So berechnen Sie die geeignete Kondensatorgröße in µ-Farad und kVAR zur P.F-Verbesserung
So finden Sie den Kondensatorbankwert der richtigen Größe in kVAR und Mikrofarad für die Leistungsfaktorkorrektur – 3 Methoden
Da wir viele E-Mails und Nachrichten vom Publikum erhalten haben, um ein Schritt-für-Schritt-Tutorial zu erstellen, das zeigt, wie man die richtige Größe einer Kondensatorbank in kVAR und Mikrofarad berechnet Leistungsfaktorkorrektur und -verbesserung in Einphasen- und Dreiphasenschaltungen.
Dieser Artikel zeigt, wie man die Kondensatorbank der richtigen Größe sowohl in Mikrofarad als auch in kVAR findet, um die bestehende „d.h. Verzögerung“ P.F zum angestrebten „d.h. gewünschte“ als korrigierter Leistungsfaktor hat mehrere Vorteile. Unten haben wir drei verschiedene Methoden mit gelösten Beispielen gezeigt, um den genauen Kapazitätswert eines Kondensators für die P.F-Korrektur zu bestimmen.
Lassen Sie uns nun beginnen und die folgenden Beispiele betrachten...
Wie berechnet man den Kondensatorwert in kVAR?
Beispiel:1
Ein dreiphasiger 5-kW-Induktionsmotor hat einen P.F (Leistungsfaktor) von 0,75 nacheilend. Welche Kondensatorgröße in kVAR ist erforderlich, um den P.F (Leistungsfaktor) auf 0,90 zu verbessern?
Lösung Nr. 1 (Einfache Methode mit dem Tabellenmultiplikator)
Motorleistung =5kW
Aus der Tabelle ist der Multiplikator zur Verbesserung des PF von 0,75 auf 0,90 0,398
Erforderlicher Kondensator kVAR, um P.F von 0,75 auf 0,90 zu verbessern
Erforderlicher Kondensator kVAR =kW x Tabelle 1 Multiplikator von 0,75 und 0,90
=5kW x 0,398
=1,99 kVAR
Und Bewertung der in jeder Phase angeschlossenen Kondensatoren
=1,99 kVAR / 3
=0,663 kVAR
Lösung Nr. 2 (klassische Berechnungsmethode)
Motorleistung =P =5 kW
Original P.F =Cosθ1 =0,75
Finale P.F =Cosθ2 =0,90
θ1 =Cos -1 =(0,75) =41°,41; Tan θ1 =Hellbraun (41°.41) =0,8819
θ2 =Cos -1 =(0,90) =25°,84; Tan θ2 =Hellbraun (25°.50) =0,4843
Erforderlicher Kondensator kVAR, um P.F von 0,75 auf 0,90 zu verbessern
Erforderlicher Kondensator kVAR =P (Tan θ1 – Tan θ2 )
=5kW (0,8819 – 0,4843)
=1,99 kVAR
Und Bewertung der in jeder Phase angeschlossenen Kondensatoren
1,99 kVAR / 3 =0,663 kVAR
Hinweis:Tabellen zur Kondensatordimensionierung in kVAr und Mikrofarad für die PF-Korrektur
Die folgenden Tabellen (am Ende dieses Beitrags) wurden erstellt, um die kVAR-Berechnung zur Verbesserung des Leistungsfaktors zu vereinfachen. Die Größe des Kondensators in kVAR ist die kW multipliziert mit dem Faktor in der Tabelle, um den vorhandenen Leistungsfaktor auf den vorgeschlagenen Leistungsfaktor zu verbessern. Überprüfen Sie die anderen gelösten Beispiele unten.
Beispiel 2:
Ein Generator liefert eine Last von 650 kW bei einem P.F (Leistungsfaktor) von 0,65. Welche Größe des Kondensators in kVAR ist erforderlich, um den P.F (Leistungsfaktor) auf Eins (1) zu erhöhen? Und wie viel mehr kW kann die Lichtmaschine bei gleicher kVA-Last liefern, wenn P.F verbessert wird.
