无功补偿柜电容器的容量换算问题
无功功率补偿电容的计算
无功补偿的作用与无功补偿电容的计算
作者：孙辉均
无功补偿对于工业企业是提高电力使用尤为重要。
功率因数低会造成变压器效力低下，和供电公司的罚款。
补偿不够也会造成一些问题。
如有一天我接到某厂打来的紧急电话，说他们总开关老是跳闸。
说原来不跳。
到现场后。
发现总电流超过了总开关的定值。
还发现功率因数为0.7-0.8。
再看电容柜补偿电流不到一百安。
说明补偿不够。
高最后8个30KVAR的电容换了7个新电容。
电容投入后电容柜的电流增加到320A。
而总电流却降了200多安。
问题解决。
所以补偿电容在电网中作用是不能小看。
但如何计算补偿电容容量？下面把电网中无功补偿的设计及电容量计算提供给大家参考。
首先要知道现场的功率因数。
这可以到现场测量。
也可以看电容柜上补偿控制器上显示功率因数。
最好是在满负荷时的功率因数。
确定功率因数后查表得到一个数后乘上总功率就可以了。
如我想把功率因数从0.7提高到0.99，查表得到是每KVA要0.容量电容。
如果变压器容量是630KVA.用630X0.878=553.14.就是说要补553KVAR的电容。
现把计算的结果用表提供给大家希望对大家有所帮助。
无功功率查表计算补偿电容容量
COS￠1为补偿前的功率因数；COS￠2为补偿后的功率因数。
Q代表总千乏数。
KW代表总功率.Q=KW(总)xK K(代表每千瓦应补电容千乏数)
COS￠1K。
电容器容量Kvar_千乏_与电容量uF(微法)怎样换算
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，Kvar就常用在这作为无功补偿电容器的容量的单位。
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。
无功补偿计算及补偿容量计算
功率因数和无功补偿容量的计算：
1、功率因数的计算：
（1）功率因数可以从所接电网的功率因数表里直接读取。
（2）若用电用户没有安装功率因数表，功率因数可以从所装的电度表里直接读取有功功
因数。
即:
cosφ=1／SQRT(1+(tanφ)*(tanφ))=P/SQRT(P*P+Q*Q)=1/SQRT(1+(Q/P)*(Q/P))如果记录的某段时间内的有功功率P和无功功率Q可知，即可求出该段时间内的
2、补偿容量的确定：
补偿容量的确定：补偿容量的大小决定于电力负荷的大小、补偿前功率因数的大小和补
Qc=P年*（tanφ1-tanφ2）
Q c--无功补偿容量（kvar）
P年--年平均功率（kW)
tanφ1--补偿前功率因数角的正切值
tanφ2--补偿后功率因数角的正切值
举例说明：
答：此系统呈现感性负载，为提高功率因数，可以采用400V低压就近补偿原
1、若一10/0.4kV电力系统有功负荷100kW，呈感性负责,系统功率因数0.74。
有功功率和无功功率进行计算得出功率
=1/SQRT(1+(Q/P)*(Q/P))
间内的加权平均功率因数：
小和补偿后提高的功率因数的大小
补偿后cos φ2
1kW有功功率所需补偿电容器的补偿容量（kvar）
无
0.74。
若将系统功率因数提到0.98，需要补偿多少无功容量？
补偿原则，采用并联电容器方法补偿，补偿容量经查表可以求得：Qc=100*0.71=71(kvar)。
电容补偿的一些计算
电容补偿的一些计算电容器容量Kvar(千乏)与电容量uF（微法）的换算：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，Kvar就常用在这作为无功补偿电容器的容量的单位。
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，改善电能质量电容器Q容量Kvar换算C容值uF公式I＝0.314×C×UC=Q / 0.314×U×UQ容量=单位KvarC容值=单位uF1F=1000000μFI为补偿电流，单位为A，式中0.314＝2πf/1000U电压单位=KV补充C=Q/U式中 C——电容器的电容，单位为法拉（F）Q——电容器所带电荷，单位为库仑（C）U——电容器两级间的电势差，单位为伏特（V）1F=1000000 uf (6个0) =1000000000000 PF（12个0）当给电容器两端施以正弦交流电压时，它发出的无功功率称为无功容量。
无功补偿柜电容器容量的计算
无功补偿柜电容器容量的计算方法无功补偿技术工程师：寇工（希拓电气（常州）有限公司）在提及电容柜时，常提到“容量”是多少这个问题。
容量，何为容量？其实主要分为以下三种：①变压器的额定容量（变压器的总共），单位KVA；②无功补偿容量的确定，一般取变压器容量的20~40%，取30%较多；③电容器的额定容量（电容器的功率），单位kvar（千乏）。
