03-4正弦交流电路功率与功率因数提高.pptVIP

第三章 正弦交流电电路 3.6-3.10 正弦稳态电路的分析 一、 阻抗和导纳 二、 简单正弦稳态电路的分析 ? 例题 三、 复杂正弦稳态电路的分析 四、 正弦稳态电路的功率分析 五、 功率因数的提高 ? 例题 四、正弦稳态电路中的功率 Power in Sinusoidal Steady State 一、 瞬时功率 二、 平均功率（有功功率） 三、 无功功率 四、 视在功率 ? 例题 3.6-3.10 正弦稳态电路的分析 正弦稳态电路中的功率 Power in Sinusoidal Steady State 正弦 稳态 电路 + _ 一、瞬时功率(Instantaneous Power)----W 3.6-3.10 正弦稳态电路的功率 ? t 0 i,u,p 不可逆部分 可逆部分 3.6-3.10 正弦稳态电路的功率 正弦 稳态 电路 + _ 二、平均功率(Average Power or Active Power)----W 3.6-3.10 正弦稳态电路的功率 计算平均功率的两种方法 3.6-3.10 正弦稳态电路的功率 正弦 稳态 电路 + _ 三、无功功率(Reactive Power)----Var 计算无功功率的另一种方法 3.6-3.10 正弦稳态电路的功率 正弦 稳态 电路 + _ 四、视在（表观）功率(Apparent Power)----VA P Q 功率三角形 注： 在工程上视在功率用来表示电源设备（变压器、发电机等）的容量，也 可用来衡量发电机可能提供的最大平均功率（额定电压×额定电流） 3.6-3.10 正弦稳态电路的功率 正误判断 对正弦一端口网络，下列关系是正确的是： 答案：4，7，8 例1 3.6-3.10 正弦稳态电路的功率 r ZL + _ 解 已知：I1=0.4A，I2=0.1A，r=1KΩ，I3=0.35A，试计算负载ZL的有功功率、无功功率和其等效参数RL、XL。 例2 3.6-3.10 正弦稳态电路的功率 解 例2 已知：I1=0.4A，I2=0.1A，r=1KΩ，I3=0.35A，试计算负载ZL的有功功率、无功功率和其等效参数RL、XL。 3.6-3.10 正弦稳态电路的功率 r ZL + _ 问题的提出：日常生活中绝大部分负载为感性 五、功率因数（Power Factor）的提高 P = PR = UIcos? 其消耗的有功功率为： R L + - + - + - 3.6-3.10 正弦稳态电路的功率 若cos? I 当U、P 一定时， P = PR = UIcos? 其消耗的有功功率为： R L + - + - + - 1、线路损耗增加； 2、终端负载工作电压降低，影响其正常工作； 3、电源容量增加。 后果 3.6-3.10 正弦稳态电路的功率 若cos? I 当U、P 一定时， ? P = PR = UIcos? 其消耗的有功功率为： R L + - + - + - 所以希望提高cos? 3.6-3.10 正弦稳态电路的功率 纯电阻电路 R-L-C串联电路 纯电感电路或 纯电容电路 电动机 空载 满载 日光灯 （R-L-C串联电路） 常见电路的功率因数 3.6-3.10 正弦稳态电路的功率 提高功率因数的原则： 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。 提高功率因数的措施: 并电容 C u i R L 3.6-3.10 正弦稳态电路的功率 并联电容值的计算 设原电路的功率因数为 cos?L，要求补偿到 cos? 须并联多大电容？（设 U、P 、ω为已知） R L C + - + - + - 3.6-3.10 正弦稳态电路的功率 分析依据：补偿前后 P、U 不变。 由相量图可知： 3.6-3.10 正弦稳态电路的功率 R L C + - + - + - ? 3.6-3.10 正弦稳态电路的功率 呈电感性 呈电容性 问题与讨论 功率因数补偿到什么程度？理论上可以补偿成以下三种情况: 呈电阻性 3.6-3.10 正弦稳态电路的功率 工程上很难补偿到1，电力系统中应尽量避免补偿到1。 补偿成容性要求使用的电容容量更大，经济上不合算。 工程上一般将功率因数提高到0.85~0.95。 呈电感性 呈电容性 呈电阻性 3.6-3.10 正弦稳态电路的功率 P2 P1 + _ 解 设电