2、电力及谐波知识

500V 500Kvar
XC
U2 Q
XC ?0.?500
串联:
I11=??
U11=10V
2000KVA 10/0.4KV Z=5%
XTR(1) 0.004 XTR(11) 0.044
500V 500Kvar
XC(1) 0.5000
XC(11) 0.0455
串联:
I11=??
U11=10V
XTR(11) =0.044
XC
j21fCj
1
2fC
XC
1
2fC
电容 C
与电阻相反，越串越ห้องสมุดไป่ตู้，越并越大
C
C
C/2
C
C
2C
相关知识：C S
d
ε：介质介电常数 S：极板面积 D：极板间距
电阻、感抗、容抗
j
j 1
XL
R
1
XC
有功功率 P
• 单位：W（瓦特）、kW、MW • 作用：电能-热能、机械能、化学能，
发光、发热、拖动机械。 • 应用：标示或计算负荷的有功功率
• 应用：各类负载 阻抗(Z)
电阻(R)
电抗(X)
感抗(XL)
容抗(XC)
j 1
阻抗
j
XZ φ R
Z R2 X 2 Z R jX Z Z
cos R
1
Z
φ为阻抗角
电阻 R
• 单位：Ω（欧姆） m Ω 、k Ω 、M Ω
• 应用：白炽灯、电热丝等发光发热的负载
越串越大，越并越小
相关知识：R l
• 公式： P 3UICOS
PI2R（产生热量、损外 耗做 、功 对）
无功功率 Q
• 单位：var（乏）、kvar、Mvar • 作用：电能-电场能、电能-磁场能转换，
建立电磁场等 • 应用：标示或计算负荷的无功功率
• 公式：Q 3UISIN
Q U2（电场能、磁场能转）换 X
视在功率 S
• 单位：VA（伏安）、KVA、MVA • 应用：标示或计算负荷的视在功率
S
ρ：导体电阻率 l：导体长度 S：导体截面积
电感 L
• 单位：H（亨）、mH、μH • 应用：电动机、发电机、变压器、
电磁铁、电抗器等感性负载
• 感抗公式：XL j2fL
XL 2fL
与电阻类似，越串越大，越并越小
电容 C
• 单位：F（法）、mF 、μF
• 应用：无功补偿为主的容性负载
•
容抗公式：
并联的元件电压相等，分流
并联:
10A V=
UIRT
RT U 1012
12
120V
并联:
U=120V
U 120
I1
R1
6A 20
I1
I2
U 120
10A
R1
R2
I2
R2
4A 30
20
30
I1
I
R2 R1 R2
6A
I2
I
R1 R1 R2
4A
I1U R 1IR 1 T R R I1R R 11 R R 22IR 1R 2R 2
• 公式： S 3UI
S P2 Q2
S2 P2 Q2 Q2 S2 P2 Q S2 P2
功率因数COSφ或PF
• 单位：0……..1（滞后或超前） • 用途：标示或计算有功与视在功率的比值 • 公式：COSφ=P/S φ：功率因数角
功率
Q
S
φ
P
功率因数角就是负载阻抗角
欧姆定理 直流
基本公式 I U
UA
UB
UC
t
UC为-120 ° UBC UB为120°
交流电 相位图
UA 、UB 、UC称为相电压(U相) 即为线与地之间的电压
UCA
UAB 、UBC 、UCA称为线电压(U线)
即为线与线之间的电压
UA为零相位 U 线 U 相 3
UBC
U相
U线 3
一般来说，系统电压为U线
阻抗
• 单位：Ω（欧姆） m Ω 、k Ω 、M Ω
电力及谐波基础知识 认识电能
电压 U
• 单位：V（伏特）、kV • 应用：标示系统或负荷的电压值
电流 I
• 单位：A（安培）、kA • 应用：标示系统或负荷的电流值
交流电 时域图
U I超前于U I滞后于U
t
交流电 相位图
I超前于U 相位角小于0 U为零相位
I滞后于U 相位角大于0
三相交流电 时域图
30
100 V
串联:
XL(1)
XL(T)XL(1)XL(2)
10
XL(T) 1010
20 XL(2)
10
串联:
XC(T)XC(1)XC(2)
XC(1) 10
XC(T) 1010
20 XC(2)
10
串联:
100V
XLC XL(XC)
XLC10(10.2)
XL 10
0.2
I U 100500 XC R 0.2
10100 1000A 10.1
并联:
10A
UIR
U 10
IT
I11=30A
XT
1250KVA 10/0.4KV Z=5%
IC
XC
480V 300Kvar
IT11 3490A IC11 3520A
并联:
IL
IC
I11=10A
XL
XTR(11) =0.044
XC
XC(11) =0.0455
10.2
U L501 0 0500
U C50 01.0 251
串联:
XT 0.005 XC 0.5
XT 0.055 XC 0.04545
XTR
XTR
U2 Sn
Z
XC 500KVAR 500V
XC
U2 Q
串联:
2000KVA 10/0.4KV Z=5%
XTR
U2 Sn
Z
XTR?0.?004
XLC(11) XL(11) (XC(11)) 0.0440.0455 0.0015
XC(11) =0.0455
I11
U 11 X LC (11)
10 6667 A 0 .0015
并联:
10A
阻抗的并联
1 11 RT R1 R2
R1 20
R2 30
RT
R1 R2 R1 R2
RT
203012 2030
2000KVA 10/0.4KV Z=5%
500V 500Kvar
IL
I XL
XC (XC)
IL(11) I11XL(1(1) X(C(1X1))C(11)) 303A
IC
I XL
XL (XC)
IC(11) I11XL(11)XL((11X) C(11))
并联:
I1
I2
372A
R1
R2
413 211
并联:
10A
XL 10
XLC X XL L (( X XC C))X XL L X XC C
XC
XLC110 0 (11.01 .01)10 10
10.1UIX LC 1 0 10 1 10 0V 1
IL
U XL
10100 1010A 10
IC
U XC
R
{ RU
推导公式
I
U IR
欧姆定理 交流
{ 基本公式
推导公式
I
Z
U UZ
I
U I Z
串联:
阻抗的串联
RT R1R2
R1
10 RT 1010 20
R2 10
串联的元件电流相等，分压
串联:
I=??
100V
I U1005A R2 R 20
20
串联:
I=5A
R1
U1
20
U1 IR
R2
5 20