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无功补偿装置容量计算方法无功补偿装置是用来调整电网的功率因数并消除无功功率的装置。
在电力系统中，由于电感、电容等元件的存在，会产生无功功率。
无功功率的存在会引起电网电压降低、线路损耗、设备效率降低等不利影响。
因此，为了提高电力系统的功率因数，降低无功功率的影响，需要使用无功补偿装置。
首先，需要确定电力系统的无功功率需求。
无功功率需求是指电力系统在正常运行情况下所需要的无功功率值。
可以通过测量电力系统的无功功率或者参考电力系统的设计数据来确定。
无功功率需求的大小取决于电力系统的负载情况，通常会在负载高峰时需要更多的无功补偿。
其次，需要确定无功补偿装置的功率因数目标值。
功率因数目标值是指电力系统在正常运行情况下所要达到的功率因数水平。
一般来说，功率因数目标值在0.9以上被认为是较为合理的，能够有效减少无功功率的影响。
根据电力系统的功率因数目标值，可以计算出无功功率与有功功率之间的比值，从而确定无功补偿装置的容量。
最后，需要考虑设备的额定电压。
无功补偿装置的额定电压需要与电力系统的额定电压保持一致，以确保正常运行。
一般来说，无功补偿装置的额定电压应该与电力系统的额定电压相同或者相近。
根据无功功率需求、功率因数目标值以及设备额定电压，可以使用下述公式计算出无功补偿装置的容量：容量=无功功率需求/(功率因数目标值*额定电压)需要注意的是，无功补偿装置的容量应该略大于计算得到的值，以确保能够满足电力系统的实际需求。
除了以上方法，还可以根据电力系统的负载情况、电力设备的运行状态等因素进行综合分析，结合经验来确定无功补偿装置的容量。
同时，在实际操作中，还需要考虑无功补偿装置的类型（如静态无功补偿装置、动态无功补偿装置等）、运行方式（并联运行、串联运行等）等因素，以确保无功补偿装置能够正常工作。
总之，无功补偿装置的容量计算是一个综合考虑多个因素的过程。
通过准确计算和合理选择，可以提高电力系统的功率因数，减少无功功率的影响，提高电力设备的效率和运行质量。
浅谈电容无功补偿的常用计算作者：王俊来源：《数字技术与应用》2010年第12期摘要:电力系统电容器是平衡系统无功功率,以稳定电压质量,达到满足终端用户的需求。
本文介绍了电容器无功补偿的基本计算方法,并简要介绍了电容器的保护和产生的谐波问题。
关键词:电容器无功补偿计算中图分类号:TM714.3 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2010)12-0090-01因为连接到电网中的大多数电气设备不仅需要有功功率,还需要一定的无功功率,所以为减少电力输送中的损耗,提高电力输送的容量和质量,必须进行无功功率的补偿。
电容器在原理上相当于产生容性无功电流的发电机,电容器作为电力系统的无功补偿装置已经非常普遍。
1 电容器组安装容量的计算无功补偿容量可以根据功率因数估算,这种方法适合于负荷变化不大的系统。
另种方法也可以根据变压器的容量估算,一般补偿容量为变压器容量的15～30%。
当在容量估算出来后,需要选用一个接近估算值的标准的数值,这样可以提高电容器装置的标准化水平,提高电器元件的互换性,从而在价格上得到更多的优惠。
在实际工作中,电容器装置所发出的无功功率与其额定功率存在一定的偏差,原因是电容器的额定容量是指其在电容器额定电压下所发出的无功功率,在有时电网电压较低的情况下,其所发的无功功率可能较额定值偏低。
特别是其额定电压取较高数值时,其容量就会有较大的下降,得到补偿,装置的安全裕度将有一定程度的提高。
2 选择单台电容器的容量应尽量选取单台容量较大的单元电容器,使装置中所选用的电容器总台数下降,体积降低,占地面积减小,节省成本。
此外,单台容量较大时,指单相200kvar以上的电容器内部每个元件都可串内熔丝,适当延长单元电容器的使用寿命。
应尽量选用标准规格的单元电容器,这样可提高装置的互换性。
3 电容器的保护单台电容器的内熔丝装在其内部是每个元件故障的保护器件。
如当某一元件击穿时,其对应的内熔丝在很短时间(0.2ms左右)内熔断,使得整台电容器可继续运行。
