電機無(wú)功補償改造

電能質(zhì)量管理電機無(wú)功補償改造張建華,焦立娜(廣東韶關(guān)鋼鐵股份有限公司熱電廠(chǎng),廣東韶關(guān)512123)[摘要]針對電機感性負栽重、運行功率因數低的情況,將移相電容器與電機并聯(lián),把電機定子線(xiàn)作為放電線(xiàn)圈,對電機進(jìn)行無(wú)功補償,可有效提高電機運行功率因數,減少電能損耗關(guān)鍵詞電機無(wú)功補償功率因數0引言磁。如果電容器的容量過(guò)大,就可能產(chǎn)生幅值很大的過(guò)電壓。該過(guò)電壓需要經(jīng)過(guò)一定時(shí)間才能降下欣偉軋鋼廠(chǎng)電機運行功率因數低,月平均功率因來(lái),這就是自勵磁現象。另外,拉閘后,如果立即數為0.75~0.80。為解決功率因數低的問(wèn)題,必須對合閘,電源電壓和自勵磁產(chǎn)生的電壓相位差異,還鋼廠(chǎng)的用電負荷進(jìn)行無(wú)功補償可能導致電機產(chǎn)生瞬時(shí)轉矩,造成電機轉軸或靠背1改造前主要用電設備的負荷情況輪損壞。22避免震動(dòng)及自勵磁現象措施欣偉軋鋼廠(chǎng)改造前主要用電設備的裝機容量及負從以上分析可知,避免震動(dòng)及自勵磁現象需采取荷情況見(jiàn)表1。的措施有:衰1改造前主要用電設備的裝機容量及負荷情況(1)出現自勵磁現象的原因是電容器組容量偏大軋機T藝設備屯機功奉kw額定電液/A負荷電流/A空戰電/A負茍奉f(%因此,必須合理選擇電機的補償容量。精軋機800同步連乳機475×2(異步】58(2)采用個(gè)別補償方式的電機不能裝自動(dòng)投入裝置,也不能在電機跳閘后馬上合閘。注負荷電高和空版電流均為正常生產(chǎn)時(shí)的文測電度。從表1可知,軋機的電機負荷率很低,因此軋機3無(wú)功補償方案實(shí)施的電機需從電網(wǎng)吸收無(wú)功功率,從而導致功率因數3.1電機補償容量計算低選擇電機補償容量時(shí),不能以負荷情況計算,2無(wú)功補償方式選擇而應以空載時(shí)補償其功率因數到1為宜。因為以空載情況補償,滿(mǎn)載時(shí)仍為滯后;若以負載情況補償工業(yè)企業(yè)內部提高電機功率因數通常是采用移相到功率因數為1,則空載或輕載時(shí)勢必過(guò)補償電容器對其進(jìn)行無(wú)功補償。常規的補償方式有個(gè)別補償、分組補償和集中補償。這3種補償方式的優(yōu)缺點(diǎn)補償的電機在切斷電源后,由于電容器放電給電機產(chǎn)生勵磁,因此使旋轉電機成為了感應發(fā)電機,進(jìn)見(jiàn)表2。而感應電壓超過(guò)額定電壓,不利于電機和電容器的表2常規補償方式的優(yōu)缺點(diǎn)對比絕緣。因此個(gè)別補償電機的補償容量為:補償方式能受到劇烈震動(dòng)及產(chǎn)生自防現象Q≤1.732UI分組補償補償效果好式中,U為電機電壓,6.3kV;I為電機空載電流,集中補償補效來(lái)好能減少工業(yè)企業(yè)內部配電網(wǎng)絡(luò )的無(wú)功負荷14.5A。因此每臺異步電機的補償容量為158.22kvar從表2可知,采用個(gè)別補償,同時(shí)采取相應措32主接線(xiàn)方案確定施避免補償時(shí)出現的震動(dòng)及自勵磁現象為最佳方3臺異步電機均采取直接啟動(dòng)方式,無(wú)特殊要求因此采用圖1所示接線(xiàn)方式即可滿(mǎn)足要求。