异步电动机无功补偿

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电动机就地无功补偿

电动机就地无功补偿
工矿企业消耗的无功功率中,异步电动机约占70％,因此对于异步电动机采用就地无功功率补偿以提高供电系统的功率因数,节约电能,减少运行费用以及提高电能质量,就有重要的意义;
电动机无功功率就地补偿的作用
就地补偿是在异步电动机附近设置电容器,对异步电动机进行无功功率补偿,这是最有效的补偿方法;其作用：
可减少供电网,配电变压器,低压配电线路的负荷电流;
可减少配电线路的导线截面和企业配电变压器的容量;
可减少企业配变及配电网的功率损耗;
补偿点的无功经济当量最大,因而将损效果更好;
可降低电动机的起动电流;
电动机无功功率就地补偿方式
将电容器装在箱内,至于电动机附近,对其进行单独就地补偿;将电容器直接接到电动机的端子上或保护设备的末端,称为直接单独就地补偿;将电容器接到保护设备的前端,采用控制设备,电容器采用熔断器保护,称为控制式单独就地补偿;
电动机无功功率就地补偿的应用范围
长期连续运行的电动机,经常轻载或空载运行的电动机;
离供电变压器距离较远的电动机,一般不小于10米,
单台容量较大的电动机,一般高压电动机不小于90千瓦,低压动机不小于千瓦;
Y系列380伏三相异步电动机就地补偿电容器容量kvar。

基于异步电动机运行磁场变化引起的无功补偿分析

２无功补偿设备与异步电动机的配合
异步电动机无功功率的选择要充分考虑电动机的工作状态。无功补偿设备种类繁多，根据电动机工作状态和承受负载的变化大致可按照以下３种情
况考虑。
２１短时和周波负载连续工作制电动机．
功分量在增加，功率因数逐步上升。
状态下分别需要的无功功率。已知三相异步电动机的参数见表１。根据经验公式（）５计算空载电流，ｎ
短时和周波负载连续工作制电动机的特点是电动机的工作时间和停机时间是交替进行的，工作但时间和停机时间相对较长＿。这也就说明电动机２Ｊ
大。随着，的增大电磁转矩也增大，２当电动机的电磁转矩增大到与负载的自动转矩平衡时，电动机就稳定
运行了。异步电动机的“ ” Ｔ形等效电路如图１所示。通过 “ ” 等效电路来分析励磁电流的变化，Ｔ形空载运行时励磁电流，。为
的作用，成电磁转矩，电磁转矩的作用下，子形在转将旋转起来，最后完成电磁生力的变化。在整个过
程中，电动机的输入端通过感应电动势与电系统进
行联系，出端通过磁场把机械系统与电系统联系输起来。电动机输入端的感应电动势和输出端的电磁转矩都是磁场产生的，电动机的整个工作过程是通过磁场把机械系统与电系统联系起来，立和维持建

低压异步电动机就地无功补偿的好处及可行性

关键词：维钢纤新型材料性能应用
功电流大部分由并联的电容器供给，从而减压质量，也增加了产品数量及质量；
少输配电线路上的总电流，降低线路损耗。ｆ因为补偿电容器随电动机投切，５）只要由于并联电容器在异步电动机的额定设电动机正常Ｔ作时，线路输送的有功补偿的电容器容量配置适当，不存在无功过电压下，所产生的无功功率小于异步电动机功率Ｐ是恒定的，无功功率为Ｑ，１视在功率补偿有较为理想的补偿效果。在额定电压下空载时需要的励磁功率当电为ｓ，１功率因数为ＣＳ。若对该电动机的Ｏｔｐ压上升时，电容器所产生的无功功率随电压三、三相低压异步电动机就地无功功率进行就地补偿，使其无功功率为的平方增加，而异步电动机因铁芯的磁饱无功补偿的可行性Ｑ，２视在功率为Ｓ。２这时可以看出，就地并联和。其需要的无功功率增加将大于电容器的
２．采用三相低压异步电动机就地无功补的无功功率，当负荷从由零到满载时，其变产生过补偿。
其也就是说仅ｆ简单、１）价低。因为只是在电动机上并支路所需的无功功率随负荷增加而增加，动机空载无功功率要略小一点，
２１第５霉豳０年期墨１
妻ＡＵＯ＇ＮＥ＆ＯＨＯＬＧＹｌ。；ＥＯ蜊Ｏ科 … ＴＥＮＳ … 。
很快下降到零，在电网电压复现时．就不会
ｆ提高了４）低压线路的功率因数，减少末出现过电压。因此，异步电动机与电容器并动机与电容器应同时投入或断开。
当容量的电容器。就可以使电动机所需的无端电压波动，改善了用户的电压，提高了电联之间不能加装熔断器保护或开关，异步电

