1、第三部分補償電容節(jié)電原理及測試評價提高功率因數(shù)為什么節(jié)電補償電容節(jié)電原理及測試評價綱要一、電工基礎(chǔ)知識二、電容補償?shù)墓?jié)電原理簡介三、電容補償節(jié)電實例計算四、增加補償電容的綜合節(jié)約效果一、電工基礎(chǔ)知識一、電工基礎(chǔ)知識 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)知識一、電工基礎(chǔ)知識 1.2 串聯(lián)電路特的點 1.2.1電路連接特點：整個電路是一個回路，各用電器 依次相連，沒有“分支點”。1.2.2用電器工作特點：各用電器相互影響，電路中 一個用電器不工作，其余的用電器就無法工作。1.2.3開關(guān)控制特點：串聯(lián)電路中的開關(guān)控制整

2、個電路，與其在電路中的位置無關(guān)。一、電工基礎(chǔ)知識一、電工基礎(chǔ)知識 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)知識一、電工基礎(chǔ)知識 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間，就組成了并聯(lián)電路。 電燈、電風扇、電冰箱、電視機等用電器都是并聯(lián)在電路中的。一、電工基礎(chǔ)知識一、電工基礎(chǔ)知識2.2并聯(lián)電路特點2.2.1電路連接特點：并聯(lián)電路由干路和若干條支路組 成，有“分支點”。每條支路各自和干路形

3、成回路。2.2.2用電器工作特點：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：并聯(lián)電路中，干路開關(guān)起著總開關(guān)的作用，控制整個電路。而支路開關(guān)只控制它所在的那條支路。 一、電工基礎(chǔ)知識一、電工基礎(chǔ)知識 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)知識一、電工基礎(chǔ)知識電路串聯(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)知識一、電工基礎(chǔ)知識 4 電阻電阻 4.1 定義：導體對電流的阻礙作用就叫導體的電阻。 4.2 電阻符號和單位。 電阻用字母“R” 表示，其單位是歐姆，用符號“”表示。圖形符號圖形符號R單位單位：（歐姆）（歐姆） k M 1 M103 k106一、電工基礎(chǔ)知識一、電工基礎(chǔ)知識 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）導線的電阻，叫做這種材料的電阻率。 一般來說，金屬的電阻率較小，容易導電，而其他不易導電的物質(zhì)如玻璃、橡膠等，其電阻率較高；

5、這一類物質(zhì)有時稱為絕緣體。 一、電工基礎(chǔ)知識一、電工基礎(chǔ)知識 4.4 電阻阻值的計算公式：R=*L/S R：電阻值，單位： ：導體材料的電阻率，單位：歐米 L：導體的長度，單位：米 S：導體的橫截面積，單位：平方米 L：導線的長度常用單位m 一、電工基礎(chǔ)知識一、電工基礎(chǔ)知識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)知識一、電工基礎(chǔ)知識 5 歐姆定律歐姆定律 在同一電路中，導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比，跟導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)知識一、電工基礎(chǔ)知識線性電容：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能的物理過程是電場儲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)。文字符號文字符號 C圖形符號圖形符號C一、電工基礎(chǔ)知識一、電工基礎(chǔ)知識： 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)知識一、電工基礎(chǔ)知識 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：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)。文字符號文字符號 L圖形符號圖形符號L一、電工基礎(chǔ)知識一、電工基礎(chǔ)知識：一、電工基礎(chǔ)知識一、電工基礎(chǔ)知識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)知識一、電工基礎(chǔ)知識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：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)知識一、電工基礎(chǔ)知識 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 8.2 串聯(lián)諧振電路的特點 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)知識一、電工基礎(chǔ)知識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 9.2 并聯(lián)諧振電路的特點 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，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)知識一、電工基礎(chǔ)知識 10、三相交流電路10.1三相交流電源的表達公式。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 負載星形聯(lián)接時，線電流等于相電流，線電壓是相電壓的 倍。 負載三角形形聯(lián)接時，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 三相負載聯(lián)接的常用電路表示10.2負載星形聯(lián)接和三角形連接的特點一、電工基礎(chǔ)知識cos3llIUP sin3sin3llppIUIUQllppIUIUS3310.3、三相電路的功率計算公式一、電工基礎(chǔ)知識一、電工基礎(chǔ)知識 單相功率符合直角三角形的計算 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 11 功率因數(shù)的定義 負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、電容補償?shù)墓?jié)電原理簡介1 抽油機電機電容補償接線示意圖 二、電容補償?shù)墓?jié)電原理簡介電機電容補償接線原理示意

11、圖IbIcId接入電容前： Ib=Id接入電容后 ： Ib=Id+Ic IbId變壓器到電機線路損耗的有功功功率=3Ib2R三、補償電容節(jié)電計算案例 一臺抽油機電動機的額定功率為55kW，實際運行有功功率為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，從電機控制柜至變壓器的距離100m。加裝補償電容前后電流計算解：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算功率因數(shù)cos=0.3時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、增加補償電容的綜合效果1、增加電容補償可以提高功率因數(shù)，少交利率電費。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（線路壓降減小）。四、增加補償電容的綜合效果5、補償電容的節(jié)約量計算 補償電容自身消耗有功功率約1.5% 節(jié)約的主要是