Come Trovare la Taglia Giusta del Condensatore di Valore in entrambi i kVAR e Microfarads per la Correzione del Fattore di Potenza – 3 Metodi

Come abbiamo avuto un sacco di e-mail e messaggi da parte del pubblico di fare un tutorial passo passo che mostra come calcolare la dimensione corretta di un banco di condensatori in kVAR e micro-farad per la correzione del fattore di potenza e di miglioramento sia in monofase e trifase circuiti.

Questo articolo mostrerà come trovare il banco di condensatori di dimensioni giuste sia in Microfarad che in kVAR per migliorare il PF esistente “cioè in ritardo” rispetto al target “cioè desiderato” poiché il fattore di potenza corretto ha molteplici vantaggi. Di seguito, abbiamo mostrato tre diversi metodi con esempi risolti per determinare il valore esatto della capacità di un condensatore per la correzione PF.

Ora iniziamo e consideriamo i seguenti esempi…

Come calcolare il valore del condensatore in kVAR?

Esempio: 1

Un motore a induzione a 3 fasi da 5 kW ha un P. F (fattore di potenza) di 0,75 in ritardo. Quale dimensione del condensatore in kVAR è necessaria per migliorare il P. F (fattore di potenza) a 0,90?

Soluzione #1 (Metodo semplice utilizzando il moltiplicatore tabella)

Ingresso motore = 5kW

Dalla tabella, Moltiplicatore per migliorare PF da 0,75 a 0,90 è 0.398

Obbligatorio Condensatore kVAR per migliorare P. F da 0.75 a 0.90

Obbligatorio Condensatore kVAR = kW x Tabella 1 Moltiplicatore di 0,75-0,90

= 5kW x 0.398

= 1.99 kVAR

E Valutazione di Condensatori collegati in ogni Fase di

= 1.99 kVAR / 3

= 0.663 kVAR

Soluzione # 2 (Classico Metodo di Calcolo)

Motore input = P = 5 kW

Originale P. F = Cosθ1 = 0.75

Finale P. F = Cosθ2 = 0.90

θ1 = Cos-1 = (0.75) = 41°.41; Tan θ1 = Tan (41°.41) = 0.8819

θ2 = Cos-1 = (0.90) = 25°.84; Tan θ2 = Tan (25°.50) = 0.4843

Richiesto Condensatore kVAR per migliorare P. F da 0.75 a 0.90

Obbligatorio Condensatore kVAR = P (Tan θ1 – Tan θ2)

= 5kW (0.8819 – 0.4843)

= 1.99 kVAR

E Valutazione di Condensatori collegati in ogni Fase di

1.99 kVAR / 3 = 0.663 kVAR

Nota: Tabelle per il Dimensionamento del Condensatore in kVAr e microfarads per PF di Correzione

tabelle seguenti (alla fine di questo post) sono stati preparati per semplificare kVAR calcolo del fattore di potenza di miglioramento. La dimensione del condensatore in kVAR è il kW moltiplicato per fattore nella tabella per migliorare dal fattore di potenza esistente al fattore di potenza proposto. Controlla gli altri esempi risolti di seguito.

Esempio 2:

Un alternatore fornisce un carico di 650 kW ad un P. F (fattore di potenza) di 0,65. Quale dimensione del condensatore in kVAR è necessaria per aumentare il P. F (fattore di potenza) all’unità (1)? E quanti più chilowatt può l’alimentazione dell’alternatore per lo stesso carico di kVA quando P. F ha migliorato.

Soluzione #1 (Metodo semplice tabella utilizzando tabella multipla)

Fornitura kW = 650 kW

Dalla Tabella 1, moltiplicatore per migliorare PF da 0.65 a unità (1) è 1.169

Kvar condensatore richiesto per migliorare P. F da 0.65 a unità (1).

Condensatore richiesto kVAR = kW x Tabella 1 Moltiplicatore di 0,65 e 1,0

= 650kW x 1,169

= 759,85 kVAR

Sappiamo che P. F = Cosθ = kW/kVA . . .oppure

kVA = kW / Cosθ

= 650/0.65 = 1000 kVA

Quando il Fattore di Potenza è generato per unità (1)

No di kW = kVA x Cosφ

= 1000 x 1 = 1000kW

di Conseguenza un aumento della Potenza erogata dall’Alternatore

1000kW – 650kW = 350 kw

Soluzione # 2 (Classico Metodo di Calcolo)

Fornitura kW = 650 kW

Originale P. F = Cosθ1 = 0.65

Finale P. F = Cosθ2 = 1

θ1 = Cos-1 = (0.65) = 49°.45; Tan θ1 = Tan (41°.24) = 1.169

θ2 = Cos-1 = (1) = 0°; Tan θ2 = Tan (0°) = 0

Kvar condensatore richiesto per migliorare P. F da 0.75 a 0.90

Condensatore richiesto kVAR = P ( Tan θ1-Tan θ2)

= 650kW (1.169– 0)

= 759.85 kVAR

Come calcolare il valore del condensatore in Microfarad & kVAR?

