浅谈无功就地补偿技术

无功功率就地补偿是为了减少低压电网和用户内损耗的有效措施,本文主要对厂矿常用的中小型异步电动机无功就地补偿问题作一讨论,具有一定借鉴意义。

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20 0 8年

第1期

浅谈无功就地补偿技术姚 (淮南矿业集团【摘

远

常婷婷淮南 22 5 3 0 3)

安徽

要】无功功率就地补偿是为了减少低压电网和用户内损耗的有效措施，本文主要对厂矿常用的中小型异步电动机无功就地补偿问题

作一讨论，有一定借鉴意义。具

【关键词】低压电网；无功就地补偿；电容器；电动机On t e c i e po r c m p n a i n t c no o y he r a tv we o e s to e h l g

Ya a Cha g Ti - n o Yu n n ng t g i

( an nM iigGru h i￣n n2 2 5 ) Hu ia nn o pi An u n Hu a 3 0 3

【 s atI i ec v o e o est ni lw-otg o r d nodrt eu etels f ut r n f ciemesrs te Ab t c] surat epw r mpnai s o vl epwe si re rd c h so s mesa def t aue,h r n t i c o a o o c o e vp p rc mmo l e i l n s l a d me i m— i e a t re d mi e s n h o o s mo o n st e c i e c mp n a in f r a d s u so o a a e o n y us d man y o mal n d u sz d f co i s a n s a y c r n u t r i iu r a t o e s t o i c s i n t n v oc ran e tnt e r . eti xe a l n

【 yw r sL w vh g o e d;ns uratepw r o p na o C pctr; oo Ke o d]o - o aepw r sI i eci o e m e st n;a ai s M tr t v c i o

O.言引由于异步电动机在厂矿企业中所消耗的电能占总耗电能很大比重，因此对异步电动机进行无功就地补偿具有重要意义。

O 0 x 3 U 0k r= '/ j,Va 9

式中，e U一

电动机额定电压，V; k I~空载电流， A。

1功就地补偿的应用范围 .无无功就地

补偿通常以低压中小型电动机为主要对象。虑节能的考实际效益，年利用小时很少并经常停用的电动机不采用就地补偿方对式。为了减少补偿技术的复杂性，高速电动机，复开停、动的电对反点动机，向转动或反接制动的电动机都不考虑采用就地补偿。双

2防止过电压电动机采用无功就地补偿后，引起电容器接线 )将端处的电压升高，电压升高量为：其AU:S

. v k

式中：c O一电容器的容量， a;s容器安装处的短路容量， MV rS一电MVA。

2提高电动机功率因数的一些技术问题 .

当补偿电容器的容量过大时，网电压会超过额定值。国家标准电

“,倍 21节能增效，先应使设备合理配套，高其功率因数。常用规定：工频长期过电压值最多不能超过 11的额定电压。” .要首提 3防止维持电压时间过长就地补偿电容器的容量越大，断电、切的方法有： 维 1理选择和使用电动机由于用于感应电动机励磁的无功功源后，持电压持续的时间就越长。通常电动机的端电压必须降到额 )合 O否则，于激励的增加，由电动率占电力系统总无功功率的 7%左右， O因此合理选用感应电动机是重定峰值电压的 1%以下才能投切电容器。机端电压将升到不允许的程度。因此对于需要自动投切的电动机 .其要的措施之一 .证电动机经常在 7%以上的负荷状态下运行。保 5 t .LR。= 2 )降低电动机运行电压由异步电动机无功功率与端电压的关系投切的时间间隔应满足下式要求： 46/ 式中： 曲线可知 .于轻载运行的电动机，适当降低运行电压来提高功率对可 L电动机绕组的电感， 一 H:因数和节约电能。降低电动机运行电压的方式有两种：于专门变供对

