补偿的容量的计算方法如下.doc

补偿的容量的计算方法如下：首先需要计算有功。P=560*0.33=185KW，无功为Q=185*tg（arccos0.33）=528Kvr，补偿后有功不变，设补偿后的功率因数为：0.92，补偿后无功Q=P*tg(arccos0.92)=78Kvar二者相减即为需要补偿的量：528-78=450Kvar，以上是安装变压器的最大负荷计算的，如果你的视在功率没有那么大，那么同等按照S=1.732*U*I得出视在功率，带入上市即可计算。变压器空载状态下电流很小，S9系列的变压器空载电流约为额定电流的1.62%，空载电流可以近似全部等效为无功电流。如果变压器的容量较小，空载变压器的无功消耗也很小，可以不加补偿，如果变压器容量较大，可以考虑加电容器补偿。应注意，补偿变压器自身的无功损耗应该在高压侧补偿月平均功率因数为0.3是用电量过少导致的，一般负载的平均功率因数约0.7附近，若从0.7提高到0.9(补偿略高于标准0.85)时，每KW负载需电容补偿量为0.536KVra，需总电容量：1600.80.53669(KVra)以每个电容为16KVra，按5个组成一个自动投切电容补偿柜计，价格约6000元附近。因月用电量过少，变压器无功损耗最低限额约3460度(不用电也是该数)，这部分在低压计量时是以无功电表度数相加后计算的，尽管视在功率因数补偿接近0.9也是不能达标的，若有功月电量越过1.5万度才有可能达标。用电量过少最好是变压器降容，小于100KVA不考核功率因数。参考月平均功率因数公式就会明白其中关系的。我们单位现在用的是315KVA的三项变压器，现在2次侧的每项电流是100A，应时下社会的节能要求，我想把它换成160KVA的，容量是否可以？冗余多少容量？还想问的是我换成160KVA的以后，相比原来的315KVA的，每年能为单位节省多少电量，请给出答案并列出计算依据。谢谢。最佳答案 以下只是估算：1315KVA变压器的二次侧电流才100A附近，显然有功变损是以固定(底额)电度额结算的，每月有功变损电量约1380度；而160KVA二次侧电流额定电流约231A，有功变损基本上也是以固定(底额)电度额结算的，每月有功变损电量约705度，每年能节省电量：1380705128100(度)2315KVA变压器无功变损电量约6600度，因用电量过小，月结功率因数应很低，约0.5，因不达标的(标准为0.9)要求每月被罚款5000元。160KVA变压器无功变损电量约3350度，若每月用电量不达到2万度也不能达标，按原来负载时，月结功率因数还是较低，约0.85，每月被罚款800元。每年能节省资金：5000800125(万元)容量为50kva,有功电量为83000度,无功电量为86000,计算该用户的功率因数功率因素=有功功率/(有功功率+无功功率)=有功电量/(无功电量+有功电量)=(83000)/(83000+86000)=0.491公式见下图：a为有功电量 度 b为无功电量 度代入公式答案为0.719功率因素=0.719 确定补偿容量的方法多种多样，大体上有以下几种：（1）按补偿标准确定；（2）按年计算支出费用最因数确定。在此仅介绍按补偿标准来确定补偿容量的方法。其确定方法是：先测算出购电点的实际功率因数，再根据要达到的目标功率因数按有关的算式计算无功补偿容量。21 功率因数的测算 电网或用户功率因数的高低实际上反映了网络输送无功的比重或用户取用无功的多少。为了避免电网输送过多的无功，我国电业部门对不同电力用户的功率因数都有明确的规定，凡是达不到规定的功率因数的电力用户，都要按照国家规定的功率因数奖惩办法进行罚款，以此来调动用户无功补偿的积极性。同时，原电力部对不同电压等级电力网的功率因数也有具体的规定。cos =P/(P2+Q2)P是有功功率、Q是无功功率，两者平方和即为实在功率S某台三相电力变压器容量为50KVA,有功电量为83000度,无功电量为86000度,计算该用户的功率因数，并判断该变压器是否经济运行状态很不经济啊，功率因数只有0.69，需要安装无功补偿柜进行补偿的，否则电业局每月多收很多电费的，假若一度电单价0.60，实际应该叫83000*0.6=49800元钱，实际你必须缴49800+（49800*7.8%）=53685元，每月大概得多叫4000元。