并联电容器补偿容量的计算

并联电容器补偿容量的计算侯振峰(上海宝冶建设有限公司工程中心，上海市200941)CalculationoftheC伽peI琏ationCapacityofParaUelCapacitorHouZhenf．eng(EngineeringDesignCenterofShanghaiBaoyeConstmctionCorp．，Ltd．，Shanghai20094l，Chin8)AbstractAimedatthecalculationf‘脚Illaofcompensationc印ac畸forparaUelcapacitorpropo∞dinthetvmdesignmanualsforpo’忙rdistribution，combinedwithen百neeringexamples，compensationcapacityofparallelcapacitorhasbeendete珊inedbycalculation．InaccordancewiththisValue，tllefo珊ula矛venint}letwDkindsofpowerdistributionm彻ualshavebeenanalyzed．KeywordsPamllelc印acitorCalculationofcompensationcapacit)rPowerfactor摘要针对两种配电设计手册提出的并联电容器补偿容量的计算公式，结合工程实例进行计算，求出并联电容器补偿容量，并根据此值对两种配电手册中的公式进行分析。关键词并联电容器补偿容量计算功率因数1前言供电部门一般要求用户的平均功率因数达到0．9以上，当用户自然功率因数较低，应装设必要的无功功率补偿设备。以提高用户的功率因数，目前常采用并联电容器。实践中在变压器高压侧计量功率因数，而电容器安装在变压器低压侧母线上进行无功功率集中补偿。在《工业与民用配电设计手册》(第三版)中，补偿容量计算公式按下式确定：Qc=Pc(tg妒I—tg妒2)(1)式中：Qc——补偿容量，kv盯；Pc——企业的计算有功功率，kw；t99。、t胂：——补偿前、后计算负荷功率因数角的正切值。在《钢铁企业电力设计手册》中，补偿容量计算公式按下式确定：Qc=a气(tg妒l—tg妒2)(2)式中：a——平均负荷系数，取O．7～O．8；如——企业的计算有功功率，kW。2问题的提出以某钢构厂车间一变电所为例，已知变电所高压侧10kV，低压侧0．4kV，向车间内用电设备配电，o．4kV侧计算负荷巳=l200kw、％=l300kVar，当地供电部门主张采用低压补偿方式，补偿前自然平均功率因数为：cos妒l2=O．628式中：兄——计算有功功率，kw；仉——计算无功功率，kv盯；％，——年平均有功负荷系数，取0．7；尾。——年平均无功负荷系数，取0．8。补偿前功率因数角的正切值为tg妒。=1．239。假定忽略变压器的损耗，补偿后高压侧功率因数要求cos妒2=0．9，那么tg妒2=0．484。按照公式(1)计算：Qc=Pc(tg妒l—tg妒2)=l200×(1．239—0．484)=906kvar。选取30kv缸的并联电容器31个。则实际补偿容量为Q=30×3l=930kvar。按照公式(2)计算：Qc=a气(tg妒广tg妒2)=21苎璧皇查曼±!矍堡曼塑盐蔓!苎苎!)—■■一 建虢电乞。-_—l__———__I■BUILD}NG2口口9年第4期lELECTRlClTY0．7×l200×(1．239—0．484)=634．2kVaro选取30kvar的并联电容器22个。则实际补偿容量为Q=30×22=660kvar。上述两个公式计算的结果相差906—634．2=271．8kvar，究竟哪个公式计算的结果更接近实际应用中所需的低压侧补偿容量呢?3校验补偿后的功率因数《工业与民用配电设计手册》(第三版)补偿后功率因数校核计算公式为：cos妒2(3)变压器的损耗为：P掼=o．01&=O．0l×l769．2=17．692kWQ擅=o．05甄=0．05×l769．2=88．46kvar考虑变压器损耗重新进行校验，则式(3)为：cos妒2利用式(6)再次校验式(1)计算的结果：式中：Q——人工补偿容量，kvar。，首先根据式(3)校验式(1)计算的结果：c。8妒2cOs妒2=0．935利用式(6)再次校验式(2)计算的结果：=O．956(4)其次根据式(3)校验式(2)计算的结果：c08妒2cos妒24分析=O．