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常见问题

如何计算无功补偿容量

作者:扬嘉电力 发布时间:2019-09-10 13:55:09点击:485

无功功率的作用和危害

1、是增加了变压器的容量和导体的截面积,这无形中增加了工程的投资;

2、是在投运后运行的功率因数不能低于0.9,否则供电公司会处以一定的罚款;所以在工程设计时,我们要充分考虑这个问题,在没有发电机的供电系统中,通常采取并联电容器的方式来提高变电站的功率因数,原理是就近提供无功功率,不需要从电网中吸取无功。这样既能降低变压器的容量,又能提高计量侧的功率因数;那么电容补偿的容量选择多大合适,补少了功率因数不足,面临罚款;补多了供电公司不允许,还多花设备的钱;下面为大家分析补偿的办法以及如何计算补偿容量。

一.电容器补偿的方式的选择

采用并联电力电容器作为人工无功补偿装置时,为了尽量减少线损和电压损失,宜就地平衡补偿,即低压部分的无功功率宜由低压电容器补偿,高压部分的无功功率宜由高压电容器补偿。当无高压负荷时不得在高压侧装设并联电容器装置。当对电动机用电设备采用就地单独补偿时,补偿电容器的额定电流不应超过电动机励磁电流的0.9倍。在进行用电负荷计算时,应计入补偿后的无功功率。补偿电容器组的投切方式分为手动和自动两种。对于补偿低压基本无功功率的电容器组以及常年稳定的无功功率和投切次数较少的高压电容器组,宜采用手动投切。为避免过补偿或在轻载时电压过高,造成某些用电设备损坏等,宜采用自动投切。在采用高、低压自动补偿装置效果相同时,宜采用低压自动补偿装置。无功自动补偿的调节方式:以节能为主进行补偿者,采用无功功率参数调节;对冲击性负荷、动态变化快的负荷及三相不平衡负荷,可采用晶闸管(电子开关)控制,使其平滑无涌流,动态效果好,且可分相控制,有三相平衡效果。电容器分组时,应与配套设备的技术参数适应,满足电压偏差的允许范围,适当减少分组组数和加大分组容量。分组电容器投切时,不应产生谐振。高压电容器组宜串联适当参数的电抗器,低压电容器组宜加大投切容量,采用专用投切接触器或晶闸管,以减少合闸冲击电流。受用电设备谐波含量影响较大的线路上装设电容组时,电抗器宜串联。 


二.电容补偿量的计算

在计算电容补偿量时,首先要学会负荷计算,在设计时将所有设备的有功功率和无功功率进行计算加总,得出所有有设备的总有功、无功以及功率因数;再根据补偿后需要达到的功率因素(正常0.9以上)进行差值计算,就得到需要补偿的容量,即电容器的容量。


举列计算:经过负荷计算后的全厂或全变电站的有功功率为2000KW,功率因素补偿前为0.80;需要将功率因素补偿到0.90,计算需要的无功补偿量?



已知:P=2000KW COSθ1=0.8 COSθ=0.90 求无功补偿量?

COSθ1=0.80,可知tgθ1=0.75;

COSθ2=0.90,可知tgθ1=0.49;

根据正切计算公式,

补偿量:QC=Q1-Q2

QC=2000x0.75-2000X0.49

QC=520kvar

 

经验估算无功补偿容量的计算有两种方法:

(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:

        

根据上述及个条件,结合您想要实现的目标,就可以通过查表计算出精确的需要补偿的无功容量。

举一个例子来说明:

假设工厂的负荷为500kw,补偿前的功率因数cosφ1=0.5,需要补偿的目标功率因数cosφ2=0.92,那么可以根据上表,查询系数(0.5,0.92)=1.31。所需补偿容量=500×1.31(上表查询得)=655kvar。

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)





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