电动机无功补偿容量的选择及注意事项

电动机无功补偿容量的选择及注意事项

浙江省宁海县供电局高补林

采用低压静电电容器，在对感应电动机进行无功补偿时．准确、合理地选择补偿容量，可以最大限度地减少系统中流过的无功功率，降低电能的损耗，提高电压质量。目前，我们对城关公用低压线路上的感应电动机，普遍推行无功就地补偿，以减少公用线路日益上升的线损，我局已作为技改措施计划落实。

1 容量选择

1．l 单台三相电动机补偿容量，应把电动机空载时的功率因数补偿至1为原则、若以满载时耗用的无功功率作为补偿依据，空载时必为过补偿。因此，补偿容量按下式计算：

（1）

式中U——电动机的额定电压kV

I0——电动机的空载电流 A

Q——无功补偿容量kvar

1．2 补偿容量的校正。当电网的实际运行电压低于电容器的额定电压，则电容器输出容量达不到额定值，应按下式进行校正。校正后为实际应补偿的容量：

Q′=K2Q （2）

式中U eB——电容器的额定电压

U L——电网的代表日均方根电压值

1．3 对电动机组的补偿，应根据其行业的特点，确定需要系数及同期率，然后由（1）、（2）式求得补偿容量。

2 运行时注意事项

2．l 正常巡视电容器的运行情况，如发现有外壳鼓涨、漏油、绝缘放电及温升过高等情况．应及时处理，以防止事故扩大。

2．2在实际运行中，尤其是用电低谷，网络的电压将大大上升，当电网电压超过电容的额定电压的10％时，或电容器电流超过额定电流的1．3倍时，电容器应退出运行。

2.3补偿电容器一定要装设放电装置，放电装置按附图接线，运行时，K1闭合。放电时，K2闭合。放电回路不得装设熔丝。

2．4 低压电容器的保护可采用刀闸开关与低压熔断器或空气开关相配合的办法。

10KV线路变压器及电动机无功补偿

1．怎样进行无功补偿

应采取就地平衡的原则，使电网任一时刻无功总出力（含无功补偿）与无功总负荷（含无功总损耗）保持平衡。某供电局已实现了变电所的集中补偿，本文不再涉及，仅就10KV线路，配变与电动机的补偿加以讨论。

（1）10KV配电线路的无功补偿：

某供电局在每条10KV配电线路上安装1～2处高压无功自动补偿装置，补偿容量按线路配变总容量的10％掌握。某供电局公用配变容量为40500KVA，需补偿无功容量约为4000KVAR，约需资金55万元。经计算，安装一处时，宜将无功自动补偿装置安装在距线路首端的2／3线路长度处。安装两处时，第一处安装在距线路首端的2／5线路长度处，另一处安装在距线路首端的4／5线路长度处，各处容量为线路总补偿容量的一半。具体安装时，还应考虑便于操作、维护和检修工作等。

（2）配电变压器的无功补偿：

农网的大部分配电变压器昼夜负荷变化较大，许多村屯用电多为居民生活用电，白天及后半夜多数变压器处于轻载或空载状态。我们知道变压器的损耗包括有功损耗和无功损耗，无功损耗包括空载励磁损耗及漏磁无功损耗。从配电网线损理论计算可知，配电变压器的无功损耗约占配电网总损耗的60％左右。为有效补偿配电变压器本身的无功功率，避免轻载时功率因数超前，电压升高及节约资金，对容量在200KVA以下的配电变压器按配变容量的5％左右掌握实行静态无功补偿。将补偿装置装设在配变低压出口处，随配变同时投切。对200KVA及以上的配变安装自动跟踪补偿装置。

（3）电动机的无功补偿：

7.5KW及以上投运率高的电动机最好进行无功补偿，为防止出现因过补而产生的谐振过电压，烧毁电动机，应将电动机空载时的功率因数补偿到接近1。因为电动机空载时的无功负荷最小，补偿后满载的电动机功率因数仍为滞后，这样就避免过补偿现象的发生。将低压电容器同设备一起投切，直接补偿设备本身的无功损耗。

①机械负荷惯性较小的电动机（如风机等）：

QC≈0.9QO

（1）

式中QC－－补偿容量，KVAR

QO－－电动机空载无功功率，KVAR

电动机空载电流可由厂家提供，如无，可参照（2）式确定：

IO＝2IE（1－COSφ），

（2）

式中IO－－电动机空载电流，A

IE－－电动机额定电流，A

COSφ－－电动机额定负荷时功率因数

②机械负荷惯性较大的电动机（如水泵等）：

QC＝（1.3～1.5）QO

（3）③车间、工厂集中补偿容量可按（4）式确定：

QC＝PM（TGφ1－TGφ2）

（4）式中PM－－最高负荷时平均有功功率

TGφ1－－补偿前功率因数角的正切值

TGφ2－－补偿后功率因数角的正切值

电动机的无功补偿，由于受益方主要是客户本身，因此投资应由客户自己承担。

2.经济效益分析

（1）配电变压器无功补偿经济效益分析：

电网实现无功补偿后，不仅降低配变用电设备的损耗，而且使高低压配电电流减少，导致线损率的降低，同时主变铜损及上一级输电线路的导线损失降低。全部考虑将使计算复杂。为简化计算程序，可以采用无功补偿经济当量来计算无功补偿后的经济效益。它的物理意义是每安装1KVAR的补偿电容器，相当于有功损耗降低多少千瓦。补偿装置于配电变压器低压母线侧，无功经济当量值查有关手册可取0.15。为使计算更具科学性，根据望奎县实际情况，计算时取0.1。望奎县供电区需安装无功补偿容量为2500KVAR，经计算，每年可减少电量损失170

万KW/H，每KW/H购电单价按0.3元计算，每年可有50万元的收益。

（2）10KV配电线路无功补偿经济效益分析：

10KV配电线路共需无功补偿容量约为4000KVAR，无功经济当量查有关手册可取0.06，补偿设备每天投运按6小时左右，经计算，每年可减少电量损失节约50万KW？H，每KW？H按0.3元购电单价计算，每年可有15万元的收益。

（3）无功补偿设备本身的经济效益分析：

安装无功补偿设备后，设备本身损耗的电量可按下式计算：

A＝QC？TGφ

（5）式中QC－－投运电容器容量，KVAR

TGφ－－电容器介质损失角的正切值

T－－电容器投运时间

经计算，无功补偿设备年消耗电量为16万KW？H，每年有5万元的负收益。