精品精品-精品精品国-精品精品国产-精品精品国产高-精品精品国产高清-精品精品国产国产-精品精品国产精品等-精品精品国产理论

為什么一定是要并聯電容才提高功率因數呢  

在一個RL串聯電路中由于大電感的存在功率角很大  感抗很大  通過負載R上的電流很小

然后串聯個大電容  很快把功率角減小很多  大容抗抵消很多感抗暴 電路中電阻接近很小的

阻抗   電流變大了  那么負載上功率也就提高很多了不是嗎  ( P=i*i*R )    那也是提高功率因數啊

為什么不行呢?    

在交流電路中，電壓與電流之間的相位差(Φ)的余弦叫做功率因數，用符號cosΦ表示，在數值上，功率因數是有功功率和視在功率的比值，即cosΦ=P/S
　　功率因數的大小與電路的負荷性質有關， 如白熾燈泡、電阻爐等電阻負荷的功率因數為1，一般具有電感或電容性負載的電路功率因數都小于1。功率因數是電力系統的一個重要的技術數據。功率因數是衡量電氣設備效率高低的一個系數。功率因數低，說明電路用于交變磁場轉換的無功功率大， 從而降低了設備的利用率，增加了線路供電損失。所以，供電部門對用電單位的功率因數有一定的標準要求。
　　(1) 最基本分析：拿設備作舉例。例如：設備功率為100個單位，也就是說，有100個單位的功率輸送到設備中。然而，因大部分電器系統存在固有的無功損耗，只能使用70個單位的功率。很不幸，雖然僅僅使用70個單位，卻要付100個單位的費用。(我們日常用戶的電能表計量的是有功功率，而沒有計量無功功率，因此沒有說使用70個單位而卻要付100個單位的費用的說法，使用了70個單位的有功功率，你付的就是70個單位的消耗)在這個例子中，功率因數是0.7 (如果大部分設備的功率因數小于0.9時，將被罰款)，這種無功損耗主要存在于電機設備中(如鼓風機、抽水機、壓縮機等)，又叫感性負載。功率因數是馬達效能的計量標準。
　　(2) 基本分析：每種電機系統均消耗兩大功率，分別是真正的有用功(叫千瓦)及電抗性的無用功。功率因數是有用功與總功率間的比率。功率因數越高，有用功與總功率間的比率便越高，系統運行則更有效率。
　　(3) 高級分析：在感性負載電路中，電流波形峰值在電壓波形峰值之后發生。兩種波形峰值的分隔可用功率因數表示。功率因數越低，兩個波形峰值則分隔越大。[編輯本段]對于功率因數改善
　　電網中的電力負荷如電動機、變壓器、日光燈及電弧爐等，大多屬于電感性負荷，這些電感性的設備在運行過程中不僅需要向電力系統吸收有功功率，還同時吸收無功功率。因此在電網中安裝并聯電容器無功補償設備后，將可以提供補償感性負荷所消耗的無功功率，減少了電網電源側向感性負荷提供及由線路輸送的無功功率。由于減少了無功功率在電網中的流動，因此可以降低輸配電線路中變壓器及母線因輸送無功功率造成的電能損耗，這就是無功補償的效益。 無功補償的主要目的就是提升補償系統的功率因數。因為供電局發出來的電是以KVA或者MVA來計算的，但是收費卻是以KW，也就是實際所做的有用功來收費，兩者之間有一個無效功率的差值，一般而言就是以KVAR為單位的無功功率。大部分的無效功都是電感性，也就是一般所謂的電動機、變壓器、日光燈……，幾乎所有的無效功都是電感性，電容性的非常少見。也就是因為這個電感性的存在，造成了系統里的一個KVAR值，三者之間是一個三角函數的關系：
　　KVA的平方=KW的平方+KVAR的平方
