电力及谐波基础知识教程

1、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UI超前于UI滞后于Ut交流电 相位图I超前于U 相位角小于0I滞后于U 相位角大于0U为零相位三相交流电 时域图UAUCUBt交流电 相位图UC为-120 UB为120UCAUBCUBCUA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(X

2、L)容抗(XC)阻抗RXZ1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CCC/2C2CC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RXL1jXC有功功率 P 单位：W（瓦特）、kW、MW 作用：电能-热能、机械能、化学

3、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PQS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:R1R21010串联的元件电流相等，分压串联:R220100VI=?

4、串联:R1R22030I=5AU1串联:XL(1)XL(2)1010串联:XC(1)XC(2)1010串联:XLXC1010.2100V串联:XCXTR串联:500V500Kvar2000KVA10/0.4KVZ=5%0.0040.500串联:500V500Kvar2000KVA10/0.4KVZ=5%U11=10VI11=?串联:XC(11)=0.0455XTR(11)=0.044U11=10VI11=?阻抗的并联并联:R120R23010A并联的元件电压相等，分流并联:RT1210AV=并联:R120R23010AI1I2U=120V并联:R1R2I1I2413211372A并联:10AX

5、LXC1010.1并联:10AI11=30AXTXCITIC480V 300Kvar1250KVA10/0.4KVZ=5%并联:I11=10AXLXCILICXC(11)=0.0455XTR(11)=0.044500V 500Kvar2000KVA10/0.4KVZ=5%认识电力系统GMR电感性负荷电阻性负荷电容性负荷C认识电力系统GMR电感性负荷电阻性负荷电容性负荷PQCOS 0 (滞后)CCOS =？认识电力系统GMRPCOS =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GMRCOS0 (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GMC电感性负荷电容器PQCOS

6、 =？Q2.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-U U=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 :

7、 2.3th, 5.6th （冶金行业） 次级谐波 : XL XC起主导作用f0右侧：XCXL XL起主导作用XL-XCf(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=189Hzf(Hz)Z()f0=189XTR(n)变压器阻抗2505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 , I