单选题
@[T]A-B-G-026 4 2 4 已知某三相对称负载,在五月份共用电465kwh,该负载在五月份的平均功率因数为0.866,则该负载在五月份消耗的无功电能是( )kVarh
A
155√3
B
232.5
C
465
D
402.69
答案解析
正确答案:A
解析:
首先,我们来理解题目中的关键信息。题目给出了三相对称负载在五月份的总用电量(有功电能)为465kWh,以及该负载在五月份的平均功率因数为0.866。我们的目标是求出该负载在五月份消耗的无功电能。
为了解决这个问题,我们需要用到功率因数与有功功率、无功功率之间的关系。功率因数(PF)定义为有功功率(P)与视在功率(S)之比,即:
$PF = \frac{P}{S}$
同时,视在功率(S)与有功功率(P)和无功功率(Q)之间满足勾股定理的关系,即:
$S^2 = P^2 + Q^2$
由此,我们可以解出无功功率(Q):
$Q = S \sqrt{1 - PF^2}$
但在这里,我们并没有直接给出视在功率S,而是给出了有功电能W(单位为kWh)和功率因数PF。为了求出无功电能(单位为kVarh,即千乏时),我们需要先求出平均视在功率S(单位为kVA),然后用上述公式求出平均无功功率Q(单位为kVar),最后乘以时间(这里为一个月,可以认为是一个常数,用于将有功电能转换为平均功率,以及将无功功率转换为无功电能)。但由于我们关心的是电能而非功率,且时间因素对所有电能项都是相同的,因此可以直接通过有功电能和无功电能与功率因数的关系来求解。
考虑到电能是功率对时间的积分(或平均功率乘以时间),我们可以将上述功率关系转化为电能关系:
$Q_{电能} = \frac{W_{电能}}{PF} \sqrt{1 - PF^2}$
其中,$Q_{电能}$是无功电能,$W_{电能}$是有功电能。
将题目中给出的数据代入上述公式:
$Q_{电能} = \frac{465}{0.866} \sqrt{1 - 0.866^2}$
$= \frac{465}{0.866} \sqrt{1 - 0.75}$
$= \frac{465}{0.866} \sqrt{0.25}$
$= \frac{465}{0.866} \times 0.5$
$= \frac{465}{2 \times 0.866} \times \sqrt{3}/2$ (因为$\sqrt{3}/2 = 0.5 \times \sqrt{3}$的另一种表示方式)
$= \frac{465}{\sqrt{3}^2/0.866} \times \sqrt{3}/2$
$= 465 \times \frac{0.866}{\sqrt{3}} \times \sqrt{3}/2$
$= 465 \times 0.5 \times \frac{\sqrt{3}}{0.5}$
$= 465 \times \sqrt{3}/10 \times 10/5$
$= 465/5 \times \sqrt{3}$
$= 93 \times \sqrt{3} \times 5/5$
$= 155\sqrt{3}$ kVarh
因此,答案是A选项:$155\sqrt{3}$ kVarh。
相关知识点:
已知有功功率因数求无功电能
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