Hoe de geschikte condensatorgrootte in µ-Farads &kVAR te berekenen voor PF-verbetering

Hoe u de juiste grootte condensatorbankwaarde kunt vinden in zowel kVAR als microfarads voor vermogensfactorcorrectie – 3 methoden

Omdat we veel e-mails en berichten van het publiek kregen, moesten we een stapsgewijze zelfstudie maken die laat zien hoe je de juiste grootte van een condensatorbank in kVAR en micro-farads kunt berekenen voor correctie en verbetering van de arbeidsfactor in zowel enkelfasige als driefasige circuits.

Dit artikel laat zien hoe u de condensatorbank van de juiste maat kunt vinden in zowel Microfarads als kVAR om de bestaande "i.e. achterblijvende” P.F naar de beoogde “d.w.z. gewenst” aangezien de gecorrigeerde arbeidsfactor meerdere voordelen heeft. Hieronder hebben we drie verschillende methoden laten zien met opgeloste voorbeelden om de exacte waarde van de capaciteit van een condensator voor PF-correctie te bepalen.

Laten we nu beginnen en de volgende voorbeelden bekijken...

Hoe de condensatorwaarde in kVAR berekenen?

Voorbeeld:1

Een 3-fasen, 5 kW inductiemotor heeft een P.F (Power factor) van 0,75 vertraging. Welke grootte van de condensator in kVAR is nodig om de PF (Power Factor) te verbeteren tot 0,90?

Oplossing #1 (eenvoudige methode met behulp van de tabelvermenigvuldiger)

Motor ingangsvermogen =5kW

Van tabel, vermenigvuldiger om PF te verbeteren van 0,75 naar 0,90 is 0,398

Vereiste condensator kVAR om P.F te verbeteren van 0,75 naar 0,90

Vereiste condensator kVAR =kW x Tabel 1 Vermenigvuldiger van 0,75 en 0,90

=5kW x 0,398

=1,99 kVAR

En beoordeling van condensatoren die in elke fase zijn aangesloten

=1.99kVAR / 3

=0.663 kVAR

Oplossing # 2 (klassieke berekeningsmethode)

Input motor =P =5 kW

Originele P.F =Cosθ₁ =0,75

Definitieve P.F =Cosθ₂ =0.90

θ₁ =Cos ^-1 =(0,75) =41°.41; Bruin θ₁ =Bruin (41°.41) =0.8819

θ₂ =Cos ^-1 =(0,90) =25°,84; Bruin θ₂ =Bruin (25°.50) =0.4843

Vereiste condensator kVAR om P.F te verbeteren van 0,75 naar 0,90

Vereiste condensator kVAR =P (Tan θ₁ – Bruin θ₂ )

=5kW (0,8819 – 0,4843)

=1,99 kVAR

En beoordeling van condensatoren die in elke fase zijn aangesloten

1,99 kVAR / 3 =0,663 kVAR

Opmerking:tabellen voor condensatorgrootte in kVAr en microfarads voor PF-correctie

De volgende tabellen (aan het einde van dit bericht) zijn opgesteld om de kVAR-berekening voor verbetering van de arbeidsfactor te vereenvoudigen. De grootte van de condensator in kVAR is de kW vermenigvuldigd met de factor in de tabel om te verbeteren van de bestaande arbeidsfactor naar de voorgestelde arbeidsfactor. Bekijk de andere opgeloste voorbeelden hieronder.

Voorbeeld 2:

Een dynamo levert een belasting van 650 kW bij een P.F (Power factor) van 0,65. Welke grootte van de condensator in kVAR is vereist om de PF (Power Factor) tot één te verhogen (1)? En hoeveel kW meer kan de dynamo leveren voor dezelfde kVA-belasting als de P.F verbeterde.

Oplossing #1 (eenvoudige tabelmethode met Tabel Meerdere )

Kw leveren =650 kW

Van tabel 1 is de vermenigvuldiger om PF te verbeteren van 0,65 naar eenheid (1) 1,169

Vereiste condensator kVAR om P.F te verbeteren van 0,65 naar eenheid (1).

Vereiste condensator kVAR =kW x Tabel 1 Vermenigvuldiger van 0,65 en 1,0

=650kW x 1,169

=759,85 kVAR

We weten dat P.F =Cosθ =kW/kVA . . .of

kVA =kW / Cosθ

=650/0.65 =1000 kVA

Als de Power Factor wordt verhoogd tot één (1)

Aantal kW =kVA x Cosθ

=1000 x 1 =1000kW

Vandaar meer vermogen geleverd door dynamo

1000kW – 650kW =350kW

Oplossing # 2 (klassieke berekeningsmethode)

Kw leveren =650 kW

Originele P.F =Cosθ₁ =0,65

Definitieve P.F =Cosθ₂ =1

θ₁ =Cos ^-1 =(0,65) =49°,45; Bruin θ₁ =Bruin (41°.24) =1.169

θ₂ =Cos ^-1 =(1) =0°; Bruin θ₂ =Bruin (0°) =0

Vereiste condensator kVAR om P.F te verbeteren van 0,75 naar 0,90

Vereiste condensator kVAR =P (Tan θ₁ – Bruin θ₂ )

=650kW (1.169– 0)

=759,85 kVAR

Hoe de condensatorwaarde in Microfarad en kVAR berekenen?