浅谈配电系统中无功补偿容量的计算作者：田源来源：《企业文化》2013年第06期摘要：在配电网中，仅靠供电网注入的无功功率，远远不能满足负荷对无功的要求，所以在配电网中，需要消耗无功功率的地方产生无功功率，这就是无功功率的就地补偿。
并联电容器组是配电网中应用最广泛的无功补偿设备，通过投切电容器组可有效调整配电网中的无功功率，以满足在正常电压水平下系统对无功功率的需求。
关健词：无功补偿功率因数无功补偿的计算1.前言为减少用电网对供电网无功功率的需求，提高电力系统的电压水平，减小网络损耗和改善电力系统的动态性能，在电力系统中的变电所或直接在电能用户变电所装设无功功率电源，这种技术措施称为无功补偿。
2.功率因数与无功补偿2.1 自然功率因数功率因数为供电网输送的有功功率P与视在功率S的比值，称为功率因数cosφ。
其计算方式为：视在功率 S2=P2+Q2功率因数cosφ=P/S式中S—视在功率 P—有功功率 Q—无功功率在电力网的运行中，功率因数反映了电源输出的视在功率被有效利用的程度，我们希望的是功率因数越大越好。
这样供电线路中的无功功率可以降到最小，视在功率将大部分用来供给有功功率，从而提高电能输送的功率。
在用电设备没有安装无功补偿设备时的功率因数，即用电设备本身所具有的功率因数，称为自然功率因数。
2.2 无功补偿对功率因数的影响在油气田建设中，采用并联电容器集中补偿的方式进行无功补偿。
在用电系统中，根据无功负荷，就地投切所需电容器，为用电设备提供其所需无功功率，使所需的无功功率就地平衡，这样就使得供电网输送的无功功率减少，相应的视在功率也相应减少。
无功功率的就地平衡不仅可以在输送有功功率不变的情况下减少供电网输送的视在功率，提高功率因数及电网效率，还避免了无功功率长距离输送，使无功电流在线路上造成的线损大大减少。
简而言之，无功补偿可以减少供电网的无功功率，提高功率因数，提高供电质量，提高电网效率，减少供电损失。
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)1(3K N nUsUcn -= (1)其中Ucn ——电容器额定电压（kV ）；Us ——电网标称电压（kV ）；N ——每相电容器的串联台数；K ——串联电抗的电抗率当电网的连续运行电压为1.1倍电网标称电压时（GB11024.1每24h 电压在1.1倍电网标称电压下运行时间超过8小时），电容器的额定电压应作相应的提高，将式（1）中的1.05改为1.1后计算电容器额定电压，此时串联电抗器的参数也随之计算选取。
无功补偿在电力系统中的电容器选择与配置电力系统中的无功补偿是调节电力负载的重要手段，它不仅可以提高电力质量，还能提高电网的传输能力。
而电容器作为无功补偿的重要组成部分，在电力系统中起着至关重要的作用。
本文将讨论无功补偿在电力系统中的电容器选择与配置。
一、电容器的选择电力系统中的电容器按其电压等级分为低压电容器和高压电容器。
在选择电容器时，需要考虑以下几个因素：1. 电容器的额定电压：电容器的额定电压应大于或等于系统运行电压，以保证其正常运行，并具有足够的安全裕度。
2. 电容器的容量：选择合适的电容器容量是保证无功补偿效果的关键。
容量过小，则无法达到预期的补偿效果；容量过大，则可能造成电力系统的谐振问题。
因此，在选择容量时，需要根据负载的无功功率需求进行合理补偿。
3. 电容器的损耗：电力系统中的电容器存在一定的损耗，这些损耗将转化为热量，影响电容器的寿命。
因此，在选择电容器时，需要考虑其损耗因数和寿命。
二、电容器的配置电容器的配置是指将电容器合理地安装在电力系统的不同位置，以实现最优的无功补偿效果。
1. 单点补偿：单点补偿是指将电容器集中安装在负载侧，通过控制器控制其开关，以实现对负载无功功率的补偿。
这种配置适用于小型的负载系统，能够提供有效的无功补偿。
2. 多点补偿：多点补偿是指将电容器分散安装在电力系统的不同位置，根据不同位置的负载功率需求，分别进行无功补偿。
这种配置适用于大型的负载系统，能够更加精确地进行无功补偿。
3. 静止补偿器配置：静止补偿器是一种集中式的无功补偿设备，它能够通过电力电子器件实现对电容器的精确控制。
在配置静止补偿器时，需要考虑电容器和补偿器之间的匹配，以及静止补偿器的控制策略。