那么电容器的功率与低压防爆电容器无功功率补偿的关系是怎么样的？我们可以从以下这个公式看出：Q=2∙π∙f∙C∙U2注：Q表示电容器的功率，单位kvar；f表示系统频率，50Hz/60Hz；C为电容器容量，单位uF (微法)；U表示系统电压，单位kV(千伏)。
我们上面公式可以看出，电容器的功率与施加到变压器两端电压的平方成正比。
其中，电容器有一个重要参数叫额定电压，对应额定电压有其额定功率，我们举例说明。
场景：选择电压为480V，额定功率为30kvar的电容器时：问1：当其用在400V系统中，其输出功率为多少呢?这是常遇到的问题，电容的额定电压一定大于系统的电压，通过上面的公式，我们可以很快算出来：Q400=Q480×(4002/4802)=30×(4002/4802)≈20.8kvar则，当其用在400V系统中，其输出功率为20.8kvar。
问2：为什么要选择额定电压高于系统电压的电容器呢?解答：因为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。
希拓小贴士：以低压电力电容器、高性能电抗器、高可靠投切开关、控制系统为主体，实现低压无功补偿功能。
主要应用于谐波严重场合的无功补偿，在一定程度上有吸收消除谐波的功能。
由以上可知，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)。
①安装功率常指：电容器的额定功率; ②输出功率常指：电容器在系统电压下的实际输出功率。
无功补偿计算及补偿容量计算
功率因数和无功补偿容量的计算：
1、功率因数的计算：
（1）功率因数可以从所接电网的功率因数表里直接读取。
（2）若用电用户没有安装功率因数表，功率因数可以从所装的电度表里直接读取有功功
因数。
即:
cosφ=1／SQRT(1+(tanφ)*(tanφ))=P/SQRT(P*P+Q*Q)=1/SQRT(1+(Q/P)*(Q/P))如果记录的某段时间内的有功功率P和无功功率Q可知，即可求出该段时间内的
2、补偿容量的确定：
补偿容量的确定：补偿容量的大小决定于电力负荷的大小、补偿前功率因数的大小和补
Qc=P年*（tanφ1-tanφ2）
Q c--无功补偿容量（kvar）
P年--年平均功率（kW)
tanφ1--补偿前功率因数角的正切值
tanφ2--补偿后功率因数角的正切值
举例说明：
答：此系统呈现感性负载，为提高功率因数，可以采用400V低压就近补偿原
1、若一10/0.4kV电力系统有功负荷100kW，呈感性负责,系统功率因数0.74。
有功功率和无功功率进行计算得出功率
=1/SQRT(1+(Q/P)*(Q/P))
间内的加权平均功率因数：
小和补偿后提高的功率因数的大小
补偿后cos φ2
1kW有功功率所需补偿电容器的补偿容量（kvar）
无
0.74。
若将系统功率因数提到0.98，需要补偿多少无功容量？
补偿原则，采用并联电容器方法补偿，补偿容量经查表可以求得：Qc=100*0.71=71(kvar)。
无功补偿电容补偿量的计算方法二种
无功补偿电容补偿量的计算方法二种第一、呵呵提供一个例题，也许你就很快明白了：问：将功率因数从提高到所需的补偿容量，与将功率因数从提高到所需的补偿容量相比（） A. 一样多 B. 更多些 C. 少一些 D. 不一定答案：选；B！解释：按照配置无功补偿的计算公式：Qc=P(tg a1－tg a2)其中：Qc，是需要补偿的电容器容量值，单位：KvarP，是系统有功功率，此处可以看作一个确定的有功功率值，单位：Kwtg a1,是补偿前功率因数Cos a1 的相角的正切。
tg a2,是补偿后功率因数Cos a2 的相角的正切。
对于从提高到，用三角函数公式计算得：tg a1=，tg a2=带入前面公式：Qc＝P*（0.0.48－）= (Kvar)对于从提高到，用三角函数公式计算得：tg a1=，tg a2=带入前面公式：Qc＝P*（－）= (Kvar)所以要选：B。
这说明，当功率因数较低的时候，提高功率因数的代价，比原本功率因数高的时候，来的更容易。
与学生考试是一个道理。
平常考60、70分的学生，要考80分、90分，比平常考90分的同学希望考99分容易。
为了日常工作方便，通常把上述计算中的(tg a1－tg a2)称为：每千瓦有功，从a1补偿到a2所需要的补偿量。
并编制成表格备查，以减少三角计算。
￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥第二、必须要有视在功率因数(如，从该功率因数提高到所要求的数值(如，以1KW负载为例。
每KW需电容补偿量：有功功率：P＝1KW视在功率(功率因数为时)：S1＝1/≈(KVA)无功功率：Q1＝根号(S1×S1－P×P)＝根号×－1×1)≈(千乏) 功率因数时的视在功率：S2＝1/≈(KVA)无功功率：Q2＝根号(S2×S2－P×P)＝根号×－1×1)≈(千乏) Qc＝Q1－Q2＝－≈(千乏)。