　　簡單來講，在上面的公式中，如果今天的KVAR的值為零的話，KVA就會與KW相等，那么供電局發出來的1KVA的電就等于用戶1KW的消耗，此時成本效益最高，所以功率因數是供電局非常在意的一個系數。用戶如果沒有達到理想的功率因數，相對地就是在消耗供電局的資源，所以這也是為什么功率因數是一個法規的限制。目前就國內而言功率因數規定是必須介于電感性的0.9～1之間，低于0.9時需要接受處罰。
　　供電局為了提高他們的成本效益要求用戶提高功率因數，那提高功率因數對我們用戶端有什么好處呢？
　　① 通過改善功率因數，減少了線路中總電流和供電系統中的電氣元件，如變壓器、電器設備、導線等的容量，因此不但減少了投資費用，而且降低了本身電能的損耗。
　　② 藉由良好功因值的確保，從而減少供電系統中的電壓損失，可以使負載電壓更穩定，改善電能的質量。
　　③ 可以增加系統的裕度，挖掘出了發供電設備的潛力。如果系統的功率因數低，那么在既有設備容量不變的情況下，裝設電容器后，可以提高功率因數，增加負載的容量。
　　舉例而言，將1000KVA變壓器之功率因數從0.8提高到0.98時：
　　補償前：1000×0.8=800KW
　　補償后：1000×0.98=980KW
　　同樣一臺1000KVA的變壓器，功率因數改變后，它就可以多承擔180KW的負載。
　　④ 減少了用戶的電費支出；透過上述各元件損失的減少及功率因數提高的電費優惠。
　　此外，有些電力電子設備如整流器、變頻器、開關電源等；可飽和設備如變壓器、電動機、發電機等；電弧設備及電光源設備如電弧爐、日光燈等，這些設備均是主要的諧波源，運行時將產生大量的諧波。諧波對發動機、變壓器、電動機、電容器等所有連接于電網的電器設備都有大小不等的危害，主要表現為產生諧波附加損耗，使得設備過載過熱以及諧波過電壓加速設備的絕緣老化等。
　　并聯到線路上進行無功補償的電容器對諧波會有放大作用，使得系統電壓及電流的畸變更加嚴重。另外，諧波電流疊加在電容器的基波電流上，會使電容器的電流有效值增加，造成溫度升高，減少電容器的使用壽命。
　　諧波電流使變壓器的銅損耗增加，引起局部過熱、振動、噪音增大、繞組附加發熱等。
　　諧波污染也會增加電纜等輸電線路的損耗。而且諧波污染對通訊質量有影響。當電流諧波分量較高時，可能會引起繼電保護的過電壓保護、過電流保護的誤動作。
　　因此，如果系統量測出諧波含量過高時，除了電容器端需要串聯適宜的調諧（detuned）電抗外，并需針對負載特性專案研討加裝諧波改善裝置。[編輯本段]改善電能質量的理由
　　為什么說提高用戶的功率因數可以改善電壓質量？
　　電力系統向用戶供電的電壓，是隨著線路所輸送的有功功率和無功功率變化而變化的。當線路輸送一定數量的有功功率是，如輸送的無功功率越多，線路的電壓損失越大。即送至用戶端的電壓就越低。如果110KV以下的線路，其電壓損失可近似為：△U=(PR+QX)/Ue
　　其中：△U－線路的電壓損失，KV
　　Ue－－線路的額定電壓，KV
　　P－－線路輸送的有功功率，KW
　　Q－－線路輸送的無功功率，KVAR
　　R—線路電阻，歐姆
　　X－－線路電抗，歐姆
　　由上式可見，當用戶功率因數提高以后，它向電力系統吸取的無功功率就要減少，因此電壓損失也要減少，從而改善了用戶的電壓質量。
　　----------------------------
　　在直流電路里，電壓乘電流就是有功功率。但在交流電路里，電壓乘電流是視在功率，而能起到作功的一部分功率（即有功功率）將小于視在功率。有功功率與視在功率之比叫做功率因數，以COSΦ表示，其實最簡單的測量方式就是測量電壓與電流之間的相位差，得出的結果就是功率因數。

