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无功补偿及电能计算

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能源工程

ENERGY ENGINEERING

2003年第1卷第1期

工矿企业无功补偿技术及其管理要求

方云翔

（浙江信息工程学校，湖州 313000）

摘要：分析了工矿企业采用无功补偿技术的必要性，介绍了无功补偿方式的确定及补偿容量的计算方法，并论述了加强无功补偿装置管理、提高运行效率应注意的问题。

关键词：无功补偿；技术管理；工矿企业

1 前言

供电部门在向用电单位（以下简称用户）输送的三相交流功率中，包括有功功率和无功功率两部分。将电能转换成机械能、热能、光能等那一部分功率叫有功功率，用户应按期向供电部门交纳所用有功电度的电费；无功功率为建立磁场而存在并未做功，所以供电部门不能向用户收取无功电度电费，但无功功率在输变电过程中要造成大量线路损耗和电压损失，占用输变电设备的容量，降低了设备利用率。因此，供电部门对输送给用户的无功功率实行限制，制订了功率因数标准，采用经济手段———功率因数调整电费对用户进行考核。用户功率因数低于考核标准，调整电费是正值，用户除了交纳正常电费之外，还要增加支付调整电费（功率因数罚款）；用户功率因数高于考核标准，调整电费是负值，用户可以从正常电费中减去调整电费（功率因数奖励）。

用电设备如变压器、交流电动机、荧光灯电感式镇流器等均是电感性负荷，绝大多数用户的自然功率因数低于考核标准，都要采取一些措施进行无功补偿来提高功率因数。安装移相电力电容器是广大用户无功补偿的首选方案。

2 无功补偿的经济意义

2．1 提高输变电设备的利用率

有功功率

当线电流I和线电压U一定时，功率因数cosφ提高后，有功功率P 就提高了。供电部门同样的变压器容量和输电线路就可向用户输送更多的有功功率。或者说，在输送同样容量的有功功率P时，当cosφ提高后，变压器容量就可以相应减小，输电线路可以相应减小导线截面，降低了设备投资和投运后的运行费用。当用户设法提高负载终端功率因数后，上述利益用户也将共享。

2．2 降低电压损失，提高末端电压水平

输送功率的过程中，线路产生的电压损失为ΔU，可用下式计算

式中：P———输送的有功功率，kW；

Q———输送的有功功率，kV；

R———线路导线、变压器绕组电阻，Ω；

X———线路导线、变压器绕组电抗，Ω；

———线路额定线电压，V。

由式（1）可见，电压损失包括有功部分损失（PR）及无功部分损失（QX）两部分，而且对于导线截面较大的架空线路来说，主要是无功部分损失。当采用无功补偿技术后，降低了Q，无功部分电压损失就明显降低了，从而提高了末端电压。

2．3 降低线路损耗

电流在供配电线路及变压器绕组中传输过程将产生功率损耗。三相交流电输变配损耗功率ΔP由下式计算：

式中：I———线路电流，A；

U———线路电压，V；

P———输送的有功功率，k W；

R———每相线路电阻，Ω。

由式（2）可见，ΔP与I的平方成正比，与cosφ平方成反比。所以在采取无功补偿后，电流减小了，cosφ提高了，可明显降低ΔP，达到降损节电的目的。

2．4 减少电费支出

2．4．1 减少基本电费支出

根据全国供用电规则规定，变压器容量在315kVA及以上的大工业用电户均实行两部制供电计费办法。用户向供电部门交纳电度电费外，还要按变压器容量大小交纳基本电费，标准为18元／kVA·月（按最大需量计费标准为27元／kVA·月）。基本电费与变压器容量有关，与用电量多少无关。因此通过合理的无功补偿措施后，使用同样的有功功率，可以减少变压器容量，每月就可以减少基本电费支出。特别对一些因生产发展，用电负荷增加，计划购置较大容量的新变压器来置换原变压器，经过合理无功补偿后，原变压器就可能会满足新增用电负荷，这不但每月可以节支可观的基本电费，而且省去了购置新变压器的费用。2．4．2 减少功率因数调整电费支出

用户平均功率因数计算是根据无功电量及有功电量计算出来的，即

式中：W

———t时间内的有功电量，kWh；

———t时间内的无功电量，kVArh。

调整电费计算方法：

调整电费＝（电度电费＋基本电费）·k％（元）

式中：k———功率因数调整电费调整百分率。

根据用户变压器容量、生产类别等因素，将用户功率因数考核标准分成0．90、0．85、0．80三类。以0．90为考核标准的k值可从表1中查出。

从表中可以清楚地看出，功率因数高低与调整电费百分率k值基本是反比关系。当用户功率因数大于0．90，调整电费成为负值，可减少总电费的支出；功率因数低于0．90，调整电费为正值，用户要增加电费支出。

下面通过实例计算来进一步说明这一问题。

某大工业用户变压器容量1000kVA，上月有功电量为30万kWh，无功电量为25万kVArh。经采取无功补偿措施后，本月有功电量为30万kWh，无功电量为10万kVArh，平均电价0．60元／kWh，试计算采取补偿措施后减少电费支出多少？

采取无功补偿措施前的总电费：

电度电费＝0．6×30＝18万元，

基本电费＝18×1000×10－4＝1．8万元总计19．8万元；

（罚）

总电费＝18＋1．8＋1．287＝21．087万元。

采取无功补偿措施后的总电费：电度电费及基本电费同前为19．8万元

功率因数

总电费＝19．8－0．1485＝19．6515万元。

可减少电费支出：21．087－19．6515＝1．4355万元

一年就可节支电费17万元多。

同时，由于功率因数的提高，同样这台1000kVA变压器，可以比原来多带负荷180kW，为企业发展生产打下了基础。

3无功补偿方式的选择和补偿容量的确定

3．1 用户无功补偿主要有以下几种方式

3．1．1 集中补偿

将补偿电容器集中安装在用户变电所低压母线侧，对全厂进行无功补偿。本补偿方式可以减少供电部门无功功率的输入，降低电网和本企

业变压器的电能损耗。同时在各车间无功潮流变化时，能自动相互调整补偿，因此补偿设备利用率高，投资少，管理方便。但从变电所到各车间直至被补偿用电设备之间的低压网络中无功电流并未减少，达不到企业内部线路降损节电的效果。该补偿方式必须采用电容器自动投切装置，否则有可能出现过补偿现象。

3．1．2 分散补偿

将补偿电容器分散安装在各个车间配电间进行补偿。该补偿方式同时可降低变电所至各车间供电线路的损耗，提高车间末端电压，适用于车间电动机较多但单台容量不大、负载较轻、车间到变电所距离较近的地方。

3．1．3 就地（随机）补偿

将补偿电容器安装在离变电所较远且容量较大的交流电动机旁的补偿，也叫随机（电动机）补偿。这种补偿方式是对单台电动机进行一对一的单机无功补偿。不但可以减少供电部门无功功率的输入，同时使企业内部低压网络无功得到完全补偿，而且不会产生过补偿。

