電路分析(交流電路、線性電路與暫態現象)

如圖,在有效功率8 kW、功率因數0.8(落後)的電感性負載上並聯電容器C,想把從電源看的功率因數改善為0.96(落後)。電容器應供給的虛功率最接近下列哪一項?

以電容器改善電感性負載的功率因數 V C R L 負載 I IC IL
以電容器改善電感性負載的功率因數 · 在圖解集中查看
  1. A約2.3 kvar
  2. B約3.7 kvar
  3. C6.0 kvar
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正確答案:B. 約3.7 kvar

解法1(tan φ 的差):改善前的虛功率為 Q1 = P tan φ1 = 8 × 0.75 = 6 kvar。改善後由 cos φ2 = 0.96 得 sin φ2 = 0.28、tan φ2 = 0.28/0.96 ≈ 0.292,Q2 = 8 × 0.292 ≈ 2.33 kvar。電容器的虛功率為 Qc = Q1 − Q2 ≈ 6 − 2.33 ≈ 3.7 kvar。解法2(功率三角形):改善後的視在功率為 8/0.96 ≈ 8.33 kVA,Q2 = √(8.33² − 8²) ≈ 2.33 kvar,結果相同。要把功率因數提高到1需要6 kvar,但只要0.96,約六成大小的電容器就夠了。

  • A. 約2.3 kvar 是改善後剩下的虛功率 Q2,不是電容器供給的部分。
  • B. 正確。Qc = 6 − 2.33 ≈ 3.7 kvar。
  • C. 6.0 kvar 是把功率因數提高到1時的值。
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