提高功率因素的意義

提高功率因數(shù)的意義和方法有功功率的概念有功功率是保持用電設(shè)備正常運(yùn)行所需的電功率，也就是將電能轉(zhuǎn)換為其他形式能量(機(jī)械能、光能、熱能)的電功率。比如：5.5千瓦的電動(dòng)機(jī)就是把5.5千瓦的電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，帶動(dòng)水泵抽水或脫粒機(jī)脫粒；各種照明設(shè)備將電能轉(zhuǎn)換為光能，供人們生活和工作照明。有功功率的符號(hào)用P表示，單位有瓦(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW)。無功功率的概念無功功率比較抽象，它是用于電路內(nèi)電場(chǎng)與磁場(chǎng)的交換，并用來在電氣設(shè)備中建立和維持磁場(chǎng)的電功率。它不對(duì)外作功，而是轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰俊７彩怯须姶啪€圈的電氣設(shè)備，要建立磁場(chǎng)，就要消耗無功功率。比如40瓦的日光燈，除需40多瓦有功功率(鎮(zhèn)流器也需消耗一部分有功功率)來發(fā)光外，還需80乏左右的無功功率供鎮(zhèn)流器的線圈建立交變磁場(chǎng)用。由于它不對(duì)外做功，才被稱之為“無功”。無功功率的符號(hào)用Q表示，單位為乏(Var)或千乏(kVar)。什么是視在功率視在功率:在具有阻抗的交流電路中，電壓有效值與電流有效值的乘積值，稱為"視在功率"，它不是實(shí)際做功的平均值，也不是交換能量的最大速率，只是在電機(jī)或電氣設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算較簡(jiǎn)便的方法。關(guān)系:視在功率的平方=有功功率的平方+無功功率的平方什么是功率因數(shù)在交流電路中，電壓與電流之間的相位差(Φ)的余弦叫做功率因數(shù)，用符號(hào)cosΦ表示，在數(shù)值上，功率因數(shù)是有功功率和視在功率的比值，即cosΦ=P/S教學(xué)目標(biāo)認(rèn)知目標(biāo)：深刻地理解提高功率因數(shù)的意義；掌握提高感性負(fù)載功率因數(shù)的方法。

能力目標(biāo)：把所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到生產(chǎn)實(shí)踐中去。德育目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生節(jié)約能源意識(shí)。

教學(xué)重點(diǎn)：感性負(fù)載并聯(lián)電容提高功率因數(shù)的方法。教學(xué)難點(diǎn)：并聯(lián)電容器的電容值與功率因數(shù)的關(guān)系。

預(yù)習(xí)檢測(cè)1、提高功率因素的意義：提高供電設(shè)備的能量利用率和減少輸電線路上的能量損失。2、在電力系統(tǒng)中，功率因數(shù)是一個(gè)重要指標(biāo)，功率因數(shù)決定于電路的參數(shù)和電源的頻率。純電阻電路中的功率因數(shù)為1，在感性負(fù)載電路中，功率因數(shù)的大小介于0和1。3、感性負(fù)載并聯(lián)電容以后電路的有功功率不變，這是因?yàn)殡娙萜鞑幌哪芰?，感性?fù)載的工作狀態(tài)不受影響。4、我們把_有功_功率和_視在__功率的比值稱為功率因數(shù)，即COSΦ=_P/S;當(dāng)電源容量一定時(shí)，功率因數(shù)越高，電路中用電設(shè)備的有功功率越大，電源輸出功率的利用率就越高。5、一供電系統(tǒng)的供電容量為S=1000KVA，，當(dāng)COSΦ=0.4時(shí)，輸出的有功功率P=

400KVA，如果COSΦ=0.9，則P=

900KVA，可見提高功率因數(shù)，可使供電設(shè)備得到充分的利用.6、負(fù)載消耗的有功功率P和電壓U一定時(shí)，功率因數(shù)越高，供電線路電流I就越

小，使供電設(shè)備和輸電線路的功率損耗

減少，也減小了供電設(shè)備和線路的發(fā)熱（I=P/COSΦ）1.介紹提高功率因數(shù)的意義（三）講授新課(1)提高發(fā)電、配電設(shè)備的利用率(2)減少輸電線路的壓降及功率損耗探究一、基礎(chǔ)知識(shí)探究1、一臺(tái)發(fā)電機(jī)的額定電壓為220V，輸出的總功率為4400KVA。（1）該發(fā)電機(jī)向額定工作電壓為220V，有功功率為4.4Kw，功率因數(shù)為0.5的用電器供電，能使多少個(gè)這樣的用電器正常工作？（2）若把用電器的功率因數(shù)提高到0.8，又能使多少個(gè)用電器正常工作？

2.介紹感性負(fù)載提高功率因數(shù)的方法設(shè)置四個(gè)問題來展開講解。

(1)利用功率三角形說明視在功率、有功功率、無功功率三者之間的關(guān)系及實(shí)際意義。S:視在功率P:有功功率Q:無功功率Φ:功率因數(shù)(2)根據(jù)功率三角形,討論如何提高電能利用率結(jié)論:有功功率不變,減少無功功率，減少視在功率結(jié)論:視要功率不變,減少無功功率，增加有功功率

(3)如何做到減少無功功率？讓學(xué)生分析,得出結(jié)論:并聯(lián)電容能做到減少無功功率。(4)并聯(lián)電容后,電路會(huì)有何變化?結(jié)論：電路中總電流減少，電路中功率損耗減少。

3.介紹并聯(lián)電容值與功率因數(shù)角的關(guān)系。

}{I推導(dǎo)：感性負(fù)載兩端并聯(lián)電容器C以提高功率因數(shù)，求并聯(lián)電容C的大小計(jì)算分式：訓(xùn)練案1、一座發(fā)電站以220KV的高壓輸給負(fù)載的電力，如果輸電線路的總電阻為10Ω，試計(jì)算負(fù)載的功率因數(shù)由0.5提高到0.8時(shí)，輸電線路上一天可少損失多少電能？2、某單位電源SN＝50kVA，UN=220V，f=50Hz，試求（1）該電源的額定電流和額定功率（2）若將電路的功率因數(shù)提高到COSΦ=0.9，額定功率不變，此時(shí)電路的電流是多少？(五)教學(xué)內(nèi)容總結(jié)(3)實(shí)際生產(chǎn)中不求電容值，而是利用無功功率補(bǔ)償?shù)母拍?。根?jù)QN=P(tgφ1-tgφ2)的值，從有關(guān)手冊(cè)中選取滿足此容量的電容器或電容組。(1)對(duì)感性負(fù)載來說，其消耗的功率及流過感性負(fù)載的電流都保持不變。但線路的電流減少線路中的功率損耗減少，同時(shí)整個(gè)電路的無功功率減少。(2)感性負(fù)載功率因數(shù)的提高，并不是指提高負(fù)載的功率因數(shù)，而是提高了線路的功率因數(shù)。感性負(fù)載自身的功率因數(shù)不變。（六）布置作業(yè)

為鞏固課堂所學(xué)，進(jìn)一步提高學(xué)生的思維能力，針對(duì)性布置作業(yè)題目。1.一發(fā)電站以22KV的高壓輸給負(fù)載4.4×104KW的電力，若輸電線路的總電阻為10Ω，試計(jì)算電路的功率因數(shù)由0.5提高到0.8時(shí),