哥們，學習了

無功補償的原理
在交流電路中，由電源供給負載的電功率有兩種；一種是有功功率，一種是無功功率。
有功功率是保持用電設備正常運行所需的電功率，也就是將電能轉換為其他形式能量（機械能、光能、熱能）的電功率。
　 無功功率比較抽象，它用于電路內電場與磁場的交換，并用來在電氣設備中建立和維持磁場的電功率。它不對外作功，而是轉變為其他形式的能量。凡是有電磁線圈的電氣設備，要建立磁場，就要消耗無功功率。
無功功率決不是無用功率，它的用處很大。電動機需要建立和維持旋轉磁場，使轉子轉動，從而帶動機械運動，電動機的轉子磁場就是靠從電源取得無功功率建立的。變壓器也同樣需要無功功率，才能使變壓器的一次線圈產生磁場，在二次線圈感應出電壓。因此，沒有無功功率，電動機就不會轉動，變壓器也不能變壓，交流接觸器不會吸合。
打個比方，農村修水利需要開挖土方運土，運土時用竹筐裝滿土，挑走的土好比是有功功率，挑空竹筐就好比是無功功率，竹筐并不是沒用，沒有竹筐泥土怎么能運到堤上?
在正常情況下，用電設備不但要從電源取得有功功率，同時還需要從電源取得無功功率。如果電網中的無功功率供不應求，用電設備就沒有足夠的無功功率來建立正常的電磁場，這些用電設備就不能維持在額定情況下工作，用電設備的端電壓就要下降，從而影響用電設備的正常運行。
但是從發電機和高壓輸電線供給的無功功率遠遠滿足不了負荷的需要，所以在電網中要設置一些無功補償裝置來補充無功功率，以保證用戶對無功功率的需要，這樣用電設備才能在額定電壓下工作。
無功補償的基本原理是：把具有容性功率負荷的裝置與感性功率負荷并聯接在同一電路，能量在兩種負荷之間相互交換。這樣，感性負荷所需要的無功功率可由容性負荷輸出的無功功率補償。
無功補償可以改善電能質量、降低電能損耗、挖掘發供電設備潛力、無功補償減少用戶電費支出，是一項投資少，收效快的節能措施。
不過在確定無功補償容量時應注意在輕負荷時要避免過補償，倒送無功功率勢必造成功率損耗增加；另外功率因數越高，補償容量減少損耗的作用將變小，通常情況下，將功率因數提高到0.95就是合理補償

引用

引用樓主duanyuzhong于2009-06-26 19:16發表的 為什么串聯電容不提高功率因數 :
為什么一定是要并聯電容才提高功率因數呢  

在一個RL串聯電路中由于大電感的存在功率角很大  感抗很大  通過負載R上的電流很小

然后串聯個大電容  很快把功率角減小很多  大容抗抵消很多感抗暴 電路中電阻接近很小的
.......

負載串聯了電容，負載上還能達到額定工作電壓嗎？

引用

引用第4樓ljl5130于2009-06-26 20:00發表的  :

負載串聯了電容，負載上還能達到額定工作電壓嗎？

對樓上的仁兄能做如此教科書般的詳細回答真是感激不盡啊    不過我還是疑惑

按理說串了電容后整體回路由于阻抗小  電流大  但負載電阻是不變的啊   那么 U=IR 也應該變大

怎么會是達不到額定電壓呢  

還有個問題  既然說電廠收費是以KW  (有功功率 )為標準   那這樣一來對客戶端來講提高功率因數

只是幫電廠節能而已但自己還是要出同樣的錢并沒有省錢啊  比如一個電氣設備有功功率10kw

那無論怎樣  這臺電器耗電費也就是10 kw  的電費啊  只是在功率因數不同情況下電網提供的

視在功率  KVA  不同   所以我感覺電費應該按照kva來算的  也就是這個電器設備的視在功率


莫非仁兄說的 省錢是指少罰款  

  

誰說串聯電容不提高功第因數？？？
看看電工書先

那你說為什么一般不用串聯電容 用并聯電容