De volgende methoden laten zien dat hoe de vereiste condensatorbankwaarde in zowel kVAR als Micro-Farads te bepalen . Bovendien laten de opgeloste voorbeelden ook zien dat hoe de capaciteit van een condensator in microfarad om te zetten in kVAR en kVAR in microfarad voor P.F. Op deze manier kan een condensatorbank met de juiste maat parallel aan elke fasebelastingszijde worden geïnstalleerd om de beoogde vermogensfactor te verkrijgen.

Voorbeeld:3

Een 500 volt 60 c/s enkelfasige motor heeft een vollaststroom van 50 ampère bij PF 0,86 achterblijvend. De arbeidsfactor van de motor moet worden verbeterd tot 0,94 door er een condensatorbank over aan te sluiten. Bereken de vereiste capaciteit van de condensator in zowel kVAR als μ-Farads?

Oplossing:

(1) Om de vereiste capaciteit van de capaciteit in kVAR te vinden om de PF te verbeteren van 0,86 naar 0,94 (twee methoden)

Oplossing #1 (tabelmethode)

Motoringang =P =V x I x Cosθ

                              =500V x 50A x 0,86

                              =21,5 kW

Van tabel, vermenigvuldiger om PF te verbeteren van 0,86 naar 0,94 is 0,230

Vereiste condensator kVAR om P.F te verbeteren van 0,86 naar 0,94

Vereiste condensator kVAR =kW x tabelvermenigvuldiger van 0,86 en 0,94

=21,5kW x 0,230

=4.9 kVAR

Oplossing #2 (berekeningsmethode)

Motoringang =P =V x I x Cosθ

                              =500V x 50A x 0,86

                              =21,5 kW

Werkelijke of bestaande P.F =Cosθ₁ =0,86

Vereist of doel P.F =Cosθ₂ =0,94

θ₁ =Cos ^-1 =(0,86) =30,68°; Bruin θ₁ =Bruin (30,68°) =0,593

θ₂ =Cos ^-1 =(0,95) =19,94°; Bruin θ₂ =Bruin (19,94°) =0,363

Vereiste condensator kVAR om P.F te verbeteren van 0,86 naar 0,95

Vereiste condensator kVAR =P in kW (Tan θ₁ – Bruin θ₂ )

=21,5kW (0,593 – 0,363)

=4.954 kVAR

(2) Om de vereiste capaciteit van de capaciteit in Farads te vinden om de P.F te verbeteren van 0,86 naar 0,97 (twee methoden)

Oplossing #1 (tabelmethode)

We hebben de vereiste capaciteit van de condensator al in kVAR berekend, dus we kunnen deze gemakkelijk converteren naar Farads met behulp van deze eenvoudige formule

Vereiste capaciteit van condensator in Farads/Microfarads

• C =kVAR / (2π x f x V ² ) in Farad
• C =kVAR  x 10 ⁹ / (2π  x f  x V ² ) in Microfarad

De waarden in de bovenstaande formule plaatsen

=(4.954 kVAR) / (2 x π x 60 Hz x 500 ² V)

=52.56 μF

Oplossing #2 (berekeningsmethode)

kVAR =4.954 … (i)

Dat weten we;

I_C =V / X_C

Terwijl X_C =1 / 2π x f x C

I_C =V / (1 / 2π x f x C)

I_C =V x 2π x f x C

=(500V) x 2π x (60Hz) x C

I_C =188495,5 x C

En,

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

=500V x 188495.5 x C

I_C =94247750 x C … (ii)

Als we vergelijking (i) &(ii) gelijkstellen, krijgen we,

94247750 x C =4,954 kVAR x C

C =4,954 kVAR / 94247750

C =78.2 μF

Voorbeeld 4

Welke waarde van Capaciteit moet parallel worden geschakeld met een belasting die 1 kW trekt bij 70% achterblijvende arbeidsfactor van een 208 V, 60 Hz-bron om de algehele arbeidsfactor te verhogen tot 91%.

Oplossing:

U kunt de methode Tabel of Eenvoudige berekening gebruiken om de vereiste waarde van Capaciteit in Farads of kVAR te vinden om de arbeidsfactor te verbeteren van 0,71 naar 0,97. Dus in dit geval hebben we de tabelmethode gebruikt.

