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低压柜补偿电容器容量如何计算?

电容柜通过自动补偿控制器收集到负荷端的无功损耗(功率因数)情况,自动进行电容补偿的投切动作,从而达到减少无功损耗、提高功率因数的目的。电力系统中的负载类型大部分属于感性负载,加上用电企业普遍广泛地使用电力电子设备,使电网功率因数较低。较低的功率因数降低了设备利用率,增加了供电投资,损害了电压质量,降低了设备使用寿命,大大增加了线路损耗。

容量的确定

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按变压器有效负载容量计算所需总补偿量去安装,无功功率控制器会根据负载力率情况自动投、切电容器组的。变压器效率一般为0.8,若功率因数从0.7提高到0.95时每KW需电容量为0.691千乏,如1台1250KVA变压器需要补偿总电容量:

1250×0.8×0.691=691(千乏)  

0.691系数是这样计算出来的:

以感性负载有功功率1KW、功率因数从0.7提高到0.95时所需电容补偿量:  

有功功率:

P=1KW视在功率(功率因数0.7时):

S1=1/0.7≈1.429(KVA)  

无功功率:

Q1=根号(S1×S1-P×P)=根号(1.429×1.429-1×1)≈1.02(千乏)  

功率因数0.95时的视在功率:  

S2=1/0.95≈1.053(KVA)  

无功功率:

Q2=根号(S2×S2-P×P)=根号(1.053×1.053-1×1)≈0.329(千乏)  

电容无功补偿量:Qc=Q1-Q2=1.02-0.329≈0.691(千乏)

估算举例:        

 一台1250kVA变压器,短路阻抗为6%,低压0.4kV额定电流Ie=1.5*1250=1875A;

低压短路电流Ik=1250*150/6=31250=31.25kA;

高压10kV侧电流I,I=1250*6%=75A;         

低压电容补偿容量约为Q=1250*1/3=420kVar。         

因此,高压电流互感器选75/5;         

低压电流互感器2000/5,2500/5;         

断路器选断流能力不小于35kA即可;         

补偿电容器柜两台,一台200kVar,一台220kVar。         

注:若高压电流互感器动稳定不符合要求时,可加大变比或另选电流互感器。

补偿与功率

是否进行无功补偿与设备功率没有直接关系,若设备功率因数小于0.9则要进行补偿。目前无功补偿主要是在变电所低压侧集中补偿,就地补偿用得很少。  

一般来说,民用建筑,不会有太多的功率因数低的大设备,一般在变压器低压侧集中补偿就可,对于电梯,一般配套控制箱内都有补偿措施。  

无功功率补偿,简称无功补偿,在电力供电系统中起提高电网的功率因数的作用,降低供电变压器及输送线路的损耗,提高供电效率,改善供电环境。所以无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。合理的选择补偿装置,可以做到最大限度的减少电网的损耗,使电网质量提高。反之,如选择或使用不当,可能造成供电系统,电压波动,谐波增大等诸多因素。

记忆口诀

已知单台并联电容器容量,求算其额定电流

并联电容器电流,容量除以千伏数。  

电压等级二百三,千乏四点三安培。  

电压等级整四百,千乏二点五安培。 

电压等级六千三,二十千乏三安培。  

电压等级万零五,十个千乏一安培。


测知电动机空载电流,求算就地补偿电容器容量

电机补偿电容器,按空载电流求算:  

三百八十伏电机,零点七倍空载流;  

六千伏等级电机,十一倍空载电流。   

说明:所求出的补偿电容器容量,单位为kvar。


已知220V电路中工作电流,求算串联降压电容器的容量

二百二的电路中,接入电容器降压,  

容量微法值速算,十四点五倍电流。

无功补偿容量的计算方法

无功补偿容量的计算有两种常见的方法:    

1. 按照变压器容量进行估算  常规设计为变压器容量的20%~40%,较多采取30%。  

例如1000KVA变压器补偿300Kvar,1600KVA补偿480Kvar或500Kvar,2000KVA补偿600Kvar 。    

2. 通过查“无功补偿容量计算系数表”进行计算  如果有设备负载的详细资料如有功功率(P),负荷情况,运行时的功率因数(cosφ1)和需要补偿的目标功率因数(cosφ2),则可以直接计算该系统实际所需补偿容量。“无功补偿容量计算系数表”如下:

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一般情况,补偿总千乏数为变压器容量千伏安数和30%~40%,单只容量电流安培数为其容量千乏数的1.5倍,保护熔断器熔丝电流不小于电容器额定电流的1.5倍。

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