882(5)比较式(4)和(5)，式(4)计算结果满足要求，而式(5)计算结果达不到要求，笔者在计算之前忽略了变压器的损耗。0．4kV侧视在功率为：s；l：NPi+Q：：、／l2002+l3002．=1769．2kV．A22■■■■熊型堕丝塑!=O．858(6)(7)(8)5结论综合上述计算结果，式(8)补偿后功率因数没有达到供电部门的要求，因此笔者认为《工业与民用配电设计手册》中补偿容量的计算公式是可以在低压侧并联电容器补偿无功功率工程中运用，不建议在低压侧并联电容器补偿无功功率时运用《钢铁企业电力设计手册》中补偿容量的计算公式，式(1)能够提高用户低压侧无功补偿计算时补偿容量的准确性。该钢构厂设计时，笔者采用低压侧并联电容器补 双变压器与柴油发电机结合配电系统小议沈冬冬(华东建筑设计研究院有限公司，上海市200002)Discu翳ionabouttheDistributionSystemC帅binedtheDual-tra璐fomerwithDieselGeneratorShenD佃gdong(E鹅tChinaArchitecturalDesign&Re∞archInstituteCo．，Ltd．，shaflghai200002，Chi眦)AbstractBu订dingtypesthataresuitablefortllecombineddistributionofdual—transfb肿erwithdieselgeneratorareintmduced．S0mepmblemstowhichattentionshouldbepaidint|lede8igIlofdual-transfo衄erdistributionanddieselgeneIlatordistributiona1．eanalyzed．nmugIlpE∞ticalen矛neeringdesigfl，bothdistdbutionconnectionmodesarecomprehensiVelydescribed．Aviablefo彻ofdistributionsystemisputf．01ward．KeywordsDistributionsystemGmundingmodeElectricaldesigIl’rransfo珊erDieselgenerator摘要介绍了适合采用双变压器与柴油发电机相结合进行配电的建筑类型．分析了双变压器配电及柴油发电机配电设计中需注意的一些问题，通过实际工程设计．对这两种配电接线方式进行了综合述，提出了一种可行的配电系统形式。关键词配电系统接地形式电气设计变压器柴油发电机在大中城市的建设中，办公楼与酒店建筑占据了相当的比例。作为电气设计工作者常会涉及到这些建筑。这些建筑大多为高层建筑，其电力负荷一般都有较多的一级负荷。在电气设计中，由于申请的两路市电电源往往来自同一个区域站，不能满足一级负荷的要求，因此在解决此类建筑的配电问题时经常采用市电与柴油发电机结合的方式，满足一级负荷的供电要求。对于一栋建筑面积为3～5万m2的高层建筑来说．用电指标取70W，mz，根据估算一般采用两台规格相同，容量为l000～2000kV·A的变压器供电。又由于具体建筑的设计要求不同，其一级负荷大约占总负荷的10％。20％，即为100～400kV·A不等，另需要采用一台150—600kV·A柴油发电机供电。对于上述估算的计算过程，由于已有很多文献资料介绍，本文不再赘述，具体可参考《工业与民用配电设计手册》(第三版)中的计算公式与过程。本文将结合实际工程设计，着重就双变压器与柴油发电机结合的配电系统的应用，展开讨论。1双变压器配电系统1．1电源偿无功功率，计算方法采用《工业与民用配电设计手册》中补偿容量的计算公式。在实际应用中，下表中钢构厂车间变电所实测数据7I铀．Measureddataforthe8ubstationintllework8h叩ofsteelconstructionplant序号有功功率(kW)补偿容量(kv盯)高压侧功率因数l11529000．9222l0258400．91231072870O．91l实测数据充分证明该公式满足工程中低压侧并联电容器补偿容量的计算。叠番盏函五■1中国航空工业规划设计研究院组编．工业与民用配电设计手册．第三版．北京：中国电力出版社，2005：2l，22．2《钢铁企业电力设计手册》组委会编．钢铁企业电力设计手册．北京：冶金工业出版社，1996：414．2009一02一12来稿2009一03—24修回堡塞曼曼墨矍垫壅皇墼篓鱼曼皇墨堡：!：堡!些±±!■I一23