《功率因数的提高》PPT课件.ppt

3.5 功率因数的提高,1、对于RL串联电路,相量图为：,一、功率因数,电路的平均功率：,P=UR IR,=,=U I cos,2、对于RC串联电路,相量图为：,电路的平均功率：,P=UR IR,=,=U I cos,Ucos,I,Ucos,I,若已知 i=Imsint,若已知 i=Imsint,3、对于RLC串联电路,电路的平均功率：,P=UR IR,=Ucos I,=U I cos,相量图简化：,总之，,串联电路的平均功率均：,P=UR IR,=UI cos,有功功率,视在功率 S,功率因数,若已知 i=Imsint,二、为什么要提高功率因数,先看cos低，带来的问题，,电力电路中的用电负载，多为感性负载（如日光灯、电动机、电风扇）,其等效电路为R、L串联，,0，cos 1,在不作改善的情况下，电力电路的cos总是较低。,P=U I cos=S cos,视在功率S表明电源的容量，,当S一定时，cos的高低，,影响着负载获得功率P的大小。,以电压为参考量时的相量图,P=UIcos，,1.cos低，输电线上的能量损失大,当U一定、P一定时，,P线耗=I2R线（增加）,2.cos低、使电源负担增加,如：S=1000VA的电源,当负载为纯电阻时，,当负载为感性电路，且若cos=0.8时；,当负载为感性电路，且若cos=0.5时；,可见，S一定时，cos，P，电源能带的负载将减少，,或者说，P一定时，cos低，电源负担将加重。,I=P/Ucos（输电线上的电流）,cosI，,cos=1.,P=S=1000瓦,P=0.8S=800瓦,P=0.5S=500瓦,三、提高功率因数的途径,在感性负载两端，并联补偿电容C,1.电路分析,感性负载的等效电路,电源必须输出1000VA的视在功率。,可见，cos低，电源负担加重，造成资源浪费，,为避免资源浪费，国家规定用电单位的cos=0.90.95,例如：给cos=0.5的交流电路提供P=500瓦的功率，,L,相量图：,L,并C前:,总的功率因数为cosL；,并C后:,相量图：,i和u的相位差为L，,i和u的相位差为；,相量图：,总功率因素为cos；,C,总电流 i 减小,总电流i=iL,1）cosL,2）IIL，总电流减小，,但负载所需的电流IL仍然不变，,负载照样正常工作,3）功率因数cos,原负载的功率因数仍为cosL，没有变。,使负载能量的存放，本来在负载和电源之间进行，,现在可以在 L、C 之间进行，减轻了电源的负担。,2、基本要点,输电线路的能量损耗减少，,是总电路对电源的表现，,IL,IR,现已知：U、P、cos1、cos，,从相量图知：,从电路图知：IC=U/XC=UC,令=得：,C=,L可从已知的cosL值求得；,可从并C后要求达到的cos中求得,（如cos=0.95,可得=18）,=314，U=220V，P由所带负载可知；,3.补偿电容的计算,如何使总电路的cos达0.90.95。,sinL,sin,=,-,=,（tgLtg）,（tg1tg）,求C,其中：,IC=ILsinLI sin,Isin,ILsinL,