3．2 补偿容量的确定

合理的补偿容量是获取理想补偿效果的关键，应通过计算或查表力求准确。一是注意实际有功功率P的确定。有的用户直接将用电设备装机容量简单相加后作为全厂有功功率来确定无功补偿容量的方法是不正确的，这样往往会造成补偿容量过大。对已投产的用户，可通过实测确定；对新上项目的用户，应在设计时认真确定全厂计算负荷Pj，Pj与用电设备的同期系数、利用系数有关，可参照同类型厂运行数据或设计资料计算确定。二是注意不要过补偿。有的用户故意多装电容器，人为造成一些时间内过补偿，使无功电度表倒走，以为最终可以保持高力率。其实这是一种错误的理解。供电部门为用户安装的计量无功电度表具有防倒送功能，能够自动将其倒送的无功电量累加到实用无功电量中去。

因此倒送得越多，实用无功电量越大，用户的功率因数越低。3．3 补偿容量的计算方法

（1）已知补偿前cosφ

1和补偿后cosφ

：

式中：Q

———补偿容量，kVAr

P———负荷有功功率，kW。

（2）对单台电动机进行补偿时，补偿容量不可超过电动机空载容量，以防产生过励现象，即

式中：I

———电动机空载电流，A

———电动机额定电压，V。

（3）补偿容量查表法

可根据补偿前cosφ

1和补偿后cosφ

查表获得无功补偿率q

（见表

2），与被补偿用电设备的有功功率相乘，其积就为所需补偿容量Q

，十分方便。

如一用户有功容量P＝500kW，cosφ

1＝0．80，要求补偿到cosφ

＝0．96，需补偿容量多少？

查表2，q

＝0．46，则

Q C ＝P·q

＝500×0．46＝230 kVAr

式中：P———实际有功负荷

4加强对无功补偿设备的管理

无功补偿设备投运后，应加强管理、维护，认真抄录相关运行数据，确保补偿预期效果，这对用户来说是十分重要的。

4．1 注意环境温度

电力电容器温升有严格规定，环境温度过高时，电容器温升超过允许值，会缩短电容器的使用寿命，甚至发生爆炸。当温度过高时，要加强室内通风或使用专用风机降温。电容器上积灰多时，要进行清扫，以利散热。

4．2 注意运行电压

电容器的容量与电压呈平方正比关系。因此当电压过高时，会使补偿容量大大超过设计容量，出现过补偿。而且容量的提高致使电容器电流升高，电容器的功率损耗和发热量就明显增加，威胁电容器的使用寿命和安全。所以发现电容器运行电压过高时，应停用部分电容器甚至全部停用。电容器允许在1．1 Ue下长期运行。

4．3 确保自动投切装置的正常运行

用户在生产用电过程中，由于生产工艺、生产班次及厂体等原因，用电负荷不是一成不变的，因此无功补偿容量也要相应变化。如果用人工操作投切电容器，很难达到要求。因此，一般都将电容器分成若干组，根据变化着的无功补偿容量要求，通过一个自动投切装置将部分电容器组自动投入或撤出，实现全厂功率因数的相对平衡。这个自动装置的正常运行十分重要，要定期观察、检查、试验，一旦发现失灵，要及时修复或更换。一些用户由于管理不善，自动投切装置长期失灵，致使电容器不能根据补偿要求及时自动投入或退出，最终功率因数很低而被罚款，这样的情况应当引起重视。

4．4 认真抄录电量，掌握功率因数水平

用户的平均功率因数是通过有功电量和无功电量计算出来的。所以每天抄录有功电量和无功电量，就可随时掌握功率因数情况，一旦电度表计失准或错抄，用户的抄表记录可以作为纠错的依据之一。

一般人认为，电量这个月抄少了，下个月补抄后，总电量不变，不会影响电费的多少。对于有功电量而言，上述理解是行得通的，对无功

电量就绝不能这么理解。因为无功电量是计算功率因数的主要依据，而且调整电费的奖与罚的范围和比率不是对称的（参见图1，表1）。

从图1和表1中可清楚看出：功率因数奖励的范围和比率很小；反之，功率因数罚款的范围和比率很大。所以一旦无功电量错抄或计算失准，其结果截然不同，而且受损的肯定是用户。下面举例予以说明。

一大工业用户变压器容量5000kVA，1月份有功电量200万kWh，无功电量80万kVArh；2月份有功电量为180万kWh，无功电量75万kVArh。抄表时1、2月份有功电量抄得正确，而将1月份无功电量错抄成30万kVArh，2月份无功电量错抄成125万kVArh。电价以0．60元／kWh计，基本电费18元／kVA·月。试计算由于无功电量错抄，造成调整电费变化。

（1）按正常抄表计算

（2）按表计错抄计算

1月份：电度电费和基本电费同前1月份为129万元

调整电费＝129×（－0．75）％＝－0．9675（奖）

2月份：电度电费和基本电费同前2月份为117万元

＝4．6440万元

抄错一次表，使用户多承付了这么多调整电费，所以用户应当加强管理，每天认真抄录有关数据，并计算分析，杜绝差错发生。

5结语

通过对无功补偿及其经济意义、无功补偿方式的选择和补偿容量的确定进行论证分析，说明无功补偿技术既能提高供电设备的利用率、节

约电能，又能让用户节约大量的电费，具有广泛的社会效益。无功补偿具有投资省（约1年可回收投资）、运行安全（无转动部分）、使用方便等优点，应当积极推广应用。

能源工程

变电站无功补偿电容器容量计算

变电站无功补偿电容器容量计算变电站无功补偿电容器容量计算侯广松山东菏泽供电公司（274016）摘要：该文探讨了变电站在进行无功补偿电容器建设时确定补偿容量的计算方法。关键词：变电站；补偿容量；设计合理进行无功补偿是保证电压质量和电网稳定运行的必要手段，对提高输送能力和降低电网损耗具有重要意义，2004年8月24日国家电网公司下发的《国家电网公司电力系统无功补偿配置技术原则》要求220kV变电站“补偿容量按照主变压器容量的10%-25%配置”，35kV~110kV变电站“按主变压器容量的10%~30%配置”，具体计算方法没有明确指出。现以我公司220kV单城变电站扩建增设无功补偿电容器为例进行探讨。 1、变电站基本情况 220kV单城站在系统中的位置如图1，220kV鱼台站接入济宁电网与山东省电网相联。该站1999年建成投运，一期一台主变容量150MV A，未装设无功补偿设备，作为“提高输送能力”的一项措施，2005年加装无功补偿电容器。图1 系统接线示意图 2、计算补偿容量的不同方法依据《电力系统电压和无功电力技术导则》、《国家电网公司电力系统无功补偿配置技术原则》要求，由不同角度计算可得出不同的容量要求。（1）按最高负荷时变压器高压侧功率因数不低于0.95计算。220kV单城站#1主变压器高压侧最高负荷 Smax=P+Q=108.5+j67.2 功率因数

补偿容量 (1) (2)按补偿主变压器无功损耗计算单城站#1主变参数及110kV 侧、35kV 侧负荷见表1。空载漏磁无功损耗额定负载漏磁功率 (3) (2) (4)

