电机无功补偿改造

电能质量管理电机无功补偿改造张建华,焦立娜(广东韶关钢铁股份有限公司热电厂,广东韶关512123)[摘要]针对电机感性负栽重、运行功率因数低的情况,将移相电容器与电机并联,把电机定子线作为放电线圈,对电机进行无功补偿,可有效提高电机运行功率因数,减少电能损耗关键词电机无功补偿功率因数0引言磁。如果电容器的容量过大,就可能产生幅值很大的过电压。该过电压需要经过一定时间才能降下欣伟轧钢厂电机运行功率因数低,月平均功率因来,这就是自励磁现象。另外,拉闸后,如果立即数为0.75~0.80。为解决功率因数低的问题,必须对合闸,电源电压和自励磁产生的电压相位差异,还钢厂的用电负荷进行无功补偿可能导致电机产生瞬时转矩,造成电机转轴或靠背1改造前主要用电设备的负荷情况轮损坏。22避免震动及自励磁现象措施欣伟轧钢厂改造前主要用电设备的装机容量及负从以上分析可知,避免震动及自励磁现象需采取荷情况见表1。的措施有:衰1改造前主要用电设备的装机容量及负荷情况(1)出现自励磁现象的原因是电容器组容量偏大轧机T艺设备屯机功奉kw额定电液/A负荷电流/A空戰电/A负苟奉f(%因此,必须合理选择电机的补偿容量。精轧机800同步连乳机475×2(异步】58(2)采用个别补偿方式的电机不能装自动投入装置,也不能在电机跳闸后马上合闸。注负荷电高和空版电流均为正常生产时的文测电度。从表1可知,轧机的电机负荷率很低,因此轧机3无功补偿方案实施的电机需从电网吸收无功功率,从而导致功率因数3.1电机补偿容量计算低选择电机补偿容量时,不能以负荷情况计算,2无功补偿方式选择而应以空载时补偿其功率因数到1为宜。因为以空载情况补偿,满载时仍为滞后;若以负载情况补偿工业企业内部提高电机功率因数通常是采用移相到功率因数为1,则空载或轻载时势必过补偿电容器对其进行无功补偿。常规的补偿方式有个别补偿、分组补偿和集中补偿。这3种补偿方式的优缺点补偿的电机在切断电源后,由于电容器放电给电机产生励磁,因此使旋转电机成为了感应发电机,进见表2。而感应电压超过额定电压,不利于电机和电容器的表2常规补偿方式的优缺点对比绝缘。因此个别补偿电机的补偿容量为:补偿方式能受到剧烈震动及产生自防现象Q≤1.732UI分组补偿补偿效果好式中,U为电机电压,6.3kV;I为电机空载电流,集中补偿补效来好能减少工业企业内部配电网络的无功负荷14.5A。因此每台异步电机的补偿容量为158.22kvar从表2可知,采用个别补偿,同时采取相应措32主接线方案确定施避免补偿时出现的震动及自励磁现象为最佳方3台异步电机均采取直接启动方式,无特殊要求因此采用图1所示接线方式即可满足要求。21补偿时出现震动及自励磁现象原因分析3.3电容器参数确认采用个别补偿时,电机与移相电容一起并联在由于电机额定电压为6.3kV,因此选用额定电压母线上。切断电源后,电机的转速不能立即降为为6中国煤化工线选择星型接线,零,且因电容器组对电机的放电作用使电机得到励因此CNMHG(下转第21页)收稿日期:2010-04-28數搪maee电技术线路技术AM图10瞬时性故障时故障相电压波形图13非金属性永久接地故障时故障相电压波形由以上分析可知,自振频率会随线路补偿度的增3结束语大而增大,即补偿度越大,自振频率越接近工频;两正弦分量频率越接近,其叠加波形的包络线频率越本文对不带并联电抗器和带并联电抗器的超/特高小,从图9可以看到,恢复电压的包络线频率减小到压线路在发生单相接地故障后的故障相电压进行了理6Hz左右论分析,并通过 MATLAB/ SIMULINK仿真波形对瞬23两端带并联电抗器的超高压线路单相故障的仿时性故障和水久性故障时的故障相电压特性进行了分真与分析析和比较,得出以下结论:图11~13为两端带并联电抗器的超高压线路在瞬1)不带并联电抗器的超/特高压线路发生单相金时故障、金属性永久接地、非金属性永久接地的情况属性接地故障时,瞬时性、永久性故障的恢复电压均下故障相电压的波形,其性质与单端带并联电抗器的只包含工频分量,且瞬时性故障高于永久型故障。但线路类似。若发生非金属性永久接地,受过渡电阻的影响,其恢复电压会随过渡电阻的增大而增大,这为故障类型的判别造成了困难(2)当带并联电抗器的超/特高压线路发生单相金属性接地故障时,瞬时性故障的恢复电压由于包含自由频率分量和工频分量而呈拍频特性,而永久型故障时的恢复电压只包含工频分量,特征明显田11瞬时性故障时故障相电压波形参考文献[1]刘浩芳,王增平,徐岩,等.带并联电抗器的超/特高压输电线路单相自适应重合闸故障性质识别判据[门].电网技[2]李斌李永丽,黄强,等.单相自适应重合闸相位判据的研究[J].电力系统自动化,2003,27(22):41~4图12金属性永久接地故障时故障相电压波形(编辑马燕玲)(上接第4页)并联作为异步电机每相的补偿4结束语改造后,欣伟轧钢厂的功率因数为0.91SNtO-t I 00040.94,达到了预期效果。实践证明该补偿方式完全可行。參考文献[1]刘乾业电力电容器安装运行和检修[M].北京:电力工图1个别补偿的典型电气主接线围业出版社,1979Q≤Q/3≤52.74kvar[幻]王兆安,等.谐波抑制及无功功率补偿[M].第2版.北查电容器标准产品,6.3k电容器单个容量有京12、14、40、75kvar等,因此采用12kvar电容器4台中国煤化工(编杨正君)CNMHG电工技术|20109期21