日本樱花哪里最好看:异步电动机的无功补偿方法

异步电动机的无功补偿方法
[摘要] 本文对异步电动机就地无功补偿的优缺点及注意事项作简要介绍，着重对电动机无功
就地 补 偿 容 量 的 确 定 进 行系统分析.在实践中有较高参考价值。
[关锐词l 电动机;无功补偿;补偿容量1 概述
异步 电 动 机实行单机补偿的主要优点是:①减小供电网、配电变压器以及低压配电线路的负荷电
流;②减小配电线路的导线截面和企业配电变压器的容量;③减少配电网的功率损耗和电能损耗;④补
偿点的无功经济当量最大，因而降损效果最好;⑤降低电动机启动时通过配电网的电流，减少交流接触
器的火花，提高控制设备的工作可靠性，并延长被补偿设备和控制设备的使用寿命;⑥使运行电压偏低
处的电动机的运行电压得到改善。
单机 补 偿 的缺点是①若电机经常停用，则电容器的利用率和经济效益相应降低;⑧较集中补偿所需
电容器容量较大，且单位补偿设备的综合投资较大;③电容器装在用电设备附近，可能会受到用电设备
展动等影响;④若补偿容蚤选择不当，可能由于自励磁使电动机损坏。
基于 以 上 理由，单机补偿方法主要适用于年运行时间较长的电动机，同时应和分组补偿与集中补偿
的方法相配合，以取得最佳的技术经济效益。
单机 补 偿 的接线方法，电容器可直接与电动机的引出线端子相接，电容器和电动机之间不需装设任
何开关设备。当电动机从电像断开后，其定子线圈即为电容器的放电电阻，因此，不需专设电容器放电
装置。
2 补偿容量的确定
2.1按 功率 因 数标准计算补偿容量的公式为Qc=PEeW8(tgp，一tg,2)(*二，
Qc=PW8(tgp，一tg,2)(*二，)
丫
(1)
式中 ，Q c 为所孺的补偿容里(kvar);P e ,R与 ，分别为电动机铭牌额定功率(KW),负载率以及效率。
例1 一台 JZR63-10电动机领定功率P,= 6 5kW，平均负荷率0=92.3%，平均效率,?= 88.1%,
额定电压U,= 3 80V,额定电流1,= 133A，空载电流la= 7 3.8A ,额定功率因数为0.77,实测功率因数为
0.75。若要求补偿后的功率因数达到0.90，试确定补偿容量。
解 按 式 (1)可求得所需补偿容量为
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·收稿日期;2002一10一20
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万方数据
班庆禄异步电动机的无功补偿方法
65 x 0.923
一0.881 0_.175:一1-了俞一，，二27(kvar)
选用 2 7kv ar电容器，补偿电容电流Ic= 2 7/万x0.38)=4 1(A )，与空载电流Io= 73.8( A)相比相
差很大。
这个 例 子 说明，对空载电流大的电动机，即气隙大的起重冶金型电动机，如NU,JZ,JZR系列电动
机，若按功率因数标准进行补偿，不能满足无功就地补偿的要求。
2.2按电动机空载电流计算补偿容f
按补 偿 电 动机空载电流计算补偿容量，可以防止切断电源后，电容器放电供给电动机以励磁而产生
的过电压问题，其补偿容量的计算公式为
Q。 二万 U Io (k var ) ( 2 )
式中 ， U, 为电动机定子额定电压(kV);l o为电动机的空载电流(A),
电动 机 的 铭牌或有关手册中一般都不提供电动机的空载电流，可由实恻方法确定，也可以按如下的
经验公式计算.其表达式为
Io = I,c osT ,(2 .2 6 一K co sp, )( A ) (3 )
式中 。 I.为 电动机定子额定电流(A);c os y,为电动机额定功率因数,K为计算系数，当cosh,< 0.85
时，K二2.1;当cos",> 0.85时，K二2.15
电动 机 空 载电流k还可以控照瑞典通用电气公司推荐的估算方法求得，估算公式为
