采用并联电容器提高功率因数时电容值的两种算法
提高功率因数的意义和方法
提高功率因数的意义和方法一、提高功率因数的意义1.充分利用供电设备的容量，使同样的供电设备为更多的用电器供电每个供电设备都有额定的容量，即视在功率S UI =。
供电设备输出的总功率S 中，一部分为有功功率cos P S ϕ=，另一部分为无功功率sin Q S ϕ=。
ϕcos 越小，电路中的有功功率cos P S ϕ=就越小，提高ϕcos 的值，可使同等容量的供电设备向用户提供更多的功率。
因此，提高供电设备的能量的利用率。
例(补1) 一台发电机的额定电压为220V ，输出的总功率为4400kV ·A 。
试求：（1）该发电机能带动多少个220V ，，ϕcos =的用电器正常工作（2）该发电机能带动多少个220V ，，ϕcos =的用电器正常工作解：(1)每台用电器占用电源的功率:11 4.48.8()cos 0.5N P S kV A ϕ===台台 该发电机能带动的电器个数:331440010500()8.810N S n S ⨯===⨯电源台台(2)每台用电器占用电源的功率:1 4.45.5()cos 0.8N P S kV A ϕ===台1台该发电机能带动的电器个数:331440010800()5.510N S n S ⨯===⨯电源台台 可见，功率因数从提高到，发电机正常供电的用电器的个数即从500个提高到800个，使同样的供电设备为更多的用电器供电，大大提高供电设备的能量利用率。
2.减少供电线路上的电压降和能量损耗我们知道，cos P IU ϕ=，/(cos )I P U ϕ=，故用电器的功率因数越低，则用电器从电源吸取的电流就越大，输电线路上的电压降和功率损耗就越大；用电器的功率因数越高，则用电器从电源吸取的电流就越小，输电线路上的电压降和功率损耗就越小。
故提高功率因数，能减少供电线路上的电压降能量损耗。
例(补2) 一台发电机以400V 的电压输给负载6kW 的电力，如果输电线总电阻为1Ω，试计算： (1).负载的功率因数从提高到时，输电线上的电压降可减小多少 (2).负载的功率因数从提高到时，输电线上一天可少损失多少电能解：(1)cos ϕ=时，输电线上的电流3161030()cos 4000.5P I A U ϕ⨯===⨯ 输电线上的电压降1130130()U I R V ∆==⨯=cos ϕ=时，输电线上的电流3261020()cos 4000.75P I A U ϕ⨯===⨯ 输电线上电压降减小的数值：12302010()U U U V ∆=∆-∆=-=(2) cos ϕ=时输电线上的电能损耗:2211301900()W I R W ==⨯=损cos ϕ=时输电线上的电能损耗:222201400()W I R W ==⨯=2损输电线上一天可少损失的电能(900400)2412000()12()W W h ∆=-⨯==度二、提高功率因数的方法1．合理选用电器设备及其运行方式a. 尽量减少变压器和电动机的浮装容量，减少大马拉小车现象；b. 调整负荷，提高设备的利用率，减少空载、轻载运行的设备；c. 对负载有变化且经常处于轻载运行状态的电动机，采用Y ∆—自动切换方式运行。
电容的计算方法
电容的计算方法电容计算是电路分析和设计中的重要内容，它用于确定电容器存储电荷所需的能量。
电容器的容量大小由其本体和结构所决定，而计算电容的方法有几种不同的途径。
本文将介绍三种常见的电容计算方法：几何法、频率法和电路法。
一、几何法几何法是最简单和直观的计算电容方法之一，它基于电容器的几何特性来确定电容大小。
对于平行板电容器，可以使用以下公式计算电容值：C = ε₀×εᵣ×A/d其中，C表示电容，ε₀是真空中的介电常数（约为8.85×10⁻¹²F/m），εᵣ为介质的相对介电常数，A表示电容器平板的面积，d表示平板间的距离。
对于球形电容器或圆筒形电容器，可以使用以下公式计算电容值：C = 4πε₀×εᵣ×(a×b)/(b-a)其中，C表示电容，ε₀是真空中的介电常数，εᵣ为介质的相对介电常数，a和b分别表示电容器的内外表面半径。
二、频率法频率法是一种基于电容器在交流电路中的表现来计算电容的方法。
在交流电路中，电容器的阻抗为1/(jωC)，其中j为虚数单位，ω为角频率。
根据电容器的阻抗，可以使用以下公式计算电容值：C = 1/(ω×|Z|)其中，C表示电容，ω为角频率，|Z|表示电容器的阻抗的幅值。
三、电路法电路法是一种将电容器作为一部分电路元件进行计算的方法。
在电路中，电容器的电容值由其所连接的元件和电路拓扑结构来决定。
通过分析电路的特性和采用相关的电路定理，例如基尔霍夫法则和戴维南定理，可以计算电容值。
需要注意的是，电容的计算方法可以根据具体的电容器类型和应用环境来选择合适的方法。
在实际应用中，可能需要综合运用几个方法来计算电容值，以确保计算结果的准确性和可靠性。
综上所述，电容的计算方法包括几何法、频率法和电路法。
不同的方法适用于不同的电容器类型和电路环境。
在进行电容计算时，需要根据具体情况选择合适的方法，并结合实际应用进行综合分析和计算，以得出准确的电容值。
电力系统分析基础试卷6