三、电容器的维护与管理为了确保电容器能够正常运行并延长其使用寿命，需要进行定期的维护与管理。
具体措施包括：1. 定期检查电容器的运行状态，包括电压、电流和温度等参数的监测，以及电容器外观的检查。
2. 定期清洁电容器周围的环境，避免灰尘和湿气的积聚，影响电容器的散热和运行。
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×II＝0.314×C×U/√3C=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。
无功补偿容量计算方法及表无功补偿详细的容量确定计算方法-补偿容量的确定可以根据负荷的最大功率、补偿前的功率因数及要求补偿后达到的功率因数，用下式计算确定:Q =α*P*(tanφ—tanφ) 12式中:Q —所需补偿的总无功功率，kvar;α—平均负荷系数，取0.7~0.8;P —用户最大负荷，kW;tanφ—补偿前平均功率因数角 1tanφ—补偿后平均功率因数角 2或Q =α*P*qq —补偿率，kvar / kW (可从附表中查取)附表:每kW负荷所需无功补偿率值查取表cosφ cosφ 120.80 0.81 0.82 0.83 0.84 0.85 0.86 0.87 0.88 0.89 0.90 0.91 0.92 0.93 0.94 0.95 0.960.981 1.008 1.035 1.060 1.086 1.117 1.138 1.166 1.192 1.219 1.2461.276 1.305 1.338 1.368 1.404 1.442 0.500.939 0.966 0.933 1.018 1.044 1.070 1.106 1.134 1.160 1.187 1.2141.244 1.273 1.306 1.336 1.372 1.410 0.510.890 0.917 0.945 0.969 0.995 1.021 1.047 1.075 1.101 1.128 1.1551.185 1.217 1.247 1.277 1.313 1.351 0.520.819 0.876 0.903 0.928 0.954 0.980 1.006 1.034 1.060 1.087 1.1141.144 1.173 1.120 1.206 1.236 1.272 0.530.808 0.835 0.862 0.887 0.913 0.939 0.965 0.993 1.019 1.046 1.0751.103 1.133 1.165 1.195 1.231 1.269 0.540.766 0.793 0.820 0.815 0.871 0.8970.8590.923 0.951 0.977 1.0041.031 1.061 1.090 1.123 1.153 1.189 1.227 0.550.728 0.755 0.782 0.807 0.829 0.859 0.885 0.913 0.939 0.966 0.9911.023 1.052 1.085 1.115 1.151 1.189 0.560.691 0.718 0.745 0.770 0.796 0.822 0.846 0.876 0.902 0.929 0.956 0.986 1.015 1.048 1.078 1.114 1.520 0.570.655 0.682 0.709 0.734 0.760 0.786 0.812 0.840 0.866 0.893 0.920 0.950 0.979 1.012 1.042 1.078 1.116 0.580.618 0.645 0.672 0.697 0.723 0.749 0.775 0.803 0.829 0.856 0.883 0.913 0.942 0.975 1.005 1.041 1.079 0.590.583 0.610 0.637 0.662 0.688 0.714 0.740 0.768 0.794 0.821 0.848 0.878 0.905 0.940 0.970 1.006 1.044 0.600.549 0.576 