Fundamental current
825 A
Máy tính Sóng hài & Bộ lọc giải điều hưởng (PFC)
Tính toán kích thước tụ bù hệ số công suất với cuộn kháng giải điều hưởng nối tiếp — kvar bù, kiểm tra tần số cộng hưởng và cấu hình bộ lọc.
Kết quả
Nhập tải của bạn → nhận thiết kế đầy đủ & BOM trong vài giây
Kết quả mẫuRequired compensation
277 kvar
400 kW · PF 0.7 → 0.95 · THDi 30% · 7% reactor
Harmonic current
247 A
Resonance freq
189 Hz
Cap voltage
430 V
Calculation
| Quantity | Value |
|---|---|
| Reactive power Qc | P × (tanφ₁ − tanφ₂) = 400 × (1.020 − 0.329) = 276.6 kvar |
| Fundamental current I₁ | P ÷ (√3·V·PF) = 400 kW ÷ (√3 × 400 V × 0.7) = 824.8 A |
| Harmonic current Ih | I₁ × THDi = 824.8 × 30% = 247.4 A |
| LC resonance frequency | f₁ ÷ √(p) = 50 ÷ √(0.070) = 189 Hz |
| Dominant harmonic | 5ᵗʰ = 250 Hz → above resonance (filter is inductive) — Detuned — safe from resonance ✓ |
| Capacitor voltage | V ÷ (1 − p) = 400 ÷ 0.93 = 430 V |
| Reactor rating | 7% × 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
| Equipment | Spec | Qty | Subtotal |
|---|---|---|---|
| Power factor correction capacitor bank | 277 kvar · 400 V · detuned | 1 | POA |
| Series detuning reactor (7%) | 19.4 kvar · 189 Hz tuning | 1 | POA |
| Total equipment | POA |
Dành cho kỹ sư thiết kế bù hệ số công suất và bộ lọc sóng hài giải điều hưởng trên lưới có biến tần và các tải phi tuyến khác.
Sử dụng máy tính
Ví dụ đã tính
Ví dụ tham chiếu đã tính trước (có thể thu thập — không cần JavaScript). Nhập thông số của bạn ở trên để có kết quả trực tiếp.
Ví dụ tính toán — 400 kW, PF 0.70→0.95, THDi 30%, cuộn kháng 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
| Quantity | Value |
|---|---|
| Reactive power Qc | P × (tanφ₁ − tanφ₂) = 400 × (1.020 − 0.329) = 276.6 kvar |
| Fundamental current I₁ | P ÷ (√3·V·PF) = 400 kW ÷ (√3 × 400 V × 0.7) = 824.8 A |
| Harmonic current Ih | I₁ × THDi = 824.8 × 30% = 247.4 A |
| LC resonance frequency | f₁ ÷ √(p) = 50 ÷ √(0.070) = 189 Hz |
| Dominant harmonic | 5ᵗʰ = 250 Hz → above resonance (filter is inductive) — Detuned — safe from resonance ✓ |
| Capacitor voltage | V ÷ (1 − p) = 400 ÷ 0.93 = 430 V |
| Reactor rating | 7% × 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
| Equipment | Spec | Qty | Subtotal |
|---|---|---|---|
| Power factor correction capacitor bank | 277 kvar · 400 V · detuned | 1 | POA |
| Series detuning reactor (7%) | 19.4 kvar · 189 Hz tuning | 1 | POA |
| Total equipment | POA |
Ví dụ tính toán — 800 kW, PF 0.75→0.98, THDi 25%, cuộn kháng 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
| Quantity | Value |
|---|---|
| Reactive power Qc | P × (tanφ₁ − tanφ₂) = 800 × (0.882 − 0.203) = 543.1 kvar |
| Fundamental current I₁ | P ÷ (√3·V·PF) = 800 kW ÷ (√3 × 400 V × 0.75) = 1539.6 A |
| Harmonic current Ih | I₁ × THDi = 1539.6 × 25% = 384.9 A |
| LC resonance frequency | f₁ ÷ √(p) = 50 ÷ √(0.060) = 204 Hz |
| Dominant harmonic | 7ᵗʰ = 350 Hz → above resonance (filter is inductive) — Detuned — safe from resonance ✓ |
| Capacitor voltage | V ÷ (1 − p) = 400 ÷ 0.94 = 426 V |
| Reactor rating | 6% × 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
| Equipment | Spec | Qty | Subtotal |
|---|---|---|---|
| Power factor correction capacitor bank | 543 kvar · 400 V · detuned | 1 | POA |
| Series detuning reactor (6%) | 32.6 kvar · 204 Hz tuning | 1 | POA |
| Total equipment | POA |
Cách tính toán
- · Công suất phản kháng: Qc = P × (tanφ₁ − tanφ₂).
- · Dòng điện sóng hài: Ih = I₁ × THDi%.
- · Tần số cộng hưởng LC: f_res = f₁ ÷ √(p), trong đó p là hệ số giải điều hưởng (6% → ≈204 Hz, 7% → ≈189 Hz, 12.5% → ≈141 Hz).
- · Kiểm tra giải điều hưởng: nhánh có tính cảm (không khuếch đại) khi sóng hài chiếm ưu thế nằm trên f_res.
- · Điện áp tụ với cuộn kháng: Vc = V ÷ (1 − p).
Tiêu chuẩn tham chiếu
| Standard | Scope |
|---|---|
| GB/T 14549 | Chất lượng điện năng cung cấp — sóng hài trong lưới cung cấp công cộng |
| IEC 61000-3-2 | Giới hạn phát thải dòng điện sóng hài (thiết bị ≤ 16 A) |
| IEC 61642 | Lưới điện xoay chiều công nghiệp bị ảnh hưởng bởi sóng hài |
| IEEE 519 | Thực hành khuyến nghị để kiểm soát sóng hài trong hệ thống điện |
Câu hỏi thường gặp
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.
Nhúng máy tính này
Thêm máy tính này vào trang web của bạn miễn phí. Iframe thích ứng với mọi chiều rộng và chạy hoàn toàn trong trình duyệt của khách truy cập.
Công cụ liên quan
VerificationCông cụ tính hệ số công suấtSelectionCông cụ tính cuộn khángVerificationMáy tính khởi động động cơ & sụt áp
Ước tính tham chiếu (FOB Qingdao, EXW) chỉ dành cho thiết kế sơ bộ — không phải báo giá cuối cùng. Xác nhận kích thước theo dự án của bạn và tiêu chuẩn địa phương.
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.
Your data stays private. No spam — only a reply to your enquiry.