怎样正确选用电力电容器，如下几点供用户参考： 1、用户购买电力电容器最好直接到生产厂家或由生产厂家授权的代理商处购买，这样防止购买假冒伪劣的产品。2、用户在选用电力电容器时，应注意电力电容器的产品外观是否完整，有无碰损，及生产厂家的名牌、厂址、质保卡、合格证、说明书等是否齐全。（厂名不全，如“威斯康电气公司”就是厂名不全，齐全的厂名应如“上海威斯康电气有限公司”。通讯地址等不详的产品，用户最好不要购买，以防发生意外事故。）购买前最好与生厂厂家联系证实一下产品售后服务等情况。3、用户在购买电力电容器时，还应注意标牌上的各种数据：如额定电量KVAR、电容量uf、电流是否对，最好用UF表测量一下，用兆欧表测一下绝缘电阻，生产成套装置的厂家有条件的话可抽查耐压是否符合国家标准。 用户购买电力电容器时，不能只讲究价格便宜，俗话说“便宜没好货、好货不便宜”。一般电容器产品的价格差异是基于其成本的高低。如原材料的优劣：制造电力电容器的电容膜，有铝膜与锌铝膜两种，两者的价格相差很大，用锌铝膜制造的电容器相对成本高，当然质量也不同。此外，电容膜的优质一等品与二等品的价格不同，质量也不同。因此，用户在购买电容器时，价格是次要的，产品的质量才是最重要的。4、安装使 用电力电容器，安全可靠的方法是：安装之前，将每台电力电容器测量后，将产品序号做好纪录，再依次安装。值得注意的一点，生产成套装置的厂家应考虑到电容补偿柜的运输问题。如果将电容器安装好后运输，很容易造成电容器因运输途中的路面颠簸而碰撞损坏（特别是容量大的电容器因其自身高度和重量，最易因此受到损坏）。方便而有效的解决办法是：在起始点对电容补偿柜装上电容器进行测试后，将电容补偿柜（空柜）和电力电容器分开运输，直到最终目的地（直接用户处）再进行安装。 用户只要对电力电容器选用得当，可为企业提高经济效益，为设备运行与人身财产提供安全的保证。二、对环境的原因直接影响到电力电容器的寿命。电压过高与冲击电流对电力电容器是致命损害。所以选用电力电容器时，应向生产厂家提供下列几点情况，这样生产厂家可为用户生产专用的电容器。1、电力电容器设计温度标准45，超过45对电容器影响很大。（如上海虹桥机场国内候机楼配电房，其里面温度比外界的自然温度高出许多，普通电容器被封闭在柜子里，温度则更高。导致电容器在高温状态下发热过度，引起膨胀、漏液。而更换了带有温度保险的专用电力电容器，在自然环境温度38以上，且配电房及电容柜温度更高的状态下，运行一切良好。）2、在灰尘多、静电多的场合，电容器的选择要求较高。一般的产品在这种环境下，运行寿命短，所以选择电力电容器时应考虑使用抗灰尘、抗静电的专用电力电容器。3、在有些地区电压不稳定，过高或过低，对电力电容器有影响。因此选择电力电容器时，应将电压等级提高，如原先用0.4KV电压等级的可提升至0.45KV，这样可延长电容器的使用寿命。4、电流不稳定对电容器存在致命的伤害。（如上海的一家电器厂是生产电器产品的厂家，较验台多、冲击电流大，一般的电容器无法承受，使用了抗冲击的专用电力电容器就没问题了。）因此对一些有如行车、起吊设备或起动频繁的设备的企业，建议最好使用抗冲击的专用电力电容器。5、有在特殊环境、特殊工作运行的电器设备的企业，在选择电力电容器时，应向电容器生产厂家说明，以方便厂家根据用户的特殊情况提供专用的电力电容器。 所以企业在选择电力电容器时，应针对环境、电压、电流等特殊的条件，购买相应的专用电力电容器，这样既能延长电容器的使用寿命，又能节省资金、提供经济效益。三、电力电容器容量的选配得当对电网的安全运行提供了保证。容量选配对电网的影响较大，这就要求企业在使用电力电容器补偿时，既不能过多，也不能过少。 在很多地方，如果一个企业的电容器补偿不够，会被供电局罚款。