第三部分補(bǔ)償電容節(jié)電原理及測試評(píng)價(jià)

1、第三部分補(bǔ)償電容節(jié)電原理及測試評(píng)價(jià)提高功率因數(shù)為什么節(jié)電補(bǔ)償電容節(jié)電原理及測試評(píng)價(jià)綱要一、電工基礎(chǔ)知識(shí)二、電容補(bǔ)償?shù)墓?jié)電原理簡介三、電容補(bǔ)償節(jié)電實(shí)例計(jì)算四、增加補(bǔ)償電容的綜合節(jié)約效果一、電工基礎(chǔ)知識(shí)一、電工基礎(chǔ)知識(shí) 1、 串聯(lián)電路串聯(lián)電路 1.1 串聯(lián)電路的定義 把用電器各元件逐個(gè)順次連接起來，接入電路就組成了串聯(lián)電路。一、電工基礎(chǔ)知識(shí)一、電工基礎(chǔ)知識(shí) 1.2 串聯(lián)電路特的點(diǎn) 1.2.1電路連接特點(diǎn)：整個(gè)電路是一個(gè)回路，各用電器 依次相連，沒有“分支點(diǎn)”。1.2.2用電器工作特點(diǎn)：各用電器相互影響，電路中 一個(gè)用電器不工作，其余的用電器就無法工作。1.2.3開關(guān)控制特點(diǎn)：串聯(lián)電路中的開關(guān)控制整

2、個(gè)電路，與其在電路中的位置無關(guān)。一、電工基礎(chǔ)知識(shí)一、電工基礎(chǔ)知識(shí) 1.3 串聯(lián)電路的電壓、電流、電阻規(guī)律 串聯(lián)電路的電流規(guī)律 I總=I1=I2=I3=.+In 串聯(lián)電路的電壓規(guī)律 U總=U1+U2+U3+.+Un 串聯(lián)電路的電阻規(guī)律 R總=R1+R2+R3+.+Rn一、電工基礎(chǔ)知識(shí)一、電工基礎(chǔ)知識(shí) 2 并聯(lián)電路并聯(lián)電路 2.1并聯(lián)電路的定義 把用電器各元件并列連接在電路的兩點(diǎn)間，就組成了并聯(lián)電路。 電燈、電風(fēng)扇、電冰箱、電視機(jī)等用電器都是并聯(lián)在電路中的。一、電工基礎(chǔ)知識(shí)一、電工基礎(chǔ)知識(shí)2.2并聯(lián)電路特點(diǎn)2.2.1電路連接特點(diǎn)：并聯(lián)電路由干路和若干條支路組 成，有“分支點(diǎn)”。每條支路各自和干路形

3、成回路。2.2.2用電器工作特點(diǎn)：并聯(lián)電路中，一條支路中的用 電器若不工作，其他支路的用電器仍能工作。2.2.3開關(guān)控制特點(diǎn)：并聯(lián)電路中，干路開關(guān)起著總開關(guān)的作用，控制整個(gè)電路。而支路開關(guān)只控制它所在的那條支路。 一、電工基礎(chǔ)知識(shí)一、電工基礎(chǔ)知識(shí) 2.3并聯(lián)電壓、電流、電阻規(guī)律： 并聯(lián)電路的電流規(guī)律： I總=I1+I2+I3+.+In 并聯(lián)電路的電壓規(guī)律U總=U1=U2=U3=.=Un 并聯(lián)電路的電阻規(guī)律 1/R=1/R1+1/R2+1/R3+.+1/Rn一、電工基礎(chǔ)知識(shí)一、電工基礎(chǔ)知識(shí)電路串聯(lián)電路并聯(lián)電路電路圖電流I=I1=I2I=I1+I2電壓U=U1+U2U=U1=U2電阻R=R1+R2

4、1/R=1/R1+1/R23 串、并聯(lián)電路的對比串、并聯(lián)電路的對比一、電工基礎(chǔ)知識(shí)一、電工基礎(chǔ)知識(shí) 4 電阻電阻 4.1 定義：導(dǎo)體對電流的阻礙作用就叫導(dǎo)體的電阻。 4.2 電阻符號(hào)和單位。 電阻用字母“R” 表示，其單位是歐姆，用符號(hào)“”表示。圖形符號(hào)圖形符號(hào)R單位單位：（歐姆）（歐姆） k M 1 M103 k106一、電工基礎(chǔ)知識(shí)一、電工基礎(chǔ)知識(shí) 4.3 電阻率定義： 是用來表示各種物質(zhì)電阻特性的物理量。某種材料制成的長1米、橫截面積是1平方毫米的在常溫下（20時(shí)）導(dǎo)線的電阻，叫做這種材料的電阻率。 一般來說，金屬的電阻率較小，容易導(dǎo)電，而其他不易導(dǎo)電的物質(zhì)如玻璃、橡膠等，其電阻率較高；

