一起利用随机补偿装置处理设备过电流的案例

石河子科技总第241期中图分类号：TM72文献标识码：B文章编号：1008-0899（2018）10-0034-031设备简况新疆天业汇合新材料有限公司是年产100万吨乙二醇在建项目，选址于新疆石河子市147团22连的沙漠里，厂区占地1600*1000m 2。

建设项目在正式施工以前，施工现场应达到水通、电通、道路通和场地平整等条件的“三通一平”困难重重。

为了兼顾各施工单体，综合考虑后该项目的1#临时配电室架设在厂区中间位置，供电系统图如图1。

厂区整体规划与东南角打一口大井，大井水泵电机功率110kW。

1#临时配电室采用交联聚乙烯绝缘铜芯电缆供电，当时仅有ZR-YJV 22-3*95+1*50规格的电缆可用，经查相关参数，该规格电缆安全载流量为270A （土壤敷设），水泵额定电流208.92A。

给该大井水泵敷设的电缆长度约为1200m。

图1供电系统图该大井水泵采用了罗克韦尔公司的150-F系列软启动器,内置旁路，具有完善的电气量保护功能。

2故障现象从某天开始，大井水泵的运行开始不那么正常了，故障开始出现：（1）设定软启动器过载等级10，电机满载电流208.92A。

运行中经常出现故障代码“overload 过载”，大井跳停。

（2）运行中实测电流230±1A上下波动。

（3）软启动器发热明显增大。

（4）供电电缆温升较以往升高较多。

3故障分析经检查核实，大井出水管道的阀门跟以前一样保持全开状态，管道压力和流量基本没什么变化，可见电流增大的原因并非是由于负荷变化或水泵卡壳堵转、轴承损坏等原因造成的。

通过进一步检查发现：大井水泵运行时，临时配电室低压母线段电压为405V,大井水泵电机橡套线与ZR-YJV22-3*95+1*50规格供电电缆的接头处（图2所示J点）的线电压只有343V左右，比水泵额定电压380V低了约9.74%，功率因素cos φ1=0.80。

至此可以肯定：由于供电距离过长，造成的供电末端电压降过大，水泵在过低的电压下额定功率下运行造成的电流升高。

4方案的选择4.1调整临时配电室低压母线电压根据文号GB755-87，额定电压Ue=380V三相异步电动机其电压波动下限不宜超过5%，即不宜低于U 1=380*95%=361V，此时电动机运行电流I 1=P/(1.732*U 1*COS φ1）=110000/（1.732/361/0.80）≈219.91A。

供电末端电压降ΔU 1=I 1R=I*（ρ*L /S 1）=219.91*（0.01740*1200/95）≈48.33v，那么要求临时配电室母线电压调整到U 2+ΔU 1=405+48.33=一起利用随机补偿装置处理设备过电流的案例（新疆天业汇合新材料有限公司，石河子市，832000）黄新南摘要在供配电尤其是临时施工用电中，有时候难免会遇到单个设备由于供电线路距离过长，供电末端电压降过大而导致用电设备、供配电设备出现故障。

本文阐述了一起在实际工作中碰到的此类故障，并利用随机补偿装置成功解决的案例。

关键词随机补偿装置；供电末端电压降；过电流。

--34第5期2018年10月石河子科技453.33V。

式中：I 1—电流，单位A；P—有功功率，单位W；Ue、U 1—电压，单位V；cos φ1—功率因素，该水泵名牌功率因数为0.80；ρ—导体电阻率，铜芯电缆0.01740Ω·m；L—线路长度，单位m；S 1—电缆的标称截面，单位mm 2；ΔU 1末端电压降，单位V；U2—母线电压。

临时配电室变压器档位随着施工用电负荷的不断增大，已经在最大档位上，何况母线电压要调到453.33V以上，系统中的其他用电设备必将过电压运行。

本方案被否。

4.2更换截面更大大的供电电缆要使得供电末端电压不低于361V,则末端电压降ΔU 2≤U 2-U 1=405-361V=44V。

前面计算得出末端电压361V时运行电流为I 1=219.91A，则最小截面要求S 2=I 1*ρ*L/ΔU 2=219.91*0.01740*1200/44=104.36mm 2，选择规格为ZR-YJV22-3*120+1*70的电缆型号。

由于电缆敷设时很多地方深埋，ZR-YJV22-3*120+1*70单价高，更换成本过高，本方案被否。

4.3采用随机补偿装置[1]提高功率因数随机补偿就是在供电末端将低压电容器组与电动机并接，通过控制、保护装置与电动机一起投切。

图2水泵运行电流图在临时配电室低压母线段电压仍为405V，电缆截面不变为ZR-YJV22-3*95+1*50的情况下，末端电压降ΔU 2不大于44V，则要求此时水泵运行电流（在图二J点至电源侧测得）不大于I 2=S 1*ΔU 2/(ρ*L)=95*44/（0.01740*1200）=200.19A功率因素（在图2J 点至电源侧测得）要求至少补偿至cos φ2=P/（1.732*U 1I 2）=110000/(1.732*361*200.19)≈0.88。