变压器无功损耗 (5) 补偿容量QC=ΔQT=16.04 MVar （3）按各种运行方式下电压合格计算无功负荷变化引起母线电压的变化量与变电站在电网中所处的位置有关，计算较为复杂，最好使用某种软件进行计算分析。以电力系统分析综合程序PSASP分析知，220kV白单线开环时单城站220kV母线电压最低，达208.5kV（见图2），安装电容器后应保证该方式下电压满足UN+7-3%的要求，即单城站220kV母线电压应在213.4kV及以上。补偿后的潮流图如图3。由图3知，在单城站35kV母线增加15.9MVar的无功电源可使单城站220kV母线电压满足下限要求。即

无功补偿容量计算

无功补偿容量计算 Prepared on 22 November 2020

一、无功补偿装置介绍现在市场上的无功补偿装置主要分为固定电容器组、分组投切电容器组、有载调压式电容器组、SVC和SVG。下面介绍下各种补偿装置的特点。 1)固定电容器组。其特点是价格便宜，运行方式简单，投切间隔时间长。但它对于补偿变化的无功功率效果不好，因为它只能选择全部无功补偿投入或全部无功补偿切出，从而可能造成从补偿不足直接补偿到过补偿，且投切间隔时间长无法满足对电压稳定的要求。而由于光照强度是不停变化的，利用光伏发电的光伏场发出的电能也跟着光伏能力的变化而不断变化，因此固定电容器组不适应光伏场的要求，不建议光伏项目中的无功补偿选用固定电容器组。 2)分组投切电容器组。分组投切电容器组和固定电容器组的区别主要是将电容器组分为几组，在需要时逐组投入或切出电容器。但它仍然存在投切间隔时间长的问题，且分的组数较少，一般为2～3组（分的组数多了，投资和占地太大），仍有过补偿的可能。因此分组投切电容器组适用于电力系统较坚强、对相应速度要求较低的场所。 3)有载调压式电容器组。有载调压式电容器组和固定电容器组的区别主要是在电容器组前加上了一台有载调压主变。根据公式Q=2πfCU2可知，电容器组产生的无功功率和端电压的平方成正比，故调节电容器组端电压可以调节电容器组产生的无功功率。有载调压式电容器组的投切间隔时间大大缩短，由原来的几分钟缩短为几秒钟。且有载调压主变档位较多，一般为8～10档，每档的补偿无功功率不大，过补偿的可能性较小。因此分组投切电容器组适用于电力系统对光伏场要求一般的场所。

负荷计算及无功补偿

第三章负荷计算及无功补偿广东省唯美建筑陶瓷有限公司刘建川 3．1 负荷曲线与计算负荷负荷曲线（load curve ）是指用于表达电力负荷随时间变化情况的函数曲线。在直角坐标糸中，纵坐标表示负荷（有功功率和无功功率）值，横坐标表示对应的时间（一般以小时为单位）日负荷曲线年负荷曲线年每日最大负荷曲线年最大负荷和年最大负荷利用小时数 3．1．2 计算负荷计算负荷是按发热条件选择电气设备的一个假定负荷，其物理量含义是计算负荷所产生的恒定温升等于实际变化负荷所产生的最高温升。通常将以半小时平均负荷依据所绘制的负荷曲线上的“最大负荷”称为计算负荷，并把它作为按发热条件选择电气设备的依据。 3．2 用电设备额定容量的确定 3．2．1 用电设备的一作方式（1）连续工作方式在规定的环境温度下连续运行，设备任何部份温升不超过最高允许值，负荷比较稳定。（2）短时运行工作制（3）断续工作制用电设备以断续方式反复进行工作，其工作时间与停歇时间相互交替。取一个工作时间内的工作时间与工作周期的百分比值，称为暂载率，即 *100%%100%0 t t T t t ε==+ 暂载率亦称为负荷持续率或接电率。根据国家技术标准规定，重复短暂负荷下电气设备的额定工作周期为10min 。吊车电动机的标准暂载率为15%、25%、40%、60%四种，电焊设备的标准暂载率为50%、65%、75%、100%，其中草药100%为自动焊机的暂载率。 3．2．2 用电设备额定容量的计算（1）长期工作和短时工作制的设备容量等于其铭牌一的额定功率，在实际的计算中，少量的短时工作制负荷可忽略不计。（2）重复短时工作制的设备容量 ○ 1吊车机组用电动机的设备容量统一换算到暂载率为ε=25%时的额定功率，若不等于25%，要进行换算，公式为：2Pe Pn ==Pe 为换算到ε=25%时的电动机的设备容量 εN 为铭牌暂载率

无功补偿及电能计算

摘要：分析了工矿企业采用无功补偿技术的必要性，介绍了无功补偿方式的确定及补偿容量的计算方法，并论述了加强无功补偿装置管理、提高运行效率应注意的问题。关键词：无功补偿；技术管理；工矿企业 1 前言供电部门在向用电单位（以下简称用户）输送的三相交流功率中，包括有功功率和无功功率两部分。将电能转换成机械能、热能、光能等那一部分功率叫有功功率，用户应按期向供电部门交纳所用有功电度的电费；无功功率为建立磁场而存在并未做功，所以供电部门不能向用户收取无功电度电费，但无功功率在输变电过程中要造成大量线路损耗和电压损失，占用输变电设备的容量，降低了设备利用率。因此，供电部门对输送给用户的无功功率实行限制，制订了功率因数标准，采用经济手段———功率因数调整电费对用户进行考核。用户功率因数低于考核标准，调整电费是正值，用户除了交纳正常电费之外，还要增加支付调整电费（功率因数罚款）；用户功率因数高于考核标准，调整电费是负值，用户可以从正常电费中减去调整电费（功率因数奖励）。用电设备如变压器、交流电动机、荧光灯电感式镇流器等均是电感性负荷，绝大多数用户的自然功率因数低于考核标准，都要采取一些措施进行无功补偿来提高功率因数。安装移相电力电容器是广大用户无功补偿的首选方案。 2 无功补偿的经济意义 2．1 提高输变电设备的利用率有功功率

无功补偿常用计算方法

按照不同的补偿对象，无功补偿容量有不同的计算方法。（1）按照功率因数的提高计算对需要补偿的负载，补偿前后的电压、负载从电网取用的电流矢量关系图如图3.7所示： I 2r I 1 补偿前功率因数1cos ?,补偿后功率因数2cos ?，补偿前后的平均有功功率为 P ，则需要补偿的无功功率容量 )t a n (t a n 21? ?-=P Q 补偿（3.1）由于负载功率因数的增加，会使电网给负载供电的线路上的损耗下降，线损的下降率 %100)cos (3)cos (3)cos ( 3%21 122 2211?-= ?R I R I R I P a a a ???线损 %100)c o s c o s (1221??? ? ???-=?? （3.2）式中R 为负载侧等值系统阻抗的电阻值。（2）按母线运行电压的提高计算 ①高压侧无功补偿无功补偿装置直接在高压侧母线补偿，系统等值示意图如图3.8所示：图3.7 电流矢量图