I seguenti metodi mostrano come determinare il valore della banca del condensatore richiesto sia in kVAR che in Micro-Farad. Inoltre, gli esempi risolti mostrano anche come convertire la capacità di un condensatore in microfarad in kVAR e kVAR in microfarad per P. F. In questo modo, un banco di condensatori di dimensioni giuste può essere installato in parallelo a ciascun lato del carico di fase per ottenere il fattore di potenza mirato.

Esempio: 3

Un motore monofase da 500 volt 60 c/s richiede una corrente a pieno carico di 50 amp a P. F 0.86 in ritardo. Il fattore di potenza del motore deve essere migliorato a 0,94 collegando la banca del condensatore attraverso di essa. Calcolare la capacità richiesta di condensatore sia in kVAR e μ-Farad?

Soluzione:

(1) Per trovare la capacità richiesta di capacità in kVAR per migliorare P. F da 0.86 a 0.94 (Due metodi)

Soluzione #1 (Metodo Tabella)

Ingresso motore = P = V x I x Cosθ

= 500V x 50A x 0.86

= 21.5kW

Dalla Tabella, il Moltiplicatore per migliorare PF da 0.86 a 0,94 è 0.230

Obbligatorio Condensatore kVAR per migliorare P. F da 0.86 a 0,94

Obbligatorio Condensatore kVAR = kW x Tabella Moltiplicatore di 0,86 e 0.94

= 21.5 kW x 0.230

= 4.9 kVAR

Soluzione # 2 (Metodo di Calcolo)

Motore Input = P = V x I x Cosφ

= 500V x 50A x 0.86

= 21.5 kW

Effettiva esistente o di P. F = Cosθ1 = 0.86

Richieste o di destinazione P. F = Cosθ2 = 0.94

θ1 = Cos-1 = (0.86) = 30.68°; Tan θ1 = Tan (30.68°) = 0.593

θ2 = Cos-1 = (0.95) = 19.94°; Tan θ2 = Tan (19.94°) = 0.363

Richiesto Condensatore kVAR per migliorare P. F da 0,86 a 0.95

Obbligatorio Condensatore kVAR = P in kW (Tan θ1 – Tan θ2)

= 21.5 kW (0.593 – 0.363)

= 4.954 kVAR

(2) Per trovare la necessaria capacità di Capacità in Farad per migliorare P. F da 0,86 a 0.97 (Due Metodi)

Soluzione #1 (Metodo della Tabella)

Abbiamo già calcolato la necessaria Capacità di un Condensatore in kVAR, in modo che si può facilmente convertire in Farad utilizzando questa semplice formula

Richiesto Capacità di un Condensatore in Farad/Microfarads

• C = kVAR / (2π x f x V2) in Farad
• C = kVAR x 109 / (2π x f x V2) in Microfarad

Mettere i Valori nella formula sopra

= (4.954 kVAR) / (2 x pi x 60Hz x 5002V)

= 52.56 µF

Soluzione # 2 (Metodo di Calcolo)

kVAR = 4.954 … (i)

sappiamo che;

IC = V / XC

Mentre XC = 1 / 2π x f x C

IC = V / (1 / 2π x f x C)

IC = V x 2π x f x C

= (500V) x 2π x (60Hz) x C

IC = 188495.5 x C

E,

kVAR = (V x IC) / 1000 …

= 500V x 188495.5 x C

IC = 94247750 x C … (ii)

Pari Equazione (i) & (ii), si ottiene,

94247750 x C = a 4.954 kVAR x C

C = a 4.954 kVAR / 94247750

C = 78.2 µF

Esempio 4

Quale valore di capacità deve essere collegato in parallelo con un disegno di carico 1kW al fattore di potenza in ritardo del 70% da una sorgente 208V, 60Hz per aumentare il fattore di potenza complessivo al 91%.

Soluzione:

È possibile utilizzare il metodo di tabella o il metodo di calcolo semplice per trovare il valore richiesto di capacità in Farad o kVAR per migliorare il fattore di potenza da 0,71 a 0,97. Quindi abbiamo usato il metodo table in questo caso.

P = 1000W

Fattore di potenza effettivo = Cosθ1 = 0,71

Fattore di potenza desiderato = Cosθ2 = 0.97

Dalla Tabella, il Moltiplicatore per migliorare PF da 0.71 a 0,97 è 0.741

Obbligatorio Condensatore kVAR per migliorare P. F da 0.71 a 0,97

Obbligatorio Condensatore kVAR = kW x Tabella Moltiplicatore di 0,71 e 0.97

= 1kW x 0.741

= 741 VAR o 0.741 kVAR (richiesto Valore della Capacità kVAR)

Corrente nel Condensatore =

IC = QC / V

= 741kVAR / 208V

= 3.56 UN

E

XC = V / IC

= 208V / 3.76 = DI 58,42 Ω

C = 1/ (2π x f x XC)

C = 1 (2π x 60Hz x 58.42Ω)

C = 45,4 µF (valore di capacità richiesto nei Farad)

Condensatore da kVAR a μ-Farad & Conversione da μ-Farad a kVAR

Le seguenti formule vengono utilizzate per calcolare e convertire il KVAR del condensatore in Farad e viceversa.

