低压电容器组输出容量与装机容量之间的换算关系.docx

低压电容器组有输出容量与装机容量之分，且其之间有相应的比例关系，在工程中需关注。分析下低压电容器组输出容量与装机容量之间的换算关系。一、相关规范1、供配电系统设计规范GB50052-20092、并联电容器装置设计规范GB50227-2017二、相关要求1、供配电系统设计规范GB50052-2009第6.0.2条提到：当采用提高自然功率因数措施后，仍达不到电网合理运行要求时，应采用并联电力电容器作为无功补偿装置。第6.0.5条提到功率因数补偿后应满足0.9值。PS:设置无功补偿，基本电气人都懂。不同行业对补偿后的功率因数有不同的要求，甚至部分地方对高补偿的用户还会采取一定的奖励措施。比如石油化工装置电力设计规范SHT3038-2017第4.5.1条：生产装置的自然功率因数较低时，应设并联无功补偿装置，并使功率因数不低于0.93.2、并联电容器装置设计规范GB50227-20175.2.2条：电容器额定电压选择，应符合下列要求:1宜按电容器接入电网处的运行电压进行计算。2应计入串联电抗器引起的电容器运行电压升高。条文说明中两个公式如下：并联电容器装置投入电网后引起的母线电压升高值可按下式计算IW=Uag（1）式中：AU母线电压升高值（kV）；3并联电容器装置投入前的母线电压（kV）,Q-母线上所有运行的电容器组容Ii（MVar）：Sd母线三相短路容l（MVA）.选择电容器的SS定电压可先由公式求出计算值,再从电容器的标准系列中选取.I乜容器额定电位的计算公式如下：,_1.O5U、UE一扇(2)式中：Uc单台电容器的虢定电压"V）；Uz电容器接入点电网标称电压（kV）；S电容器组每相的串联段数；K电抗率.式2中系数1.05的取值依据是：电网外高运行电压-一般不超过标称电压的l07倍,最高为1.1倍,运行电压的平均值约为电网标称电压的1.05倍,将具体工程选取的电抗率K值和每相电假如变压器容量为WOOkVA,电容器组容量按300kvar,串联7%电抗器。两个公式计算后的结果为Q%。£=(400，)Jd0.3Mvar23kA*OAkVTT1Ur=Lo5*=1.05*3SI-K400*14523*11-7%3(K)从上面可以看出：没有串联电抗器时，电容器的额定电压应413V;若串联了7%电抗器，则电容器的额定电压应452V（此时可选480V额定电压）。若按14%电抗器来算，则电容器的额定电压应489V（此时可选525V额定电压）。PS：理论上电容器的额定电压，肯定会比电网的电压要高的。串联电抗器后，电容器的额定电压值会更高。关于串联电抗器的要求,见并联电容器装置设计规范GB50227-2017第5.5.2条。6%电抗器也是常见的电抗率规格，一般厂家也是选用480V的额定电压电容器。、理论分析1、电容器在选择时，首先要确定的就是电容器额定电压。根据计算后，电容器额定电压不宜取过大，也不宜取过小。5.2.2本条规定为电容器额定电压选择的主要原则。额定电压是电容器的重要参数，在并联电容器装置设计时，正确选择电容器的额定电压十分重要。众所周知,电容器的输出容/与其运行电压的平方成正比（即Q=SC尸）,电在器运行在额定电压时则输出额定容T当运行电压低于额定电压时则电容器的输出容量也就低于额定容量（俗称亏容）。因此,在选择电容器的额定电压时,如果安全裕度取值过大,则输出容量的亏损也大，所以应尽被使其接近额定电压。反之，如选择的电容器额定电压低于运行电压,将会造成电容器运行过载如果长期过载运行会使电容器内部介质产生局部放电从而造成对电容器绝缘介质的损害。局部放电会电容器厂家常见的电压等级如下：无电抗器时为450V;串联7%电抗器时为480Vo串联14%电抗器时为525Vo（上述为部分电容器厂家采用的电压等级，若采用其他电压值，计算同理）PS:电容器的额定电压总是要比电网的运行电压值高一些（高出的值，可以理解为电压的安全裕度）若额定电压低于电网电压，电容器本身的寿命就会受到影响，这也是不允许的。额定电压高于电网电压，也就意味着电容器总是会处于“亏容"状态。2、假设Q1为装机容量,Q2为输出容量。U1为电容器运行电压，U2为电容器额定电压。无电抗时，两者之间的比列关系为：Q2Ul4002=-=-二08Q14502串联7%电抗器时，两者之间的比列关系为：Q2Ul140021八”Q1I-K48021-7%串联14%电抗器时，两者之间的比列关系为：Q2Ui140021Q1VlI-K52521-14%PS:上述公式代表的意思是，电容器组实际的输出容量是小于其装机容量的。假如变压器容量为100OkVA,电容器组容量按300kvar,串联7%电抗器。其需要输出容量为30OkVar,但实际的装机容量则是400kvar四、小结1、电容器组的额定电压总是会高于电网电压，也就意味着电容器总是会处于亏容状态，这也是输出容量小于装机容量的原由。当电抗率选定后，电容器的额定电压其实也已经确定。2、电容器组的输出容量与电压的平方成正比，一般输出容量为装机容量的0.6。8。3、一般在供电系统无功补偿计算时，默认是输出容量。不过厂家的标注型式也有区别：有些电容器组标注的是装机容量，有些则是输出容量。故在厂家、代理商、销售、业主各个环节中，描述的容量可能不一致，但容量之间可以进行换算。需重点注意，避免出错。