P+jQ 补偿图中， S U、U分别是系统电压和负载侧电压；jX R+是系统等值阻抗（不含主变压器高低压绕组阻抗）；jQ P+是负载功率，补偿 jQ是高压侧无功补偿容量； 1 U、 2 U分别是补偿装置投入前后的母线电压。无功补偿装置投入前后，系统电压、母线电压的量值存在如下关系：无功补偿装置投入前 1 1U QX PR U U S + + ≈ 无功补偿装置投入后 2 2 ) ( U X Q Q PR U U S 补偿 - + + ≈ 所以 2 1 2U X Q U U补偿 ≈ -（3.3）所以母线高压侧无功补偿容量 ) ( 1 2 2U U X U Q- = 补偿（3.4） ②主变压器低压侧无功补偿无功补偿装置在主变压器的低压侧进行无功补偿，系统等值示意图如图3.9所示： P+jQ 补偿图3.8 系统等值示意图

调整不平衡电流无功补偿装置原理

分相补偿装置可以补偿不平衡的无功电流，但是对于不平衡的有功电流无能为力。实际上，经过恰当设计的无功补偿装置，不但可以将三相的功率因数均补偿至1，而且可以将三相间的不平衡有功电流调整至平衡。 1，怎样调整不平衡电流在很久以前，电学奇才斯坦因梅茨（C.P.Steinmetz）就已经找到了利用无功补偿来平衡三相电流的解决办法。在《电力系统无功功率控制》一书中有比较详细的介绍，有兴趣的读者不妨一读。斯坦因梅茨的办法有两个缺点：其一是计算过程比较繁复，读者很难从计算过程中领会这种调整不平衡电流方法的物理意义。其二是只能适用于三相三线系统，当应用于三相四线系统时，如果零线电流不为零，就会出现较大的误差。笔者在多年研究无功补偿技术的基础上，总结出了一套简明易懂的调整不平衡电流理论与计算方法，下面就进行介绍。 2，调整不平衡电流的基本原理要了解首调整不平衡电流的基本原理，首先要了解wangs定理，读者可以参见本博客中的Wangs定理一文。在了解wangs定理的前提下，这里具体介绍一下怎样调整不平衡有功电流。设有一个电阻连接在A相与B相两端，这是一个典型的不平衡负荷，调整不平衡电流的目标就是将这个电阻的电流平均分配到三相当中去，具体的方法如图1所示：

图1 利用wangs定理的基本概念，在A相与C相之间接入一个适当的电感L将A相有功电流的1/3转移到C相，这时电感L在A相产生的感性无功电流恰好将电阻在A相产生的容性无功电流抵消掉。在B相与C相之间接入一个适当的电容C将B相有功电流的1/3转移到C相，这时电容C在B相产生的容性无功电流恰好将电阻在B相产生的感性无功电流抵消掉。电感L在C相产生的感性无功电流恰好将电容C 在C相产生的容性无功电流抵消掉。这样三相电流完全平衡，并且三相的功率因数全等于1。设有一个电阻连接在A相与零线之间，这是另一个典型的不平衡负荷，调整不平衡电流的目标就是将这个电阻的电流平均分配到三相当中去，具体的方法如图2所示：图2

无功补偿电容器运行特性参数选取

无功补偿电容器运行特性参数选取 1 电力电容器及其主要特性参数电力电容器是无功补偿装置的主要部件。随着技术进步和工艺更新,纸介质电容器已被自愈式电容器所取代,自愈式电容器采用在电介质中两面蒸镀金属体为电极,其最大的改进是电容器在电介质局部击穿时其绝缘具有自然恢复性能,即电介质局部击穿时,击穿处附近的金属涂层将熔化和气化并形成空洞,由此虽然会造成极板面积减少使电容C 及相应无功功率有所下降,但不影响电容器正常运行。自愈式电容器主要特性参数有额定电压、电容、无功功率。 1. 1 额定电压《自愈式低电压并联电容器》第3. 2 条规定“电容器额定电压优先值如下0. 23 ,0. 4 ,0. 525 及0. 69 kV。”电容器额定电压选取一般比电气设备额定运行电压高5 %。 1. 2 电容电容器的电容是极板上的电荷相对于极板间电压的比值,该值与极板面积、极板间绝缘厚度和绝缘介质的介电系数有关, 其计算式为C = 1 4πε× S D 式中ε为极板间绝缘介质的介电系数; S 为电容器极板面积; D 为电容器绝缘层厚度。在上式中,电容C 数值与电压无直接关系, C 值似乎仅取决于电容器极板面积和绝缘介质,但这只是电容器未接网投运时的静态状况;接网投运后,由于电介质局部击穿造成极板面积减少从而会影响到电容C 数值降低,因此运行过程中, 电容C 是个逐年衰减下降的变量,其衰减速度取决于运行电压状况和自身稳态过电压能力。出厂电容器的电容值定义为静态电容。一般,投运后第一年电容值下降率应在2 %以内,第二年至第五年电容值下降率应在1 %～ 2 % ,第五年后因电介质老化,电容值将加速下降,当电容值下降至出厂时的85 %以下,可认为该电容器寿命期结束。 1. 3 无功功率在交流电路中,无功功率QC = UI sinφ由于电容器电介质损耗角极小,φ= 90°,所以sin φ= 1 ,则无功功率QC = UI =ωCU2 ×10 - 3 = 2πf CU2 ×10 - 3 (μF) ,从该式可见,电容器无功功率不仅取决于电容C ,而且还与电源频率f 、端电压U 直接相关,电容器额定无功功率的准确定义应是标准频率下外接额定电压时静态电容C 所对应的无功率。接网投运后电容器所输出实际无功功率能否达到标定容量,则需视运行电压状况。当电网电压低于电容器额定电压时,电容器所输出的无功功率将小于标定值。因此如果电容器额定电压选择偏高,电容器实际运行电压长期低于额定值,很可能因电容器无功出力低于设计值造成电网无功短缺。 2 无功补偿电容装置参数的选取误区无功补偿装置在进行设计选型及设备订货时,提供给厂家的参数往往仅是电容补偿柜型号和无功功率数值,而电容器额定电压及静态电容值这两个重要参数常被忽略。由于电容器生产厂家对产品安装处电压状况不甚了解,在产品设计时往往侧重于降低产品生产成本和减少电介质局部击穿,所选取的电容器额定电压往往高于国家标准推荐值,这样做对电网运行的无功补偿效果会造成什么影响对电网建设投资又会引起什么变化呢可通过以下案例进行分析。例如某台10 0. 4 kV 变压器,按照功率因数0. 9 的运行要求,需在变压器低压侧进行集中无功补偿,经计算需补偿无功功率100 kvar ,如果按额定电压U = 450 V 配置电容器,根据QC=ωCU2 ×10 - 3 计算,电容器组的静态电容值C 为1 572μF ,接入电网后在运行电压U =400 V 的状态下,该电容器实际向电网提供的无功功率QC 为79 kvar ,补偿效果仅达预期的79 %。反之,在上述条件下,要想保证实际补偿效果为100 kvar ,则至少需配置电容器无功功率为127 kvar ,也就意味着设备投资需要增加27 %。中山市2004 年变压器增加898 台,合计容量近60 万kvar ,按30 %补偿率计需补偿无功功率近18 万kvar 。

