无功补偿中的无功是怎么来的(低压无功补偿装置如何设计)
无功补偿中的无功是怎么来的(低压无功补偿装置如何设计)工业类项目建议计算出无功缺额,再核算补偿容量,对于电容器产品也要计算安装容量和输出容量的关系。树上鸟教育电气设计视频教程对于民用和商业建筑配电,无功补偿容量通常按照变压器容量的百分比,例如30%。1000KVA的变压器,无功补偿容量为1000×30%=300kvar。B、有源补偿:通过外部采样回路获取系统的无功数据,利用IGBT功率变换器产生感性或容性的基波电流,实现动态的无功补偿。- 02 -补偿容量
低压无功补偿装置设计需要考虑以下几个需求:
- 补偿方式
- 补偿容量
- 电容器的额定电压
- 电抗率
- 投切方式
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补偿方式
A、无源补偿:通过电力电容器补偿系统中的感性负载的无功缺额。
- 共补:三相同时补偿,适用于三相平衡的系统。
- 分补:根据三相各自的无功缺额,分别补偿。适用于单相负荷较多,或三相不平衡的系统。
- 混补:共补和分补同时布置的补偿系统。通常分补占20%~40%。
B、有源补偿:通过外部采样回路获取系统的无功数据,利用IGBT功率变换器产生感性或容性的基波电流,实现动态的无功补偿。
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补偿容量
对于民用和商业建筑配电,无功补偿容量通常按照变压器容量的百分比,例如30%。1000KVA的变压器,无功补偿容量为1000×30%=300kvar。
工业类项目建议计算出无功缺额,再核算补偿容量,对于电容器产品也要计算安装容量和输出容量的关系。树上鸟教育电气设计视频教程
各规格变压器补偿容量举例如下:
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电容器的额定电压
电容器是不能承受过电压的,要保证系统的最高电压不大于电容器的额定电压。对于串联电抗器的补偿,还要考虑电抗器对电容器端电压抬高的影响。
电容器运行中可能承受的长期工频过电压,应不大于电容器额定电压的1.1倍。如果超过1.1倍的额定电压,将造成严重过负荷,引起电容器过热,长期会引起绝缘破坏,引起事故。电容器的额定电压也不宜取过大的安全裕度,因为电容器的输出容量与运行电压的平方成正比。
Q=ωCU2
Q—电容器容量,kvar;
U—电容器端电压,kV;
C—电容器的电容值,F;
ω—角频率,rad/s。
工业类项目建议计算出无功缺额,再核算补偿容量,对于电容器产品也要计算安装容量和输出容量的关系。
Ue = US/1-K
式中:
Ue—电容器端电压,KV;
US—电容器连接母线运行电压,KV;
K—串联电抗器百分数(电抗率)。
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电抗率
为保护电容器不受投切涌流和系统谐波的影响,通常会在电容器前端串联电抗器。电抗率是指无功补偿系统中,串联电抗器的感抗值与电容器的容抗值之比。
低压系统主要的谐波源是变频设备、开关电源、UPS、LED照明等,产生的主要谐波3、5、7、11、13次,三相负荷主要是5、7次占比较大,电抗率推荐选择7%,单相负荷较多的系统会有部分3次谐波,可以选择14%的电抗率。
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投切方式
以电容器为核心的低压无功补偿系统,目前常用的投切开关有接触器、复合开关和晶闸管开关(无触点开关),这三种开关的产品性能、投切速度及价格各不相同。在实际应用中要根据项目需求和成本综合考虑进行选择。
最后,串联电抗器后电容器的安装容量和输出容量的关系,可依据下面的公式简单计算出来:
Q额定=Q输出×(U额定/U输出)2 ×(1-K)
Q额定—电容器的额定容量;
Q输出—电容器的输出输出;
U额定—电容器的额定电压;
U输出—电容器的额定电压;
K—电抗率。
比如:电容电抗组件型号:ZRVar40-P7/480K,安装容量40kvar,额定电压480V,电抗率7%。它的输出容量按照上述公式计算可得,在400V系统其输出容量为30kvar。