0.603 0.628 0.654 0.680 0.706 0.734 0.760 0.787 0.841 0.844 0.873 0.906 0.936 0.972 1.010 0.610.515 0.547 0.560 0.594 0.620 0.640 0.672 0.700 0.726 0.753 0.780 0.810 0.839 0.872 0.902 0.938 0.974 0.620.481 0.508 0.535 0.560 0.586 0.612 0.638 0.666 0.692 0.719 0.746 0.776 0.805 0.838 0.868 0.904 0.942 0.630.450 0.477 0.504 0.529 0.555 0.581 0.607 0.635 0.661 0.688 0.715 0.745 0.774 0.807 0.837 0.873 0.911 0.64cosφ cosφ120.80 0.81 0.82 0.83 0.84 0.85 0.86 0.87 0.88 0.89 0.90 0.91 0.92 0.93 0.94 0.95 0.960.417 0.444 0.471 0.496 0.522 0.548 0.574 0.602 0.628 0.655 0.682 0.712 0.741 0.774 0.804 0.840 0.878 0.650.386 0.415 0.442 0.467 0.493 0.519 0.545 0.573 0.599 0.626 0.654 0.683 0.712 0.745 0.775 0.811 0.849 0.660.357 0.384 0.411 0.436 0.462 0.488 0.514 0.542 0.566 0.595 0.622 0.652 0.681 0.714 0.744 0.780 0.818 0.670.327 0.354 0.381 0.406 0.432 0.458 0.484 0.512 0.538 0.565 0.594 0.622 0.651 0.684 0.717 0.750 0.788 0.680.297 0.324 0.351 0.376 0.402 0.428 0.454 0.482 0.508 0.535 0.562 0.592 0.621 0.654 0.683 0.720 0.758 0.690.270 0.297 0.323 0.349 0.375 0.401 0.427 0.455 0.481 0.508 0.535 0.565 0.594 0.627 0.657 0.693 0.731 0.700.241 0.268 0.295 0.320 0.346 0.372 0.398 0.426 0.452 0.479 0.506 0.536 0.565 0.598 0.628 0.664 0.720 0.710.212 0.239 0.266 0.291 0.317 0.343 0.371 0.397 0.425 0.450 0.477 0.507 0.536 0.569 0.599 0.635 0.673 0.720.185 0.212 0.239 0.264 0.290 0.316 0.342 0.370 0.396 0.423 0.450 0.480 0.509 0.542 0.572 0.608 0.646 0.730.157 0.184 0.211 0.236 0.262 0.288 0.315 0.342 0.368 0.395 0.425 0.4520 0.481 0.514 0.546 0.580 0.618 0.740.131 0.158 0.185 0.210 0.236 0.262 0.288 0.316 0.342 0.369 0.396 0.426 0.455 0.488 0.518 0.554 0.592 0.750.103 0.130 0.157 0.182 0.208 0.234 0.260 0.288 0.316 0.341 0.368 0.398 0.427 0.460 0.492 0.526 0.563 0.760.078 0.105 