无功补偿怎么计算

没目标数值怎么计算？若以有功负载1KW，功率因数从0.7提高到0.95时，无功补偿电容量：功率因数从0.7提高到0.95时：总功率为1KW，视在功率： S＝P/cosφ＝1/0.7≈1.4(KVA) cosφ1＝0.7 sinφ1＝0.71(查函数表得) cosφ2＝0.95 sinφ2＝0.32(查函数表得) tanφ＝0.35(查函数表得) Qc＝S(sinφ1－cosφ1×tanφ)＝1.4×(0.71－0.7×0.35)≈0.65(千乏) 电网输出的功率包括两部分;一是有功功率;二是无功功率.直接消耗电能,把电能转变为机械能,热能,化学能或声能,利用这些能作功,这部分功率称为有功功率;不消耗电能;只是把电能转换为另一种形式的能,这种能作为电气设备能够作功的必备条件,并且,这种能是在电网中与电能进行周期性转换,这部分功率称为无功功率,如电磁元件建立磁场占用的电能,电容器建立电场所占的电能.电流在电感元件中作功时,电流超前于电压90℃.而电流在电容元件中作功时,电流滞后电压90℃.在同一电路中,电感电流与电容电流方向相反,互差180℃.如果在电磁元件电路中有比例地安装电容元件,使两者的电流相互抵消,使电流的矢量与电压矢量之间的夹角缩小,从而提高电能作功的能力,这就是无功补偿的道理. 计算示例例如：某配电的一台1000KVA/400V的变压器，当前变压器满负荷运行时的功率因数cosφ =0.75，现在需要安装动补装置，要求将功率因数提高到0.95，那么补偿装置的容量值多大？在负荷不变的前提下安装动补装置后的增容量为多少？若电网传输及负载压降按5%计算，其每小时的节电量为多少？补偿前补偿装置容量= [sin〔1/cos0.75〕－sin〔1/cos0.95〕]×1000=350〔KVAR〕安装动补装置前的视在电流= 1000/〔0.4×√3〕=1443〔A〕安装动补装置前的有功电流= 1443×0.75=1082〔A〕安装动补装置后视在电流降低=1443-1082/0.92=304 〔A〕安装动补装置后的增容量= 304×√3×0.4=211〔KVA〕增容比= 211/1000×100%=21% 每小时的节电量〔304 ×400 ×5% ×√3 ×1 〕 /1000=11 (度) 每小时的节电量(度)

无功补偿柜电容器的容量换算问题

在无功补偿领域，我们经常会问的一句话是：电容器容量是多少？这里的“容量”又指电容器的额定容量，其实是指电容器的功率，单位用kvar（千乏）来表示。专业知识普及从下面这个公式可以看出电容器的功率与电压的关系： Q=2πfCU2 Q表示电容器的功率，单位var f表示系统频率，50Hz/60Hz C为电容器容量，单位uF(微法） U表示系统电压，单位kV(千伏）由上面表达式可以看出，电容器的功率与施加到电容器两端的电压平方成正比。每一只电容器都有一个参数叫做额定电压，对应额定电压则有一个额定功率。例如：选择电压为450V，额定功率为30kvar的电容器。问1：当额定电压为450V，额定功率为30kvar的电容器，用在400V 系统中，其输出功率为多少呢？这就是我们经常碰到的问题，电容器的额定电压都是高于系统的额定电压的。

通过上面的公式，我们可以很快算出来： Q400=Q450×（4002/4502） =30×（4002/4502） ≈23.7 kvar 问2：为什么要选择额定电压高于系统电压的电容器呢？电容器经受过电压危害时将快速损坏。为了保障电容器的运行安全，需要选择额定电压大于系统电压的电容器。到这个阶段我们知道了，如果无功补偿支路设计为纯电容器的话，无功补偿支路的输出功率要根据电容器的额定电压和系统电压进行折算。这也就是我们常说的安装功率（安装容量）和输出功率（输出容量）。安装功率常指电容器的额定功率；输出功率常指电容器在系统电压下的实际输出功率。参照上面举例，我们可以知道：将额定电压为450V，30kvar的电容器应用于400V无功补偿系统，则此系统安装容量为30kvar，其输出容量为23.7kvar。问3：当电容器串联电抗后，电容器与电抗器组成的补偿支路功率是多少呢？

设备功率-负荷计算公式

专设备功率确定负荷计算公式一、计算设备功率的确定进行负荷计算时，需将用电设备按其性质分为不同的用电设备组，然后确定设备功率。用电设备的额定功率r P 或额定容量r S 是指铭牌上的数据。对于不同负载持续率下的额定功率或额定容量，应换算为统一负载持续率下的有功功率，即设备功率 N P 。（1）连续工作制电动机的设备功率等于额定功率。（2）短时或周期工作制电动机（如起重机用电动机等）的设备功率是指将额定功率换算为统一负载持续率下的有功功率。当采用需要系数法和二项式法计算负荷时，应统一换算到负载持续率ε为25%下的有功功率。 ,225 .0r r r r N P P P εε==kW （5-2-1）当采用利用系数法计算负荷时，应统一换算到负载持续率ε为100%下的有功功率。 r r N P P ε= （5-2-2）式中 r P ——电动机额定功率，kW ； r ε——电动机额定负载持续率。（3）电焊机的设备功率是将额定容量换算到负载持续率ε为100%时的有功功率。 ,cos ?εr r N S P = kW （5-2-3）式中 r S ——电焊机的额定容量，kV A ； ?cos ——功率因数。（4）电炉变压器的设备功率是指额定功率因数时的有功功率。 ,cos ?r N S P = kW （5-2-4）式中 r S ——电炉变压器的额定容量，kV A 。（5）整流器的设备功率是指额定直流功率。（6）成组用电设备的设备功率是指不包括备用设备在内的所有单个用电设备的设备功率之和。（7）白炽灯的设备功率为灯泡额定功率。气体放电灯的设备功率为灯管额定功

无功补偿计算公式

1、无功补偿需求量计算公式：补偿前：有功功率：P 1= S 1 *COS 1 ? 有功功率：Q 1= S 1 *SIN 1 ? 补偿后：有功功率不变，功率因数提升至COS 2 ?，则补偿后视在功率为：S 2= P 1 /COS 2 ?= S 1 *COS 1 ?/COS 2 ? 补偿后的无功功率为：Q 2= S 2 *SIN 2 ? = S 1 *COS 1 ?*SIN 2 ?/COS 2 ? 补偿前后的无功差值即为补偿容量，则需求的补偿容量为： Q=Q 1- Q 2 = S 1*( SIN 1 ?-COS 1 ?*SIN 2 ?/COS 2 ?) = S 1*COS 1 ?*(1 1 1 2 - ? COS —1 1 2 2 - ? COS ) 其中：S 1-----补偿前视在功率；P 1 -----补偿前有功功率 Q 1-----补偿前无功功率；COS 1 ?-----补偿前功率因数 S 2-----补偿后视在功率；P 2 -----补偿后有功功率 Q 2-----补偿后无功功率；COS 2 ?-----补偿后功率因数