无功补偿常用计算方法

按照不同的补偿对象，无功补偿容量有不同的计算方法。

（1）按照功率因数的提高计算对需要补偿的负载，补偿前后的电压、负载从电网取用的电流矢量关系图如图3.7所示：I 2rI 1补偿前功率因数1cos ϕ,补偿后功率因数2cos ϕ，补偿前后的平均有功功率为P ，则需要补偿的无功功率容量)t a n (t a n 21ϕϕ-=P Q 补偿（3.1）由于负载功率因数的增加，会使电网给负载供电的线路上的损耗下降，线损的下降率%100)cos (3)cos (3)cos (3%211222211⨯-=∆R I R IR I P a a a ϕϕϕ线损%100)cos cos (1221⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=ϕϕ （3.2）式中R 为负载侧等值系统阻抗的电阻值。

（2）按母线运行电压的提高计算 ①高压侧无功补偿无功补偿装置直接在高压侧母线补偿，系统等值示意图如图3.8所示：图3.7 电流矢量图P+jQ补偿图中，SU、U分别是系统电压和负载侧电压；jXR+是系统等值阻抗（不含主变压器高低压绕组阻抗）；jQP+是负载功率，补偿jQ是高压侧无功补偿容量；1U、2U分别是补偿装置投入前后的母线电压。

无功补偿装置投入前后，系统电压、母线电压的量值存在如下关系：无功补偿装置投入前11UQXPRUUS++≈无功补偿装置投入后22)(UXQQPRUUS补偿-++≈所以212UXQUU补偿≈-（3.3）所以母线高压侧无功补偿容量)(122UUXUQ-=补偿（3.4）②主变压器低压侧无功补偿无功补偿装置在主变压器的低压侧进行无功补偿，系统等值示意图如图3.9所示：P+jQ补偿图3.8 系统等值示意图图中，jX R +是包含主变压器高低压绕组总阻抗的系统等值阻抗；1U 、2U 均对应补偿装置投运前后低压侧母线电压1u 、2u 归算至高压侧的值。

可得如下关系：)()()(1222122122KU u X u K U Ku X Ku U U X U Q -=-=-=补偿（3.5）式中K 为主变压器变比。

异步电动机的无功功率补偿技术

由于线路传送电流小了，系统的线路电压损失相应减
约工业生产的５％０左右的能量．但跟其他负载相比，其产生的功率因数低得多。为防止由此产生的对电力变压器和电力电缆的损耗．必须要提高功率因数。
电网中的电气设备和电动机、变压器等属于既有电感
Ｊ，有利于系统电压的稳定，有利于大电机起动。Ｊ＼
释放能量时，感性负荷吸收能量，而感性负荷释放能量时，容性装置吸收能量，能量在相互转换．感性负荷所吸收的无功功率可由容性装置输出的无功功率中得到补偿，该电
ＲｅｌＰｏｒａ・ｗｅ
ＳＡｐａｅｔＰｏｅｐｒｎ・ｗｒ
功率因数是大部分人比较关心的话题，但是有时却经
用，提高电能质量，符合我国节约能源的国策，同时亦给企业带来经济效益。
一
电母线上，补偿供电范围内的无功功率。
（）组合就地补偿二电容器接在高压配电装置或动力箱的毋线上，对附近的电动机进行无功补偿。（）单独就地补偿三
将电容器装于箱内，置在电动机附近，对电机单独放
．
也就是说电压和电流在同一个频率时二者才是等同
的。但是实际上，电气系统中的电压和电流都包含谐波，
收稿日期：２０．４００７０．９作者简介：王树恩（９８）男，汉族，呼伦贝尔学院外事办，助理工程师。研究方向：工业电气自动化。１６一
Ｎｏ．３
Ｖ０７ｂｉｈｄｉｕｅ２０
异步电动机的无功功率补偿技术
王树恩
（呼伦贝尔学院内蒙古海拉尔区０１０）２０８

配电线路线损、无功补偿(09)