未进行随机补偿前：cos φ1=0.8,查三角函数表可得：tg φ1=0.7239随机补偿补偿后：cos φ2=0.88,查三角函数表可得：tg φ2=0.5419需至少补偿电容量：Qc=P*(tg φ1-tg φ2)=110000*（0.7239-0.5419）=20.02kvar经计算水泵的无功功率Q=tg φ1*P=0.7239*110≈79.63kvar,库房有50kvar的无功补偿装置正好可作为随机补偿装置，且不会过补偿。

该方案可采用。

5方案实施5.1如图2所示，大井水泵橡套线与ZR-YJV22-3*95+1*50规格供电电缆的接头处（图2中J点）直接并入一组50kvar的电容器作为随机补偿装置。

实施完毕后试运行，软启动器无法正常启动，即软启动在启动过程中报“overload过载”跳停。

经分析随机补偿装置直接与大井水泵并联，启动过程中相当于软启动器同时带两个设备启动，但为了更好的保护水泵电机，软启动的定值都是按大井水泵额定设5.2如图3所示，在随机补偿装置前加装接触器KM，KM的动作线圈串入时间继电器KT。

当启动大井水泵时，KT同时得电，延时待水泵启动完成后KT 动作KM吸合投入随机补偿装置。

方案实施完成后，大井水泵故障解决，设备运行恢复正常，实测电气参数值如下：cos φ3=0.96；运行电流（在图2J点至电源侧测得）I 3=174±0.5A；末端电压U 3=367±0.3V。

图3接触器KM6结束语这个故障的分析解决过程为我们解决此类故障积累了一定的经验，也对电气工作（下转第38页）--35石河子科技总第241期口气动门维持原状不会自动关闭；磨机热风气动门失去气源自动关闭；磨机热风气动门失去气源维持原状。

6做好厂用电失去的应急预案厂用电失去由蓄电池组带直流母线运行，直流油泵、事故照明、应急照明负荷投入。

为保证油系统安全运行，尽快依次切断事故照明、6KV、400V的直流屏、保护A、B屏（C屏保留）、常用快切屏、同期屏、励磁屏、远动屏、故障录波屏等负荷，如电压下降再依次断开热控电源、DEH电源、FSSS电源、ETS 电源，最终保证机组直流润滑油泵（防止烧瓦）、氢密封油泵（防止漏氢）的正常运行，并快速恢复厂用电。

厂用电恢复检查DCS、NCS、ECS操作系统正常，若有失电黑屏现象，人员到就地检查、操作。

除110kV南东线、启备变（20B）开关及110kV母联外，其余设备转热备用。

就地按机械分闸进行分闸；检查带电正常后依次给厂用电及线路送电。

厂用电失去的应急处理：（1）判断为厂用电失去。

（2）手按盘前停机按钮，DCS启动直流油泵。

（3）监视汽轮机转速。

当自动主汽门未关闭，迅速到现场打闸。

（4）立即退出工业抽汽，关闭高除高辅供汽联络门。

退出自用汽水消耗，在真空异常下降时关闭除盐水至排汽装置的门。

（5）汽轮机发出异常升速的响声，机头、中轴承箱、盘车处等有设备碰裂飞出，发电机轴端冒火、氢气爆炸。

现场人员立即撤离到安全地方。

（6）汽轮机转数不下降，迅速到就地手动关闭三段抽汽逆止门，关闭三抽供高除电动门，组织人员到就地关闭720、820供汽总门。

（7）直流润滑油泵停运时，汽轮机转子短时间将停止。

（8）油系统发生着火无法扑灭，立即手动开启事故放油门排油。

（9）事故发生在天黑时，现场人员带手动筒、对讲机。

（10）各类事故发生时，以人身安全为第一原则，现场人员根据设备情况决定处理措施。

7结束语为了排除蓄电池重大事故隐患，不仅在前期做好定期检查工作，在检修过程中，不仅制定检维修方案，保证电源可靠，在试验过程中，确保各指标参数符合规定，同时区分好运行设备和检修设备，保证运行设备的安全，制定好应急处置预案措施，并进行演练。

参考文献[1]《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》（国电发[2000]589号）[2]330MW火电机组培训丛书《汽轮机设备及运行》刘爱忠，湖北襄樊发电有限责任公司。

（上接第35页）提供了一定的指导：（1）电气设计时应充分考虑供电半径，非特殊情况不宜大于500m。

（2）电缆线径的选择不宜过小，除了参考安全载流量外，还需充分重视供电距离过引起的电压损失。

（3）对于长距离大负荷供配电，供配电设备应考虑容量放大一点。

（4）除了配电室母线段进行集中无功补偿外，也可根据情况对一些设备进行随机就地分散补偿。

参考文献[1]袁武.低压电网末端无功电容就地补偿的三种实用方法.武汉交通职业学院学报.2004年6月--38。