21補償時(shí)出現震動(dòng)及自勵磁現象原因分析3.3電容器參數確認采用個(gè)別補償時(shí),電機與移相電容一起并聯(lián)在由于電機額定電壓為6.3kV,因此選用額定電壓母線(xiàn)上。切斷電源后,電機的轉速不能立即降為為6中國煤化工線(xiàn)選擇星型接線(xiàn),零,且因電容器組對電機的放電作用使電機得到勵因此CNMHG(下轉第21頁(yè))收稿日期:2010-04-28數搪maee電技術(shù)線(xiàn)路技術(shù)AM圖10瞬時(shí)性故障時(shí)故障相電壓波形圖13非金屬性永久接地故障時(shí)故障相電壓波形由以上分析可知,自振頻率會(huì )隨線(xiàn)路補償度的增3結束語(yǔ)大而增大,即補償度越大,自振頻率越接近工頻;兩正弦分量頻率越接近,其疊加波形的包絡(luò )線(xiàn)頻率越本文對不帶并聯(lián)電抗器和帶并聯(lián)電抗器的超/特高小,從圖9可以看到,恢復電壓的包絡(luò )線(xiàn)頻率減小到壓線(xiàn)路在發(fā)生單相接地故障后的故障相電壓進(jìn)行了理6Hz左右論分析,并通過(guò) MATLAB/ SIMULINK仿真波形對瞬23兩端帶并聯(lián)電抗器的超高壓線(xiàn)路單相故障的仿時(shí)性故障和水久性故障時(shí)的故障相電壓特性進(jìn)行了分真與分析析和比較,得出以下結論:圖11~13為兩端帶并聯(lián)電抗器的超高壓線(xiàn)路在瞬1)不帶并聯(lián)電抗器的超/特高壓線(xiàn)路發(fā)生單相金時(shí)故障、金屬性永久接地、非金屬性永久接地的情況屬性接地故障時(shí),瞬時(shí)性、永久性故障的恢復電壓均下故障相電壓的波形,其性質(zhì)與單端帶并聯(lián)電抗器的只包含工頻分量,且瞬時(shí)性故障高于永久型故障。但線(xiàn)路類(lèi)似。若發(fā)生非金屬性永久接地,受過(guò)渡電阻的影響,其恢復電壓會(huì )隨過(guò)渡電阻的增大而增大,這為故障類(lèi)型的判別造成了困難(2)當帶并聯(lián)電抗器的超/特高壓線(xiàn)路發(fā)生單相金屬性接地故障時(shí),瞬時(shí)性故障的恢復電壓由于包含自由頻率分量和工頻分量而呈拍頻特性,而永久型故障時(shí)的恢復電壓只包含工頻分量,特征明顯田11瞬時(shí)性故障時(shí)故障相電壓波形參考文獻[1]劉浩芳,王增平,徐巖,等.帶并聯(lián)電抗器的超/特高壓輸電線(xiàn)路單相自適應重合閘故障性質(zhì)識別判據[門(mén)].電網(wǎng)技[2]李斌李永麗,黃強,等.單相自適應重合閘相位判據的研究[J].電力系統自動(dòng)化,2003,27(22):41~4圖12金屬性永久接地故障時(shí)故障相電壓波形(編輯馬燕玲)(上接第4頁(yè))并聯(lián)作為異步電機每相的補償4結束語(yǔ)改造后,欣偉軋鋼廠(chǎng)的功率因數為0.91SNtO-t I 00040.94,達到了預期效果。實(shí)踐證明該補償方式完全可行。參考文獻[1]劉乾業(yè)電力電容器安裝運行和檢修[M].北京:電力工圖1個(gè)別補償的典型電氣主接線(xiàn)圍業(yè)出版社,1979Q≤Q/3≤52.74kvar[幻]王兆安,等.諧波抑制及無(wú)功功率補償[M].第2版.北查電容器標準產(chǎn)品,6.3k電容器單個(gè)容量有京12、14、40、75kvar等,因此采用12kvar電容器4臺中國煤化工(編楊正君)CNMHG電工技術(shù)|20109期21