Lösung Nr. 1 (Einfache Tabellenmethode benutzen Tabelle Mehrere )
Lieferung kW =650 kW
Aus Tabelle 1 ist der Multiplikator zur Verbesserung des PF von 0,65 auf Eins (1) 1,169
Erforderlicher Kondensator kVAR, um P.F von 0,65 auf Eins (1) zu verbessern.
Erforderlicher Kondensator kVAR =kW x Tabelle 1 Multiplikator von 0,65 und 1,0
=650 kW x 1,169
=759,85 kVAR
Wir wissen, dass P.F =Cosθ =kW/kVA . . .oder
kVA =kW / Cosθ
=650/0,65 =1000 kVA
Wenn der Leistungsfaktor auf Eins erhöht wird (1)
Anzahl kW =kVA x Cosθ
=1000 x 1 =1000 kW
Daher erhöhte Leistung von Alternator
1000kW – 650kW =350kW
Lösung Nr. 2 (klassische Berechnungsmethode)
Lieferung kW =650 kW
Original P.F =Cosθ1 =0,65
Finale P.F =Cosθ2 =1
θ1 =Cos -1 =(0,65) =49°,45; Tan θ1 =Hellbraun (41°.24) =1,169
θ2 =Cos -1 =(1) =0°; Tan θ2 =Hellbraun (0°) =0
Erforderlicher Kondensator kVAR, um P.F von 0,75 auf 0,90 zu verbessern
Erforderlicher Kondensator kVAR =P (Tan θ1 – Tan θ2 )
=650kW (1.169– 0)
=759,85 kVAR
Wie berechnet man den Kondensatorwert in Mikrofarad &kVAR?
Die folgenden Methoden zeigen, wie der erforderliche Kondensatorbankwert sowohl in kVAR als auch in Mikrofarad bestimmt wird . Darüber hinaus zeigen die gelösten Beispiele auch, wie man die Kapazität eines Kondensators in Mikrofarad in kVAR und kVAR in Mikrofarad für P.F. umrechnet Auf diese Weise kann eine Kondensatorbank der richtigen Größe parallel zu jeder Phasenlastseite installiert werden, um den angestrebten Leistungsfaktor zu erreichen.
Beispiel:3
Ein 500-Volt-60-c/s-Einphasenmotor nimmt einen Volllaststrom von 50 A bei P.F 0,86 nacheilend auf. Der Motorleistungsfaktor muss auf 0,94 verbessert werden, indem eine Kondensatorbank darüber geschaltet wird. Berechnen Sie die erforderliche Kapazität des Kondensators in kVAR und μ-Farad?
Lösung:
(1) Um die erforderliche Kapazität der Kapazität in kVAR zu ermitteln, um den P.F von 0,86 auf 0,94 zu verbessern (zwei Methoden)
Lösung Nr. 1 (Tabellenmethode)
Motoreingang =P =V x I x Cosθ
=500 V x 50 A x 0,86
=21,5 kW
Aus der Tabelle ist der Multiplikator zur Verbesserung des PF von 0,86 auf 0,94 0,230
Erforderlicher Kondensator kVAR zur Verbesserung des Leistungsfaktors von 0,86 auf 0,94
Erforderlicher Kondensator kVAR =kW x Tabellenmultiplikator von 0,86 und 0,94
=21,5 kW x 0,230
=4,9 kVAR
Lösung Nr. 2 (Berechnungsmethode)
Motoreingang =P =V x I x Cosθ
=500 V x 50 A x 0,86
=21,5 kW
Aktueller oder bestehender P.F =Cosθ1 =0,86
Erforderlich oder Ziel P.F =Cosθ2 =0,94
θ1 =Cos -1 =(0,86) =30,68°; Tan θ1 =Hellbraun (30,68°) =0,593
θ2 =Cos -1 =(0,95) =19,94°; Tan θ2 =Hellbraun (19,94°) =0,363
Erforderlicher Kondensator kVAR zur Verbesserung des Leistungsfaktors von 0,86 auf 0,95
Erforderlicher Kondensator kVAR =P in kW (Tan θ1 – Tan θ2 )
