PowerToolbox供配电计算工具集 · 双标准 GB/IEC

站级无功补偿

补偿容量 · 分组波动 · 电抗率与谐振 · 涌流：Qc=P30(tan⁡φ1−tan⁡φ2),ΔU%=ΔQ/Ssc≤δ,nres=1/p,Is=In2/p+1Q_c=P_{30}(\tan\varphi_1-\tan\varphi_2),\quad \Delta U\%=\Delta Q/S_{sc}\le\delta,\quad n_{res}=\sqrt{1/p},\quad I_s=I_n\sqrt{2/p+1}。$\delta$/电抗率/考核口径 ⚠ 一律用户输入。

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计算参数负荷与目标 · 短路容量 · 谐波背景 · 涌流

快捷取值（选择题 → 自动填入下方输入框，均可手改）

预设来源：目标 cos⁡φ\cos\varphi 0.90/0.92/0.95 为考核常见档 ⚠；电抗率 4.5/5/6/7/12% 为 GB 50227 工程常用档 ⚠（条款号未核销）——均以考核口径/标准条款为准可手改。

跨页搬运（站规）：各页输入均在本页手工独立填入，不自动读取任何其它页面参数；跨页取值由用户手动搬运、符号保持一致以便识别——来源页与符号：P30P_{30} ← #03 负荷计算（或 #29 站用电，勿重复计）；ndn_d 谐波背景 ← #50 谐波估算（复杂背景配合 #50 复核）。

计算结果$Q_c$ · 分组 · 电抗率 · $I_s$
QcQ_c 873 kvarΔQmax\Delta Q_{max} 500 kvarngroupn_{group} 2nresn_{res} 4.47 ✅Is/InI_s/I_n 6.4×

✅ 补偿方案各项校验满足（谐振裕量 nd−nres=0.53n_d-n_{res}=0.53）

  • δ\delta 电抗率表/目标 cos⁡φ\cos\varphi 考核口径 ⚠ 用户输入；谐振校验为简化判据（nd>nresn_d>n_{res} 呈感性），复杂谐波背景配合 #50 谐波估算
  • F4 涌流两管线同式同值（GB 50227 附录式＝计算实现；IEC 60871-1 元件侧算式未内置 ⚠）；切换仅改变依据标注
符号说明本页全部符号（与报告符号说明同源）
P30P_{30}计算有功负荷（kW，半小时最大）
cos⁡φ1\cos\varphi_1/cos⁡φ2\cos\varphi_2补偿前/目标功率因数（考核 0.9/0.95 ⚠ 电价政策口径）
tan⁡φ1\tan\varphi_1补偿前功率因数角正切（由 cos⁡φ1\cos\varphi_1 反推；cos⁡φ\cos\varphi=1 时为 0，合法边界）
tan⁡φ2\tan\varphi_2目标功率因数角正切（由 cos⁡φ2\cos\varphi_2 反推；与 tan⁡φ1\tan\varphi_1 相等时无需补偿）
QcQ_c所需补偿容量（kvar，P30(tan⁡φ1−tan⁡φ2)P_{30}(\tan\varphi_1-\tan\varphi_2)；差 ≤\le0 时为 0）
SscS_{sc}补偿母线短路容量（MVA）
δ\delta单组投切允许电压波动（%，2.5%? ⚠ GB 50227 条款核）
ΔQmax\Delta Q_{max}单组容量上限（kvar，δSsc\delta S_{sc}）
nn分组数（⌈Qc/ΔQmax⌉\lceil Q_c/\Delta Q_{max}\rceil）
pp串联电抗率（3 次为主 12% / 5 次及以上 4.5~6% ⚠ GB 50227 条款核）
ndn_d主导谐波次数（背景谐波判定输入）
nresn_{res}并联谐振点 1/p\sqrt{1/p}——nd>nresn_d>n_{res} 时装置对 ndn_d 呈感性（安全）
InI_n电容器组额定电流（A）
IsI_s单组合闸涌流（A，In2/p+1I_n\sqrt{2/p+1} ⚠ GB 50227 附录式；IEC 60871 口径不同 → F4 D 级）
计算过程4 步（与报告计算过程同源）
步骤判据代入结论
F1
Qc=P30 (tan⁡φ1−tan⁡φ2)Q_c=P_{30}\,(\tan\varphi_1-\tan\varphi_2)
分步：tan⁡φ1=0.62\tan\varphi_1=0.62、tan⁡φ2=0.329\tan\varphi_2=0.329（由 cos⁡φ\cos\varphi 反推，cos⁡φ=1\cos\varphi=1 时 tan⁡φ=0\tan\varphi=0 合法）；tan⁡φ1−tan⁡φ2=0.62−0.329=0.291\tan\varphi_1-\tan\varphi_2=0.62-0.329=0.291；Qc=3000×0.291=873.2Q_c=3000\times0.291=873.2 kvar（目标 cos⁡φ\cos\varphi 按考核 0.9/0.95 ⚠ 电价口径）站级（高压侧计）补偿容量
F2
ΔUU≈ΔQSsc≤δ,n=⌈QcΔQmax⌉\frac{\Delta U}{U}\approx\frac{\Delta Q}{S_{sc}}\le\delta,\quad n=\left\lceil\frac{Q_c}{\Delta Q_{max}}\right\rceil
ΔQmax=2.5%×20\Delta Q_{max}=2.5\%\times20 MVA=500=500 kvar；n=⌈873/500⌉=2n=\lceil873/500\rceil=2（无需补偿时 n=0n=0；δ\delta=2.5%? ⚠ GB 50227 条款核）单组容量上限与分组数
F3
nres=XCXL=1p,  nd>nres (inductive at nd)n_{res}=\sqrt{\frac{X_C}{X_L}}=\sqrt{\frac{1}{p}},\ \ n_{d}>n_{res}\ \text{(inductive at } n_d)
nres=1/0.05=4.472n_{res}=\sqrt{1/0.05}=4.472 vs 主导谐波 nd=5n_d=5（背景 3 次为主 → 12%；5 次及以上 → 4.5~6% ⚠ GB 50227 条款核）nd>nresn_d>n_{res}：主导谐波下装置呈感性，无并联谐振放大
F4
Is≈In2XCXL+1=In2p+1I_s\approx I_n\sqrt{\frac{2X_C}{X_L}+1}=I_n\sqrt{\frac{2}{p}+1}
Is=100×2/0.05+1=100×6.403=640I_s=100\times\sqrt{2/0.05+1}=100\times6.403=640 A（GB 50227 附录式 ⚠ 条款核；IEC 60871 元件侧口径不同 → F4 为 D 级）单组合闸涌流估算（投切顺序：逐组投入/回避同时合闸）