单选题
电力工业中为了提高功率因数,常在感性负载两端 ( )
A
串一电容
B
并一适当电容
C
串一电感
D
并一电感
答案解析
正确答案:B
解析:
本题考查电力系统中功率因数补偿的基本原理与工程实践方法。
题干:电力工业中为了提高功率因数,常在感性负载两端( )
正确答案:B:并一适当电容
解析如下:
一、核心知识点:功率因数及其补偿原理
1. 功率因数定义为有功功率P与视在功率S的比值,即 cosφ = P/S。其大小取决于负载电流与电压之间的相位差φ。
2. 感性负载(如异步电动机、变压器、电感线圈等)的电流滞后于电压,呈现正相位角φ > 0,故cosφ < 1,属于低功率因数负载。
3. 提高功率因数的本质是减小电流与电压之间的相位差,即减小φ角,使其趋近于0。
二、补偿方法分析(逐项辨析选项):
A:串一电容
→ 串联电容会改变负载端电压,可能引起过电压;更重要的是,串联电容虽可部分抵消感抗,但无法独立调节系统侧的总电流相位关系,且会使负载电压不稳定,不适用于常规功率因数校正。工业中极少采用串联电容补偿感性负载。
B:并一适当电容 ✅
→ 并联电容后,电容支路产生超前电压90°的容性电流IC,而感性负载支路产生滞后电压90°的感性电流IL。二者在电源侧叠加时,容性电流可部分或全部抵消感性无功电流,从而使电源提供的总电流相位更接近电压相位,减小φ角,提高cosφ。
→ “适当”二字关键:电容值需经计算确定(Qc = P(tanφ₁ − tanφ₂)),避免欠补(仍滞后)或过补(变为容性,电流超前,同样降低功率因数)。该方法安全、灵活、经济,是电力系统中最标准、最广泛应用的无功补偿方式。
C:串一电感
→ 感性负载再串联电感,将增大总感抗,使电流滞后程度加剧,φ角增大,cosφ进一步降低,恶化功率因数。明显错误。
D:并一电感
→ 并联额外电感,相当于增加感性无功需求,使总无功电流更大、滞后更严重,功率因数更低。此操作用于容性负载的补偿(如长距离空载输电线路),不适用于感性负载。
三、工程依据
根据《GB/T 12325—2008 电能质量 供电电压偏差》及《DL/T 597—1996 低压无功补偿控制器订货技术条件》,低压配电网普遍采用并联电容器组进行就地或集中无功补偿;高压系统则多采用并联电容器或静止无功补偿装置(SVC/STATCOM),其物理本质仍是提供容性无功以平衡感性无功。
综上,正确答案为B:并一适当电容。
相关知识点:
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