หม้อแปลงไฟฟ้า QDTB®

เครื่องคำนวณฮาร์มอนิกและตัวกรองดีจูน (PFC)

กำหนดขนาดแบงก์คาปาซิเตอร์แก้ตัวประกอบกำลังไฟฟ้าพร้อมรีแอกเตอร์ดีจูนอนุกรม — kvar ชดเชย, การตรวจสอบความถี่เรโซแนนซ์ และการกำหนดค่าตัวกรอง

เริ่มคำนวณ

ผลลัพธ์

ป้อนโหลดของคุณ → รับการออกแบบและ BOM ฉบับเต็มในไม่กี่วินาที

ตัวอย่างผลลัพธ์
Required compensation
277 kvar
400 kW · PF 0.7 → 0.95 · THDi 30% · 7% reactor
Fundamental current
825 A
Harmonic current
247 A
Resonance freq
189 Hz
Cap voltage
430 V
Calculation
QuantityValue
Reactive power QcP × (tanφ₁ − tanφ₂) = 400 × (1.020 − 0.329) = 276.6 kvar
Fundamental current I₁P ÷ (√3·V·PF) = 400 kW ÷ (√3 × 400 V × 0.7) = 824.8 A
Harmonic current IhI₁ × THDi = 824.8 × 30% = 247.4 A
LC resonance frequencyf₁ ÷ √(p) = 50 ÷ √(0.070) = 189 Hz
Dominant harmonic5ᵗʰ = 250 Hz → above resonance (filter is inductive) — Detuned — safe from resonance ✓
Capacitor voltageV ÷ (1 − p) = 400 ÷ 0.93 = 430 V
Reactor rating7% × 277 = 19.4 kvar
Filter configuration
277 kvar capacitor bank + 7% detuning reactor (19.4 kvar)
Detuned at 189 Hz, below the 5ᵗʰ harmonic (250 Hz) — the branch stays inductive at the dominant harmonic, preventing resonance amplification.
Bill of materials
EquipmentSpecQtySubtotal
Power factor correction capacitor bank277 kvar · 400 V · detuned1POA
Series detuning reactor (7%)19.4 kvar · 189 Hz tuning1POA
Total equipmentPOA

สำหรับวิศวกรที่ออกแบบการแก้ตัวประกอบกำลังไฟฟ้าและตัวกรองฮาร์มอนิกดีจูนบนโครงข่ายที่มีไดรฟ์ปรับความเร็วและโหลดไม่เชิงเส้นอื่น ๆ

ใช้เครื่องคำนวณ

ตัวอย่างการคำนวณ

ตัวอย่างอ้างอิงที่คำนวณไว้ล่วงหน้า (สามารถรวบรวมได้ — ไม่ต้องใช้ JavaScript) ป้อนพารามิเตอร์ของคุณเองด้านบนเพื่อผลลัพธ์แบบเรียลไทม์

ตัวอย่างการคำนวณ — 400 kW, PF 0.70→0.95, THDi 30%, รีแอกเตอร์ 7%

Required compensation
277 kvar
400 kW · PF 0.7 → 0.95 · THDi 30% · 7% reactor
Fundamental current
825 A
Harmonic current
247 A
Resonance freq
189 Hz
Cap voltage
430 V
Calculation
QuantityValue
Reactive power QcP × (tanφ₁ − tanφ₂) = 400 × (1.020 − 0.329) = 276.6 kvar
Fundamental current I₁P ÷ (√3·V·PF) = 400 kW ÷ (√3 × 400 V × 0.7) = 824.8 A
Harmonic current IhI₁ × THDi = 824.8 × 30% = 247.4 A
LC resonance frequencyf₁ ÷ √(p) = 50 ÷ √(0.070) = 189 Hz
Dominant harmonic5ᵗʰ = 250 Hz → above resonance (filter is inductive) — Detuned — safe from resonance ✓
Capacitor voltageV ÷ (1 − p) = 400 ÷ 0.93 = 430 V
Reactor rating7% × 277 = 19.4 kvar
Filter configuration
277 kvar capacitor bank + 7% detuning reactor (19.4 kvar)
Detuned at 189 Hz, below the 5ᵗʰ harmonic (250 Hz) — the branch stays inductive at the dominant harmonic, preventing resonance amplification.
Bill of materials
EquipmentSpecQtySubtotal
Power factor correction capacitor bank277 kvar · 400 V · detuned1POA
Series detuning reactor (7%)19.4 kvar · 189 Hz tuning1POA
Total equipmentPOA

