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;

I_C =V / X_C

Während X_C =1 / 2π x f xC

I_C =V / (1 / 2π x f xC)

I_C =V x 2π x f xC

=(500 V) x 2π x (60 Hz) x C

I_C =188495,5 x C

Und,

kVAR =(V x I_C ) / 1000 … [kVAR =( V x I) / 1000 ]

=500 V x 188495,5 x C

I_C =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 =

I_C =Q_C / V

=741kVAR / 208V

=3.56A

Und

X_C =V / I_C

=208 V / 3,76 =58,42 Ω

C =1/ (2π x f x X_C )

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

• X_C =1 / (2π x f xC) … (X_C =kapazitive Reaktanz)
• I_C =V / X_C … (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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