并联电容器补偿容量的计算-建筑电气2009.4

并联电容器补偿容量的计算
侯振峰(上海宝冶建设有限公司工程设计中心，上海市200941)
C伽peI琏ation
Calculation ofthe Capacity ofParaUel Capacitor
Hou Zhenf．eng(Engineering Design Centerof ShanghaiBaoye Constmction Corp．，Ltd．，Shanghai 20094l，Chin8)
Abstract Aimed at the calculation f‘脚Illa of 公式按下式确定：
compensation c印ac畸for paraUel capacitor propo∞d in Qc=a气(tg妒l—tg妒2) (2)
thetvm designmanuals for po’忙r distribution， combined
式中：a——平均负荷系数，取O．7～O．8；
with en百neering examples， compensation capacity of
dete珊ined 如——企业的计算有功功率，kW。
parallel capacitor has been by calculation．
In accordance with this Value， tlle fo珊ula矛ven in t}le
2问题的提出
twD kinds of power distribution m彻uals have been
analyzed． 以某钢构厂车间一变电所为例，已知变电所高压
Key words Pamllel c印acitor Calculation of
侧10kV，低压侧0．4 kV，向车间内用电设备配电，
compensation capacit)r Power factor
o．4 kV侧计算负荷巳=l200 kw、％=l 300 kVar，
摘要针对两种配电设计手册提出的并联电容 当地供电部门主张采用低压补偿方式，补偿前自然平
器补偿容量的计算公式，结合工程实例进行计算，求 均功率因数为：
出并联电容器补偿容量，并根据此值对两种配电手册
中的公式进行分析。
cos妒l 2
关键词 并联电容器补偿容量计算功率因数
1 前言
供电部门一般要求用户的平均功率因数达到
=O．628
0．9以上，当用户自然功率因数较低，应装设必要
式中：兄——计算有功功率，kw；
的无功功率补偿设备。以提高用户的功率因数，目
仉——计算无功功率，kv盯；
前常采用并联电容器。实践中在变压器高压侧计量
功率因数，而电容器安装在变压器低压侧母线上进 ％，——年平均有功负荷系数，取0．7；
行无功功率集中补偿。 尾。——年平均无功负荷系数，取0．8。
在《工业与民用配电设计手册》(第三版)中， 补偿前功率因数角的正切值为tg妒。=1．239。
补偿容量计算公式按下式确定： 假定忽略变压器的损耗，补偿后高压侧功率因数
Qc=Pc(tg妒I—tg妒2) (1) 要求cos妒2=0．9，那么tg妒2=0．484。
式中：Qc——补偿容量，kv盯；
按照公式(1)计算：Qc=Pc(tg妒l—tg妒2)=
Pc——企业的计算有功功率，kw；
l 200×(1．239—0．484)=906kvar。
t99。、t胂：——补偿前、后计算负荷功率因 选取30kv缸的并联电容器31个。则实际补偿容
数角的正切值。 量为Q=30×3l=930 kvar。
在《钢铁企业电力设计手册》中，补偿容量计算 按照公式(2)计算：Qc=a气(tg妒广tg妒2)=
21
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2口口9年第4期l ELECTRlClTY
0．7×l 200×(1．239—0．484)=634．2kVaro 变压器的损耗为：
选取30kvar的并联电容器22个。则实际补偿容 P掼=o．01&
量为Q=30×22=660 kvar。 =O．0l×l 769．2
上述两个公式计算的结果相差906—634．2= =17．692 kW
271．8 kvar，究竟哪个公式计算的结果更接近实际 Q擅=o．05甄
应用中所需的低压侧补偿容量呢?
=0．05×l 769．2
3校验补偿后的功率因数 =88．46 kvar
考虑变压器损耗重新进行校验，则式(3)为：
《工业与民用配电设计手册》 (第三版)补偿后
功率因数校核计算公式为：
cos妒2 (6)
cos妒2 (3)
利用式(6)再次校验式(1)计算的结果：
式中：Q——人工补偿容量，kvar。
，
c。8妒2
首先根据式(3)校验式(1)计算的结果：
cOs妒2
=0．935 (7)
利用式(6)再次校验式(2)计算的结果：
=O．956 (4)
c08妒2
其次根据式(3)校验式(2)计算的结果：
cos妒2
=O．858 (8)
5结论
=O．882 (5)
综合上述计算结果，式(8)补偿后功率因数没
4分析 有达到供电部门的要求，因此笔者认为《工业与民
用配电设计手册》中补偿容量的计算公式是可以在
比较式(4)和(5)，式(4)计算结果满足要
低压侧并联电容器补偿无功功率工程中运用，不建
求，而式(5)计算结果达不到要求，笔者在计算之
议在低压侧并联电容器补偿无功功率时运用《钢铁
前忽略了变压器的损耗。0．4 kV侧视在功率为：
企业电力设计手册》中补偿容量的计算公式，式
s；l：NPi+Q：
(1)能够提高用户低压侧无功补偿计算时补偿容量
：、／l 2002+l 3002． 的准确性。
该钢构厂设计时，笔者采用低压侧并联电容器补
=1 769．2 kV．A
■■2■2■熊型堕丝塑!双变压器与柴油发电机结合配电系统小议
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在《建筑电气》2009年第4期的文章中，关于"并联电容器补偿容量的计算"，其内容可能涉及以下方面： 1. **背景介绍**：阐述电力系统中并联电容器作为无功功率补偿设备的重要作用，特别是在建筑用电负荷特性（如季节性、波动大）对电网质量影响较大的情况下，采用电容器进行无功补偿以提高功率因数、改善电压质量以及减少线路损耗。 2. **理论依据**：介绍了并联电容器补偿的基本原理，即通过补偿感性负载所需的无功功率，使得电网总的无功平衡，从而降低线路中的电流损失和电压降。常用的计算方法有公式法（如基尔霍夫定律结合功率因数调整电费标准的计算）、图表法（利用标准补偿曲线图）以及计算机辅助设计软件的应用等。 3. **计算步骤**： - 确定电网的视在功率、有功功率、无功功率及其功率因数； - 计算出感性负载的无功功率需求（Qd）； - 根据补偿前后的功率因数目标值，确定所需补偿的无功功率（QC，一般选择大于等于Qd）； - 使用公式 QC = √(S^2 - P^2) 或者 利用补偿容量与视在功率的关系（例如，补偿电容C= QC / (f * U^2)，其中f为电网频率，U为电网线电压），计算所需并联电容器的总容量。 4. **实例分析**：文章可能会提供一个或多个实际工程项目的案例分析，展示如何应用上述计算方法来确定并联电容器的具体参数配置，以便于读者理解和掌握。 总之，《建筑电气》2009年第四期中的"并联电容器补偿容量的计算"是一篇详细讲解了电力系统无功补偿在建筑电气工程中具体应用及计算技术的专业文章。