Präzise Leistungsfaktorkorrektur: Kondensatorbank-Rechner (kVAR & µF)

Berechnung der Kondensatorbank in kVAR & Mikrofarad zur Leistungsfaktorverbesserung – Rechner & Beispiel

Kondensatorbank-Rechner

Der folgende Rechner zur Leistungsfaktorverbesserung ermittelt den erforderlichen Kondensatorbank-Wert in kVAR Blindleistung „Q“ und Mikrofarad „µF“. Der Korrekturkondensator muss parallel zu jeder Phasenlast geschaltet werden. Beide Größen, kVAR und µF, werden in Kondensatorbänken und Leistungsfaktorkorrektur verwendet, um die Blindanteile von der Lastseite zu eliminieren, was vielfältige Vorteile bietet.

• Verwandter Rechner: Leistungsfaktorkorrektur-Rechner – P.F.-Kondensator in µF & kVAR finden

Um den Kapazitätswert einer Kondensatorbank in kVAR und µF zu berechnen, geben Sie einfach die Werte für Wirkleistung in kW, bestehenden Leistungsfaktor und Ziel-Leistungsfaktor („zu korrigierender P.F.“) ein und klicken Sie auf „Berechnen“, um das Ergebnis für die Kapazität in µF und kVAR zu erhalten.

Die Spannung in Volt und Frequenz in Hz (50 oder 60 Hz) ist optional, falls Sie nur den kVAR-Wert der Kondensatorbank berechnen möchten. Für die Berechnung in Mikrofarad müssen Sie die bekannten Werte für Frequenz und Spannung eingeben.

Weitere Rechner:

• kVAR zu Farad Rechner – Wie kVAR in µF umrechnen?
• µF zu kVAR Rechner – Wie Farad in kVAR umrechnen?

Formeln zur Berechnung der Kondensatorbank in kVAR & µF

Kondensatorbank in kVAR

Folgende Formeln dienen zur Berechnung der benötigten Kondensatorbank in kVAR für die Leistungsfaktorverbesserung:

Erforderliche Kondensatorbank in kVAR = P in kW × (tan θ₁ – tan θ₂)

Außerdem:

• kVAR = C × f × V² ÷ (159,155 × 10⁶) … in kVAR
• kVAR = C × 2π × f × V² × 10⁻⁹ … in kVAR

Wobei:

• kVAR = benötigte Blindleistung in Kilovoltampere-reaktiv
• C = Kapazitätswert des Kondensators in µF
• f = Frequenz in Hertz (Hz)
• V = Spannung in Volt
• θ₁ = cos⁻¹ = bestehender Leistungsfaktor
• θ₂ = cos⁻¹ = Ziel- oder gewünschter Leistungsfaktor (der korrigiert werden soll)

Kondensatorbank in Mikrofarad (µF)

Folgende Formeln dienen zur Berechnung der benötigten Kondensatorbank in µF für die Leistungsfaktorkorrektur:

Erforderliche Kondensatorbank in µF = kVAR × 10⁹ ÷ (2π × f × V²)

Außerdem:

• C = 159,155 × 10⁶ × Q in kVAR ÷ (f × V²) … in Mikrofarad
• C = kVAR × 10⁹ ÷ (2π × f × V²) … in Mikrofarad

Wobei:

• C = Kapazitätswert in µF
• kVAR = benötigte Blindleistung in Kilovoltampere-reaktiv
• f = Frequenz in Hz
• V = Spannung in Volt

Wissenswert: Die folgenden Formeln sind nützlich bei der Berechnung von Leistungsfaktor, Wirkleistung, Blindleistung und Scheinleistung:

• Leistungsfaktor = cos θ = Wirkleistung / Scheinleistung
• P.F. = cos θ = kW / kVA
• kW = √(kVA² – kVAR²)
• kVA = √(kW² + kVAR²)
• kVAR = √(kVA² – kW²)

Wobei:

• kW = Wirkleistung = P = V × I × cos θ
• kVAR = Blindleistung = Q = V × I × sin θ
• kVA = Scheinleistung = S = V × I

Berechnung der Kondensatorbank in kVAR & µF für P.F.-Korrektur – Beispiel

Das folgende Beispiel zeigt, wie man den erforderlichen Korrekturkondensator in Mikrofarad und kVAR berechnet. Vergleichen Sie das Ergebnis mit dem Rechner.

Beispiel 1:

Ein einphasiger 480 V, 60 Hz Motor zieht einen Strom von 55,5 A bei einem Leistungsfaktor von 0,60. Der Leistungsfaktor soll durch Parallelschaltung eines Kondensators auf 0,98 verbessert werden. Berechnen Sie die erforderliche Kondensatorkapazität in kVAR und µF.

Lösung:

Last in kW = P = V × I × cos θ₁

P = 480 V × 55,5 A × 0,60 = 16 kW

Erforderliche Kondensatorbank in kVAR

Erforderliche Kondensator-kVAR = P in kW × (tan θ₁ – tan θ₂)

θ₁ = cos⁻¹(0,60) = 53,13°; tan θ₁ = 1,333

θ₂ = cos⁻¹(0,98) = 11,48°; tan θ₂ = 0,203

kVAR = 16 kW × (1,333 – 0,203) = 18,08 kVAR

Erforderliche Kondensatorbank in µF

C = kVAR × 10⁹ ÷ (2π × f × V²)

C = 18,08 × 10⁹ ÷ (2π × 60 × 480²) = 208,2 µF

Beispiel 2:

Eine Fabrik hat eine Last von 300 kW bei 0,6 P.F. Wenn der Leistungsfaktor von 0,65 auf 0,97 verbessert werden soll, finden Sie den Wert der Kondensatorbank in kVAR und Mikrofarad, die parallel zu den Lastphasen installiert werden muss.

Lösung:

Gegebene Daten:

• Wirklast = 300 kW
• Bestehender Leistungsfaktor cos θ₁ = 0,65
• Ziel-Leistungsfaktor cos θ₂ = 0,97

Erforderliche Kondensatorbank in kVAR = P in kW × [tan(cos⁻¹θ₁) – tan(cos⁻¹θ₂)]

kVAR = 300 × [tan(cos⁻¹0,65) – tan(cos⁻¹0,97)]

kVAR = 300 × [tan(49,46°) – tan(14,07°)] = 300 × (1,169 – 0,250) = 275,7 kVAR

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