电流为 IU2200.36(A 7)
Z 599
功率因数为 C O P S 40 或40 0 .5 UI 22 0 .3 068 7 .7 04
COSR3000.5
Z 599
无功功率为
QP(tan1tan2)p(
c
1
o2s1
1
c
1
o2s2
1)
4
(0
1 0.52
1
0.912515.61(2var)
,
2、按提高电压确定补偿容量
QC
U12U X
3、按降低线损确定补偿容量
△P%1ccoo22ss1210% 0
例题1：电工基础33题
先求镇流器的阻抗XL X L 2 f L 2 3 .1 5 4 1 . 0 6 5 5 ( 1 ) 8
总阻抗为
ZR 2X 232 0 5 02 15 8(9 )9
,
三、无功补偿的标准：用户在高峰负荷时的功率因数应为：高供户和高供装有带调整电压装置的电力用户功率因数为及以上；其它100kvA（kw）及以上电力用户和大、中型电力排灌站功率因数为及以上。
，
四、无功补偿的方法：采用电力电容器或具有容性负荷的装置进行补偿。主要有：过励磁同步电动机；调相机；电力电容器。
部放电。
。
4、电容器组运行操作注意事项： 1）断路器的操作顺序：正常情况全变电所停电操作
时，先拉开高压电容器支路的断路器，再拉开其他各支路的断路器；事故情况下，全站无电后，必须将高压电容器组的支路断路器先断开。 2）电容器的保护熔断器突然熔断时，在未查明原因之前，不可更换熔体恢复送电。 3）电容器严禁带电荷合闸，以防止产生过电压；电容器再次合闸，应在其断电3min后进行。

异步电动机无功补偿最佳容量设计

一
片。
３接口电路设计
本装置接口电路需要传送三个部分信号（）１板面输入控制信号，包括（自检，中断，时差
ＴａａｈｅＴｏｅＭａＨｏｒｎＤｎｓｎｇｎｇＫｎｇｕ
ＡｂｔａｔＢｓｎｎ — ｈｐｍ￣ｒ — ｏ￣ｕｅｓｔｅｄｖｌｐｎ［ｔｏｍ，ｓｒｃ：ｙｕｉｇｏｅｃｉｃｏｃ［ｐｔｒａｈｅｅｏｉｇｐａ［ｒｔｅｖｒｂｅｒａｔｖｕｒｎｎｈｏｒｆｃｏａｓｄｂｈｈｎｅｏｏｄｈａｉｌｅｃｉｅｃｒｅｔａｄｔｅｐｗｅａｔｒｃｕｅｙｔｅｃａｇｆｌａａ
方法。叙词单片机异步电动机无功功率补偿
一
谭敦生１５９６年１０月生，９７年毕业亍武汉１９
利电力大学电力系统及其自动化专业，学工
硕士，高级工程师现在末北电力学院电力系电机实驻室工作。
ＣａｃｔｐａｉｙＯｐｔｍｉａｉｎｏａｔｖ —ｏｄｉｚｔｏｆＲｅｃｉｅｌａＣｏｐｅａｉｎｆｒＡｓｎｃＯｕｓＭｏｏｍｎｓｔｏｏｙｈｒｎＯｔｒ
制方式由软件灵活选定，行元件采用晶闸管无触执点投切电容器组方案。
于８３无程序存储器，０１所以，控髑程序要固化在外接的ＥＲＯＭ中，据控制程序及其它软件程序Ｐ根
的需要决定配容量为２Ｋ×８的ＥＲＰＯＭ２６７４芯片

三相异步电动机的无功就地补偿

２三相异步电动机无功就地补偿计算
２１补偿容量计算．为了防止自励磁过电压，台电动机的补偿容量不宜过大，容器的无功功率如按电动单电机额定电压下的空载电流进行选择，不会产生自励磁过电压．则
ｎ
巾度 ± 口旨曾力．
２２．
Ｃ：６刀
（、３）
式中：ｃ一电容器的电容量（一电网频率（）Ｆ）Ｈｚ
动切除装置有可能失灵，容补偿柜ｆｔ较高．电ｉ－格
１２．就地丰Ｈ尝
所谓就地补偿就是将补偿电容与电动机组装成一体，电容器并联在电动机接线端子把上，集中补偿方式相比，动机的无功就地补偿具有很多优点，要表现在：于电容器和电与电主由动机安装在一起，以从理论上来说，全补偿后可使线损降为零．动机与电容器一起投入所完电或切除，用方便．格便宜，需要电容器，不需要切换装置、面以及支架等．使价只而盘
Ｑ￣１ ≤ ／３０
（）１
式中：Ｑ为补偿电容器无功容量（ＶｋＡＲ）；为电源的额定线电压（Ｖ）；为电动机空载ｋ
电流（Ａ）．
补偿容量也可根据电动机实际耗用有功功率Ｐ，偿前的功率因数ｃｓ。补偿后的功率补ｏｅ、．ｐ