电的电动机，改变变压器的分接开关或加装专用调压器来适当降低可电动机的工作电压；于轻载电动机 (对负荷率在 4%以下 )将△接线 O可

R一电动机绕组的电阻， Q。可见 .采用电动机就地补偿方案时 .切电容器的时间间隔由当投

改为 Y接线；于负载变化的电动机，采用△一自动切换装置，对可 Y调电动机参数决定。整运行容量来提高功率因数及工作效率。但必须满足以下两个条件： 4防止产生谐振 )一

电网产生谐振的条件是 n X￣Y c。 n为整=/ Q若

是电动机必须具有在临界负荷率以下的稳定运行状态；二是在大于数，电容器将在 n次谐波下发生谐振，因此可通过调整电容器容量避临界负荷率的区域中应无 Y接法的稳定运行状态。当电动机长期处免产生谐振。 于临界负荷率以下工作状态时直接将电动机改为 Y接法节能效果最 5抑制电容器投入时的涌流抑制涌流的措施有：用电容器专 1采明显。当电动机交替处于轻载、载两种运行状态时，用△一自动用交流接触器进行操作或采用带有电阻启动的短路器或加装电抗器。重采 Y 切换装置也可获得较好的节能效果。

3电容器的安全运行及保护 .

3合理选用变压器低损耗变压器的最佳负荷率约为 5%,减 ) O为电容器由于制造质量问题以及运行维护不当，常会出现异常现少变压器的空载损失 .根据电网运行情况及时调整变压器的分接开象。由于它是储能元件，一定条件下会与感性元件产生谐振，应在因此会关，防止变压器过激磁。 给它的投切操作及正常运行带来许多麻烦。响电容器安全运行的主影 4安装空载自动断电装置对于存在周期性空载运行的电动机 .要因素有以下几点。 ) 可安装空载自动断电装置控制电动机的空载损失。由于空载时电动机 ()线必须注意保持电器回路和接地部分良好接触，则会引 1接否 消耗的无功功率占电动机额定负载运行时消耗无功功率的 6%~起高频振荡电弧，电容器发热受损。 O 使 7%, O因此可显著提高电动机的功率因数。 应使电容器额定电压与电网电压相符。当两者相符时，常采用通 5合理安排设备运行时间在生产工艺允许的条件下，消耗功△接线：电容器额定电压低于电网电压时 .采用 Y接线。电容器 )将当常

率

大的设备安排在电网无功负荷低谷时间段运行 .提高经济效益。可 6调整负荷，现均衡用电。 )实

组一般采用双 Y接线，便对其进行安全保护。以

在中性点非直接接地的系统中，电容器采用 Y接地时，当其外壳

22利用电容器实现电动机无功就地补偿无功就地补偿的基本应与地绝缘 . .绝缘等级应与电网额定电压相符。否则一旦发生一相接装置是电容器。过去受我国生产的油浸纸电容器容量的局限，法满地时电容器会承受过高电压而损坏。无 足各种不同容量电动机的需求。在金属化膜自愈式并联电容器可以现 (1境温度电容器的运行温度不超过允许范围是保证电容器安 2环满足需求。但为了充分发挥电动机就地补偿的作用、量减少电容器全运行和延长使用寿命的重要条件。运行温度过高，尽会导致电容器介的投资费用，技术上应注意以下问题：在 质的损坏和疲劳，至造成热击穿，响电容器的寿命。甚影 1防止产生自激励磁采用电容器就地补偿的电动机，断电源 )切 f)电流电容器在以下情况下可能出现过电流： 3过电容器组投入 后，电动机在惯性作用下继续运行，时电容器的放电电流成为励磁电网时产生的合闸涌流。般合闸电流为正常电流值的 6 8倍。行此一~运电流。如补偿容量过大，使电动机的磁场自励而使其运行于发电机电压过高会使电容器过电流 .度升高。将温 状态。采用就地补偿方案而不使电动机产生自励的电容器容量为： ()电压运行电压升高对补偿电容器不利，【转第 3 4 ) 4过会下 1页