功率因数

2.7功率因数的提高电工学广东石油化工学院电工电子实验教学中心马远佳1.功率因数的定义功率因数:SP/scoZRX+U-ZI的意义：电压与电流的相位差，阻抗的辐角sinUIQ1cos时,电路中发生能量互换,出现无功当功率这样引起两个问题:UI用来衡量无功功率与视在功率的比值大小(1)电源设备的容量不能充分利用AkV1000NNNIUS若用户：则电源可发出的有功功率为：1cos若用户：则电源可发出的有功功率为：0.6cos800kvarsinNNIUQ而需提供的无功功率为:600kWcosNNIUP所以提高可使发电设备的容量得以充分利用cos1000kWcosNNIUP（2）增加线路和发电机绕组的功率损耗(费电)因此要求提高电网的功率因数对国民经济的发展有重要的意义。设输电线和发电机绕组的电阻为:r要求:(Ｐ、Ｕ定值)时cosIUPcosUPIrIP2所以提高cos可减小线路和发电机绕组的损耗。(导线截面积)ISIURULU相量图+U-RLXI+RU-+-LU感性等效电路40W220V白炽灯1cos例A0.3640.52204coA/0/sUPI40W220V日光灯0.5cos由P=UIcosA0.1822204A/0/UPI2.功率因数cos低的原因日常生活中多为感性负载---如电动机、日光灯，其等效电路及相量关系如下图。(2)提高功率因数的措施:3.功率因数的提高1ICIIU1必须保证原负载的工作状态不变。即：加至负载上的电压和负载的有功功率不变。在感性负载两端并电容cosIcos(1)提高功率因数的前提条件：CIC+U-RLI1I4.并联电容值的计算相量图:1IIU1CI又由相量图可得：sinsin11IIICCUωIC11sinIsinICI即:sinsin11IICUωCIC+U-RLI1I)tan(tan12UωPCsincossincos11UPUPCωU思考:1.在感性负载两端并电容提高功率因数时，是否电容值越大越好？2.原负载所需的无功功率是否有变化,为什么?3.“节电器”符合科学原理吗？（过补偿、欠补偿、全补偿）节电器依靠在感性负载中并联电容提高线路的功率因数，实际上是宣传误导：①并联电容只能提高感性负载的功率因数，家庭电路不是任何时候都是感性负载。②家庭电路的阻抗的感性大小是随用户所用电器变化的，用固定电容做补偿容易出现过补偿。③并联电容提高的是整个线路的功率因数，并不提高设备的功率因数，只能够减小整个线路的总电流，对家庭用户来节省的电能说微乎其微。④家庭电度表只计有功功率，不计无功功率。结论：并联电容提高功率因数提高了整个线路的功率因数，降低电能在传输线路上的损耗，是缓和电能供需矛盾，减少企业经济支出的有效措施。但对于个人用户来说几乎没有效果！一发电站以22KV的高压输给负载4.4×104KW的电力，若输电线路的总电阻为10Ω，试计算电路的功率因数由0.5提高到0.8时,输电线上一天少损失多少电能?算一算：作业•2.32.52.72.112.122.152.192.26