交流异步电动机无功功率补偿的技术探讨

维普资讯
第３５卷２００７年８月
云
南
电
力
技
术
Ｖｏ．５Ｎｏ４Ｉ３．
Ａｕ．０ｇ２０７
ＹＵＮＮＡＮＥＣＲＩＯＷＥＲＥＬＴＣＰ
交流异步电动机无功功率补偿的技术探讨
４）润滑液的选择：润滑液主要是改善切削
上，水平放置于专用的包装箱中保存。
４结束语
水轮发电机组推力轴承镜板，其形状很简单，只是一个圆环。但它的尺寸精度（平行度、平直度）和表面粗糙度都是在水轮发电机组各零件中要求最高的。在大修过程中或推力瓦烧坏事故后，若发现镜板破坏、损伤，必须对镜板进行加工处理，恢复其精度，才能使用。
高压电容器补偿。对于容量较大，负荷平稳且经
２无功功率补偿的种类和方式
１）集中补偿：在高低压配电所内设置若干
组电容器，电容器接在配电母线上，补偿供电范围内的无功功率；２组合就地补偿（）分散就地补偿）：电容器接在高压配电装置或动力箱的母线上，对附近的电动机进行无功补偿；３单独就地补偿：将电容器装于箱内，放）置在电动机附近，对其单独补偿。
异步电动机采用无功功率补偿以提高功率因数，
节约电能，减少运行费用，提高电能质量，同时
４电容补偿控制的选择
采用并联电容器作为人工无功补偿，为了尽

无功补偿的意义及补偿方式的选择

PE 电力电子年第期6无功补偿的意义及补偿方式的选择李华申1张永2杨磊2（1.兖矿轻合金有限公司，山东邹城273500； 2.山东华聚能源公司，山东邹城273500）摘要功率因数是交流电路的重要技术数据之一。

功率因数的高低，对于电气设备的利用率和分析、研究电能消耗等问题都有十分重要的意义。

为了实现节电目的，依据用电设备的功率因数，可测算输电线路的电能损失。

通过现场技术改造，增加无功补偿装置，可使低于标准要求的功率因数达标。

本文分析了无功补偿的意义和无功补偿方法，着重论述无功补偿设备的配置原则及如何合理选择无功功率补偿方式。

关键词：功率因数；无功补偿；节电The M eaning of Reactive Power Compensa tionand the C hoice of CompensationLi Hua sen 1Zhangyong 2Y a nglei 2（1.Shandong Yankuang Light Alloy Co.,Ltd,Zoucheng,Shandong 273500；2.Shandong Huaju Energy Co.,Ltd,Zoucheng,Shandong 273500）Abstr act The power factor is one of alternating-current circuit's important engineering data.Regarding question power factor's and so on electrical equipment's use factor and analysis,research electrical energy consumption heights have the very vital significance.In order to realize the electricity saving goal,based on electrical equipment ’s power factor,may survey transmission line ’s electrical energy loss.Through the scene technological transformations,increase in reactive power compensation device,cause to be lower than the standard request the power factor standards.This paper analyzes the significance and methods of reactive power compensation,focuses on reactive power compensation equipment configuration principle and reasonable choice reactive power compensation way method.Key words ：power factor ；reactive power compensation ；electricity saving1引言在交流电路中，电压与电流之间的相位差(φ)的余弦叫做功率因数，用符号cos φ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cos φ=P/S 。