ตัวอย่างการคำนวณ — 800 kW, PF 0.75→0.98, THDi 25%, รีแอกเตอร์ 6%

Required compensation
543 kvar
800 kW · PF 0.75 → 0.98 · THDi 25% · 6% reactor
Fundamental current
1540 A
Harmonic current
385 A
Resonance freq
204 Hz
Cap voltage
426 V
Calculation
QuantityValue
Reactive power QcP × (tanφ₁ − tanφ₂) = 800 × (0.882 − 0.203) = 543.1 kvar
Fundamental current I₁P ÷ (√3·V·PF) = 800 kW ÷ (√3 × 400 V × 0.75) = 1539.6 A
Harmonic current IhI₁ × THDi = 1539.6 × 25% = 384.9 A
LC resonance frequencyf₁ ÷ √(p) = 50 ÷ √(0.060) = 204 Hz
Dominant harmonic7ᵗʰ = 350 Hz → above resonance (filter is inductive) — Detuned — safe from resonance ✓
Capacitor voltageV ÷ (1 − p) = 400 ÷ 0.94 = 426 V
Reactor rating6% × 543 = 32.6 kvar
Filter configuration
543 kvar capacitor bank + 6% detuning reactor (32.6 kvar)
Detuned at 204 Hz, below the 7ᵗʰ harmonic (350 Hz) — the branch stays inductive at the dominant harmonic, preventing resonance amplification.
Bill of materials
EquipmentSpecQtySubtotal
Power factor correction capacitor bank543 kvar · 400 V · detuned1POA
Series detuning reactor (6%)32.6 kvar · 204 Hz tuning1POA
Total equipmentPOA

วิธีการคำนวณ

  • · กำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟ: Qc = P × (tanφ₁ − tanφ₂)
  • · กระแสไฟฟ้าฮาร์มอนิก: Ih = I₁ × THDi%
  • · ความถี่เรโซแนนซ์ LC: f_res = f₁ ÷ √(p) โดย p คือตัวประกอบดีจูน (6% → ≈204 Hz, 7% → ≈189 Hz, 12.5% → ≈141 Hz)
  • · การตรวจสอบดีจูน: สาขาจะเป็นอุปนัย (ไม่มีการขยาย) เมื่อฮาร์มอนิกหลักอยู่เหนือ f_res
  • · แรงดันไฟฟ้าคาปาซิเตอร์กับรีแอกเตอร์: Vc = V ÷ (1 − p)

มาตรฐานอ้างอิง

StandardScope
GB/T 14549คุณภาพการจ่ายพลังงานไฟฟ้า — ฮาร์มอนิกในโครงข่ายจ่ายสาธารณะ
IEC 61000-3-2ขีดจำกัดการปล่อยกระแสไฟฟ้าฮาร์มอนิก (อุปกรณ์ ≤ 16 A)
IEC 61642โครงข่ายไฟฟ้ากระแสสลับอุตสาหกรรมที่ได้รับผลกระทบจากฮาร์มอนิก
IEEE 519แนวปฏิบัติที่แนะนำสำหรับการควบคุมฮาร์มอนิกในระบบไฟฟ้ากำลัง

คำถามที่พบบ่อย

What harmonic limits does IEEE 519 impose?

IEEE 519 limits total demand distortion (TDD) at the point of common coupling, typically 5% for systems below 69 kV, with individual harmonic limits (e.g. 5th/7th capped around 4%). Stricter limits apply where the short-circuit ratio is low. The calculator sizes filtering to meet these limits.

What is the difference between a passive and active harmonic filter?

A passive filter is a tuned LC circuit (often a detuned capacitor bank) that traps a specific harmonic; cheap but fixed. An active harmonic filter (APF) injects a cancelling current dynamically, handling multiple and varying Harmonics at 2-4x the cost. The calculator recommends detuned banks for steady harmonics and APF for dynamic loads.

Why do VFDs cause harmonics?

VFD rectifiers draw current in pulses rather than a sine wave, generating 5th, 7th, 11th and 13th harmonics (6-pulse drives). A 6-pulse VFD can produce 30-40% THDi at the drive terminals; 12- or 18-pulse and active-front-end drives reduce it. The calculator models the harmonic source share.

What detuning factor protects a capacitor bank from resonance?

A 7% series Reactor detunes the capacitor bank below the 5th harmonic so the bank never resonates with the network at 250 Hz. A 6% reactor is used when only the 5th harmonic is significant; 7% is the default for networks with 5th and higher harmonics. The calculator applies the detuning factor.

How do I estimate the harmonic filter kVAR needed?

The filter kVAR is based on the non-linear load share and the required distortion reduction. As a rule of thumb, size detuned capacitors to 25-35% of the VFD load, and an APF to 15-25% of the harmonic-producing load. The calculator estimates the compensation and filter rating from the load mix.

ฝังเครื่องคำนวณนี้

เพิ่มเครื่องคำนวณนี้ลงในเว็บไซต์ของคุณฟรี iframe ปรับตามความกว้างใดก็ได้และทำงานทั้งหมดในเบราว์เซอร์ของผู้เข้าชม

เครื่องมือที่เกี่ยวข้อง

การประมาณการอ้างอิง (FOB ชิงเต่า, EXW) สำหรับการออกแบบเบื้องต้นเท่านั้น — ไม่ใช่ใบเสนอราคาสุดท้าย ยืนยันขนาดกับโครงการและมาตรฐานท้องถิ่นของคุณ

Send my complete design report

Get the full bill of materials, single-line diagram, calculation steps and FOB pricing as a PDF — free, no sign-up.

💬 Chat on WhatsApp

Your data stays private. No spam — only a reply to your enquiry.