因此企业会多补电容，但这样对电网的电压升高太大，容易烧坏用电设备，也会被供电局罚款。而在上海及周边的一些城市，为保证电网运行及供电质量，企业都被要求安装双向无功电度表。对发生电容容量过补或欠补的现象，供电局都要进行罚款，因此应选配多少容量的电容器就显得非常重要。 怎样才能使电力电容器容量的选配得当呢？以下几点可供参考：1、在就地补偿来讲，根据电动机的空载电流Io 就是所需要补偿的容量。2、根据总载机的容量或根据变压器容量60%，计算电容器选配的所需容量（配电房）。3、根据实际负载高峰值80%，计算电容器选配的所需容量（配电房）。第2、3点要根据实际情况，各企业的情况不同有不同的对待处理，经济效益好，是否是三班24小时不停运行，或两班、一班运行，都有不同用电状态，需不同的处理补偿方式，最好用质量可靠的无功功率补偿器来控制。 选用电力电容器补偿时，还应考虑变压器的损耗，因为变压器运行时也消耗无功。（在变压器补偿这方面最大补偿到25KVAR，最小补偿到1KVAR。这要针对变压器的容量大小、是否是节能型而定。） 四、经济的飞速发展带来了供电紧张，非线性设备的广泛应用使大量的谐波电流被注入电网，不仅增加了电能损耗，降低经济效益，而且严重影响电能质量，威胁电网安全运行。特别是化工、轧钢、冶炼工业的发展造成大量整流、变频逆变电磁等非线性负荷接入电网运行，产生大量的谐波电流和电压，造成过流、过电压、过负荷。对这类用电的情况，提供以下几点用户参考：1、 谐波不严重的用户，选用电力电容器应提高电压等级，用450V或525V电压等级的电力电容器。2、 谐波不严重但电流波动大，选用电力电容器应提高电压等级，电容器内加装电抗器，最好加装温度保护。3、 谐波较严重的用户，每台电力电容器应提高电压等级，而容量要改小。接触器、熔断器的容量放大，能够承受因谐波产生震荡而防大电流。 4、 谐波严重的用户，每台电力电容器应加装滤波装置，这滤波装置要根据用户单位测量出的谐波数据而定做。5、 有谐波的用电单位，选用无功功率自动补偿控制器，必须要抗谐波。总而言之，电力电容器选配得当，可以保证用电质量，节约能源，有效保护电器设备，甚至有额外的经济奖励在交流电路中，电压与电流之间的相位差()的余弦叫做功率因数，用符号cos表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cos=P/S在直流电路里，电压乘电流就是有功功率。但在交流电路里，电压乘电流是视在功率，而能起到作功的一部分功率（即有功功率）将小于视在功率。有功功率与视在功率之比叫做功率因数，以COS表示，其实最简单的测量方式就是测量电压与电流之间的相位差，得出的结果就是功率因数。功率因数一般采用自动控制在0.96附近为妥，若功率因数超前(1)，无功电流倒供电网，电网线路开流量增大，线损耗加大，供电部门为了避免此情况出现造成损失，无功计量均采用不可逆转电度表，该电度表在功率因数接近1时运行最慢，1时逐渐运行加快，所以，功率因数超前反而造成不达标(0.9)。另外，月结功率因数与用电量有关，若用电量过小，功率因数必然偏低你的控制器显示功率因数0.93（设定值），就是设定的瞬时功率因数值是0.93，你通过抄算有功和无功电能表，计算出的功率因数是平均功率因数，二者是有区别的；主要原因是控制器的采样CT是在低压总进线侧（多放在这个位置），你补偿到0.93，就是补偿到0.99，也是只补偿到了变压器的二次侧，变压器自身的无功没有统计补偿在内；而你是高压计量，变压器的有功和无功损耗却记录在内了，因而平均功率因数低于瞬时功率因数是正常的；从你的平均功率因数只有0.70-0.80左右可以看出，变压器的负荷率比较小，可能只是单班生产，变压器空载时间比较长，空载时虽然无功补偿装置投不上，但变压器却在工作，其无功功率相对是比较大的，时间一长，就将整体功率因数拉下来了；建议你选用变容量变压器，在负荷小时调整成小容量，这样不但功率因数提高了，还将变压器的损耗降下来了，可能用不了一年，节省的变压器损耗电费钱，就够买变容量变压器的钱了；如果不更换变压器，也可以在全厂下班，负荷全停时，将控制器改成手动，只投入一组电容器（需要试着来），只要补到无功电能表不转或转的最慢为好。