並聯電容器於電力系統的效益與應用說明 #
在電力系統中,安裝電容並聯器或電容器組能夠提供導前的無效電力(invalid power),用以抵消由負載(如馬達)產生的滯後無效電力。這樣的配置能有效提升負載的功率因數。其主要效益包括:
- 減少主電路的電流負載
- 改善負載端的電壓品質
- 降低線路損失
- 增加系統的供電容量
以下以實例說明其實際應用:
例一:未安裝並聯電容器 #
假設負載為兩台100kW馬達,功率因數cosθ=0.74。
- 電源容量計算:
- kVA = kW ÷ cosθ
- 200kW ÷ 0.74 = 270kVA
- 馬達產生的滯後無效電力:
- kVAR = kW × tanθ
- 200kW × 0.9 = 180kVAR
例二:安裝180kVAR並聯電容器 #
若於上述系統裝設180kVAR的並聯電容器:
- 電源容量縮減為200kVA
- 馬達的無效電力完全由電容器吸收,無效電力等於零
例三:提升負載能力 #
若電源容量維持270kVA不變,並裝設240kVAR並聯電容器:
- 負載可提升為三台馬達,總計270kW
註:為簡化說明,以上範例未將變壓器及供電線路等功率損失納入計算。