一、简答题（15分）1、 电网互联的优缺点是什么？2、 影响系统电压的因素有哪些？3、 在复杂电力系统潮流的计算机算法中，节点被分为几种类型，已知数和未知数各是什么？4、 电力系统的调压措施和调压方式有哪些？5、 什么是短路冲击电流？产生冲击电流最恶劣的条件有哪些？二、1、（52、（5分）系统接线如图所示, 当 f 1 、f 2点分别发生不对称接地短路故障时, 试作出相应的零序等值电路。
(略去各元件电阻和所有对地导纳及变压器励磁导纳)三、（15分）额定电压为110KV 的辐射型电力网，参数如图所示，求功率分布和各母线电压（注：必须考虑功率损耗，不计电压降落的横分量）。
四、（15负荷后，系统的频率和发电机的出力各为多少？五、（15分）设由电站1向用户2供电线路如图，为了使用户2能维持额定电压运行，问在用户处应装电容器的容量是多少？（忽略电压降落的横分量影响）P GN =500MWσ%=4P GN =450MW σ%=5 负荷的单位调节功率K L*=1.5六、（15分）如图所示的简单系统，当f 点发生BC 相接地短路时，求: （注：图中参数为归算到统一基准值下的标么值S B =100MVA ，U B =U av ）(1) 故障点A 相各序电流和电压的有名值、A 相各序电流向量图。
(2) 中性点电位Un 是多少KV ？(3) Xn 是否流过正、负序电流？ Xn 的大小是否对正、负序电流有影响？七、（15分）电力系统接线如图所示，元件参数标于图中，当f 点发生三相短路时， 若要使短路后的短路功率S f 不大于250MVA ，试求(S B =100MVA ，U B = U av )(1) 线路允许的电抗有名值X L ？(2) 发电机G 1、G 2的计算电抗？一、 简答题（25分）1、电力系统为什么不采用一个统一的电压等级，而要设置多级电压？2、什么是电压损耗、电压降落、电压偏移？3、电力系统采用分裂导线有何作用？简要解释基本原理。
变压器电容补偿计算公式
变压器电容补偿计算公式1.单相变压器的电容补偿计算公式：C=(K*I_h1)/(2πf*V_h1^2)其中，C为所需电容器的电容量，单位为Farad(F)；K为变压器的谐波电流含量；I_h1为谐波电流基波的有效值；f为电网的基波频率，单位为Hz；V_h1为变压器的基波电压有效值。
2.三相变压器的电容补偿计算公式：C = (K * I_h1)/(2πf * V_ln^2 * √6)其中，C为所需电容器的电容量，单位为Farad(F)；K为变压器的谐波电流含量；I_h1为谐波电流基波的有效值；f为电网的基波频率，单位为Hz；V_ln为变压器的相电压有效值。
需要注意的是，以上公式仅适用于电容器的补偿，对于其他种类的滤波器或电抗器的补偿，需要根据具体情况进行计算。
在进行电容补偿计算时1. 载流率（Loading Factor）：由于变压器的额定容量有限，电容器的容量应根据变压器的实际使用情况进行选择，一般不宜大于变压器负载容量的10%。
2. 谐波电流含量（Harmonic Current Content）：谐波电流含量是指变压器中不同次谐波电流与基波电流的比值，其值应根据实际谐波电流的测量结果确定。
3. 并联电容器的阻抗（Impedance of Parallel Capacitors）：并联电容器的阻抗与电容器的容量及电网频率有关，应根据实际情况进行合理选择。
需要指出的是，变压器电容补偿计算是一个复杂的过程，涉及到变压器的电路参数、负载情况、电网的谐波情况等多个因素，因此，在实际工程中，最好由专业人员进行具体的计算和设计。
总之，变压器电容补偿是一种常见的电力系统谐波治理方法，通过合理的电容补偿计算，可以提高变压器的谐波容限，保障电网的正常运行。
关于功率因数教学问题的探究
（ ３
无 功功 率 ， 因此 ，称 Ｊ 为 电流 ｊ 无功 分 Ｑ 的 量 。 然后 再将 并联 电容 后 的 总 电 流 ， 作 同样 的分解 ，得到 两个 分 量 Ｊ 和 一 。 从相 量 图 中可 以看 到 ： 并联 电容 前 后 电路 的有 功 功率 没 有发 生 变化 ，但 无 功 功率 发 生 了变化 。
只 是提 出对 一些 基本 电路 的频 率特 性作 出 （ ）截止 频 率ｖ又 称 为３ Ｂ 率 。工 ２ ｄ频 在 《 电路 分 析基 础》 课程 的 教学 中 ， 要 求 （ Ｒ 电路 的 低通 、高 通 电路 、Ｒ Ｃ 程 中 ，常用 分 贝为 单位 表 示 网络 的幅 频特 如 ｃ Ｌ 电路 频 率 特 性 一 直 是 个 难 点 。 主 要 特 点 串联 和 并联 电路 ）。后 来 ，大 部分 出版 的 性 。定义 为 ： 是 ：概 念和 名 词 多 ，有些难 于 理解 ；公式 教材 也减 去 了双 电容和 双 电感 并联 谐振 电 １ ｊ ｄ ０ ｉ（ ） 日 Ｂ ｌ ｊ［ （ ２ ｇ ｃ ｄ Ｈ ｏＢ 和 结论 多 ，有 些难 于 记忆 ： 与工 程实 际联 路 、耦 合谐 振 电路 等 复杂 电路 ， 部分 高校 系 更加 紧 密 ，有些 电路 问题 分析 中 引入 了 教 学 时 间也 只 安 排 了４ 时 。表 明 了 以介 学 ２１ （Ｊ『２ｌ （ ） 一０ Ｏ０ ０ ｌ ｊ ） ０ １ ｊ ｌ ２１ ．７ ｇ ｏ ｇ ∞一 Ｈ ｃ ｇ７ 近 似 方 法 ， 学 生 感 觉 难 以 把 握 和 深 入 分 绍简 单 电路 为主 是一 种趋 势 。
