Что именно рассчитываем
Для установившейся синусоидальной индуктивной нагрузки полную, активную и реактивную мощности связывают выражения S² = P² + Q² и cos φ = P / S. Снижение реактивной составляющей может уменьшить токи в части сети, но выбор оборудования зависит от многих режимных факторов.
Формула компенсации в квар
При заданной активной мощности P в кВт и коэффициентах мощности до и после компенсации:
Qк = P · [tg(arccos(cos φ₁)) − tg(arccos(cos φ₂))], результат — квар. Формула описывает уменьшение реактивной мощности, если требуемый cos φ₂ выше исходного cos φ₁.
Пример: P = 100 кВт, от cos φ 0,75 до 0,95
При исходном cos φ = 0,75: Q₁ ≈ 88,19 квар. Для целевого cos φ = 0,95: Q₂ ≈ 32,87 квар.
Разница составляет Qк ≈ 55,32 квар. Исходная полная мощность S₁ ≈ 133,33 кВА, после идеализированной компенсации S₂ ≈ 105,26 кВА. Это расчёт для одной заданной точки нагрузки, а не автоматически подходящая номинальная мощность конденсаторной установки.
Почему нельзя просто установить устройство на 55 квар
Активная и реактивная мощность меняются в течение суток, а при малой нагрузке фиксированная компенсация может вызвать перекомпенсацию и рост напряжения. В сети с гармониками возникает риск резонансных явлений и перегрузки элементов компенсации. Нужны расчёты по реальным режимам, гармоникам, переключениям и ограничениям оборудования.
КУ, регулируемая компенсация и SVG — в чём разница
Конденсаторные установки часто компенсируют реактивную мощность дискретными ступенями. Статические генераторы реактивной мощности (SVG) обеспечивают регулируемую реакцию в пределах своих возможностей. Выбор зависит от скорости изменения нагрузки, гармонического состава, допустимого напряжения и требований эксплуатирующей организации; ни один тип устройства нельзя рекомендовать только по результату формулы Qк.
Что важно проверить в исходных данных
Убедитесь, что P — именно электрическая активная мощность, коэффициенты мощности относятся к сопоставимым интервалам, а на объекте имеются данные по максимальной и минимальной нагрузке. В нелинейных режимах коэффициент мощности и cos φ могут отличаться: простая тригонометрическая модель может быть неприменима.
Посчитать со своими исходными данными
Откройте онлайн-калькулятор и укажите ток, мощность, сечение, длину или другие нужные параметры. Он показывает расчёт и ограничения упрощённой модели.
Важные ограничения
Это предварительная инженерная оценка, не проект и не руководство по выбору защиты, кабеля или компенсирующего оборудования. Необходимо проверить применимые нормы, реальные режимы и паспорта изделий. Для практического применения электротехнического решения обратитесь к квалифицированному специалисту.