0.132 0.157 0.183 0.209 0.235 0.263 0.289 0.316 0.343 0.3730 0.402 0.435 0.465 0.501 0.539 0.770.052 0.079 0.106 0.131 0.157 0.183 0.209 0.237 0.263 0.290 0.317 0.347 0.376 0.409 0.439 0.475 0.513 0.780.024 0.051 0.078 0.103 0.129 0.155 0.181 0.209 0.235 0.262 0.289 0.319 0.348 0.381 0.411 0.447 0.485 0.790.026 0.052 0.078 0.104 0.130 0.157 0.183 0.210 0.238 0.266 0.294 0.326 0.355 0.387 0.421 0.458 0.800.026 0.052 0.078 0.104 0.131 0.157 0.180 0.212 0.240 0.268 0.298 0.329 0.361 0.395 0.432 0.810.026 0.052 0.078 0.104 0.131 0.158 0.186 0.213 0.242 0.272 0.303 0.335 0.369 0.406 0.820.026 0.052 0.079 0.105 0.132 0.160 0.188 0.216 0.246 0.277 0.309 0.343 0.380 0.830.026 0.053 0.079 0.106 0.134 0.162 0.190 0.220 0.251 0.283 0.317 0.354 0.840.026 0.053 0.080 0.107 0.135 0.164 0.194 0.225 0.257 0.291 0.328 0.85• • • • • • • • • • • • • • • • • • 【唯美句子】走累的时候，我就到升国旗哪里的一角台阶坐下，双手抚膝，再闭眼，让心灵受到阳光的洗涤。
无功补偿计算方法无功补偿计算方法是电力系统中重要的一项工作，可以有效提高电力系统的功率因数，减少线路的损耗和电力设备的负荷损耗，并且对于调节电压稳定、优化系统能量利用等方面也有很大的作用。
下面将介绍无功补偿的计算方法。
首先，无功补偿通常分为静态无功补偿和动态无功补偿两种方式。
静态无功补偿主要通过电容器、电抗器等无功电器设备来实现，而动态无功补偿则是通过电力电子器件来实现，如STATCOM、SVC等。
静态无功补偿的计算方法主要有两种：一是根据无功功率因数进行计算，二是根据电力系统的无功功率需求进行计算。
根据无功功率因数进行计算的方法是将电力系统的电压、电流和功率因数作为已知条件，通过计算得到所需补偿的无功功率值。
具体步骤如下：1.确定电力系统的额定电压和额定频率，以及负荷电压和电流。
2.根据电流和电压的实际测量值计算得到实际功率因数。
3.根据所需的功率因数和实际功率因数的差值，计算出所需补偿的无功功率值。
4.确定补偿设备的额定容量和数量，选择合适的电容器或电抗器进行补偿。
根据电力系统的无功功率需求进行计算的方法是将电力系统的负荷需求作为已知条件，通过计算得到所需补偿设备的容量和数量。
具体步骤如下：1.确定电力系统的负荷需求，包括有功负荷和无功负荷。
2.根据负荷需求计算得到负荷功率因数。
3.根据所需的无功功率因数和负荷功率因数的差值，计算出所需补偿的无功功率值。
4.确定补偿设备的额定容量和数量，选择合适的电容器或电抗器进行补偿。
动态无功补偿的计算方法与静态无功补偿有所不同，主要根据电力电子器件的特性进行计算。
一般来说，动态无功补偿设备的补偿能力要比静态无功补偿设备更强大，可以实现较好的无功补偿效果。
动态无功补偿的计算方法具体如下：1.确定电力系统的负荷需求，包括有功负荷和无功负荷。
2.根据负荷需求计算得到负荷功率因数。
3.根据所需的无功功率因数和负荷功率因数的差值，计算出所需补偿的无功功率值。
4.根据所选用的动态无功补偿设备的特性和性能参数，选择合适的补偿设备。