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
一
厦地＿ Ｊ （ （
变压器电容补偿计算公式
变压器电容补偿计算公式
变压器电容补偿计算公式如下：
C = (Q * (Vh - Vl)^2) / (2 * π * f * (Vh^2 - Vl^2))
其中，C为所需的电容值（单位为法拉），Q为所需的无功功
率（单位为伏安乘乘乏），Vh为高压端电压（单位为伏），
Vl为低压端电压（单位为伏），f为电源频率（单位为赫兹）。
这个公式的原理是通过在变压器两端串联电容来补偿反应电抗，以改善变压器的功率因数。
计算公式中的Q为需要补偿的无
功功率，Vh和Vl分别为高压端和低压端的电压，f为电源的
频率。
通过计算得到的电容值C，可以选择合适的电容器进行补偿。
并联电容提高功率因数的图解计算
并联电容提高功率因数的图解计算摘要：有关并联电容提高功率因数的分析和计算，不少人由于理不清思路，抓不住要点，再加上中职学生数学知识的欠缺，而无处着手，所以本文借助图形，以形象直观的方式，紧扣正弦交流电路的特征，数形结合，帮助学生分析各个量之间的关系，达到分析和计算的目的。
关键词：并联电容；功率因数；图解；计算中图分类号：g714 文献标志码：a 文章编号：1674-9324（2013）16-0181-02在正弦交流电路中，电路的有功功率与无功功率的比值叫做功率因数，用公式表示为：λ=cosφ=■。
其中φ是电路中总电流与总电压的相位差，称为功率因数角。
一、功率因数的意义1.由功率因数的定义：cos=■，可知：p=scosφ。
显然，在供电设备容量（即电源视在功率s）一定的情况下，电路的功率因数cos φ越高，有功功率p就越大。
表示电源发出的电能转换为热能或机械能越多，而与电感或电容之间相互交换就越少；电路的功率因数cosφ越低，有功功率p就越小。
表示电源发出的电能转换为热能或机械能越少，而与电感或电容之间相互交换就越多。
由于交换的这一部分能量没有被利用，因此，功率因数越大，说明电源的利用率越高。
2.增加供电设备的容量，建立更大的发电厂。
由p=scosφ可知：在负载功率一定的情况下，若功率因数过低，为满足负载需求，解决办法只有增加供电设备的容量，建立更大的发电厂。
而建设大容量的发电厂，不仅需要更高的技术支撑，而且还需要足够的能源、资源保障，例如建设大型水电站，需要足够的水源和适度的高度落差。
3.将电源设备的视在功率：s=ui代入p=scosφ中，可得i=■，显然，在同一电压下要输送同一功率，功率因数cosφ越高，供电线路中的电流i就越小，供电设备和线路中的损耗就越小；功率因数cosφ越低，供电线路中的电流i就越大，供电设备和线路中的损耗就越大。
而这部分损耗将以热量的形式散发到空气中，得不到利用。
因此，在电力工程上，力求使电路中的功率因数接近于1。
无功补偿和并联电容器
无功补偿和并联电容器无功补偿和并联电容器摘要:通过对电路加设并联电容来进行无功功率补偿的原理,以实现节省电能、降低压损、提高供电质量。
关键词:功率因数电容器无功补偿由于矿山企业使用大功率的电机、变压器等电感性设备,它不仅消耗有功功率,还消耗无功功率,因此必须提高用户功率因数,以减少对电源系统的无功功率的消耗。
1、并联电容器在电力系统中的无功补偿方式电容器的补偿具有投资小、有功功率损失小、运行维护方便、故障范围小的特点。
电容器的补偿方式,应以无功就地平衡为原则。
电网的无功负荷主要由用电设备和输变电设备引起的。
除了在比较密集的供电负荷中心集中装设大、中型电容器组,便于中心电网的电压控制和稳定电网的电压质量之外,还应在距用电无功负荷较近的地点装设中、小型电容器组进行就地补偿。
安装电容器进行无功补偿可采取三种形式:集中、分组或个别就地补偿。
(1)集中补偿:在低压配电线路中安装并联电容器组,将其集中安装在变电所的一次或二次侧的母线上。
(2)分组补偿:分组补偿是将电容器组分组安装在车间配电室或变电所各分路的出线上,它可与工厂部分负荷的变动同时投入或切除。
(3)个别就地补偿:在单台用电设备处安装并联电容器,直接对其所需无功功率进行补偿。
电容器补偿其优点:(1)因电容器与电动机直接并联,同时投入或停用,可使无功不倒流,保证用户功率因数始终处于滞后状态,既有利于用户,也有利于电网。
(2)有利于降低电动机起动电流,减少接触器的火花,提高控制电器工作的可靠性。
(3)加装无功补偿设备,不但使功率消耗小,功率因数提高,还可以充分挖掘设备输送功率的潜力。
在确定无功补偿容量值时,应注意两点:(1)在轻负荷时要避免过补偿,倒送无功造成功率损耗增加,也是不经济的。
(2)功率因数越高,每千伏补偿容量减少损耗的作用将变小,通常情况下,将功率因数提高到0.95就是合理补偿。
2、电容器组的保护(1)电容器单台熔丝保护:在每台电容器上都装有单独的熔断器,可避免电容器内部故障击穿短路时油箱爆炸,并波及和影响邻近电容器。
