第三部分补偿电容节电原理及测试评价

1、第三部分补偿电容节电原理及测试评价提高功率因数为什么节电补偿电容节电原理及测试评价纲要一、电工基础知识二、电容补偿的节电原理简介三、电容补偿节电实例计算四、增加补偿电容的综合节约效果一、电工基础知识一、电工基础知识 1、 串联电路串联电路 1.1 串联电路的定义 把用电器各元件逐个顺次连接起来，接入电路就组成了串联电路。一、电工基础知识一、电工基础知识 1.2 串联电路特的点 1.2.1电路连接特点：整个电路是一个回路，各用电器 依次相连，没有“分支点”。1.2.2用电器工作特点：各用电器相互影响，电路中 一个用电器不工作，其余的用电器就无法工作。1.2.3开关控制特点：串联电路中的开关控制整

2、个电路，与其在电路中的位置无关。一、电工基础知识一、电工基础知识 1.3 串联电路的电压、电流、电阻规律 串联电路的电流规律 I总=I1=I2=I3=.+In 串联电路的电压规律 U总=U1+U2+U3+.+Un 串联电路的电阻规律 R总=R1+R2+R3+.+Rn一、电工基础知识一、电工基础知识 2 并联电路并联电路 2.1并联电路的定义 把用电器各元件并列连接在电路的两点间，就组成了并联电路。 电灯、电风扇、电冰箱、电视机等用电器都是并联在电路中的。一、电工基础知识一、电工基础知识2.2并联电路特点2.2.1电路连接特点：并联电路由干路和若干条支路组 成，有“分支点”。每条支路各自和干路形

3、成回路。2.2.2用电器工作特点：并联电路中，一条支路中的用 电器若不工作，其他支路的用电器仍能工作。2.2.3开关控制特点：并联电路中，干路开关起着总开关的作用，控制整个电路。而支路开关只控制它所在的那条支路。 一、电工基础知识一、电工基础知识 2.3并联电压、电流、电阻规律： 并联电路的电流规律： I总=I1+I2+I3+.+In 并联电路的电压规律U总=U1=U2=U3=.=Un 并联电路的电阻规律 1/R=1/R1+1/R2+1/R3+.+1/Rn一、电工基础知识一、电工基础知识电路串联电路并联电路电路图电流I=I1=I2I=I1+I2电压U=U1+U2U=U1=U2电阻R=R1+R2

4、1/R=1/R1+1/R23 串、并联电路的对比串、并联电路的对比一、电工基础知识一、电工基础知识 4 电阻电阻 4.1 定义：导体对电流的阻碍作用就叫导体的电阻。 4.2 电阻符号和单位。 电阻用字母“R” 表示，其单位是欧姆，用符号“”表示。图形符号图形符号R单位单位：（欧姆）（欧姆） k M 1 M103 k106一、电工基础知识一、电工基础知识 4.3 电阻率定义： 是用来表示各种物质电阻特性的物理量。某种材料制成的长1米、横截面积是1平方毫米的在常温下（20时）导线的电阻，叫做这种材料的电阻率。 一般来说，金属的电阻率较小，容易导电，而其他不易导电的物质如玻璃、橡胶等，其电阻率较高；

5、这一类物质有时称为绝缘体。 一、电工基础知识一、电工基础知识 4.4 电阻阻值的计算公式：R=*L/S R：电阻值，单位： ：导体材料的电阻率，单位：欧米 L：导体的长度，单位：米 S：导体的横截面积，单位：平方米 L：导线的长度常用单位m 一、电工基础知识一、电工基础知识4.5 常见物质的电阻率 单位：欧姆米 银： 1.510 -8 铜 ：1.710-8 铝 ：2.610-8 铁 ：9.78 10-8 碳 ：3010-8 至 19010-8一、电工基础知识一、电工基础知识 5 欧姆定律欧姆定律 在同一电路中，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻阻值成反比，这就是欧姆定律。 基本公

6、式是 I=U/R一、电工基础知识一、电工基础知识线性电容：线性电容： C=常数常数6、纯电容电路、纯电容电路电容元件电容元件是电场储能的物理过程是电场储能的物理过程抽象出来的理想电路元件。抽象出来的理想电路元件。C又表示电容元件的参数。又表示电容元件的参数。文字符号文字符号 C图形符号图形符号C一、电工基础知识一、电工基础知识： 6.1 电容的作用： 电容器的基本作用就是充电与放电，电容器常被用作耦合、旁路、滤波等，形象说法“通交流，隔直流”。6.2 电容的单位单位：F（法拉） F（微法） pF（皮法） 1F=106uF=1012pF一、电工基础知识一、电工基础知识 6.3 电容电压与电流的相