许多用电设备均是根据电磁感应原理工作的，如配电变压器、电动机等，它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率，因此，所谓的无功并不是无用的电功率，只不过它的功率并不转化为机械能、热能而已；因此在供用电系统中除了需要有功电源外，还需要无功电源，两者缺一不可。 在功率三角形中，有功功率P与视在功率S的比值，称为功率因数cos，其计算公式为： cos=P/S=P/(P2+Q2)(1/2)P为有功功率，Q为无功功率。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。这样电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。 1 影响功率因数的主要因素 (1)大量的电感性设备，如异步电动机、感应电炉、交流电焊机等设备是无功功率的主要消耗者。据有关的统计，在工矿企业所消耗的全部无功功率中，异步电动机的无功消耗占了6070；而在异步电动机空载时所消耗的无功又占到电动机总无功消耗的6070。所以要改善异步电动机的功率因数就要防止电动机的空载运行并尽可能提高负载率。 (2)变压器消耗的无功功率一般约为其额定容量的1015，它的空载无功功率约为满载时的1/3。因而，为了改善电力系统和企业的功率因数，变压器不应空载运行或长期处于低负载运行状态。 (3)供电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大的影响。 当供电电压高于额定值的10时，由于磁路饱和的影响，无功功率将增长得很快，据有关资料统计，当供电电压为额定值的110时，一般无功将增加35左右。当供电电压低于额定值时，无功功率也相应减少而使它们的功率因数有所提高。但供电电压降低会影响电气设备的正常工作。所以，应当采取措施使电力系统的供电电压尽可能保持稳定。 无功补偿通常采用的方法主要有3种：低压个别补偿、低压集中补偿、高压集中补偿。下面简单介绍这3种补偿方式的适用范围及使用该种补偿方式的优缺点。 (1)低压个别补偿: 低压个别补偿就是根据个别用电设备对无功的需要量将单台或多台低压电容器组分散地与用电设备并接，它与用电设备共用一套断路器。通过控制、保护装置与电机同时投切。随机补偿适用于补偿个别大容量且连续运行(如大中型异步电动机)的无功消耗，以补励磁无功为主。低压个别补偿的优点是：用电设备运行时，无功补偿投入，用电设备停运时，补偿设备也退出，因此不会造成无功倒送。具有投资少、占位小、安装容易、配置方便灵活、维护简单、事故率低等优点。 (2)低压集中补偿： 低压集中补偿是指将低压电容器通过低压开关接在配电变压器低压母线侧，以无功补偿投切装置作为控制保护装置，根据低压母线上的无功负荷而直接控制电容器的投切。电容器的投切是整组进行，做不到平滑的调节。低压补偿的优点：接线简单、运行维护工作量小，使无功就地平衡，从而提高配变利用率，降低网损，具有较高的经济性，是目前无功补偿中常用的手段之一。 (3)高压集中补偿： 高压集中补偿是指将并联电容器组直接装在变电所的610kV高压母线上的补偿方式。适用于用户远离变电所或在供电线路的末端，用户本身又有一定的高压负荷时，可以减少对电力系统无功的消耗并可以起到一定的补偿作用；补偿装置根据负荷的大小自动投切，从而合理地提高了用户的功率因数，避免功率因数降低导致电费的增加。同时便于运行维护，补偿效益高。提高自然功率因数是不需要任何补偿设备投资，仅采取各种管理上或技术上的手段来减少各种用电设备所消耗的无功功率，这是一种最经济的提高功率因数的方法。 (1)合理使用电动机； (2)提高异步电动机的检修质量； (3)采用同步电动机：同步电动机消耗的有功功率取决于电动机上所带机械负荷的大小，而无功功率取决于转子中的励磁电流大小，在欠励状态时，定子绕组向电网吸取无功，在过励状态时，定子绕组向电网送出无功。