浅谈电动机的无功补偿

新 疆 有 色 金 属 第 1期 浅谈电动机的无功补偿 王德胜 (新疆新鑫矿业股份有限公司喀拉通克铜镍矿 富蕴 836107) 摘 要 当输送有功功率不变，功率因数从 c0s中l提高到cosCI~2时，电网中各串接元件的有功负载损耗降低百分率为 P％=(1一 c0s 中2／c0s 中1)×100。 关键词 无功补偿 电压 功率因数 节能 电压质量是衡量电力系统 电能质量的重要指 标之一，它的好坏主要取决于电力系统无功系统分 布是否合理。这不仅关系到电力系统向电力用户 提供电能质量的优劣问题，而且还直接影响电网中 电机的安全运行，若无功电源容量不足，系统运行 电压将难以保证，势必会增加电机功耗造成电能的 不必要的消耗。解决好配电网络无功补偿的问题， 对电网的安全和降损节能有着重要的意义。有关 资料 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明：0．4 kV低压配电网络中的无功损耗约占 全电网损耗的 50％。因此，仅仅对高压输配电网络 的无功补偿是远远不够的，只有在低压配电网络中 合理实施无功补偿 ，才能使电网运行在最佳的经济 状态。而在工业企业低压网络中生产所需的风机、 水泵等中小型电动机则是无功消耗的主要设备，因 此必须对这些电动机进行无功补偿。 1 主要优点 (1)提高末端电压质量，增加设备出力，提高设备 效率。 (2)提高功率因数，减少功率损耗。当输送有功 功率不变，功率因数从 cos中。提高到 cos中 时，电网 中各串接元件的有功负载损耗降低百分率为： P％ =(1一COS cp2／COS cp1)×100。 当功率因数 从0．6提高到 0．95时有功功率损 耗将降低 53．2％，可见降损效果显著。 (3)增大配电变压器的容量。电动机通过就地补 偿后，由于电流的下降，功率因数的提高，从而增加了 变压器的容量，计算公式如下： s= ( -1) 如一台水泵电机的额定功率是 15 kW，补偿前功 率因数为 0．6，补偿后功率因数为 0．95，根据上面的 公式计算其增容量为： S=(15÷0．6)×(0．95÷0．6—1) 15 kVA 由此可见，电动机经过就地补偿后，其增容量是 相当可观的，对今后扩大生产规模节约了投资费用。 (4)电动机通过就地补偿后，不但起到节电、增容 的目的，而且还可以延长电机及相关电容器的使用寿 命，降低电器设备的温升，延缓供配电线路老化，减少 交流接触器火花，防止电器设备的事故，节约了维修 费用，促进了安全生产。 2 补偿容量的选择 由于企业中电动机机械配套负荷偏重，并且在电 动机补偿容量取的稍大情况下，在电动机轻载时能有 余力对线路进行补偿，可谓一举两得。因此补偿容量 应取0．5～0．6 P较为合理。 3 安装位置的确定 电容器与电动机距离越近降损效果越好，但由于 电动机的震动大、灰尘多、有污染，另外从安全和延长 电容器寿命考虑，应将电容器安装在电动机刀闸的下 侧，与电动机并联接线。当停机后，电容器可以利用 电动机绕组进行放电。 4 注意事项 在对企业中所用电机进行无功补偿时，应充分考 虑到电容器补偿时对电网谐波的放大作用。一般说 电容器本身具备一定的抗谐波能力，但同时也有放大 谐波的副作用。谐波含量过大时，会对 (下转36页) 维普资讯 http://www.cqvip.com 36 褚作勤 ：电气施工中三相四线系统的单相回路共用中性线的隐患 第1期 I柏 =P柚／ U×cOsq~=40／220×0．5=O．363 6 A Z柏 =U／I柚 =22O／0．363 6=605 Q 荧光灯管本身相当于纯电阻，镇流器相当于纯电 感，荧光灯管电流约 0．4 A，灯管电压 U=P4o／I柏= 4O／0．4=100 V。 根据功率三角形，加在镇流器上的电压为： U线=SQRT(U 一u )=SQRT(220 一100 )= 196 V 从而得出镇流器感抗： Xuo=U线／I=196／0．4=490 Q 荧光灯电路中电阻： R柏=SQRT(z 一x )=SQRT(605 一490 ) = 354．86 Q 中性线断开后接在 A、B两相灯的串联电阻： R =R柏 +R100=354．86+484=838．86 Q 串联回路阻抗； Z=SQRT(R +X 2uo)=SQRT(838．86 +490 ) = 971．49 Q 串联回路电流： I=U／Z=380／971．49=0．391 A 加在 100 W 白炽灯端电压： U100=IR =0．391×484=189．3 V 加在荧光灯端电压： U柏 =IZ柚 =0．391×605：236．56 V 可见，这时 100 W 白炽灯灯丝发红不太亮，而加 在荧光灯回路的电压高出额定电压 16．56 V，这种情 (上接 34页) 电容器的寿命产生影响，甚至造成电容器的过早损 坏，由于电容器对谐波的放大作用，将使系统的谐波 干扰更严重；因而做无功补偿时必须考虑谐波治理， 在有较大谐波干扰，又需要补偿无功功率的地点，应 考虑增加滤波装置。最好的解决方法就是在电容器 组串接电抗器来组成谐波滤波器。滤波器的设计要 使在工频情况下呈容性 以对线路进行无功补偿，对 于谐波则为感性负载，以吸收部分谐波电流，改善线 况对白炽灯及荧光灯的寿命影响不太大。 如果白炽灯改为6O w，荧光灯仍为4O w，则共 用中性线断线以后，经计算加在 40 w荧光灯回路电 压为 182．4 V，60 W 白炽灯上的电压为242 V，这时 荧光灯起动较困难，而 白炽灯电压超出额定 电压 10％，灯很亮，灯的寿命将缩短一半。 如果A相支路接4O w 白炽灯，B相支路接4O w 荧光灯，且共用中性线。经计算中性线断线后，加在 4O w 白炽灯上 电压为 280．4 V，荧光 灯 电压为 140．36V。此时白炽灯因电压过高，很容易烧坏，而 荧光灯的电压过低启动困难。 综上所述，三相四线各相回路共用一根中性线， 只有在负荷是平衡相近的情况下才行。否则将缩短 灯泡的寿命。对于电感性负荷功率因数 cosq~=0．5 时，电感性负荷启动困难甚至无法启动，电阻性负荷 虽亮但寿命缩短以至烧毁。当功率因数不同和功率 比不同时，其结果又不一样。 在民用及工业生产中负荷使用是非常复杂的，哪 个电器设备用电，哪个插座上带什么负荷等，是难以预 料的。如果上述白炽灯、荧光灯换成家用电器(如电视 机、电冰箱、微波炉等)，那么经济损失可就大了。因 此，三相四线的单相回路共用中性线是不宜采用的。 最合理的方法是在三相四线系统中的各单相回路独立 设置中性线，问题就迎刃而解了。 收稿 ：2006—08一O1 路的畸变率。增加电抗器后，要考虑电容端电压升高 的问题。 做好线损管理，是提高供电企业经营收人，实现 多供少损、节能降损的手段。电动机无功就地补偿可 谓是一种降损调压的有效措施，会带来巨大的经济效 益。因此我们应该扎扎实实地推广和使用这一技术 措施，为节能、降损、增收作出贡献。 收 稿 ：2006—01—06 维普资讯 http://www.cqvip.com