Io = 27, (1 一 cosos lq外, )( A) ( 4)
式中 I C OSH.分别为电动机的定子额定电流(A)和额定功率因数。
例 2 电 动机的技术参数如例1，试按补偿空载电流的方法确定补偿容量。
解 按 式 (2)可以得补偿容童Qc为
q =万 U ,lo=万x0 .38x 7 3.8=48.5(kvar)
可选 择 补 偿容量Qc=48--50(kvar),
2.3 水泵类负荷电动机无功补偿容t的确定
根据 大 量 实践证明，对于所带轴负荷能产生大的反向制动的电动机，如农用水泵类电动机、水泥行
业的球磨机电动机等，可按下式选择补偿容量q:
,F3U , I. < Q, < ,F 3U , I,s in。 二 fU ,I, 万 - co sz(p,(kvar) (，)
式中 ， U 10 ,I ,， 与COSY.分别为电动机的额定电压(kV),空载电流(A)，定子额定电流和额定功率
因数。
按式 ( 5) 确定泵类负荷电动机补偿容量，当电源切断后，不会发生过激而产生过电压的原因有两方
面:
(1) 对 子农 村排灌用电动机来讲，尤其是平川大量探井和潜水泵，当电动机在带有水泵机械负荷的
情况下，电源切断时，由于所带轴负荷的反向制动，电动机转速将急剧下降。水泥厂的球磨电动机与水
泵电动机机械负荷相似。
(2) BS M I型自愈式并联电容器，即金属氧化膜并联电容器，内部装放电电阻，当电容器从电源上断
开后。即能进行放电，在1秒钟内端子上的残压降至50V以下。
例 3 用 公式(5)对例l进行补偿容量的计算。
解 按 式 (5)可以得到补偿容量QC为
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万方数据
安徽电力职工大学学报第八卷第一期
Q。=54 u,r,sing,,=万u,r, J1 ros 甲.
=f x0.38x 133x ./1一0.772=55.85(kvar)
选用 55k var电容器，实际补偿电流为83.5A，大于空载电流73.8A,
2.4 单机补偿容f的估算法
日本 《 电气 计算》杂志1980年第11期提供的单机补偿容量的经验计算公式为
Q。 一( 1一 今 )P, (kv ar) 气‘ 、 2 4 一 ，、 - -一
式中 ， P, 为电动机的额定功率(KW).
按式 ( 6) 选择补偿容量时应住意以下三点:
(1) 电 动 机容量大的选择下限，容量小的选择上限;
(2) 配 电 电压高的电动机选择上限;
(3) 对 于 375KW 以上的电动机，补偿容量的选择应满足下式
(6)
Q,<告尸，(*二· (7)
按上 述 要 求选择补偿容量可以防止异步电动机自励磁。
2.5 水泥厂球.机及起，冶全型电动机补偿容f的确定
对于 8 极 水泥厂球磨机电动机补偿容量的经验计算公式为
Q, = 0 .6P , (kv ar ) ( 8)
式中 ， P, 为电动机的额定功率(kW)
对于 10 极冶金型电动机补偿容量的经验计算公式为
Q。 = 0 .75 几 (9 )
式中 . .P 为电动机的额定功率(KW),
综上 所 述 ，作者认为在一般情况下单机补偿容量可按式(2)选配，在一些特殊情况下可按式(5)选
配，而不会发生自激过电压现象。
3 异步电动机就地补偿袭里应注愈的问题
在改 装 、 设计、使用就地补偿装置时必须注意:电动机不得承受反转或反接制动;不得反复开、停、点
动或堵转;电动机仍在继续运转并产生相当大的反电势时不应再启动;不应装电容器用于吊车、电梯电
动机，或存在负载驱电动机、多速电动机的场合;应避免使用Y一△ 接线开路转换的减压启动器，因为
在上述种种情况下，电容器和电动机可能引起自激电压或峰值瞬变电流而被损坏。在用开路转换进行
变压或变速的场合下，应将电容器接在接触器的线路侧，或电容器采用与电动机启动器联锁的接触器来
转换。
[资 任 编 辑 :张 惠 忠 〕