2、据此公式计算，如果需要将功率因数提升至0.9，在30%无功补偿情况下，起始功率因数为： Q=S*COS 1?*(1112-?COS —112 2-?COS ) 其中Q=S*30%，则： 0.3= COS 1?* (111 2-?COS —19.012-) COS 1?=0.749 即：当起始功率因数为0.749时，在补偿量为30%的情况下，可以将功率因数正好提升至0.9。 3、据此公式计算，如果需要将功率因数提升至0.9，在40%无功补偿情况下，起始功率因数为： Q=S*COS 1?*(1112-?COS —112 2-?COS ) 其中Q=S*40%，则： 0.4= COS 1?* (111 2-?COS —19.012-) COS 1?=0.683 即：当起始功率因数为0.683时，在补偿量为40%的情况下，可以将功率因数正好提升至0.9。

电容补偿柜的电容容量如何计算

电容补偿柜的电容容量如何计算电容补偿柜的电容容量如何计算?（此文章讲的很透彻，很好的一篇文章）电网中由于有大功率电机的存在，使得其总体呈感性，所以常常在电网中引入大功率无功补偿器（其实就是大电容），使电网近似于纯阻性，Kvar就常用在这作为无功补偿电容器的容量的单位。补偿电容器：主要用于低压电网提高功率因数，减少线路损耗，改善电能质量电容器容量的换算公式为（指三相补偿电容器）： Q=√3×U×I ; I＝×C×U/√3 ; C=Q/×U×U) 上式中Q为补偿容量，单位为(Kvar)，U为额定运行电压，单位为(KV)，I为补偿电流，单位为(A)，C为电容值，单位为(F)。式中＝2πf/1000。 1. 例如：一补偿电容铭牌如下: 型号: , 3: 三相补偿电容器; 额定电压:; 额定容量:10Kvar ; 额定频率:50Hz ; 额定电容:199uF (指总电容器量，即相当于3个电容器的容量)。额定电流: 代入上面的公式，计算，结果相符合。 2. 200KVA变压器无功补偿柜匹配电容多少最合理? 一般来说,对于电动机类型的功率负荷,补偿量约为40%,对于综合配电变压器,补偿量约为20%. 如果知道未补偿前的功率因数,那么根据公式即可以算出具体的补偿量。 3. 例如：有电机12台，的电机4台，11KW的电机2台，500型电焊机15台，由于有用电高峰和低谷，在低谷时动力可下降30%，我现在用无功补偿柜里的电容器有4块14Kvar的，6块40Kvar的。据说匹配不合理，怎么样才能匹配合理。另外补偿器的读数在多少时最合适时没有罚款有奖励。一般来说,配电变压器的无功补偿容量约为变压器容量的20%～40%，对于200KVA的配电变压器,补偿量约为40Kvar～80Kvar。准确计算无功补偿容量比较复杂，且负荷多经常变化，计算出来也无太大意义。一般设计人员以30%来估算，即选取60Kvar为最大补偿容量，也就是安装容量。电容器补的太少，起不到多大作用，需要从网上吸收无功，功率因数会很低，计费的无功电能表要“走字”，记录正向无功；电容器补的太多，要向网上送无功，网上也是不需要的，计费的无功电能表也要“走字”，记录反向无功；供电企业在月底计算电费时，是将正

负荷计算及无功补偿.

负荷计算及无功补偿第3章负荷计算及无功补偿供配电技术南京师范大学电气工程系第3章负荷计算及无功补偿 3.1 负荷曲线与计算负荷 3.2 用电设备额定容量的确定 3.3 负荷计算的方法 3.4 功率损耗与电能损耗 3.5 变电所中变压器台数与容量的选择 3.6 功率因数与无功功率补偿 3.1 负荷曲线与计算负荷 3.1.1 负荷曲线负荷曲线(load curve)是指用于表达可分为有功负荷曲线和无功负荷曲线; 按所表示的负荷变动的时间分: 可分为日负荷,月负荷和年负荷曲线. 2.年最大负荷和年最大负荷利用小时数 (1)年最大负荷Pmax 年最大负荷Pmax就是全年中负荷最大的工作班内消耗电能最大的半小时的平均功率,因此年最大负荷也称为半小时最大负荷P30. (2)年最大负荷利用小时数Tmax 年最大负荷利用小时数又称为年最大负荷使用时间Tmax,它是一个假想时间,在此时间内,电力负荷按年最大负荷Pmax (或P30)持续运行所消耗的电能,恰好等于该电力负荷全年实际消耗的电能. 下图为某厂年有功负荷曲线,此曲线上最大负荷Pmax就是年最大负荷,Tmax为年最大负荷利用小时数. 3.平均负荷Pav 平均负荷Pav,就是电力负荷在一定时间t内平均消耗的功率,也就是电力负荷在该时间内消耗的电能W除以时间t的值,即Pav=W/t 年平均负荷为Pav=Wa/8760 3.1.2 计算负荷(calculated load) 通常将以半小时平均负荷为依据所绘制的负荷曲线上的"最大负荷"称为计算负荷,并把它作为按发热条件选择电气设备的依据,用Pca(Qca,Sca,Ica)或 P30(Q30,S30,I30)表示. 规定取"半小时平均负荷"的原因: 一般中小截面导体的发热时间常数τ为10min以上,根据经验表明,中小截面导线达到稳定温升所需时间约为 3τ=3×10=30(min),如果导线负载为短暂尖峰负荷,显然不可能使导线温升达到最高值,只有持续时间在30min以上的负荷时,才有可能构成导线的最高温升. 3.1.3 计算负荷的意义和计算目的负荷计算主要是确定计算负荷,如前所述,若根据计算负荷选择导体及计算负荷

无功补偿的计算

无功补偿的计算一、系统基本情况 XX钢丝绳有限公司35kV变电所目前采用二台SZ11-35±3×2.5%/0.4,1600kVA（Dyn11、U%=6.5）变压器，预留一台SZ11-35±3×2.5%/0.4,1600kVA变压器，电力供电系统经35kV变压器直接降压为0.4kV低压配电系统向热处理车间、拉丝车间、捻股合绳车间和工厂照明等供电。主要负荷为电动机。全厂总供电负荷4800kVA（包括预留），总用电负荷3200kW。系统容量一般由当地供电部门提供，也可将供电电源出线开关的开断容量作为系统容量。根据设计院图纸，每台35kV变压器额定电流为2309.5A,额定分断电流为20kA，三台35kV变压器的总分断电流为60kA，则可认为系统容量S=3×（1.73×20（kA）×35000（V））=3×1211MVA ≈3600 MVA。实际可将上一级110kV系统设为无穷大。二、用电设备基本情况 1．用电负荷 XX钢丝绳有限公司的主要用电负荷，拉丝车间的用电负荷为2720 kW，热处理车间负荷为240 kW，捻股合绳车间负荷为903kW等。主要设备为拉丝机，捻绳机等用电动机，全厂共拥用70台不同容量的电动机，总容量为3909kW。电动机的容量、数量（由设计院提供）见表1。表1：电动机的容量、数量

