功率因数与无功补偿计算器

使用方法

1. 在“有功功率 P（kW）”“无功功率 Q（kvar）”“视在功率 S（kVA）”和“功率因数 cos φ”中输入任意两个，其余两个留空。计算器会算出其余的量。
2. 输入“目标功率因数”，例如0.95，并在“供电”中选择单相或三相。
3. 如为三相，请选择“电容器接法”，然后输入电网的“电压（V）”和“频率（Hz）”。
4. 读取“需补偿的电容器容量（kvar）”和“每只电容器的电容量（µF）”；计算过程见“逐步计算过程”。

功率三角形

功率因数低于1的负载，其吸取的电流比有用功所需的更大。它的视在功率 S 是有功功率 P（做功的部分）与无功功率 Q（电源与负载之间每个周期交换的部分）的矢量和。

S = √(P² + Q²)
cos φ = P ÷ S
Q = P × tan φ = S × sin φ

P  有功功率（kW）     Q  无功功率（kvar）     S  视在功率（kVA）

• 感性（滞后）负载，例如异步电动机，Q 为正。电容器提供这部分 Q，因此电源承载的电流更小。
• 功率因数为 P ÷ S：为1时，全部电流都做有用功。

电容器容量的计算

要把功率因数从 cos φ1提高到 cos φ2，电容器组须提供 Qc = P × (tan φ1 − tan φ2)。电抗为 X 的电容器提供 Q = V² ÷ X，而 X = 1 ÷ (2πfC)，因此电容量由无功功率求得。

Qc = P × (tan φ1 − tan φ2)

单相，或星形（V 为线电压）：  C = Qc ÷ (2πfV²)
三相三角形（V 为线电压）：      C = Qc ÷ (3 × 2πfV²)

C  单只电容器的电容量（F）   f  频率（Hz）   V  其两端的电压（V）

• 三角形接法中，每只电容器承受完整的线电压。对于相同的总千乏数，其电容量为星形接法电容器的三分之一。

本计算器未包括的内容

• 谐波，以及电容器与电网可能形成的谐振。某些电网需要失谐或带滤波的电容器组。
• 超前（容性）负载，此时 Q 带负号。计算器假定为通常的滞后负载。
• 电压升高、电容器组的投切和保护。请对照您所在电网的运营商和电容器制造商的规定核对。

常见问题