图示对称三相电路中,三相电源线电压为380V,频率为50Hz,负载阻抗Z =(16+j2)Ω,接入三角形连接电容网络,电容C为多少μF时,电路的功率因数为1?()
A 、76.21
B 、62.82
C 、75.93
D 、8.16
【正确答案:D】
将Z所在星形接线变化为三角形接线,Z△=3Z==48+j6,则其导纳为 : 当电容容纳与导纳虚部相等时,并联后导纳虚部为零,即功串因数为1。
你的问题在这里:将△连接的电容,等效为Y型连接后,电容和阻抗Z=16+j2属于并联关系,所以总阻抗不是“-j(1/W3C)+(16+j2)”,这是串联关系的求法。我的解题思路和你有所不同:如果采用阻抗来计算,那么并联阻抗的计算、且其中含有未知量C,表达式会比较复杂。很容易出错。我的思路是这样:
1、因为三相对称,计算出单相阻抗Z的电流,进而计算出阻抗Z需要的无功功率QL=I²XL;
2、要使得电路功率因数为1,即电路达到全补偿,那么需要电容提供的无功功率:Qc=QL;
3、此时考虑电容为Y型连接(与Z并联),根据Qc=U²/X'c,可计算出Y型连接电容容抗X'c;
4、根据容抗X'c,将Y型连接等效变换为△连接时的Xc,Xc=3×X'c。
5、根据Xc和电路的角频率,可计算出C的大小。
三相负载吸收的有功功率是69.5KW。
Ia=Uan/(Z/3)=132∠-37°A
则线电流Il=132A
线电压Ul=380V
所以总功率P=根号3*Ul*Ilcos(-37°)=1.732*380*132*(4/5)=69.5KW
扩展资料:
三相平衡负载,可以通过公式计算:I=P/380/1.732/功率因数。
其中P为负载的功率(指有功功率,标注功率的,均指有功功率),380为三相电的电压,1.732为根号3因为三相电是三相同时有电流的,负载功率等于每相的功率和,功率因为不为1的,需要乘以功率因数。
三相负载的瞬时功率p=pA+pB+pc=3UpIpcos=P。可见,对称三相电路中三相负载的瞬时功率是一个与时间无关的定值,就等于平均功率P。若负载是三相电动机,由于它的瞬时功率不随时间改变,它的瞬时转矩亦是恒定的,故电动机运行平稳。
参考资料来源百度百科—三相负载