电力及谐波知识.ppt

认识电能,电力及谐波基础知识,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,I滞后于U相位角大于0,U为零相位,三相交流电时域图,UA,UC,UB,t,交流电相位图,UC为-120,UB为120,UCA,UBC,UBC,UA为零相位,UA、UB、UC称为相电压(U相)即为线与地之间的电压,UAB、UBC、UCA称为线电压(U线)即为线与线之间的电压,一般来说，系统电压为U线,阻抗,单位：（欧姆）m、k、M应用：各类负载,阻抗(Z),电阻(R),电抗(X),感抗(XL),容抗(XC),阻抗,R,X,Z,1,为阻抗角,j,电阻R,单位：（欧姆）m、k、M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：,：导体电阻率l：导体长度S：导体截面积,电感L,单位：H（亨）、mH、H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：与电阻类似，越串越大，越并越小,电容C,单位：F（法）、mF、F应用：无功补偿为主的容性负载容抗公式：,电容C,与电阻相反，越串越小，越并越大,C,C,C/2,C,2C,C,相关知识：,：介质介电常数S：极板面积D：极板间距,电阻、感抗、容抗,R,XL,1,j,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公式：,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：,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公式：,功率因数COS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：功率因数角,COS=P/S,功率,P,Q,S,功率因数角就是负载阻抗角,欧姆定理直流,基本公式,推导公式,欧姆定理交流,基本公式,推导公式,阻抗的串联,串联:,R1,R2,10,10,串联的元件电流相等，分压,串联:,R2,20,100V,I=?,串联:,R1,R2,20,30,I=5A,U1,串联:,XL(1),XL(2),10,10,串联:,XC(1),XC(2),10,10,串联:,XL,XC,10,10.2,100V,串联:,XTR,串联:,2000KVA10/0.4KVZ=5%,0.004,0.500,串联:,2000KVA10/0.4KVZ=5%,U11=10V,I11=?,串联:,XTR(11)=0.044,U11=10V,I11=?,阻抗的并联,并联:,R1,20,R2,30,10A,并联的元件电压相等，分流,并联:,RT,12,10A,V=,并联:,R1,20,R2,30,10A,I1,I2,U=120V,并联:,R1,R2,I1,I2,413,211,372A,并联:,10A,XL,XC,10,10.1,并联:,10A,I11=30A,XT,XC,IT,IC,480V300Kvar,1250KVA10/0.4KVZ=5%,并联:,I11=10A,XL,XC,IL,IC,XC(11)=0.0455,XTR(11)=0.044,500V500Kvar,2000KVA10/0.4KVZ=5%,认识电力系统,G,M,R,电感性负荷,电阻性负荷,电容性负荷,C,认识电力系统,G,M,R,电感性负荷,电阻性负荷,电容性负荷,P,Q,COS0(滞后),C,COS=？,认识电力系统,G,M,R,P,COS=1.0(同相位),C,电感性负荷,电阻性负荷,电容性负荷,认识电力系统,G,M,R,COS0(超前),C,电感性负荷,电阻性负荷,电容性负荷,Q,认识电力系统,G,M,C,电感性负荷,电容器,P,Q,COS=？,Q,2.提高电网功率因数,1.降低电网运行电流,3.降低导线及变压器损耗P损=I2R线路,4.增加变压器使用裕度可以让更多的电流通过变压器,5.提高电网电压U末端=U始端-UU=IZ线路,装设电容器优点,增加设备寿命、提高效率、合格率、改善电网质量,谐波是什么?-谐波的定义?-什么负荷会产生谐波?-谐波的阶次?-谐波的量?-谐波的方向?,什么是谐波(HARMONIC)?电力系统中除基本波(50/60Hz)外，任一周期性的讯号，皆称为谐波。,整数谐波:2nd,3rd,4th奇次谐波:3rd,5th,7th偶次谐波:2nd,4th,6th非整数谐波:2.3th,5.6th（冶金行业）次级谐波:XLXC起主导作用f0右侧：XCXLXL起主导作用,XL,-XC,f(Hz),Z(),f0,频率低于f0呈电容性,频率大于f0呈电感性,电容性,电感性,xLC,电容器,变压器,调谐滤波电抗器,谐波电流I5,I7,I11,LOAD,7%,f0=189Hz,f(Hz),Z(),f0=189,变压器阻抗,250,5次谐波频率下:,调谐滤波器组阻抗,变压器阻抗,都呈现感性,xLC(n),调谐滤波器组阻抗大于变压器阻抗,电网同时存在感抗及容抗并且在一定的谐波频率下感抗等于容抗,谐振条件,变压器,电感性,I5,I7,I11,U5,U7,U11,不会发生并联谐振,不会发生串联谐振,LOAD,电容器,变压器,7%调谐滤波电抗器,谐波电流I5