解決史上難題-電容器的安裝容量和輸出容量 

電力配電系統(tǒng)中，圖紙上標(biāo)的容量值一般是電容器的安裝容量；由于額定電壓和系統(tǒng)電壓的不同，電力電容器的實(shí)際輸出容量值會(huì)比安裝容量小。下面我們介紹一下電力電容器安裝容量、輸出容量以及兩者之間的區(qū)別：

查看圖紙時(shí)一般有幾個(gè)容量值？

A、變壓器的額定容量，單位KVA；

B、無功補(bǔ)償容量的確定，一般取變壓器容量的30%左右；

C、電容器的額定容量（電容器的功率），單位kVar（千乏）。

電容器的功率與低壓防爆電容器無功功率補(bǔ)償?shù)年P(guān)系是怎么樣的？

見公式：Q=2*π*f*C*U²

注：Q表示電容器的功率，單位kVar；f表示系統(tǒng)頻率，50Hz/60Hz；C為電容器容量，單位uF (微法)；U表示系統(tǒng)電壓，單位kV(千伏)。

我們上面公式可以看出，電容器的功率與施加到變壓器兩端電壓的平方成正比。其中，電容器有一個(gè)重要參數(shù)叫額定電壓，對(duì)應(yīng)額定電壓有其額定功率。

場(chǎng)景1：選擇電壓為480V，額定功率為30kVar的電容器時(shí)：

Q1：當(dāng)其用在400V系統(tǒng)中，其輸出功率為多少呢?

答：通常情況下，電容的額定電壓一定大于系統(tǒng)的電壓，通過上面的公式，我們可以很快算出來：

Q400=Q480×(400²/480²)=30×(400²/480²)≈20.8kVar

因此，當(dāng)其用在400V系統(tǒng)中，其輸出功率為20.8kVar。

Q2：為什么要選擇額定電壓高于系統(tǒng)電壓的電容器呢?

答：因?yàn)殡娙萜鹘?jīng)受過電壓危害時(shí)將快速損壞，為了保障電容器的運(yùn)行安全，需要選擇額定電壓大于系統(tǒng)電壓的電容器。

以低壓防爆電力電容器、高性能純銅鐵芯電抗器、高可靠過零投切開關(guān)、智能控制系統(tǒng)為主體，實(shí)現(xiàn)低壓無功補(bǔ)償功能。主要應(yīng)用于諧波嚴(yán)重場(chǎng)合的無功補(bǔ)償，在一定程度上有吸收消除諧波的功能。另外，如果無功補(bǔ)償支路設(shè)計(jì)為純電容器的話，無功補(bǔ)償支路的輸出功率要根據(jù)電容器的額定電壓和系統(tǒng)電壓進(jìn)行折算。這也就是我們常說的安裝功率(安裝容量)和輸出功率(輸出容量)。

Ⅰ、安裝功率常指：電容器的額定功率； Ⅱ、輸出功率常指：電容器在系統(tǒng)電壓下的實(shí)際輸出功率。

參照上面舉例，我們可以知道：將額定電壓為480V，30kVar的電容器應(yīng)用于400V無功補(bǔ)償系統(tǒng)，則此系統(tǒng)安裝容量為30kVar，其輸出容量為20.8kVar。

Q3：當(dāng)電容器串聯(lián)電抗后，電容器與電抗器組成的補(bǔ)償支路功率是多少呢?

我們首先需要考慮如下問題：①電抗器抬高了電容器的端電壓; ②電抗器與電容器的無功功率是方向相反的。

串入電抗器后無功補(bǔ)償支路功率的變化按照下述公式計(jì)算：QL+C=QC/(1-電抗率)

注：QL+C表示電容器和電抗器串聯(lián)支路的功率；QC表示電容器串聯(lián)電抗器前的功率。

例：補(bǔ)償支路采用額定電壓為480V，額定功率為60kVar的電容器，應(yīng)用于400V系統(tǒng)中，

（1）此時(shí)純電容器補(bǔ)償支路的輸出功率為：

Q400=Q480×(400²/480²)=60×(400²/480²)≈41.667kVar

（2）當(dāng)此電容器支路串聯(lián)7%電抗后，電容器+電抗器的補(bǔ)償支出輸出功率為：

QL+C=QC/(1-電抗率)=41.667/(1-7%)≈44.80kVar

再舉個(gè)例子來說明：

場(chǎng)景2：在400V電壓等級(jí)的無功補(bǔ)償柜里，設(shè)計(jì)為8個(gè)支路，每個(gè)支路采用480V，50kVar的電容器，每條支路串聯(lián)7%的電抗，用以抑制5次諧波的影響。

Q1：此電容柜的安裝容量為多少?

答：此電容柜的安裝容量為50kVar×8=400kVar

Q2：此電容柜的輸出容量為多少?

答：此電容柜的輸出容量為400kVar×(400²÷480²)÷(1-7%)≈400kVar×0.75=300kVar

場(chǎng)景3：400V電壓等級(jí)的無功補(bǔ)償柜，設(shè)計(jì)為8個(gè)支路，每個(gè)支路采用525V，50kVar的電容器;每條支路串聯(lián)14%的電抗，用以抑制3次諧波的影響。

問1：此電容柜的安裝容量為多少?

答：此電容柜的安裝容量為50kVar×8=400kVar

問2：此電容柜的輸出容量為多少?

答：此電容柜的輸出容量為400kVar×(400²÷525²)÷(1-14%)≈400kVar×0.675=270 kVar

其實(shí)就是按照公式QL+C=QC/(1-電抗率)，將現(xiàn)實(shí)情況中的數(shù)據(jù)代入，在這里需要注意一下電抗器的選擇：一般情況下，系統(tǒng)背景諧波以5次及5次以上，就需要配備4.5%到7%的電抗；3次及3次以上的諧波，需配備12%到14%的電抗。