=21,5 kW (0,593 – 0,363)
=4,954 kVAR
(2) Um die erforderliche Kapazität der Kapazität in Farad zu finden, um P.F von 0,86 auf 0,97 zu verbessern (zwei Methoden)
Lösung Nr. 1 (Tabellenmethode)
Wir haben bereits die erforderliche Kapazität des Kondensators in kVAR berechnet, sodass wir sie mit dieser einfachen Formel leicht in Farad umrechnen können
Erforderliche Kondensatorkapazität in Farad/Mikrofarad
- C =kVAR / (2π x f xV 2 ) in Farad
- C =kVAR x 10 9 / (2π x f x V 2 ) in Mikrofarad
Einfügen der Werte in die obige Formel
=(4,954 kVAR) / (2 x π x 60 Hz x 500 2 V)
=52,56 μF
Lösung Nr. 2 (Berechnungsmethode)
kVAR =4,954 … (i)
Das wissen wir;
IC =V / XC
Während XC =1 / 2π x f xC
IC =V / (1 / 2π x f xC)
IC =V x 2π x f xC
=(500 V) x 2π x (60 Hz) x C
IC =188495,5 x C
Und,
kVAR =(V x IC ) / 1000 … [kVAR =( V x I) / 1000 ]
=500 V x 188495,5 x C
IC =94247750 x C … (ii)
Durch Gleichsetzen von Gleichung (i) &(ii) erhalten wir,
94247750 x C =4,954 kVAR x C
C =4,954 kVAR / 94247750
C =78,2 μF
Beispiel 4
Welcher Kapazitätswert muss parallel zu einer Last geschaltet werden, die 1 kW bei 70 % nacheilendem Leistungsfaktor von einer 208-V-60-Hz-Quelle bezieht, um den Gesamtleistungsfaktor zu erhöhen auf 91 %.
Lösung:
Sie können entweder die Tabellenmethode oder die einfache Berechnungsmethode verwenden, um den erforderlichen Wert der Kapazität in Farad oder kVAR zu finden, um den Leistungsfaktor von 0,71 auf 0,97 zu verbessern. Also haben wir in diesem Fall die Tabellenmethode verwendet.
P =1000W
Aktueller Leistungsfaktor =Cosθ1 =0,71
Gewünschter Leistungsfaktor =Cosθ2 =0,97
Aus der Tabelle ist der Multiplikator zur Verbesserung des PF von 0,71 auf 0,97 0,741
Erforderlicher Kondensator kVAR zur Verbesserung von P.F von 0,71 auf 0,97
Erforderlicher Kondensator kVAR =kW x Tabellenmultiplikator von 0,71 und 0,97
=1kW x 0,741
=741 VAR oder 0,741 kVAR (erforderlicher Kapazitätswert in kVAR)
Strom im Kondensator =
IC =QC / V
=741kVAR / 208V
=3.56A
Und
XC =V / IC
=208 V / 3,76 =58,42 Ω
C =1/ (2π x f x XC )
C =1 (2π x 60Hz x 58,42Ω)
C =45,4 μF (erforderlicher Kapazitätswert in Farad)
Kondensator kVAR zu μ-Farad &μ-Farad zu kVAR Umwandlung
Die folgenden Formeln werden verwendet, um den kVAR-Kondensator zu berechnen und umzurechnen in Farad und umgekehrt.
Erforderlicher Kondensator in kVAR
Konvertieren Sie Farad und Mikrofarad von Kondensatoren in VAR, kVAR und MVAR.
- VAR =C x 2π x f x V 2 x 10 -6 … VAR
- VAR =C in μF x f x V 2 / (159.155 x 10 3 ) … in VAR
- kVAR =C x 2π x f x V 2 x 10 -9 … in kVAR
- kVAR =C in μF x f x V 2 ÷ (159,155 x 10 6 ) … in kVAR
- MVAR =C x 2π x f x V 2 x 10 -12 … in MVAR
- MVAR =C in μF x f x V 2 ÷ (159,155 x 10 9 ) … in MVAR
Erforderlicher Kondensator in Farad/Mikrofarad.