因此，对于恒速长期运行的大型机构设备可以采用同步电动机作为动力。 异步电动机同步运行就是将异步电动机三相转子绕组适当连接并通入直流励磁电流，使其呈同步电动机运行，这就是异步电动机同步化。 (4)合理选择配变容量，改善配变的运行方式：对负载率比较低的配变，一般采取撤、换、并、停等方法，使其负载率提高到最佳值，从而改善电网的自然功率因数。电力系统的无功电源除了同步电机外，还有静电电容器、静止无功补偿器以及静止无功发生器，这4种装置又称为无功补偿装置。除电容器外，其余几种既能吸收容性无功又能吸收感性无功。 (1)同步电机： 同步电机中有发电机、电动机及调相机3种。 同步发电机： 同步发电机是唯一的有功电源，同时又是最基本的无功电源，当其在额定状态下运行时，可以发出无功功率： Q=Ssin=Ptg 其中:Q、S、P、是相对应的无功功率、视在功率、有功功率和功率因数角。 发电机正常运行时,以滞后功率因数运行为主,向系统提供无功，但必要时,也可以减小励磁电流,使功率因数超前,即所谓的进相运行，以吸收系统多余的无功。 同步调相机: 同步调相机是空载运行的同步电机，它能在欠励或过励的情况下向系统吸收或供出无功，装有自励装置的同步电机能根据电压平滑地调节输入或输出的无功功率，这是其优点。但它的有功损耗大、运行维护复杂、响应速度慢，近来已逐渐退出电网运行。 并联电容器： 并联电容器补偿是目前使用最广泛的一种无功电源，由于通过电容器的交变电流在相位上正好超前于电容器极板上的电压，相反于电感中的滞后，由此可视为向电网发?quot;无功功率： Q=U2/Xc 其中：Q、U、Xc分别为无功功率、电压、电容器容抗。 并联电容器本身功耗很小，装设灵活，节省投资；由它向系统提供无功可以改善功率因数，减少由发电机提供的无功功率。 静止无功补偿器： 静止无功补偿器是由晶闸管所控制投切电抗器和电容器组成，由于晶闸管对于控制信号反应极为迅速，而且通断次数也可以不受限制。当电压变化时静止补偿器能快速、平滑地调节，以满足动态无功补偿的需要，同时还能做到分相补偿；对于三相不平衡负荷及冲击负荷有较强的适应性；但由于晶闸管控制对电抗器的投切过程中会产生高次谐波，为此需加装专门的滤波器。 静止无功发生器： 它的主体是一个电压源型逆变器，由可关断晶闸管适当的通断，将电容上的直流电压转换成为与电力系统电压同步的三相交流电压，再通过电抗器和变压器并联接入电网。适当控制逆变器的输出电压，就可以灵活地改变其运行工况，使其处于容性、感性或零负荷状态。 与静止无功补偿器相比，静止无功发生器响应速度更快，谐波电流更少，而且在系统电压较低时仍能向系统注入较大的无功。除非有较多的高压电机，用户端不建议采用高压侧无功补偿，尽管是高压计量，用户端采用高压补偿很不经济，也会给运行管理带来难度，按无功就地补偿、就地平衡的原则，也是应该在低压侧补偿更为合理。如果必须采用高压补偿，其计算方法和低压补偿是一致的，即先测算负荷的自然功率因数，再按要求达到的功率因数计算出需补偿的无功功率，按此配置电容器容量就可以了。但由于高压补偿的的特殊性，在设计是应考虑：1、合理分组。高压补偿一般采用等容分组，考虑成本，分组不宜过多，具体按负荷性质和要求的补偿精度决定。2、合理选用电抗器。为了避开谐波和限制合闸涌流，高压电容器组一般应配串联电抗器，如13%、6%、3%、0.1%等等，如装设点没有明显的谐波分量，可只设0.1%的电抗（单组可不装）以降低造价。3、合理选择投切开关。因为投切电容器时有很高的过电压，且操作频繁，因此投切开关必须选用寿命长、无重击穿的开关，如高质量的真空开关、真空接触器、六氟化硫开关。4、必须装设放电线圈和单台保护熔断器。高压电容器一般不带内部放电电阻，就算带放电电阻其放电时间也很长，未充分放电时会给下次投入带来更大的冲击。单台保护熔断器可以防止故障的扩大，特别可以防止电容器的爆炸事故发生。如果负荷的波动很大，如电弧炉炼钢、大型轧钢设备等，建议采用静止补偿装置，当然投资会较大。