电容并联的作用
电容并联的作用电容并联是指将两个或多个电容器的正极相连，负极相连，形成一个等效电容器。
电容并联的作用主要有以下几个方面：1.增大总等效电容量：电容器并联时，总等效电容量等于各电容器的电容量之和。
因为电容器具有存储电荷的能力，所以并联多个电容器可以增加电荷存储量，从而增加了电路的电容量。
这在某些需要较大电容容量的电路中非常有用，例如电子设备的滤波电路和电源电路。
2.降低等效电容器的电压：电容并联可以降低等效电容器的电压。
等效电容器的电压等于各电容器电压的平均值。
当电容器并联时，电压分布在各电容器之间，这样可以减小每个电容器的电压，避免因为电压过高导致电容器击穿或者损坏。
3.提高功率因数：电容并联可以改善电路的功率因数，尤其在交流电路中具有重要的作用。
在交流电路中，电流会因为电容器的不同充电和放电过程而产生相位差，导致电路的功率因数下降。
通过并联电容器，可以补偿电流的相位差，提高功率因数，从而提高电路的效率。
4.提高电路的稳定性：电容并联可以提供电路的稳定性。
在电源电路中，电容并联可以减小电源的内阻，提供更稳定的电压输出。
在滤波电路中，电容并联可以平滑电源的输出波形，降低噪声和干扰。
5.调节电路的频率：电容并联可以调节电路的频率响应。
根据电容器的电容值不同，电容并联可以改变电路的共振频率。
这在调节放大器和滤波电路的频率响应时非常有用。
总之，电容并联可以通过增大总等效电容量、降低等效电容器的电压、提高功率因数、提高电路的稳定性和调节电路的频率等方式，对电路的工作特性进行调节和优化。
在不同的电路应用中，电容并联可以发挥不同的作用，提高电路的性能和可靠性。
电容提高功率因数的原理
电容提高功率因数的原理提高功率因数是为了提高电力系统的效率和稳定性。
功率因数是指电流与电压之间的相位关系，它反映了电能的有效利用程度。
功率因数接近1时，表示电流与电压的相位基本一致，电能能够完全转化为有用的功率；而功率因数低于1时，表示电流与电压相位差较大，存在大量无效功率，降低了系统的效率。
在电力系统中，功率因数<1的原因主要有两个：电感性负载和非线性负载。
1.电感性负载：电感性负载如电感线圈、电动机等，在工作时会产生电感电压，使得电流滞后于电压。
这样就会导致功率因数偏低。
电感性负载通过串联电容或并联电感来提高功率因数。
-通过串联电容来提高功率因数：串联电容能够在电感电压滞后的同时，引入反向电流，与感性负载电流抵消，从而提高功率因数。
串联电容的电容值和电感负载的感抗值可以通过计算和实验确定。
-通过并联电感来提高功率因数：并联电感与感性负载形成谐振回路，使得感性负载电流与并联电感电流相位偏移减小，从而提高功率因数。
并联电感的电感值和感性负载的感抗值可以通过计算和实验确定。
2.非线性负载：非线性负载如电子设备、变频器等，会引入高次谐波信号，导致电流波形失真，造成功率因数偏低。
非线性负载通过滤波电容或者谐振电路来提高功率因数。
-通过滤波电容来提高功率因数：滤波电容能够滤除谐波信号，使电流变成纯正弦波形，提高功率因数。
滤波电容的电容值可以根据谐波电压的频率和幅值进行选择。
-通过谐振电路来提高功率因数：谐振电路能够选择性地消除特定频率的谐波，从而提高功率因数。
谐振电路的参数可以根据谐波频率和谐振电感的阻尼系数来计算和确定。
除了上述方法，还可以通过功率因数调整装置来提高功率因数。
功率因数调整装置以补偿电容器为主要设备，通过调整补偿电容器的接入或断开可以改变系统的功率因数。
总之，提高功率因数的原理主要是通过引入适当的电容或电感来抵消感性负载或非线性负载引入的电流相位偏移和谐波信号，使得电流与电压保持基本同相位，从而提高电力系统的效率和稳定性。
功率因数补前补后计算公式
功率因数补前补后计算公式在电力系统中，功率因数是一个非常重要的参数，它反映了电路中有用功率和视在功率之间的关系。
一个良好的功率因数可以提高电力系统的效率，减少能源浪费，降低线路损耗，减少对设备的影响。
因此，对于电力系统的设计和运行来说，功率因数的补偿是非常重要的。
功率因数的定义是有用功率与视在功率的比值，它反映了电路中有用功率和无用功率（无功功率）之间的关系。
功率因数的补偿可以通过两种方式来实现，即功率因数的补前和补后。
功率因数的补前是指在负载端进行功率因数的补偿，而功率因数的补后是指在电源端进行功率因数的补偿。
对于功率因数的补前，我们可以通过改变负载端的电容或电感来实现功率因数的补偿。
具体来说，对于电感负载，我们可以通过并联电容来实现功率因数的补偿；而对于电容负载，我们可以通过串联电感来实现功率因数的补偿。
这样可以通过调整电路的无功功率来改善功率因数，从而提高电路的效率。
对于功率因数的补后，我们可以通过在电源端加装功率因数校正装置来实现功率因数的补偿。
功率因数校正装置通常是由电容器和电感器组成的，它可以通过改变电路的无功功率来提高功率因数。
通过在电源端进行功率因数的补偿，可以减少电网的无功功率流动，降低线路损耗，提高电网的稳定性。
在实际工程中，我们需要根据具体的电路负载情况和电力系统的要求来选择合适的功率因数补偿方式。
