《功率因数的提高》

3.5功率因数的提高1、对于RL串联电路UI相量图为：RLiU+-UL

一、功率因数电路的平均功率：P=UR·IR==UIcos

2、对于RC串联电路UURI相量图为：UC

电路的平均功率：P=UR·IR==UIcos

RCiU+-URUcos

·IUcos

·I假设i=Imsinωt假设i=Imsinωt1整理课件3、对于RLC串联电路UIUX

电路的平均功率：P=UR·IR=Ucos

·I=UIcos

URURLCi+-相量图简化：总之，串联电路的平均功率均：P=UR·IR=UIcos

有功功率视在功率S功率因数假设i=Imsinωt2整理课件二、为什么要提高功率因数先看cos

低，带来的问题，电力电路中的用电负载，多为感性负载〔如日光灯、电动机、电风扇……〕其等效电路为R、L串联，∵

≠0，∴cos

≠1,在不作改善的情况下，电力电路的cos

总是较低。P=UIcos=Scos

视在功率S说明电源的容量，当S一定时，cos的上下，RLiU+-影响着负载获得功率P的大小。

UI以电压为参考量时的相量图3整理课件P=UIcos

，

1.cos

低，输电线上的能量损失大当U一定、P一定时，P线耗=I2R线〔增加〕2.cos

低、使电源负担增加如：S=1000VA的电源当负载为纯电阻时，当负载为感性电路，且假设cos=0.8时；当负载为感性电路，且假设cos=0.5时；可见，S一定时，cos

↓，P↓，电源能带的负载将减少，或者说，P一定时，cos

低，电源负担将加重。I=P/Ucos〔输电线上的电流〕cos↓→I↑，cos

=1.

P=S=1000瓦P=0.8S=800瓦P=0.5S=500瓦4整理课件三、提高功率因数的途径在感性负载两端，并联补偿电容C1.电路分析感性负载的等效电路电源必须输出1000VA的视在功率。

可见，cos

低，电源负担加重，造成资源浪费，为防止资源浪费，国家规定用电单位的cos=0.9~0.95例如：给cos

=0.5的交流电路提供P=500瓦的功率，

LUIL相量图：RLU+-ILI5整理课件UILICI

L

IC并C前:总的功率因数为cos

L

；并C后:相量图：i和u的相位差为

L

，i和u的相位差为

；相量图：总功率因素为cos

；=IC

LUIL总电流i减小总电流i=iLRLU+-ILIU+-ILI6整理课件UILICI

L

1〕<L，∴cos>cosL2〕I<IL，总电流减小，但负载所需的电流IL仍然不变，负载照样正常工作3〕功率因数cos原负载的功率因数仍为cos

L，没有变。使负载能量的存放，本来在负载和电源之间进行，现在可以在L、C之间进行，减轻了电源的负担。4）功率因数提高的实质，是抵消了一部分的无功分量，ICIL2、根本要点输电线路的能量损耗减少，是总电路对电源的表现，ILIRIC7整理课件现：U、ω、P、cos1、cos， 从相量图知：从电路图知：IC=U/XC=U·ωC令①=②得：C=L可从的cosL值求得；可从并C后要求到达的cos中求得〔如cos=0.95,可得=18°〕ω=314，U=220V，P由所带负载可知；3.补偿电容的计算如何使总电路的cos

达0.9~0.95。……①……②PUcos

Lsin

LPUcos

sin

=-PU=〔tgL–tg〕PωU2〔tg1–tg〕求C其中：IC=IL