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文档简介
1、电能计量基础理论,石家庄科林电气股份有限公司,1.1 瞬时功率、瞬时有功功率、瞬时无功功率,电源 u(t) 给负载 Z供电,则有电流 i(t) 流过负载,并对负载做功,在某一时刻t,电源输送给负载的功率定义为瞬时功率。,1.1.1 瞬时功率,1.1.1 瞬时功率,瞬时功率,正弦电路,1.1.1 瞬时功率,1) 瞬时功率可正可负 , 时,表示电源向负载输入功率。即负载吸收功率,p(t)0 时,表示负载向电源回馈能量,这是由于负载中的储能元件(L或C)和电源之间产生了能量的交换。另外,瞬时功率 p(t)的计算需四象限乘法器。,1.1.1 瞬时功率,2) 上式中的第一项是恒定分量,表示负载一个 周期
2、消耗的平均功率。第二项是功率的交变分量,频率为基波的二倍。在一个周期内的均值为零。因此它不作功。,1.1 瞬时功率、瞬时有功功率、瞬时无功功率,1.1.2 瞬时有功功率,瞬时有功电流 瞬时无功电流 瞬时电流,把电流 作如下分解,1.1.2 瞬时有功功率,它在一个周期内的均值为与瞬时功率在一个周期内的均值是一致的。,1.1.3 瞬时无功功率,显然,瞬时无功功率 的均值为零,表示这部分功率不做功,但它表示负载与电源能量交换的状况。,1.1.3 瞬时无功功率,1)瞬时电流 、瞬时功率 是由负载的性质及所加的电压决定的。 2)有功电流 与电压 同形、同步(相),即 , 是实常数。 3)无功电流 ,即
3、,并且 与 正交。 4)上式同乘电压 ,就得到 。 以上诸条在任何波形的条件下都成立,1.1.3 瞬时无功功率,无功现象产生的机理 1)若负载为纯阻性,则 电流 电流与 电压同步、同形,电流 是有功电流 , 无功电流 ,系 统中没有无功交换现象。,1.1.3 瞬时无功功率,2)若负载中存在储能元件,或负载是非线性的,电流 不可能与电压 同步、同形, 这时电源除向负载提供与电压同步、同形的有功电流 外,还必须向负载提供一个无功电流 ,使 ,即电源除向负载提供一个有功功率, 外,还必须提供一个无功功率 ,这个无功功率在电源与负载之间进行流动和交换,但并不作功。这是负载正常工作的必要条件和必然结果,
4、这就是无功现象产生的机理,那种认为只有负载中有储能元件才能产生无功现象的理解是片面的。事实上负载的非线性是产生无功现象的一个重要原因。,1.2 平均功率、无功功率、视在功率、功率因数和复功率,1.2.2 无功功率,为提高电网的运行效率,通常采用无功补偿的方法,无功补偿设备的功能是向负载提供无功电流 ,这样从电源端看负载,负载就是一个纯电阻性的器件,电源只须向负载提供有功电流 就行了,从而提高了电网的运行效率。,1.2.3 视在功率,定义:视在功率 表示负载可吸收(消耗)的最大功率,也表示电源可供给的最大功率。 单位为伏安(VA)。 正弦条件下,有功功率、无功功率、视在功率满足功率三角形。,1.2.4 功率因数,1.3 有功电能的测量,1.3.1 单相有功电能计量,1.3.2 三相电路有功电能计量,1) 三相四线制有功电能计量,2) 三相三线制有功电能计量,2) 三相三线制有功电
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