
无功补偿电容电抗组合容量计算学习
发布时间:
2022-09-29
有关无功补偿学习之一
- 电抗率的概念:
在进行无功补偿或进行滤波的电容器组上,为了减少合闸涌流和滤除谐波,大多在电容器组中串联一组电抗器,这个串联电抗器的电抗值XL与电容器组的容抗值XC之比就是该组电容器装置的电抗率。其中感抗和容抗计算公式分别如下:
XL=ωL=2πfL,XL是感抗,单位为欧姆Ω,L是线圈电感,单位为亨利H;
Xc=1/ωC=1/(2πfC),Xc为感抗,单位为欧姆Ω,C是电容值,单位为法拉F。
ω是交流发电机运转的角速度,单位为弧度/秒,π是圆周率,f,是频率,单位为赫兹Hz。
电抗率=XL/Xc
二、电容器串联电抗后其端电压会升高:
电容器串联电抗器后,电容器端电压会升高,为了便于分析,画出电流与电压向量图,如图一所示(为方便理解,以分补为例,共补同理)。
如图,以电流I为基准,电抗器上压降UL超前电流90°,电容器上压降滞后电流90°,两者相差180°。外加电压UN为两者向量和。从图中看出:
UC-UL=UN 公式一
由欧姆定律得:UC=XC*I;UL=XL*I;则:
UL=XL/XC*UC 公式二
公式二代入公式一,得出:电抗与电容器串联回路,电容两端电压相对系统电压UN上升,且电压为:UC=1/(1- XL/XC )UN 公式三
UL=1/(XC/XL-1 )UN 公式四
三、电容器串联电抗器等效容量输出计算
则根据400V纯电容输出功率Qc=UN2/Xc 公式五
电容串电抗输出功率QC’’=UC2/XC ,电抗消耗功率QL=UL2/XL
实际电抗与电容组合有效输出功率Qc’=QC’’-QL
经过以上各公式代换即得Qc’=1/(1- XL/Xc )Qc
即电容器串联电抗后其等效输出为1/(1-电抗率)倍的电网额定电压下的容量kvar。
举例:某品牌电容器组与电抗器组合为,电容器480V 33.9kvar ,电抗器7%电抗率 25kvar。
实际组合后电容有效输出为:1/(1-7%)*(400/480)2*33.9kvar≈25kvar。
四、补充说明:
电抗的感抗与电容的容抗之比及电抗率,同本身特性相关,与电压等级无关。本身特性和电源频率相关,处于同一个电源回路也就是一样的。
所谓电容器电压等级代表工作耐压能力,实际输出就同工作额定电压关联。
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