无功补偿容量计算方法及表
无功补偿容量计算方法及表无功补偿容量的计算主要取决于几个关键因素，包括系统负荷的功率因数、补偿前后功率因数的目标值、以及负荷的电流值。
以下是无功补偿容量计算的基本步骤：第一步，计算负荷的功率因数。
功率因数是有功功率（真实功率）与视在功率（总功率）的比值。
有功功率是指电器在使用中消耗的电量，而视在功率是指电路中存在的总电量。
功率因数可以用以下公式计算：功率因数 = 有功功率 / 视在功率第二步，确定补偿后希望达到的功率因数。
这通常是由电力公司的要求或者由电器设备的规格来决定的。
例如，如果你的电力公司要求所有用户的功率因数至少为0.9，那么这个值就是你的目标功率因数。
第三步，计算需要补偿的无功功率。
无功功率是没有做任何实际工作，但仍然需要供电的能量。
它是由于电感或电容的交变电流与电源的电压之间的相位差而产生的。
无功功率可以用以下公式计算：无功功率 = 视在功率 * （1 - 功率因数的平方）第四步，根据负荷电流值，利用以下公式求得补偿电容器的容量：无功电容容量 = 无功功率 / （2 * π * 频率 * 负荷电流值）以上步骤中的所有数值都应该根据实际情况进行计算。
其中，有功功率可以通过测量设备运行时的电量消耗来得到，视在功率可以通过测量设备运行时的电压和电流的乘积得到，负荷电流值可以通过测量设备的电流有效值得到。
对于无功电容容量的选择，除了以上的计算方法，也可以根据实际需要选择标准的电容容量，例如10k乏、20k乏、50k乏等。
需要注意的是，电容器的容量和电压等级以及电流等级都是有关的，因此需要根据具体情况来选择。
此外，也应当考虑一定的余量以应对负载变化。
对于并联电容器组来说，应选择单个电容器的容量至少为总补偿容量的一半，然后根据实际需要选择电容器的数量。
如果电容器的容量太大，可能会导致电流过大，从而烧坏电容器。
以上就是无功补偿容量的计算方法。
在实际应用中，应当根据实际情况进行适当的调整。
例如，如果负载是电动机等感性负载，应当考虑采用动态无功补偿装置。
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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=2πfCU²
Q表示电容器的功率，单位var
f表示系统频率，50Hz/60Hz
C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。
串入电抗器后无功补偿支路功率的变化按照下述公式计算：
Q L+C=Q C/(1-电抗率）
其中
Q L+C表示电容器和电抗器串联支路的功率
Q C表示电容器串联电抗器前的功率
例：补偿支路采用额定电压为480V，额定功率为60kvar的电容器，应用于400V系统中。
此时纯电容器补偿支路的输出功率
Q400=Q480×（400²/480²）
=60×（400²/480²）
≈41.667 kvar
当此电容器支路串联7%电抗后，电容器+电抗器的补偿支出输出功率Q L+C=Q C/(1-电抗率）
=41.667/(1-7%)
≈44.80kvar
上面的内容都是理论的东西，那对于我们销售的实践来说，
需要注意哪些问题呢？
1. 讨论电容器的价格时，例如：某某公司电容器代理价给到300元/kvar，这300元是对应的电容器额定容量，也即额定功率或安装容量。
2. 如果某台电容柜只标注了300kvar的容量，按照安装容量和输出容量来分别设计方案，其造价是不一样的。
我们再举实例来说明。
例1：400V电压等级的无功补偿柜，设计为8个支路，每个支路采用480V，50kvar的电容器；每条支路串联7%的电抗，用以抑制5次谐波的影响。
A. 此电容柜的安装容量为多少？
50kvar×8=400kvar
此电容柜的安装容量为400kvar。
B. 此电容柜的输出容量为多少？
400kvar×（400²÷480²）÷（1-0.07）
≈400kvar×0.75
=300kvar
此电容柜的输出容量为300kvar。
例2：400V电压等级的无功补偿柜，设计为8个支路，每个支路采用525V，50kvar的电容器；每条支路串联14%的电抗，用以抑制3次谐波的影响。
A. 此电容柜的安装容量为多少？
50kvar×8=400kvar
此电容柜的安装容量为400kvar。
B. 此电容柜的输出容量为多少？
400kvar×（400²÷525²）÷（1-0.14）
≈400kvar×0.675=270kvar
此电容柜的输出容量为270kvar。
这个时候，我们对于安装容量和输出容量已经有了更深刻的认识。