通常情况下，对于小型负载和分布式电源，可以采用功率因数的补前方式来实现功率因数的补偿；而对于大型负载和集中供电系统，可以采用功率因数的补后方式来实现功率因数的补偿。
在进行功率因数补偿时，我们需要根据具体的负载情况和电力系统的要求来计算功率因数的补偿量。
对于功率因数的补前，我们可以使用以下公式来计算电感或电容的补偿量：\[ Q_c = P \times tan(\delta_2) Q \times tan(\delta_1) \]其中，\( Q_c \) 表示电容的补偿量，\( P \) 表示有用功率，\( Q \) 表示无用功率，\( \delta_1 \) 表示负载端的功率因数，\( \delta_2 \) 表示补偿后的功率因数。
基础知识选择电容补偿容量的两种常用方法
基础知识选择电容补偿容量的两种常用方法
电力交流4群：458622441
并联电容器的容量选择，主要取决于电力负荷的大小、补偿前的负荷功率因数、补偿后需要达到的功率因数。
选择补偿电容量时，常用以下两种方法：
公式计算法
Qc=P(tanψ1-tanψ2)
正切值的计算公式为
符号含义
Qc——所需安装的并联电容器容量，Kvar
P——最大负荷月的平均有功功率，KW
tanψ1——补偿前的功率因数角的正切值
tanψ2——补偿后的功率因数角的正切值
cosψ1——补偿前功率因数
cosψ2——补偿后功率因数
查表法
有时为了迅速求出补偿容量，可用查表法。
如下表中补偿前后的
功率因数分别为cos和cos,每1KW有功负荷所需安装的电容器容量数。
提高并联感性负载功率因数的串联电容法
《电气应用》!""#年第!$卷第%期
"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""
提高并联感性负载功率因数的串联电容法
卢健康! 杨立华! 任煜轩"
（!#西北工业大学机电工程学院 $!%%$" "#西北工业大学理学院 $!%%$"）
— )( —
《电气应用》!""#年第!$卷第%期
提高并联感性负载功率因数的串联电容法
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
!!
!"
!""""#!"
（$）
若采用传统的并联电容法将! 提高到%，可以
求得所并电容量的大小为
! 引言
图如图+所示。
功率因数! 是用电设备的一个重要参数。! 过 小，会造成输电线路上的电能损耗增大，电源设备 的能量不能充分发挥。传统观点认为，用电容器实 现静止无功补偿时，只能用并联电容的方法而不能 用串联电容的方法，原因是串联电容后会改变加在 负载上的额定电压，使其不能正常工作。
讨论改善电路功率因数的意义和方法
讨论改善电路功率因数的意义和方法一。
提高功率因数的实际意义1．对于电力系统中的供电部分，提供电能的发电机是按要求的额定电压和额定电流设计的，发电机长期运行中，电压和电流都不能超过额定值，否则会缩短其使用寿命，甚至损坏发电机。
由于发电机是通过额定电流与额定电压之积定额的，这意味着当其接入负载为电阻时，理论上发电机得到完全的利用，因为P=U*I*cosØ中的cosØ=1；但是当负载为干性或容性时，cosØ<1,发电机就得不到充分利用。
为了最大程度利用发电机的容量，就必须提高其功率因数。
2．对于电力系统中的输电部分，输电线上的损耗：Pl=RI*I，负载吸收的平均功率：P.=V*I*cosØ ，因为I=P./V/ cosØ，所以Pl=R*P./V/cosØ（V是负载端电压的有效值）。
由以上式可以看出，在V和P都不变的情况下，提高功率因数cosØ会降低输电线上的功率损耗！在实际中，提高功率因数意味着：1) 提高用电质量，改善设备运行条件，可保证设备在正常条件下工作，这就有利于安全生产。
2) 可节约电能，降低生产成本，减少企业的电费开支。
例如：当cosØ=0.5时的损耗是cosØ=1时的4倍。
3) 能提高企业用电设备的利用率，充分发挥企业的设备潜力。
4) 可减少线路的功率损失，提高电网输电效率。
5) 因发电机的发电容量的限定，故提高cosØ也就使发电机能多出有功功率。
在实际用电过程中，提高负载的功率因数是最有效地提高电力资源利用率的方式。
在现今可用资源接近匮乏的情况下，除了尽快开发新能源外，更好利用现有资源是我们解决燃眉之急的唯一办法。
而对于目前人类所大量使用和无比依赖的电能使用，功率因数将是重中之重。
二．提高功率因数的几种方法可分为提高自然功率因数和采用人工补尝两种方法：提高自然因数的方法：1). 恰当选择电动机容量，减少电动机无功消耗，防止“大马拉小车”。
用并联电容器补偿无功功率的原理及相关方法
用并联电容器补偿无功功率的原理及相关方法无功补偿的原理：电网输出的功率包括两部分;一是有功功率；二是无功功率. 直接消耗电能，把电能转变为机械能，热能，化学能或声能，利用这些能作功，这部分功率称为有功功率；不消耗电能；只是把电能转换为另一种形式的能，这种能作为电气设备能够作功的必备条件，并且，这种能是在电网中与电能进行周期性转换，这部分功率称为无功功率，如电磁元件建立磁场占用的电能，电容器建立电场所占的电能.电流在电感元件中作功时，电流超前于电压90°C.而电流在电容元件中作功时，电流滞后电压90°C.在同一电路中，电感电流与电容电流方向相反，互差180°C.如果在电磁元件电路中有比例地安装电容元件，使两者的电流相互抵消，使电流的矢量与电压矢量之间的夹角缩小，从而提高电能作功的能力，这就是无功补偿的道理.集中补偿电容器作为补偿装置有两种方法：串联补偿和并联补偿。
