工業電力系統中高壓與低壓電容器的選用原則 #
在工業電力系統中，無論是低壓還是高壓電容器，都能有效提升功率因數，進而降低用電費用並減輕設備負荷。以下針對兩者的特性與選用重點進行說明：
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低壓電容器：
- 除了改善功率因數外，還能減少從供電端到用電端之間的線路損失。
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高壓電容器：
- 若搭配適當的控制系統，能輕鬆監控並改善整廠功率因數。
- 投資成本通常低於低壓電容器。
- 其電力損失約為低壓電容器的20%，對電費有明顯影響。
- 在系統存在諧波時，集中使用高壓電容器有助於將功率因數調整集中於單一處，降低諧波問題的潛在風險。
電容器選用與使用注意事項 #
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電壓超過額定值：
- 電容器在運行時若電壓高於額定值，會縮短其壽命。因此設計時必須確認實際使用電壓未超出最高規格範圍。
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電流超過額定值：
- 若運行電流超過電容器容許的最大值，同樣會縮短壽命。主要原因多為諧波電流流入電容器所致。
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諧波對策：
- 建議加裝串聯電抗器，或於適當位置設置諧波濾波器。進行改善前，應與廠商討論、測定並妥善規劃。
串聯電抗器對電容器額定電壓的影響 #
當電容器回路中串聯電抗器時，電容器端子間的電壓會相對提升。常見提升比例如下：
| 串聯電抗器比例 | 電容器端子間電壓提升示意 |
|---|---|
| 6% |
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| 8% |
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| 13% |
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計算範例 #
(1) 高壓電容器計算範例 #
假設系統電壓為22.8kV，需求電容器容量為200kVAR。因考慮諧波或串聯電抗器造成的電壓提升，將電容器額定電壓提升至25.4kV，則所需容量為：
200 × 1.241（查表得）= 248.2kVAR
公式：
(2) 低壓電容器計算範例 #
原電容器額定電壓及容量為380V 50kVAR，提升額定電壓至440V，則所需容量為：
50 × 1.341（查表得）= 67kVAR
公式：
小結 #
選擇合適的電容器類型與規格，並考慮諧波、電壓提升等因素，能有效提升系統效率並延長設備壽命。建議在規劃與選型時，與專業廠商充分溝通，確保系統安全與經濟效益。