Konvertieren Sie Kondensator-kVAR in Farad und Mikrofarad
- C =kVAR x 10 3 / 2π x f x V 2 … in Farad
- C =159,155 x Q in kVAR / f x V 2 … in Farad
- C =kVAR x 10 9 / (2π x f x V 2 ) … in Mikrofarad
- C =159,155 x 10 6 x Q in kVAR / f x V 2 … in Mikrofarad
Wo:
- C =Kapazität in Mikrofarad
- Q = Blindleistung in Volt-Ampere-Blindleistung
- f =Frequenz in Hertz
- V = Spannung in Volt
Gut zu wissen:
Im Folgenden finden Sie die wichtigen elektrischen Formeln, die bei der Berechnung der Verbesserung des Leistungsfaktors verwendet werden.
Wirkleistung (P) in Watt:
- kW =kVA x Cosθ
- kW =PS x 0,746 oder (PS x 0,746) / Effizienz … (PS =Motor Horse Power)
- kW =√ ( kVA 2 – kVAR 2 )
- kW =P =V x I Cosθ … (Einphasig)
- kW =P =√3x V x I Cosθ … (dreiphasige Leitung zu Leitung)
- kW =P =3x V x I Cosθ … (dreiphasig Leitung zu Phase)
Scheinleistung (S) in VA:
- kVA =√(kW 2 + kVAR 2 )
- kVA =kW / Cosθ
Blindleistung (Q) in VA:
- kVAR =√(kVA 2 – kW 2 )
- kVAR =C x (2π x f x V 2 )
Leistungsfaktor (von 0,1 bis 1)
- Leistungsfaktor =Cosθ =P / V I … (Einphasig)
- Leistungsfaktor =Cosθ = P / (√3x V x I) … (dreiphasige Leitung zu Leitung)
- Leistungsfaktor =Cosθ = P / (3x V x I) … (Dreiphasenleitung zu Neutralleiter)
- Leistungsfaktor =Cosθ =kW / kVA … (sowohl einphasig als auch dreiphasig)
- Leistungsfaktor =Cosθ =R/Z … (Widerstand / Impedanz)
Und
- XC =1 / (2π x f xC) … (XC =kapazitive Reaktanz)
- IC =V / XC … (I =V / R)
Verwandte Beiträge:
- Wirk-, Blind-, Schein- und Komplexleistung
Rechner für Kondensatorbankgröße und PF-Korrektur
Falls die beiden oben genannten Methoden ein wenig knifflig erscheinen (was zumindest nicht der Fall sein sollte), können Sie die folgenden Online-Rechner für Leistungsfaktor kVAR und Mikrofarad verwenden, die von unserem Team für Sie erstellt wurden .
- μ-Farad zu kVAR-Rechner
- KVAR-zu-Farad-Rechner
- Kondensatorbank im kVAR- und µF-Rechner
- Power Factor Correction Calculator – Wie findet man den P.F-Kondensator in µF &kVAR?
- Wie konvertiert man Kondensator-μ-Farad in kVAR und umgekehrt? Für P.F-Korrektur
Kondensator-Größentabelle und Tabelle für Leistungsfaktorkorrektur
Die folgende Leistungsfaktor-Korrekturtabelle kann verwendet werden, um leicht die richtige Größe der Kondensatorbank für die gewünschte Verbesserung des Leistungsfaktors zu finden. Wenn Sie beispielsweise den vorhandenen Leistungsfaktor von 0,6 auf 0,98 verbessern müssen, sehen Sie sich einfach den Multiplikator für beide Zahlen in der Tabelle an, der 1,030 beträgt. Multiplizieren Sie diese Zahl mit der vorhandenen Wirkleistung in kW. Sie finden die tatsächliche Leistung, indem Sie die Spannung mit dem Strom und dem vorhandenen nacheilenden Leistungsfaktor multiplizieren, d. h. P in Watt =Spannung in Volt x Strom in Ampere x Cosθ1 . Auf diese einfache Weise finden Sie den erforderlichen Kapazitätswert in kVAR, der benötigt wird, um den gewünschten Leistungsfaktor zu erhalten.
Hier ist die ganze Tabelle, wenn Sie sie brauchen als Referenz herunterladen.
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