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=2πfCU²Q表示电容器的功率，单位varf表示系统频率，50Hz/60HzC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？需要考虑如下问题：1）电抗器抬高了电容器的端电压；2）电抗器与电容器的无功功率是方向相反的。
无功补偿电容器容量计算及放电器的配置赵庆华,吴 琦Ξ(安徽省电力公司培训中心,合肥 230022)
[摘 要] 根据电容器无功补偿的三种方式,分别提出了在三种方式下电容器容量计算的基本方法以及电容器放电器的配置方式。[关键词] 无功补偿;补偿方式;电容器容量;放电器[中图分类号] TM761.1 [文献标识码] B [文章编号]1009-1238(2003)03-0048-03
1 前言设置无功补偿电容器是补偿无功功率比较传统的方法,它具有结构简单,经济灵活,调节方便等优点,得到了广泛应用,目前仍是无功补偿运用最多的手段之一。2 并联电容器无功补偿方式根据《电力系统电压和无功电力管理条例》规定,无功补偿应遵循“全面规划,合理布局,分级补偿,
就地平衡”的总原则。因此按电容器安装的位置不同,通常有三种补偿方式:
(1)集中补偿
电容器组集中装设在企业或地方总降压变电所的6～10kV母线上,用来提高整个变电所的功率因数,使该变电所的供电范围内无功功率基本平衡。可减少高压线路的无功损耗,而且能够提高本变电所的供电电压质量。(2)分组补偿
将电容器组分别装设在功率因数较低的车间或村镇终端变配电所高压或低压母线上,也称为分散补偿。这种方式具有与集中补偿相同的优点,仅无功补偿容量和范围相对小些。但是分组补偿的效果比较明显,采用得也较普遍。(3)就地补偿
将电容器或电容器组装设在异步电动机或感性用电设备附近,就地进行无功补偿,也称为单独补偿或个别补偿方式。这种方式既能提高为用电设备供电回路的功率因数,又能改善用电设备的电压质量,
对中、小型设备十分适用。近年来,出现的低压自愈式并联电容器为就地补偿方式的推广创造了有利条件,并已有许多成功应用的实例。工程实践中将三种补偿方式统筹考虑,合理布局,选配合适的补偿容量,可取得较好的补偿效果。3 三种方式下的电容器补偿容量计算3.1 集中补偿和分组补偿电容器容量计算采用集中补偿方式和分组补偿方式时,总的补偿容量由下式决定:
Q
c=βavPc(tgφ1-tgφ2)
(1)
或 Q
c=βavqcPc
(2)
式中:Pc—由变配电所供电的月最大有功计算负载(kW);
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第八卷第三期 安徽电力职工大学学报 2003年9月Vol.8,No.3 JOURNALOFANHUIELECTRICPOWERUNIVERSITYFORSTAFF September2003
Ξ收稿日期:2003-05-11
作者简介:赵庆华,安徽省电力公司培训中心,助理实验师,从事电专业教学和管理工作。吴 琦,安徽省电力公司培训中心,副教授,从事电力系统自动化专业教学工作。βav—月平均负载率,一般可取0.7～0.8;
φ1—补偿前的功率因数角,cosφ1可取最大负载时的值;
φ2—补偿后的功率因数角,参照电力部门的要求确定,一般可取0.9～0.95;
qc—电容器补偿率(kVar/kW),即每千瓦有功负载需要补偿的无功功率,qc=tgφ1-tg
φ
2。
电容器接法不同时,每相电容器所需容量也是不一样的。3.1.1 电容器组为星形联结时
Qc=3UIc×10-3=3U×U/3×11/ωCφ×10-3=ωCφU
2×10-3(3)
式中:U-装设地点电网线电压(V);
Ic-电容器组的线电流(A);
Cφ
-每相电容器组的电容量(F)。
考虑到电网线电压的单位常用kV,Qc的单位为kVar,则星形联结时每相电容器组的容量为Cy=Cφ=Qc×10-3/ωU2(4)
式中Cy的单位为μF。
3.1.2 电容器组为三角形联结时
Qc=3UIc×10-3=3U×U×11/ωCφ×10-3=3ωCφU
2×10-3(5)
若线电压U的单位为kV,则每相电容器的容量(单位为μF)为CΔ=Qc×10-3/3ωU2(6)
