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感?性?负?载?功?率?因?数的提?高?
一. 提高功率因数的实际意义
1)为了最大程度利用发电机的容量
2)提高功率因数cos?会降低输电线上的功率损耗!Pl=R*P./V/cos? 由以上式可以看出,在V和P都不变的情况下 可节约电能,降低生产成本,减少企业的电费开支。例如:当cos?=0.5时的损耗是cos?=1时的4倍。在实际用电过程中,提高负载的功率因数是最有效地提高电力资源利用率的方式。3)可减少线路的功率损失,提高电网输电效率
二.提高功率因数的几种方法
1. 提高自然因数法:1). 恰当选择电动机容量,减少电动机无功消耗,防止“大马拉小车”。2)避免电机或设备空载运行。2. 人工补偿法:
在感性负载上并联电容器。可用电容器的无功功率来补偿感性负载的无功功率,从而减少甚至消除感性负载于电源之间原有的能量交换。在交流电路中,纯电阻电路,负载中的电流与电压同相位,纯电感负载中的电流滞后于电压90o,而纯电容的电流则超前于电压90o,电容中的电流与电感中的电流相差180o,能相互抵消。电力系统中的负载大部分是感性的,因此总电流将滞后电压一个角度,如图1所示,将并联电容器与负载并联,则电容器的电流将抵消一部分电感电流,从而使总电流减小,功率因数将提高。三。日光灯交流电路的研究:
在电路中日光灯管与镇流器串联构成一个电阻和
电感串联的电感性负载电路,由于镇流器本身电感较
大,故整个电路功率因数很低。整个电路消耗的功率
P包括日光灯管消耗功率(PR=U2I)以及镇流器所消
耗的有功功率(PL=P-PR)。
为了提高电路的功率因数,可以与电感性负载并
联电容器,此时总电流I 是日光灯电流 IR 和电容器电流
IC的相量和: ,其相量图如图所示。
因为电容器吸取的容性无功电流 IC抵消了一部分日
光灯电流中的感性无功分量,所以电路总电流下降
,电路的功率因数被提高了。当电容器逐步增加到
一定容量时,总电流下降到最小值,此时电路的功率因数。若继续增加电容量,总电流又将上升。由于电源的电压是固定的,所以并联电容器并不影响感性负载的正常工作,即感性负载电流、功率及功率因数并不随并联电容量的多少而改变,仅仅是电路总电流及总功率因数发生变化。
四.实验结果分析
随着电容增大,电路中的总电流减小,当电流减小至最低值时,电路的功率因数最大。此时电容继续增大,电路的总电流也增大,电路的性质由感性转变为容性。
五.电路功率因数公式
六.为了提高线路功率因数为什么只采用并联电容器法,而不用串联法的原因
长距离输电线路中,可以使用串联电容器来抵消线路电感的影响。串联电容器只能应用在高压系统中,在低压系统中由于电流太大无法应用。串联电容器是用于补偿线路电感的无功电压,而不是补偿无功电流。也就是说,不管线路中有没有无功电流,串联电容器都可以起到补偿作用。并联电容器是目前电网中应用最为广泛的一种无功补偿方式。在10KV及以下电压等级的供电系统中,几乎所有的无功补偿装置均属于并联电容器补偿。
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