实训任务4.4荧光灯照明电路的安装与测试答案.ppt

4.4.2 功率的测试和功率因数的提高 3. 功率因数的提高 功率因数cosθ越低，线路电流I越高，电流通过有电阻存在的供电线路的能量损耗也越大，供电效率降低。 此外，线路电流太大还可导致电压在线路上降低太多，影响负载获得正常工作所需的额定电压值。 可见，提高供电系统的功率因数，对电力工业的建设和节约电能有着重要意义。我国电力部门对用户用电的功率因数都有明确的规定。不达标，供电局会给予罚款，功率因数越低，罚款越多。 4.4.2 功率的测试和功率因数的提高 3. 功率因数的提高 2）提高功率因数的方法 功率因数不高，根本原因就是电气设备一般都是感性负载，负载（设备）本身的功率因数是无法改变的，只能提高电路的功率因数。提高电路功率因数的途径很多，其中一个最常用的方法就是在感性负载的两端并联电容量适当的电容器。这种方法不会改变负载原来的工作状态，负载的部分无功电流、无功功率从电容支路得到了补偿，使线路功率因数提高。 4.4.2 功率的测试和功率因数的提高 实训4-13：功率因数提高的方法 按图4.79所示组成实验线路。经指导教师检查后，接通实验台电源，将自耦调压器的输出调至220V，记录功率表、电压表读数。通过一只电流表和三个电流插座分别测得三条支路的电流，改变电容值，进行三次重复测量并记录。 图4.79 提高功率因数实验电路 4.4.2 功率的测试和功率因数的提高 实训4-13：功率因数提高的方法 表4-16 电容值变化时电路的参数值 电容值 测 量 数 值 计 算 值 (μF) P(W) COSθ U(V) I（A） IL(A) IC(A) I’(A) Cosθ 0 1 2.2 4.7 4.7+2.2 4.4.2 功率的测试和功率因数的提高 结论：感性负载两端并联补偿电容， （能够/不能够）提高功率因数；补偿电容值在一定范围内越大，功率因数 （越高/影响不大/越低），输入端总电流 （增大/基本不变/减小） 实训4-13：功率因数提高的方法 4.4.2 功率的测试和功率因数的提高 3. 功率因数的提高 3）并联补偿电容计算公式的推导 图4.80（a）所示为一感性负载的电路模型，由电阻R和电感L串联组成。假定电路端电压为 ，感性负载需要的有功功率为P，则两端未并联电容器时，线路电流 就是负载中的电流 大小 为 （a）电路图 （b）相量图 图4.80 用并联电容的方法提高功率因数 θ1是感性负载的阻抗角，即线路电流（负载电流）滞后端电压的相位θ1，该感性负载的功率因数为cosθ1。 4.4.2 功率的测试和功率因数的提高 3. 功率因数的提高 并联电容C后，负载中电流没有变化，仍为 但因电容中的电流 超前于电压 ，使相量 之和，即线路上电流的有效值比 减小了，线路电流 滞后端电压 的相位也减小为θ2，提高了网络整体的功率因数。 根据图4.80（b）所示向量图的分析，可得 4.4.2 功率的测试和功率因数的提高 3. 功率因数的提高 而 所以 从能量角度看，并联补偿电容的方法实质上就是通过负载中的磁场能量与并联的电容中的电场能量进行相互补偿，从而降低供电设备与负载间的能量交换；或者说利用电容发出的无功功率去补偿负载所需的无功功率，从而减小总的无功功率，提高整个系统的功率因数。 在生产实际中，功率因数一般达到0.9左右就可以了，因为功率因数从0.9提高到1时线路总电流的减少并不明显，而所需的补偿电容量很大，很不经济。 4.4.2 功率的测试和功率因数的提高 3. 功率因数的提高 【例4-16】有一台发电机，其额定容量SN为10kVA，额定电压UN为220V，在工频情况下给一负载供电。该负载的有功功率P为6kW，功率因数cosθ1为0.58。试求：（1）该负载所需的电流值，该负载是否超载？（2）在负载不变的情况下，若要将该系统的功率因数提高到0.9，问需要并联多大的电容器？此时线路的电流是多少？ 解：（1）负载电流为 发电机的额定电流 4.4.2 功率的测试和功率因数的提高 3. 功率因数的提高 可见，负载已经超载，发电机无法满足负载的需要。 （2）当系统功率因数提高到0.9所需并联的电容值 当cosθ1=0.58时，tanθ1=1.4045， 当cosθ2=0.9时，tanθ2=0.4843， 因此有 并联电容器后线路的电流 并联电容器后线路的电流从47.02A下降到30.3A，发电机容量还有过剩，还可提供给其他负载 4.4.3 交流电路中的实际器件 前面讨论的电阻、电感、电容等元件都是理想化的，与实际电路中的实际元