Capacitatore richiesto in kVAR

Convertire Farad condensatore & Microfarad in VAR, kVAR e MVAR.

• VAR = C x 2π x f x V2x 10-6 … VAR
• VAR = C µF x f x V2 / (159.155 x 103) … in VAR
• kVAR = C x 2π x f x V2 x 10-9 … in kVAR
• kVAR = C µF x f x V2 ÷ (159.155 x 106) … in kVAR
• MVAR = C x 2π x f x V2 x 10-12 … in MVAR
• MVAR = C in μF x f x V2 ÷ (159.155 x 109) … in MVAR

Required Capacitor in Farads/Microfarads.

Convert Capacitor kVAR in Farads & Microfarads

• C = kVAR x 103 / 2π x f x V2 … in Farad
• C = 159.155 x Q in kVAR / f x V2 … in Farad
• C = kVAR x 109 / (2π x f x V2) … in Microfarad
• C = 159.155 x 106 x Q in kVAR / f x V2 … in Microfarad

Where:

• C = Capacità in Microfarad
• Q = Potenza Reattiva in Volt-Amp-Reattiva
• f = Frequenza in Hertz
• V = Tensione in Volt

Buono a sapersi:

di Seguito sono importanti elettrici formule usate nel miglioramento del fattore di Potenza di calcolo.

Potenza attiva (P) in watt:

• kW = kVA x Cosθ
• kW = HP x 0,746 o (HP x 0.746) / Efficienza … (HP = Motore Cavalli di Potenza)
• kW = √ ( kVA2 – kVAR2)
• kW = P = V x I Cosθ … (monofase)
• kW = P = √3x V x I Cosθ … (trifase di linea per Linea)
• kW = P = 3x V x I Cosθ … (Tre Linea di Fase per Fase)

Potenza apparente (S) in VA:

• kVA = √(kW2 + kVAR2)
• kVA = kW / Cosθ

Potenza Reattiva (Q) in VA:

• kVAR = √(kVA2 – kW2)
• kVAR = C x (2π x f x V2)

Fattore di potenza (da 0.1 1)

• Fattore di Potenza = Cosθ = P / V I … (monofase)
• Fattore di Potenza = Cosθ = P / (√3x V x I) … (trifase di linea per Linea)
• Fattore di Potenza = Cosθ = P / (3x V x I) … (trifase di Linea-Neutro)
• Fattore di Potenza = Cosθ = kW / kVA … (Sia monofase che trifase & Tre Fase)
• Fattore di Potenza = Cosθ = R/Z … (Resistenza / Impedenza)

E

• XC = 1 / (2π x f x C) ( … ) (XC = reattanza Capacitiva)
• IC = V / XC … (I = V / R)

• Attiva, Reattiva, Apparente & Potenza complessa

Dimensionamento banca condensatore & Calcolatrici correzione PF

Se i due metodi di cui sopra sembrano un po ‘ complicato (che non dovrebbe almeno), è possibile utilizzare i seguenti fattore di potenza online Kvar e microfarads calcolatrici fatte dal nostro team per voi.

• μ-Farad a kVAR Calculator
• kVAR a Farad Calculator
• Condensatore Banca in kVAR & µF Calculator
• Power Factor Correction Calculator – Come trovare P. F condensatore in µF & kVAR?
• Come convertire il condensatore μ-Farad in kVAR e viceversa? Per P. F Correzione

Condensatore dimensionamento grafico & Tabella per la correzione del fattore di potenza

Il seguente grafico di correzione del fattore di potenza può essere utilizzato per trovare facilmente la giusta dimensione del condensatore banca per il miglioramento del fattore di potenza desiderato. Ad esempio, se è necessario migliorare il fattore di potenza esistente da 0,6 a 0,98, basta guardare il moltiplicatore per entrambe le figure nella tabella che è 1,030. Moltiplicare questo numero con la potenza attiva esistente in kW. È possibile trovare la potenza reale moltiplicando la tensione alla corrente e il fattore di potenza in ritardo esistente cioè P in Watt = Tensione in volt x Corrente in Ampere x Cosθ1. In questo modo semplice, troverete il valore richiesto di capacità in kVAR che è necessario per ottenere il fattore di potenza desiderato.

Ecco l’intera tabella se ne hai bisogno per scaricare come riferimento.

• Metodi di miglioramento del fattore di potenza con i loro vantaggi & Svantaggi
• Come calcolare il valore del resistore per LED (con diversi tipi di circuiti LED)
• Come calcolare la valutazione del trasformatore in kVA (fase 1 e fase 3)?
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