50.补偿容量的计算
(1)计算公式
补偿容量的大小取决于电力负荷的大小、补偿前负荷的功率因数以及补偿后提高的功率因数值。补偿容量可按下式计算:
式中 Qc——补偿容量,kvar;
P——用电设备功率,kW;
cosφ1——补偿前的功率因数,采用最大负荷月平均功率因数;
cosφ2——补偿后的功率因数,即目标功率因数。
例如,某工厂平均用电功率为1200kW,自然功率因数为0.75,现欲将功率因数提高到0.85,则补偿电容容量为
对于企业新增负荷的补偿容量可按下例计算。
(2)实例
【实例1】 某变电所负荷容量为5600kW,功率因数为滞后0.82。现要增加2000kW、功率因数为滞后0.79的新负荷。拟对这些负荷进行无功补偿,使变电所的总功率因数提高到0.9,试求补偿电容容量。
解 设原负荷的视在功率、有功功率和无功功率分别为S1、P1、Q1;新增负荷的各相应值为S2、P2、Q2;改善功率因数用的补偿电容容量为Qc,则使总功率因数提高到0.9时的矢量图如图2-22所示。其中φ1=arccos0.82=34.9°,φ2=arccos0.79=37.8°,φ=arccos0.9=25.8°。
图2-22 矢量图
总视在功率为
S=P/cosφ=(5600+2000)/0.9≈8444(kV·A)
无功功率为
Q=Ptanφ=7600×tan25.8°=3674.0(kvar)
Q1=P1tanφ1=5600×tan34.9°=3906.6(kvar)
Q2=P2tanφ2=2000×tan37.8°=1551.4(kvar)
因此,补偿电容容量为
Qc=Q1+Q2-Q
=3906.6+1551.4-3674.0=1784(kvar)
【实例2】 某企业昼夜平均有功功率P为420kW,负荷的自然功率因数(可由功率因数表实测值加权平均)cosφ1为0.65,欲提高到功率因数cosφ2为0.9,试求需要装设的补偿电容器的总容量,并选择电容器(电容器安装在变电所低压母线上)。
解 补偿容量为
因此,可选用BZMJ0.4-25-1/3型电容器,其额定电压为0.4kV,标称容量为25kvar,标称电容为498μF。共4组,每组由3只电容器组成,电容器接成△形,接线如图2-23所示。
图2-23 电容器接线示意图
总补偿电容器容量为
Qc=3×4×25=300(kvar)