2．用电负荷的谐波根据我们分析，用电负荷的谐波主要来自以下几方面：（1）拉丝机的动力采用电磁调速电动机拉丝机的动力采用电磁调速电动机，电磁调速电动机普遍采用YCT系列调速电动机，该系列调速电动机由鼠笼式异步电动机、电磁转差离合器和控制器三部分组成，能在规定的调速范围均匀地、连续地无级调速，并输出额定转矩。控制器是将速度指令信号电压和调速电动机速度负反馈信号电压比较后，经放大电路及移相触发电路，从而控制了晶闸的开放角，改变了转差离合器的励磁电流，使调速电动机转速保持恒定。调节励磁电流即能使电动机在规定的调速范围内实现无级调速。控制器的控制电机功率、最大输出（直流）见表2。表2：控制器控制电机功率、最大输出（直流）（2）变频整流调速电动机全厂有110、137kW 变频调速三相异步电机10台，总负荷1316kW，占全部电动机容量的34%。。该电机由变频整流调速装置来调速，一般采用6脉动交-直-交电流型变频器。电网通过可控硅三相全控桥给变频器供电，功率因数角约等于控制角a。供电电流包含6±1次谐波(K=1、2、3…)，并且在直流电流无脉动的理想情况下，n次谐波电流含量是基波电流的1/n。实际上，直流电流脉动导致五次谐波和七次谐波含量增加，大于七次谐波的高次谐波含量减少。（3）无功补偿装置变频器用量较大的用户，用电容器进行无功力率补偿虽然可以大副度降低基波无功电流，但是必然出现谐波放大现象。这时，供电电流和电容器电流中谐波和间谐波电流大副度增加。（4）热处理设备热处理设备一般采用工频感应加热整流装置，小型换流装置采用６脉冲，其运行时产生大量谐

无功补偿装置容量计算方法

无功补偿装置容量怎么计算？大家都知道，专变用户在消耗电网有功的时候，如果消耗有功功率较少，消耗无功功率较大，直接导致功率因数过低。功率因数低除了用户的力率调整电费受到影响，对电网也会造成危害。因此无功功率对供电系统和负载的运行都是十分重要的。大部分用户的负载元件的阻抗基本都是呈感性，感性负载消耗的无功只能从电网中获取，显然就加大电网的损耗。解决的方式就是就地平衡无功，加装无功补偿装置。那么无功补偿装置的容量应该怎样计算呢？本文主要介绍两种无功补偿装置容量的计算方法 ① 给功率因数低的用户计算无功补偿 ② 对新增客户配置无功补偿装置 01 计算公式公式中： P：实际的有功功率； Q1：没有加装无功补偿之前的无功功率； Q2：并联无功补偿运行之后的无功功率； Qj：需要补偿的无功功率；案例：假设某专变用户的变压器容量是630KVA，功率因数每个月均为0.6左右，导致该用户的力率调整电费被考核，现需要将功率因数提高到0.9左右，需要配置多大的无功补偿装置？

目前市场上的无功补偿装置容量规格有100、134、150、167、200、234、250、267、300、334、350、367、400、434、450、467、500、534、550、567、600等几种，因此加装334kvar自动投切装置比较合理。 02 对于新增加的负荷，简单来讲是不知道没有无功装置时的功率因数，通常来讲用情况一的方法是没有办法计算的，因为缺少一个已知参数。因此，这就需要我们引入一个经验值。对于专变用户而言，供电局一般规定功率因数达到0.9才不被考核，而同一台630kW 的变压器，用户的实际负荷不同，配置的无功补偿装置也是不一样的。通常情况下，我们取变压器容量的30-40%。案例：假设某新增加专变用户的变压器容量是630kVA，需要配置多大的无功补偿装置？如果电机负载比重不大 Q=S×30%=630(kVA)×30%=189kvar 加装200kvar自动投切装置比较合理如果电机负载比重较大 Q=S×40%=630(kVA)×40%=252kvar 加装250kvar自动投切装置比较合理以上为个人肤浅的介绍，基本是按照低压侧补偿的方式。实际无功补偿装置的配置与计算较为复杂，负荷性质千千万万，不能一概而论。精确的配置需要详细计算每个单

并联电容器无功补偿及其正确使用

并联电容器无功补偿及其正确使用异步电动机的无功就地补偿技术，近些年来得到推广应用。就地补偿方式的主要优点是：所需设备少，投资少，运行可靠，维护方便，特别对单机容量较大，运行时间长，距离电源较远的电动机更为适用。它对减少企业电能损失，提高电压质量有重大意义。采用并联电容器进行无功补偿，其主要作用是：1、补偿无功功率，提高功率因数；2、提高设备出力；3、降低功率损耗和电能损失；4、改善电压质量。一般工矿企业要求功率因数必须大于0.9，为提高功率因数常采用变电所集中补偿和就地补偿或两者结合使用。无功补偿容量按下式计算：Q=P（tgθ1—tgθ2），其中tgθ1、tgθ2为补偿前后的正切值，在补偿前后，由于有功功率不变，有功功率损耗值也无改变，但是，无功功率发生了变化，由Q降低为Q—Q C,故通过输、变配、用电设备有效电阻R时，有功功率的损耗由降低为ΔP2Q，所以并联电容器补偿的经济当量为K C=ΔP1Q—ΔP2Q=[Q2/U2*10-3—（Q-Q C）2/U2*R*10-3]/ Q C=（2Q- Q C）/ U2Q（2- Q C/Q）=ΔP1Q/Q（2- Q C/Q），可见采取并联电容器补偿的经济当量的大小取决于补偿容量与无功功率的比值。并且还表明，K C与两个因素有关：一是与ΔP1Q/Q成正比，二是与（2- Q C/Q）成正比。由于Q C可大可小，从自身效益和社会效益整体来考虑，多少合适，这是一个值得研究的问题。（1）、当Q C《Q时，2- Q C/Q≈2，这种情况等于没有补偿，谈不上降低有功功率的损耗。（2）、当Q C≈Q 时，2- Q C/Q≈1，这种情况等于全补偿，因负荷的变化，有时会出现

无功补偿柜电容器容量的计算

无功补偿柜电容器容量的计算方法无功补偿技术工程师：寇工（希拓电气（常州）有限公司）在提及电容柜时，常提到“容量”是多少这个问题。容量，何为容量？其实主要分为以下三种： ①变压器的额定容量（变压器的总共），单位KVA； ②无功补偿容量的确定，一般取变压器容量的20~40%，取30%较多； ③电容器的额定容量（电容器的功率），单位kvar（千乏）。那么电容器的功率与低压防爆电容器无功功率补偿的关系是怎么样的？我们可以从以下这个公式看出： Q=2?π?f?C?U2 注：Q表示电容器的功率，单位kvar；f表示系统频率，50Hz/60Hz；C为电容器容量，单位uF (微法)；U表示系统电压，单位kV(千伏)。我们上面公式可以看出，电容器的功率与施加到变压器两端电压的平方成正比。其中，电容器有一个重要参数叫额定电压，对应额定电压有其额定功率，我们举例说明。场景：选择电压为480V，额定功率为30kvar的电容器时：问1：当其用在400V系统中，其输出功率为多少呢? 这是常遇到的问题，电容的额定电压一定大于系统的电压，通过上面的公式，我们可以很快算出来： Q400=Q480×(4002/4802) =30×(4002/4802) ≈20.8kvar 则，当其用在400V系统中，其输出功率为20.8kvar。