宙联补偿是把直接审联到高压输电线路上，以改善输电线路参数，降低电压损失，提高其输送能力，降低线路损耗。
这种补偿方法的电容器称作串联电容器，应用于高压远距离输电线路上，用电单位很少釆用。
并联补偿是把电容器直接与被补偿设备并接到同一电路上，以提高功率因数。
这种补偿方法所用的电容器称作并联电容器，用电企业都是采用这种补偿方法。
按电容器安装的位置不同，通常有三种方式。
1.集中补偿电容器组集中装设在企业或地方总降压变电所的6-10kV母线上, 用来提高整个变电所的功率因数，使该变电所的供电范围内无功功率基本平衡。
可减少高压线路的无功损耗，而且能够提高本变电所的供电电压质量。
2.分组补偿将电容器组分别装设在功率因数较低的车间或村镇终端所高圧或低压母线上，也称为分散补偿。
这种方式具有与集中补偿相同的优点，仅无功补偿容量和范圉相对小些。
但是分组补偿的效果比较明显，釆用得也较普遍。
3.就地补偿将电容器或电容器组装设在异步或电感性用电设备附近，就地进行无功补偿，也称为单独补偿或个别补偿方式。
功率因数计算公式及提高功率因数的方法
v1.0 可编辑可修改功率因数计算公式功率因数统计计算公式视在功率S有功功率P无功功率Q功率因数cos＠（符号打不出来用＠代替一下）视在功率S＝（有功功率P的平方＋无功功率Q 的平方）再开平方而功率因数cos＠＝有功功率P／视在功率S功率因数统计计算公式可分为提高自然功率因数和采用人工补尝两种方法：提高自然因数的方法：1). 恰当选择电动机容量，减少电动机无功消耗，防止“大马拉小车”。
2). 对平均负荷小于其额定容量40%左右的轻载电动机，可将线圈改为三角形接法（或自动转换）。
3). 避免电机或设备空载运行。
4). 合理配置变压器，恰当地选择其容量。
5). 调整生产班次，均衡用电负荷，提高用电负荷率。
6). 改善配电线路布局，避免曲折迂回等。
人工补偿法：实际中可使用电路电容器或调相机，一般多采用电力电容器补尝无功，即：在感性负载上并联电容器。
一下为理论解释：在感性负载上并联电容器的方法可用电容器的无功功率来补偿感性负载的无功功率，从而减少甚至消除感性负载于电源之间原有的能量交换。
在交流电路中，纯电阻电路，负载中的电流与电压同相位，纯电感负载中的电流滞后于电压90º，而纯电容的电流则超前于电压90º，电容中的电流与电感中的电流相差180º，能相互抵消。
电力系统中的负载大部分是感性的，因此总电流将滞后电压一个角度，如图1所示，将并联电容器与负载并联，则电容器的电流将抵消一部分电感电流，从而使总电流减小，功率因数将提高。
并联电容器的补偿方法又可分为：1．个别补偿。
即在用电设备附近按其本身无功功率的需要量装设电容器组，与用电设备同时投入运行和断开，也就是再实际中将电容器直接接在用电设备附近。
适合用于低压网络，优点是补尝效果好，缺点是电容器利用率低。
2．分组补偿。
即将电容器组分组安装在车间配电室或变电所各分路出线上，它可与工厂部分负荷的变动同时投入或切除，也就是再实际中将电容器分别安装在各车间配电盘的母线上。
如何计算电容补偿量
电容补偿计算电容补偿时电容和负载是并联连接的，电容就和电库一样，当负载增大时，由于电源存在内阻，电源输出电压就会下降，由于电容的两端要维持原来的电压，也就是电容内的电量要流出一部分，延缓了电压的下降趋势，就是电容补偿原理。
如何计算电容补偿量JSL电动机是鼠笼转子型立式三相异步电动机，根据网上查得参数：/post/151.htmlJSL-15-10-280KW电机的效率约为91%，功率因数约为0.81，若要在额定状态下，将其功率因数提高到0.95，则需要补偿电容器容量为：补偿前：COSφ1=0.81，φ1=0.6266,tgφ1=0.724补偿后：COSφ2=0.95，φ2=0.3176,tgφ2=0.329Qc=Pe*(tgφ1-tgφ2)=280*(0.724-0.329)=110.6(Kvar)取整，约需要补偿120Kvar的电容器电机电容补偿计算1、检测电机正常负荷时的功率P和功率因数COSφ1。
2、确定你要将功率因数补偿到多少，即COSφ2。
3、计算需要补偿的电容：Q=P（tgφ1-tgφ2)。
注：在投入前可根据电机铭牌数据估算。
如额定状态下电机功率因数COSφ1=0.85，要补偿到功率因数COSφ2=0.93，COSφ1=0.85 =》φ1=35.32 =》tgφ1=0.6197COSφ2=0.93 =》φ2=23.96 =》tgφ2=0.3952则Q=P（0.6197-0.3952）=0.2245P就是要按照电机容量的22.45%进行补偿。