3.2 就地补偿电容器容量计算单台异步电动机装有就地补偿电容器时,若电动机突然与电源断开,电容器将对电动机放电而产生自励磁现象。如果补偿电容器容量过大,可能因电动机惯性转动而产生过电压,导致电动机损坏。为防止这种情况,不宜使电容器补偿容量过大,应以电容器(组)在此时的放电电流不大于电动机空载电流I
0
为限,即
Qc=3UNI0
×10
-3
(7)
式中:U
N-供电系统额定线电压(V);
I0-电动机额定空载电流(A
)。
若电动机空载电流I0在产品样本中查不到,可用下式估算:
I
0=2UN.M(1-
cosφN)(8)
或 I
0=IN.M(sinφN-cosφN2nT)(9)
式中:IN.M—电动机额定电流(
A)
;
φN—电动机未经补偿时的功率因数角
;
nT
—电动机最大转矩倍数,一般取1.8～2.2,可查手册。
需要注意,若实际运行电压与电容器额定电压不一致,则电容器的实际补偿容量为Q
c1:
Qc1=(UW/UNC)2QNC(10)
式中:UNC—电容器的额定电压;
QNC
—电容器的额定补偿容量;
UW
—电容器实际工作电压。
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赵庆华,吴 琦:无功补偿电容器容量计算及放电器的配置4 并联电容器放电器的配置4.1 并联电容器的放电回路当电容器(组)与电源断开时,电容器两极极间电压等于断开时电网电压的瞬时值,然后通过本身的绝缘电阻自放电。在自放电过程中,电容器的端电压按指数规律衰减,即uc(t)=U0e-t/RC(11)
式中:U0—电源开关断开时电网电压瞬时值(V)
;
C—并联电容器的电容量(F);R—电容器的绝缘电阻(Ω);t—电源开关断开后的时间(s)。为保证运行和检修人员的安全,应使电容器尽快放电,其方法是装设放电电阻。要求在电源开关断开30s后,电容器端电压小于65V;正常运行时该电阻消耗功率很小,每kVar并联电容器消耗功率不大于1W。由此得出放电电阻的计算公式为
R=
12.3U
2
φ
Qclg
1.41U
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(12)
式中:R—放电电阻(Ω);
Uφ
、U—电源的相电压、线电压(V);
Qc
—每相并联电容器的补偿容量(kVar)。
若电压以kV为单位,放电电阻(单位为Ω)也可用下式计算:
R=15×106U2φ/Q
c(13)
4.2 并联电容器的放电器的配置原则对集中补偿和分组补偿方式的低压电容器组,可采用白炽灯接成星形作为放电回路;对就地补偿异步电动机的方式而言,电容器(组)可通过定子绕组放电,无需专设放电电阻;对lkV以上的高压电容器组,可利用电压互感器高压绕组作为放电装置。5 需注意几个问题(1)并联电容器的容量是按正常供电情况设计的,为了留有发展余地,应有适当裕量。
当变电所处于低谷负载时,电容器的补偿容量势必过大,出现过补偿的情况,母线电压升高,而由式(10)可知,电容器的补偿容量与实际供电电压成正比,电压升高会使补偿容量进一步增大,反过来又会
使电压再升高。电压升高会导致变压器、电动机、电容器等设备损耗增大,影响使用寿命。(2)当变电所运行于高峰负载,电压水平低于额定供电电压,则电容器提供的补偿容量下降,并使电
压进一步下降,严重时会导致局部电压崩溃。为此,集中补偿和分组补偿方式中,电容器一般分为几组使用,根据运行情况的需要安装自动投切装置,适时地调节无功补偿容量。(3)当电容器容量与变压器、互感器等感性负载参数配合恰好时,可能产生谐振,造成电容器将谐波
电流放大,不仅危害电容器本身,而且会危及电网中的电气设备,严重时会造成损坏,甚至破坏电网的正常运行。参考文献:
[1]王兆安.谐波抑制和无功功率补偿[M].北京:机械工业出版社.[2]靳龙章.电网无功补偿实用技术[M].水利电力出版社.[3]黄明琪.工厂供电[M].重庆:重庆大学出版社.[4]李颖峰.无功补偿的优化配置[J].供用电,1999,(2).[责任编辑:侯宜祥]
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安徽电力职工大学学报 第八卷第三期