问2：为什么要选择额定电压高于系统电压的电容器呢? 解答：因为电容器经受过电压危害时将快速损坏，为了保障电容器的运行安全，需要选择额定电压大于系统电压的电容器。希拓小贴士：以低压电力电容器、高性能电抗器、高可靠投切开关、控制系统为主体，实现低压无功补偿功能。主要应用于谐波严重场合的无功补偿，在一定程度上有吸收消除谐波的功能。由以上可知，如果无功补偿支路设计为纯电容器的话，无功补偿支路的输出功率要根据电容器的额定电压和系统电压进行折算。这也就是我们常说的安装功率(安装容量)和输出功率(输出容量)。 ①安装功率常指：电容器的额定功率; ②输出功率常指：电容器在系统电压下的实际输出功率。参照上面举例，我们可以知道：将额定电压为480V，30kvar的电容器应用于400V无功补偿系统，则此系统安装容量为30kvar，其输出容量为20.8kvar。

电容器容量计算

电容器容量Kvar(千乏)与电容量uF（微法）怎样换算无功功率单位为kvar（千乏）。电功率分为有功功率和无功功率，有功功率就是指电能转化为热能或者机械能等形式被人们使用或消耗的能量，有功功率单位为kw 。无功功率指电场能和磁场能相互转化的那部分能量，它的存在使电流与电压产生相位偏差，为了区别于有功功率就用了这么个单位。电网中由于有大功率电机的存在，使得其总体呈感性，所以常常在电网中引入大功率无功补偿器（其实就是大电容），使电网近似于纯阻性，Kva r就常用在这作为无功补偿器的容量的单位。 kvar（千乏）和电容器容量的换算公式为（指三相补偿电容器）： Q=√3×U×I I＝0.314×C×U/√3 C=Q/0.314×U×U 上式中Q为补偿容量，单位为Kvar，U为运行电压，单位为KV，I为补偿电流，单位为A，C为电容值，单位为uF。式中0.314＝2πf/1000。例如：一补偿电容铭牌如下: 型号:BZMJ0.4-10-3 （3三相补偿电容器）。额定电压:0.4KV 额定容量:10Kvar · 额定频率:50Hz 额定电容:199uF (指总电容器量，即相当于3个电容器的容量)。额定电流:14.4A 代入上面的公司，计算，结果基本相付合。补偿电容器：主要用于低压电网提高功率因数，电少线路损耗，改善电能质量。 BSMJ型补偿电容器，是国家推荐使用的新型节能产品，使用环境应无谐波冲击。最高允许过电流小于1.30倍额定电流。 ASMJ型滤波电容器：拥有BSMJ所有用途以外，可滤除电路中高次谐波，稳定电路质量，保护用电设备，最高允许电流大于2倍额定电流。单相电动机电容器的容量选择小型三相异步电动机作单相运行时，所选电容容量一定要合适，若太小则旋转无力，启动困难；太大则回路电流过大，导致电机过热。一般电容容量值选择按表查得。如果不查表，也可以按经验公式获得：当星形连接时，所需电容容量C（Μf）＝P（W）／17。当用作三角形连线时，所选电容容量C（μF）＝P（W）／10。上式中： C的单位是μF，P的单位是W；

无功补偿容量计算

一、无功补偿装置介绍现在市场上的无功补偿装置主要分为固定电容器组、分组投切电容器组、有载调压式电容器组、SVC与SVG。下面介绍下各种补偿装置的特点。 1) 固定电容器组。其特点就是价格便宜,运行方式简单,投切间隔时间长。但它对于补偿变化的无功功率效果不好,因为它只能选择全部无功补偿投入或全部无功补偿切出,从而可能造成从补偿不足直接补偿到过补偿,且投切间隔时间长无法满足对电压稳定的要求。而由于光照强度就是不停变化的,利用光伏发电的光伏场发出的电能也跟着光伏能力的变化而不断变化,因此固定电容器组不适应光伏场的要求,不建议光伏项目中的无功补偿选用固定电容器组。 2) 分组投切电容器组。分组投切电容器组与固定电容器组的区别主要就是将电容器组分为几组,在需要时逐组投入或切出电容器。但它仍然存在投切间隔时间长的问题,且分的组数较少,一般为2～3组(分的组数多了,投资与占地太大),仍有过补偿的可能。因此分组投切电容器组适用于电力系统较坚强、对相应速度要求较低的场所。 3) 有载调压式电容器组。有载调压式电容器组与固定电容器组的区别主要就是在电容器组前加上了一台有载调压主变。根据公式Q=2πfCU2可知,电容器组产生的无功功率与端电压的平方成正比,故调节电容器组端电压可以调节电容器组产生的无功功率。有载调压式电容器组的投切间隔时间大大缩短,由原来的几分钟缩短为几秒钟。且有载调压主变档位较多,一般为8～10档,每档的补偿无功功率不大,过补偿的可能性较小。因此分组投切电容器组适用于电力系统对光伏场要求一般的场所。 4) SVC。SVC全称为Static Var Compensator,即静态无功补偿装置。 SVC如上图所示接入系统中,电容器提供固定的容性无功Qc。电抗器提供滞后的无功,大小连续可调。可以通过控制电抗器L上串联的两只反并联可控硅的触发角α来控制电抗器吸收的

无功补偿电容器组额值的计算说明

关于交流输变电系统用电容器装置容量及单台电容器电压的说明一般，交流输变电系统用于无功补偿的电容器装置，接于系统的10、35或66kV 母线。电容器装置及装置内的器件的相关参数和系统的母线电压、系统的短路容量等相关。一般易出现混淆的是装置的容量以及单台电容器电压的确定，现分述如下。一．电容器装置的容量电容器装置的容量有3种：a.设计要求容量；b.额定容量；c.额定输出容量。设计要求容量描述为：无功补偿装置的容量按照无功配置技术原则确定，如：无功补偿的容量按照主变容量的10%-25%配置。假设110kV 31.5MV A 变压器，按照其15%进行无功容量补偿时，设计要求容量为31.5MV A*15%为4725kvar 。额定容量的描述为：按照中国工程建设标准CECS33：91规定，无功补偿装置的容量为电容器组的额定三相容量。假设并联电容器组三相额定的容量为5000kvar ，额定电压为11/^3，则装置的额定容量就为5000kvar 。额定输出容量描述为：由中国工程建设标准CECS33：91规定，实际输出容量是额定容量减去串联电抗器的额定容量。若上述装置按照6%电抗率计算的话，装置的额定输出容量为5000*（1-0.06）=4700kvar 。装置实际的无功输出按照实际的电压计算。考虑了电抗器引起电压变化之后，实际加在电容器上的电压为：3/64.1094.0310 =?kV ，此时电容器组的容量为：46775000)11/64.10(2=?kvar ，无功输出为 439694.04677=?kvar 。人们习惯上按照额定容量算无功补偿度，也就是上面例子的补偿度为 5000/31500=15.9%，而实际的补偿度为4396/31500=14%。详情请参考《无功补偿装置》2004年第2期P50。二．关于电容器额定电压选择的说明根据国家电网《6-66kV 并联电容器装置运行管理规定》第2.2条（原文摘录）： 2.2电容器 2.2.1电容器的额定电压按其连续运行电压（我们理解为电容器的连续长期运行电压）选取，一般取1.05倍电网标称电压，按公式（1）计算