1、感性负载的视在功率S×负载的功率因数COSφ= 需要补偿的无功功率Q：S×COSφ =Q2、相无功率Q‘=? 补偿的三相无功功率Q/33、因为：Q =2πfCU2×10-9，Q----kvar C----uf U---v I=2πfCU×10-6，所以：1μF电容、额定电压380v时，无功容量是Q=0.045Kvar100μF电容、额定电压380v时，无功容量是Q=4.5Kvar?1000μF电容、额定电压380v时，无功容量是Q=45Kvar4、“多大负荷需要多大电容”：1）你可以先算出三相的无功功率Q；2)再算出1相的无功功率Q/3；3)再算出1相的电容C；4)然后三角形连接！5、因为：Q =2πfCU^2 ，所以：1μF电容、额定电压10Kv时，无功容量是Q=31.4Kvar100μF电容、额定电压10Kv时，无功容量是Q=3140Kvar6、因为：Q =2πfCU^2 ，所以：1μF电容、额定电压220v时，无功容量是Q=0.015Kvar100μF电容、额定电压220v时，无功容量是Q=1.520Kvar?1000μF电容、额定电压220v时，无功容量是Q=15.198Kvar关于电力电容器的计算公式和产品选型说明1．补偿功率（无功输出）：Q=√3IU=2πfCU² (带n为额定值或标称值，如Qn、Un；不带n的为实际值，如Q、U) 如：BZMJ0.4-30-3电容器参数如下Qn=30KVarUn=0.4KVIn=43.3Af=50HzCn=596.8μF(制造商根据此值生产电容器，Cn一般不变)2．当电网电压变化时，电容器实际无功输出：Q=√3IU=2πfCnU²=(U/Un)²Qn（一般情况下，0.4KV的电容器使用在电压400V的线路上）▲如：Un=400V，U=440V （即0.4KV的电容器使用在电压440V的线路上）Q=（440/400）²×Qn=1.21Qn （此时电容器过载，电容器严重发热，寿命缩短）▲如：Un=450V，U=400V （即0.45KV的电容器使用在电压400V的线路上）Q=（400/450）²×Qn=0.79Qn （此时电容器为降额使用，无功输出不足，用户投资不经济，但可靠性提高，电容器寿命延长。
电容器常用计算公式
1、投入并联电容器引起电压的升高△U=U*QS式中：△U-电压升高k VU-接入电容器前的电压k VQ-电容器的容量MvarS-电容器安装出的短路容量MVA 2、电容器额定电压的选择:U C=√3S ∗1 1−K式中：U C-电容器的运行电压kVU S-并联电容器装置的母线运行电压Kv(一般按1.1的长期过电压考虑）K-电抗率S-电容器组每相的串联段数3、并联电容器分组容量的确定应避开谐振容量，发生谐振的电容器容量可按下式计算：（高次谐波对低次谐波放大）Q cx=S d*(1n2−K)（自GB50227-2008并联电容器装置设计规范）式中：Q cx- 发生n次谐振的电容器容量MvarS d-并联电容器安装处的母线短路容量MV·An-谐波次数，即谐波频率(H Z)与电网基波频率(H Z)之比K-电抗率4、谐振频率：在下式中，当r为整数时，电容器将在该次谐波下谐振r=√SQ式中：Q-电容器的容量MvarS-电容器安装出的短路容量MVAr-谐波次数，即谐波频率(H Z)与电网基波频率(H Z)之比若电容器与用来限制合闸涌流或抑制谐波放大的电抗器串联连接，则谐振频率的计算公式如下：r=√SQ+KSK-串联电抗器的电抗率，K=X L/X C5、涌流的计算5.1投入单个电容器组I S≈I N*√2SQ式中：I S-电容器组涌流的峰值AI N-电容器组额定电流（方均根值）AS-电容器安装出的短路容量MVAQ-电容器的容量Mvar5.2将电容器组投入与已在运行的电容器并联I S=√2U√X∗X L 其中：XC=3U2(1Q1+1Q2)*10-6式中：I S-电容器组涌流的峰值AU-相对地电压，VXC-每相串联的容抗,ΩXL-电容器组间每相的感抗，ΩQ1-接入的电容器组的容量，MvarQ2-已在运行中的电容器组的总容量，Mvar6、三相电容器容量的计算6.1三相电容器容量的计算：由每两个端子间测得的三个电容值来计算无论是三角形连接还是星形连接的三相电容器，在每个端子间测得的电容分别为C a、C b、C c,则电容器的总电容为：C=23(C a+ C b+ C c),电容器的总容量Q为：Q=ωCU2N*10-6即Q=23(C a+ C b+ C c)ωU2N*10-6式中：C a、C b、C c-由每两个端子间测得的三个电容值，μFU N-电容器额定电压，KvQ-电容器的容量，Mvar。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
２１ ０ ０年 管理论 丛 与技 术研 究专刊
采用并联 电容器提高功率 因数时 电容值 的两种算法
杜 瑞 红
（ 保定 电力 职业 技 术 学 院 电气 工 程 系 ，河 北 保定 ０ １５ ） ７ ０ １