5、這一類物質(zhì)有時(shí)稱為絕緣體。 一、電工基礎(chǔ)知識(shí)一、電工基礎(chǔ)知識(shí) 4.4 電阻阻值的計(jì)算公式：R=*L/S R：電阻值，單位： ：導(dǎo)體材料的電阻率，單位：歐米 L：導(dǎo)體的長度，單位：米 S：導(dǎo)體的橫截面積，單位：平方米 L：導(dǎo)線的長度常用單位m 一、電工基礎(chǔ)知識(shí)一、電工基礎(chǔ)知識(shí)4.5 常見物質(zhì)的電阻率 單位：歐姆米 銀： 1.510 -8 銅 ：1.710-8 鋁 ：2.610-8 鐵 ：9.78 10-8 碳 ：3010-8 至 19010-8一、電工基礎(chǔ)知識(shí)一、電工基礎(chǔ)知識(shí) 5 歐姆定律歐姆定律 在同一電路中，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻阻值成反比，這就是歐姆定律。 基本公

6、式是 I=U/R一、電工基礎(chǔ)知識(shí)一、電工基礎(chǔ)知識(shí)線性電容：線性電容： C=常數(shù)常數(shù)6、純電容電路、純電容電路電容元件電容元件是電場儲(chǔ)能的物理過程是電場儲(chǔ)能的物理過程抽象出來的理想電路元件。抽象出來的理想電路元件。C又表示電容元件的參數(shù)。又表示電容元件的參數(shù)。文字符號(hào)文字符號(hào) C圖形符號(hào)圖形符號(hào)C一、電工基礎(chǔ)知識(shí)一、電工基礎(chǔ)知識(shí)： 6.1 電容的作用： 電容器的基本作用就是充電與放電，電容器常被用作耦合、旁路、濾波等，形象說法“通交流，隔直流”。6.2 電容的單位單位：F（法拉） F（微法） pF（皮法） 1F=106uF=1012pF一、電工基礎(chǔ)知識(shí)一、電工基礎(chǔ)知識(shí) 6.3 電容電壓與電流的相

7、位 純電容電路是指除交變電源外，只含有電容元件的電路。電容兩端的電壓比電流的相位滯后90。 特點(diǎn)：純電容上的電流相位超前電壓90 。IU線性電感線性電感 ： L常數(shù)常數(shù) H10mH10H163 7 純電感電路純電感電路L又表示電感元件的參數(shù)。又表示電感元件的參數(shù)。文字符號(hào)文字符號(hào) L圖形符號(hào)圖形符號(hào)L一、電工基礎(chǔ)知識(shí)一、電工基礎(chǔ)知識(shí)：一、電工基礎(chǔ)知識(shí)一、電工基礎(chǔ)知識(shí)7.1電感的作用 基本作用：濾波、振蕩、延遲等，形象說法：“通直流，阻交流”7.2電感的單位： 亨利（H），毫亨mH，微亨H 1H=103mH=106H一、電工基礎(chǔ)知識(shí)一、電工基礎(chǔ)知識(shí)7.3純電感電路的電壓與電流的相位 是指除交變電

8、源外，只含有電感元件的電路。電感兩端的電壓與電流同頻。特點(diǎn)：電壓超前電流90（見下右圖）。在純電阻電路中，電壓與電流同相位（見下左圖）UIIU一、電工基礎(chǔ)知識(shí)一、電工基礎(chǔ)知識(shí) 8.RLC串聯(lián)電路串聯(lián)電路 8.1、RLC串聯(lián)電路電路圖和向量圖一、電工基礎(chǔ)知識(shí) 8.2 串聯(lián)諧振電路的特點(diǎn) 8.2.1 電路的阻抗最小，電路中電流最大。 8.2.2 電感兩端電壓與電容兩端電壓相等，為電源電壓的Q倍。一、電工基礎(chǔ)知識(shí)一、電工基礎(chǔ)知識(shí)9. RLC并聯(lián)電路并聯(lián)電路9.1 RLC并聯(lián)電路圖和相量圖一、電工基礎(chǔ)知識(shí) 9.2 并聯(lián)諧振電路的特點(diǎn) 9.2.1電路總電流與電源電壓同相，電路呈電阻性。 9.2.2并聯(lián)諧