P =1000W

Werkelijke arbeidsfactor =Cosθ₁ =0,71

Gewenste arbeidsfactor =Cosθ₂ =0,97

Van tabel, vermenigvuldiger om PF te verbeteren van 0,71 naar 0,97 is 0,741

Vereiste condensator kVAR om P.F te verbeteren van 0,71 naar 0,97

Vereiste condensator kVAR =kW x tabelvermenigvuldiger van 0,71 en 0,97

=1kW x 0,741

=741 VAR of 0,741 kVAR (vereiste capaciteitswaarde in kVAR)

Stroom in de condensator =

I_C =Q_C / V

=741kVAR / 208V

=3,56A

En

X_C =V / I_C

=208V / 3.76 =58.42Ω

C =1/ (2π x f x X_C )

C =1 (2π x 60Hz x 58.42Ω)

C =45.4 μF (vereiste capaciteitswaarde in Farads)

Conversie van condensator kVAR naar μ-Farad en conversie van μ-Farad naar kVAR

De volgende formules worden gebruikt om de condensator kVAR . te berekenen en om te zetten naar Farads  en vice versa.

Vereiste condensator in kVAR

Converteer condensator Farads &Microfarads in VAR, kVAR en 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

Vereiste condensator in Farads/Microfarads.

Converteer condensator kVAR in Farads en Microfarads

• 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 Microfarad
• C =159.155  x 10 ⁶ x Q in kVAR / f  x V ² …     in Microfarad

Waar:

• C =Capaciteit in Microfarad
• Q = Reactief vermogen in Volt-Amp-reactief
• v =Frequentie in Hertz
• V = Spanning in Volt

Goed om te weten:

Hierna volgen de belangrijke elektrische formules die worden gebruikt bij de berekening van de vermogensfactorverbetering.

Actief vermogen (P) in Watt:

• kW =kVA x Cosθ
• kW =HP x 0,746 of (HP x 0,746) / efficiëntie … (HP =motorvermogen)
• kW =√ ( kVA ² – kVAR ² )
• kW =P =V x I Cosθ … (enkele fase)
• kW =P =√3x V x I Cosθ … (Driefasige lijn naar lijn)
• kW =P =3x V x I Cosθ … (Driefasige lijn naar fase)

Schijnbare kracht (S) in VA:

• kVA =√(kW ² + kVAR ² )
• kVA =kW / Cosθ

Reactief vermogen (Q) in VA:

• kVAR =√(kVA ² – kW ² )
• kVAR =C x (2π x f x V ² )

Power Factor (van 0,1 tot 1)

• Power Factor =Cosθ =P / V I … (enkele fase)
• Power Factor =Cosθ =  P / (√3x V x I) … (Driefasige lijn naar lijn)
• Power Factor =Cosθ =  P / (3x V x I) … (Driefasige lijn naar neutraal)
• Power Factor =Cosθ =kW / kVA  … (zowel eenfasig als driefasig)
• Power Factor =Cosθ =R/Z … (Weerstand / Impedantie)

En

• X_C =1 / (2π x f x C) … (X_C =Capacitieve reactantie)
• I_C =V / X_C … (I =V / R)

Gerelateerde berichten:

• Actieve, reactieve, schijnbare en complexe kracht

Rekenmachines voor grootte van condensatorbanken en PF-correctie

Als de bovenstaande twee methoden een beetje lastig lijken (wat niet op zijn minst zou moeten zijn), kunt u de volgende online power factor kVAR- en microfarads-calculators gebruiken die door ons team voor u zijn gemaakt .

• μ-Farad naar kVAR Calculator
• kVAR naar Farad Calculator
• Condensatorbank in kVAR &µF-calculator
• Power Factor Correction Calculator – Hoe vindt u een PF-condensator in µF &kVAR?
• Hoe converteer ik condensator μ-Farads naar kVAR en vice versa? Voor PF-correctie

Grafiek en tabel met afmetingen van condensatoren voor correctie van arbeidsfactor

De volgende vermogensfactorcorrectietabel kan worden gebruikt om eenvoudig de juiste maat condensatorbank te vinden voor de gewenste verbetering van de vermogensfactor. Als u bijvoorbeeld de bestaande arbeidsfactor moet verbeteren van 0,6 naar 0,98, kijk dan naar de vermenigvuldiger voor beide cijfers in de tabel, die 1,030 is. Vermenigvuldig dit aantal met het bestaande actieve vermogen in kW. U kunt het werkelijke vermogen vinden door de spanning te vermenigvuldigen met de stroom en de bestaande achterblijvende arbeidsfactor, d.w.z. P in Watt =Spanning in volt x Stroom in Ampère x Cosθ₁ . Op deze eenvoudige manier vindt u de vereiste capaciteitswaarde in kVAR die nodig is om de gewenste arbeidsfactor te krijgen.

Hier is de hele tabel als je die nodig hebt downloaden als referentie.

Gerelateerde berichten

• Power Factor-verbeteringsmethoden met hun voor- en nadelen
• Hoe de weerstandswaarde voor LED's te berekenen (met verschillende soorten LED-circuits)
• Hoe bereken je het vermogen van de transformator in kVA (1 fase en 3 fasen)?
• Hoe u uw elektriciteitsrekening kunt berekenen. Eenvoudige uitleg met rekenmachine
• Hoe vindt u de geschikte kabel en draad voor de installatie van elektrische bedrading (SI en metrisch)
• Hoe vindt u de juiste grootte van een stroomonderbreker? Breaker Calculator &Voorbeelden