摘 要 ：本 文 介绍 了两 种 电容 值 的算 法 。一 种 根据 相 量 图计 算 ，此 法 思 路 清 楚 ，但 涉 及 数 学 知 识 多 ，求 解麻 烦 。另一 种 根 据 电路 的能 量 转换 情 况求 解 ，涉及 数学 知 识 少 ，简 单快 捷 。 关 键词 ：并联 电容 ；提 高功 率 因数 ； 电容值 计算 电力 系 统 中很 多负 载 为感 性 负 载 ，它 们 的功 率 因 数 了变化 。此 外 ，从 图 中还 可 看 出 ：Ｉ 一 ＝Ｉ ，由此 １ ｃ 通 常 比较 低 ，为 了提高 电路 的功 率 因数 ，通 常在 感 性 负 可 列 出 如 下 方 程 ：
载 的两 端 并联 电容器 。利用 电容对 电感 的 补偿 作 用 ，实
， ｉ ｐｌ— Ｉ ｉ ｐ Ｉｃ ｌｓｎ￣ ｓｎｔ
现 了 能量 的 就地 交 换 ，从 而 减 少 了与 电 源 交 换 的 能 量 ， 进 而提 高 了电路 的 功率 因数 。现介 绍 两 种计 算 电容值 的
方法。
图 ３ 功 率 三 角 形
其 中 ，Ｐ、Ｑ、ｓ为 并联 电 容前 电 路 的有 功 、无 功 和 后 的 总 电流 ， 同 样 的 分 解 ，得 到 两 个 分 量 和 ， 其 视 在 功率 ，Ｐ 、Ｑ 、ｓ 为并 联 电容 后 电路 的有 功 、无 功 作 。
中 ，，称 为 电 流 ， 的有 功分 量 ，而 ， 称 为 电流 ， 勺 功 和 视 在功 率 ，Ｑ 为 电 容 的 无 功 功 率 。 从 功 率 三 角 形 可 白无
作 者简 介 ：杜瑞 红 ，女 ，保定 电力 职 业技 术 学 院 ，讲 师 。
２ ３ ６
电 流 互 感 器接 线 方 式 分 析
第一 个 方 案在 一 次相 序恢 复 后 ，还 必须 再 调 整 电流 用统 一 ，只要 变 压器 各 侧互 相 搭配 能抵 消差 流 、开 关 三 互感 器 的接 线 ，恢 复 为正 常 相序 下 的 Ｙｄ 型主 变 接线 。 相相 序关 系正 确 就行 了 ，却 没 有考 虑 到测 量 、计 量 回路 第 二个 方 案不 需要 对 一 、二 次进 行 调整 ，如 恢 复 了 的统 一性 问题 ，如造 成 电流 、有功 倒供 假 象 ，从 而增 加
一
另 外 ，根据 Ｐ＝Ｕ １ｏｑ，可得 ： Ｉｃｓ￣
１ ＝ １ Ｐ Βιβλιοθήκη 、利 用 相 量 图 计 算
同理 可 得 ：
，＝ Ｐ
电路 图 如 图 １ 图 ２所 示 ，现 假 设 负 载 的 功 率 Ｐ 、 、
电压 Ｕ及 功 率 因数 ｃｓ￣ 已 知 ，此 外 ，电 源 的 角频 率 ｏｑ 均 ｃ 已知 ，现将 电 路 的功 率 因 数 提 高 到 ｃｓ￣，求 需 并 ｏ也 ｏｑ
９ Ｑ
Ｕ 同相 位 ，两者 有 效值 相 乘 后 得 到 电路 的有 功 功 率 ，因 此 ，称 ， 为 电流 ， 的 有 功 分 量 ，而 ， 由 于 和 电压 相 １ ｌ ｌ 位差为 ９ 。 Ｏ ，两 者 有 效 值 相 乘 后 得 到 电路 的 无 功 功 率 ，
因此 ，称 ／ 】 电 流 ， 的无 功 分 量 。 然 后 再 将 并 联 电 容 为 １
流 ，， 为并 联 电容后 电路 的总 电流 。
ＰＰ ） （
以端 电压 为参 考 相量 画 出 电 路 的 相 量 图如 图 ２ 。其
在相 量 图中 ，将 负载 所 在支 路 的 电流 ，作 水 平 和 垂 直 分解 ，得 到两 个 分量 ， 和 ， 。其 中 ， 由于 ， １ ｈ和 电压
一
次相序 ，只需 恢 复微 机 保 护 补 偿 类 型 为 Ｙｄ】 即可 。 了运 行维 护 的 难 度 ，因 此 ，变 压 器 、开 关 各 侧 Ｃ 回路 １型 Ｔ
的接 线方 式 应 遵循 以下 原则 ：
所 以第 二个 方案 最 优 ，便 于操 作 。 （ ） 鳃 决 办 法 。暂 时 将 微 机 保 护 的 主 变 类 型 改 为 ４ 外 １ｋ ０ Ｖ线路 相 序 的整 体方 案 ，安 排项 目统一 处 理 。
联 多 大 的电 容 Ｃ … 。
此 外 ，据 电容 元件 的 电压 电流关 系 有 ：， ｃ ｃ＝ 将式（ ） ２ 、式 （ ） 及 式 （ 代 入 式 （ ） 即 可 求 出 ３ ４） １ 电容 值 ：
（ 协 二 、 利 用功 率 三角 形计 算 “ ）
电 容 为储 能元 件 ，本身 不 消耗 能 量 ，但 是要 与外 部 交 换 能 量 。 因此 ，并 联 电容 后 电路 的 有 功功 率 不 变 ，但 无 功 功 率会 发 生 变化 ，由 于 电感与 电容 两个 元 件 的性 质
图 １ 电路 （ １） 图 ２ 电路 （ ２）
相 反 ，当 电感 储 能 时 电容 正好 释 能 ，反 之 亦 然 。 因此 ， 在 感 性 负载 两 侧并 联 电容 器 后 电 路 的 无 功 功 率 会 减 小 。
据 此 ，可 画 出电路 在 并联 电容前 后 的 功率 三 角 形 ，如 图 中 ，，为负 载 所在 支 路 的 电 流 ，， 为 电容 所 在 支 路 的 电 ３所 示 。 ｃ
分量。
看 出 ，并 联 电容前 后 电路 的无 功 功 率 的变 化 量 即为 电容
从 相 量 图 中可 以看 到 ，， ， ＝， ，进 而 可 知 ：并 联 电 的无 功功 率 。由此 可列 出如下 方 程 ：（ 下转第 ２ ８页） ６ 容 前后 电路 的有 功 功率 没有 发 生 变化 ，但 无功 功率 发 生