9、振時(shí)，電路阻抗最大，電路總電流最小。但各支路電流可能大大超過電路總電流。 9.2.3 電源與電路之間沒有電能交換，電能交換只發(fā)生在電感與電容之間。9.2一、電工基礎(chǔ)知識(shí)一、電工基礎(chǔ)知識(shí) 10、三相交流電路10.1三相交流電源的表達(dá)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、電工基礎(chǔ)知識(shí) 負(fù)載星形聯(lián)接時(shí)，線電流等于相電流，線電壓是相電壓的 倍。 負(fù)載三角形形聯(lián)接時(shí)，線電流是相電流的 倍，線電壓等于相電壓。33bacNZ1Z3Z2（a） 星形聯(lián)接abc

10、Z1Z2Z3（b） 三角形聯(lián)接 三相負(fù)載聯(lián)接的常用電路表示10.2負(fù)載星形聯(lián)接和三角形連接的特點(diǎn)一、電工基礎(chǔ)知識(shí)cos3llIUP sin3sin3llppIUIUQllppIUIUS3310.3、三相電路的功率計(jì)算公式一、電工基礎(chǔ)知識(shí)一、電工基礎(chǔ)知識(shí) 單相功率符合直角三角形的計(jì)算 視在功率： S 3 UI 有功功率： PS cos 無功功率： QS sin10.4功率三角形一、電工基礎(chǔ)知識(shí) 11 功率因數(shù)的定義 負(fù)載消耗的功率占取用電源功率的比例稱為功率因數(shù)，通常用阻抗角的余弦來表示二、電容補(bǔ)償?shù)墓?jié)電原理簡介1 抽油機(jī)電機(jī)電容補(bǔ)償接線示意圖 二、電容補(bǔ)償?shù)墓?jié)電原理簡介電機(jī)電容補(bǔ)償接線原理示意

11、圖IbIcId接入電容前： Ib=Id接入電容后 ： Ib=Id+Ic IbId變壓器到電機(jī)線路損耗的有功功功率=3Ib2R三、補(bǔ)償電容節(jié)電計(jì)算案例 一臺(tái)抽油機(jī)電動(dòng)機(jī)的額定功率為55kW，實(shí)際運(yùn)行有功功率為10kW，功率因數(shù)為0.3，加裝電容后功率因數(shù)提高到0.85。計(jì)算功率因數(shù)提高后電纜減少的有功損失。 35mm2鋁芯電纜供電，從電機(jī)控制柜至變壓器的距離100m。加裝補(bǔ)償電容前后電流計(jì)算解：有功功率： P 3 UIcos加裝電容前I1 P （3 Ucos1) 10000 (1.7323800.3) 50.65(A)加裝電容后I2 P （3 Ucos2) 10000 (1.7323800.85

12、) 17.88(A)電纜電阻的計(jì)算 35mm2電纜一芯的電阻: R=L/S =0.027100/35=0.07714() 三芯的電阻:3R=30.07714=0.2314()電纜消耗的有功功率計(jì)算功率因數(shù)cos=0.3時(shí)電纜消耗的有功功率:P1=3RI21=0.231450.6550.65=593.64（W）功率因數(shù)cos=0.85時(shí)電纜消耗的有功功率:P2=3RI22=0.231417.87517.875=73.94（W） 電纜節(jié)約的有功功率： P= P1 - P2 =593.64-73.94 =519.7（W）四、增加補(bǔ)償電容的綜合效果1、增加電容補(bǔ)償可以提高功率因數(shù)，少交利率電費(fèi)。2、功率因數(shù)的提高，輸送電流降低，線路有功損耗（與電流的平方關(guān)系降低）必然降低。節(jié)約線路的有功損耗。3、在保證輸送有功功率不變的情況下，降低視在功率，因此，可以提高變電所的供電能力。4、提高供電質(zhì)量（線路壓降減?。?。四、增加補(bǔ)償電容的綜合效果5、補(bǔ)償電容的節(jié)約量計(jì)算 補(bǔ)償電容自身消耗有功功率約1.5% 節(jié)約的主要是