電能質量管理電機無功補償改造張建華,焦立娜(廣東韶關鋼鐵股份有限公司熱電廠,廣東韶關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),把電機定子線作為放電線圈,對電機進行無功補償,可有效提高電機運行功率因數,減少電能損耗關鍵詞電機無功補償功率因數0引言磁。如果電容器的容量過大,就可能產生幅值很大的過電壓。該過電壓需要經過一定時間才能降下欣偉軋鋼廠電機運行功率因數低,月平均功率因來,這就是自勵磁現(xiàn)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題,必須對合閘,電源電壓和自勵磁產生的電壓相位差異,還鋼廠的用電負荷進行無功補償可能導致電機產生瞬時轉矩,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避免震動及自勵磁現(xiàn)象措施欣偉軋鋼廠改造前主要用電設備的裝機容量及負從以上分析可知,避免震動及自勵磁現(xiàn)象需采取荷情況見表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(xiàn)自勵磁現(xiàn)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(zhàn)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)采用個別補償方式的電機不能裝自動投入裝置,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時的文測電度。從表1可知,軋機的電機負荷率很低,因此軋機3無功補償方案實施的電機需從電網吸收無功功率,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,不能以負荷情況計算,2無功補償方式選擇而應以空載時補償其功率因數到1為宜。因為以空載情況補償,滿載時仍為滯后;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,則空載或輕載時勢必過補償電容器對其進行無功補償。常規(guī)的補償方式有個別補償、分組補償和集中補償。這3種補償方式的優(yōu)缺點補償的電機在切斷電源后,由于電容器放電給電機產生勵磁,因此使旋轉電機成為了感應發(fā)電機,進見表2。而感應電壓超過額定電壓,不利于電機和電容器的表2常規(guī)補償方式的優(yōu)缺點對比絕緣。因此個別補償電機的補償容量為:補償方式能受到劇烈震動及產生自防現(xiàn)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,集中補償補效來好能減少工業(yè)企業(yè)內部配電網絡的無功負荷14.5A。因此每臺異步電機的補償容量為158.22kvar從表2可知,采用個別補償,同時采取相應措32主接線方案確定施避免補償時出現(xiàn)的震動及自勵磁現(xiàn)象為最佳方3臺異步電機均采取直接啟動方式,無特殊要求因此采用圖1所示接線方式即可滿足要求。21補償時出現(xiàn)震動及自勵磁現(xiàn)象原因分析3.3電容器參數確認采用個別補償時,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中國煤化工線選擇星型接線,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)收稿日期:2010-04-28數搪maee電技術線路技術AM圖10瞬時性故障時故障相電壓波形圖13非金屬性永久接地故障時故障相電壓波形由以上分析可知,自振頻率會隨線路補償度的增3結束語大而增大,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,其疊加波形的包絡線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,恢復電壓的包絡線頻率減小到壓線路在發(fā)生單相接地故障后的故障相電壓進行了理6Hz左右論分析,并通過 MATLAB/ SIMULINK仿真波形對瞬23兩端帶并聯(lián)電抗器的超高壓線路單相故障的仿時性故障和水久性故障時的故障相電壓特性進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)電抗器的超高壓線路在瞬1)不帶并聯(lián)電抗器的超/特高壓線路發(fā)生單相金時故障、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,瞬時性、永久性故障的恢復電壓均下故障相電壓的波形,其性質與單端帶并聯(lián)電抗器的只包含工頻分量,且瞬時性故障高于永久型故障。但線路類似。若發(fā)生非金屬性永久接地,受過渡電阻的影響,其恢復電壓會隨過渡電阻的增大而增大,這為故障類型的判別造成了困難(2)當帶并聯(lián)電抗器的超/特高壓線路發(fā)生單相金屬性接地故障時,瞬時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,而永久型故障時的恢復電壓只包含工頻分量,特征明顯田11瞬時性故障時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/特高壓輸電線路單相自適應重合閘故障性質識別判據[門].電網技[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(tǒng)自動化,2003,27(22):41~4圖12金屬性永久接地故障時故障相電壓波形(編輯馬燕玲)(上接第4頁)并聯(lián)作為異步電機每相的補償4結束語改造后,欣偉軋鋼廠的功率因數為0.91SNtO-t I 00040.94,達到了預期效果。實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個別補償的典型電氣主接線圍業(yè)出版社,1979Q≤Q/3≤52.74kvar[幻]王兆安,等.諧波抑制及無功功率補償[M].第2版.北查電容器標準產品,6.3k電容器單個容量有京12、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|20109期21