7、位 纯电容电路是指除交变电源外，只含有电容元件的电路。电容两端的电压比电流的相位滞后90。 特点：纯电容上的电流相位超前电压90 。IU线性电感线性电感 ： L常数常数 H10mH10H163 7 纯电感电路纯电感电路L又表示电感元件的参数。又表示电感元件的参数。文字符号文字符号 L图形符号图形符号L一、电工基础知识一、电工基础知识：一、电工基础知识一、电工基础知识7.1电感的作用 基本作用：滤波、振荡、延迟等，形象说法：“通直流，阻交流”7.2电感的单位： 亨利（H），毫亨mH，微亨H 1H=103mH=106H一、电工基础知识一、电工基础知识7.3纯电感电路的电压与电流的相位 是指除交变电

8、源外，只含有电感元件的电路。电感两端的电压与电流同频。特点：电压超前电流90（见下右图）。在纯电阻电路中，电压与电流同相位（见下左图）UIIU一、电工基础知识一、电工基础知识 8.RLC串联电路串联电路 8.1、RLC串联电路电路图和向量图一、电工基础知识 8.2 串联谐振电路的特点 8.2.1 电路的阻抗最小，电路中电流最大。 8.2.2 电感两端电压与电容两端电压相等，为电源电压的Q倍。一、电工基础知识一、电工基础知识9. RLC并联电路并联电路9.1 RLC并联电路图和相量图一、电工基础知识 9.2 并联谐振电路的特点 9.2.1电路总电流与电源电压同相，电路呈电阻性。 9.2.2并联谐

9、振时，电路阻抗最大，电路总电流最小。但各支路电流可能大大超过电路总电流。 9.2.3 电源与电路之间没有电能交换，电能交换只发生在电感与电容之间。9.2一、电工基础知识一、电工基础知识 10、三相交流电路10.1三相交流电源的表达公式。tUuPA sin2 tuAuB0uC正序：正序：A-B-C-A反序反序: A-C-B-A)120sin(2 tUuPB )240sin(2 tUuPC )120sin(2 tUP 一、电工基础知识 负载星形联接时，线电流等于相电流，线电压是相电压的 倍。 负载三角形形联接时，线电流是相电流的 倍，线电压等于相电压。33bacNZ1Z3Z2（a） 星形联接abc

10、Z1Z2Z3（b） 三角形联接 三相负载联接的常用电路表示10.2负载星形联接和三角形连接的特点一、电工基础知识cos3llIUP sin3sin3llppIUIUQllppIUIUS3310.3、三相电路的功率计算公式一、电工基础知识一、电工基础知识 单相功率符合直角三角形的计算 视在功率： S 3 UI 有功功率： PS cos 无功功率： QS sin10.4功率三角形一、电工基础知识 11 功率因数的定义 负载消耗的功率占取用电源功率的比例称为功率因数，通常用阻抗角的余弦来表示二、电容补偿的节电原理简介1 抽油机电机电容补偿接线示意图 二、电容补偿的节电原理简介电机电容补偿接线原理示意

11、图IbIcId接入电容前： Ib=Id接入电容后 ： Ib=Id+Ic IbId变压器到电机线路损耗的有功功功率=3Ib2R三、补偿电容节电计算案例 一台抽油机电动机的额定功率为55kW，实际运行有功功率为10kW，功率因数为0.3，加装电容后功率因数提高到0.85。计算功率因数提高后电缆减少的有功损失。 35mm2铝芯电缆供电，从电机控制柜至变压器的距离100m。加装补偿电容前后电流计算解：有功功率： P 3 UIcos加装电容前I1 P （3 Ucos1) 10000 (1.7323800.3) 50.65(A)加装电容后I2 P （3 Ucos2) 10000 (1.7323800.85

12、) 17.88(A)电缆电阻的计算 35mm2电缆一芯的电阻: R=L/S =0.027100/35=0.07714() 三芯的电阻:3R=30.07714=0.2314()电缆消耗的有功功率计算功率因数cos=0.3时电缆消耗的有功功率:P1=3RI21=0.231450.6550.65=593.64（W）功率因数cos=0.85时电缆消耗的有功功率:P2=3RI22=0.231417.87517.875=73.94（W） 电缆节约的有功功率： P= P1 - P2 =593.64-73.94 =519.7（W）四、增加补偿电容的综合效果1、增加电容补偿可以提高功率因数，少交利率电费。2、功率因数的提高，输送电流降低，线路有功损耗（与电流的平方关系降低）必然降低。节约线路的有功损耗。3、在保证输送有功功率不变的情况下，降低视在功率，因此，可以提高变电所的供电能力。4、提高供电质量（线路压降减小）。四、增加补偿电容的综合效果5、补偿电容的节约量计算 补偿电容自身消耗有功功率约1.5% 节约的主要是