异步电动机的无功补偿

概述异步电动机使用广泛，在农村及工矿企业中所占的比重较大。异步电动机多为感性负载，因此其功率因素总小于 1，是电网的主要无功负荷。由于无功功率的存在，增加了电网的视在功率，降低了电网的功率因数。在大中型工矿企业大都装有集中无功补偿装置来提高功率因数，减少电网线损，保证电压水平；但在农村及小型工矿企业，电动机用量大且较分散，集中补偿难度大且不能达到理想的效果。特别是在用电紧张期，错峰用电时还要自发电，自发电时由于柴油机功率相对偏小，网络已趋于过载，因此有赖于功率因数的提高，减少输送的无功电流，使系统不致于过载运行，从而充分挖掘设备输送功率的潜力。 2 三相低压异步电动机就地无功补偿的分析
2.1 提高设备利用率在设备容量不变的条件下，提高功率因素，可少送无功功率而多送有功功率。可多送的有功功率：ΔP=S（COSφ 2-COSφ 1 ）；式中 COSφ 1 和 COSφ 2 分别为补偿前后功率因数， S 为供电设备容量。对于原有供电设备来讲，特别是变压器和柴油发电机都是依据几年前的用电量选购的，随着用电量的增加，原网络已趋于饱和。在同样有功功率下，功率因数的提高，发电机就可少发无功功率，多发有功功率，并使负荷电流减少。因此向负荷传送功率所经过的变压器、开关和导线等供配电设备都增加了功率储备，从而满足了负荷增长的需要。 2.2 减少输电线路损耗设异步电动机在补偿前后向电网吸收的有功功率 P 和电网电压 U 为定值，补偿前后输电线路电流分别为 I1、I2，功率因数角分别为φ 1、φ 2，则有： P=UI1COSφ 1=U I2COSφ 2 设 R 为系统总电阻，COSφ 1 和 COSφ 2 为补偿前后功率因数，ΔP1 和 ΔP2 为补偿前后线路损耗，则线路损耗的减少量 ΔP 可通过下式计算： ΔP1=I12R ΔP2=I22R=I12（COSφ 1/ COSφ 2 ）2R ΔP=ΔP2-ΔP1=I12R-I22R=I12 [1-（COSφ 1/ COSφ 2 ）2 ]R 这样线损减少的百分数为：ΔP/ΔP1= [1-（COSφ 1/ COSφ 2 ）2 ]×100% （1）当功率因数从 0.70～0.85 提高到 0.95 时，由(1)式可求得有功线路损耗将降低 20%～45%。 2.3 改善电压质量

三相低压异步电动机就地无功补偿

三相低压异步电动机就地无功补偿1、概述异步电动机功率因数很低，在电网负荷中异步电动机所占的比重较大，是城乡电网的主要无功负荷。

它使各级网损也相应增大，尽管在各级变电所、配电变及各厂矿企业内均装有集中无功补偿装置来提高功率因数，减少电网线损，但集中补偿不仅无法降低低压电网的线损，而且价格较贵。

特别是在乡镇，随着乡镇经济的发展，小型家庭式的生产方式在各地较为普遍，加上用户分散，低压网络较长，采用集中无功补偿，仍不能降低低压电网的线损。

低压电网的高线损率对正在实施的城乡电网同网同价政策带来困难，因此，必须对乡镇家庭的异步电动机推广低价的就地无功补偿。

三相低压异步电动机就地无功补偿就是一台与异步电动机特性相配合的电容器直接并联于该电动机，其保护仅利用原异步电动机的保护，不需要外加其它保护装置。

为实施城乡电网同网同价，应大力推广异步电动机就地无功补偿，建议电容器制造厂家应生产与异步电动机相配套的产品。

2、三相低压异步电动机就地无功补偿的好处用三相低压异步电动机就地无功补偿有以下好处：①简单、价低。

因为只是在电动机上并联一台合适的专用电容器就可，不需要外加其它保护装置，便于推广；②不仅能提高低压电网的功率因数，降低了线损，同时也提高了供电电网的功率因数，降低了配电网线损；③对用户来讲，节约了内线损耗，减少电费，同时可以不会因功率因数不合格而罚款（这对各厂矿企业内的异步电动机也同样）。

装置三相低压异步电动机专用无功补偿电容器，具有较好的经济效益；④提高了低压线路的功率因数，减少末端电压波动，改善了用户的电压，提高了电压质量，也增加了产品数量及质量；⑤因为补偿电容器随电动机投切，只要补偿的电容器容量配置适当，不存在无功过补偿，有较为理想的补偿效果。

用三相低压异步电动机就地无功补偿是一种经济、简单、高效、可靠的无功补偿方法，应在广大的乡镇和工矿企业推广。

为什么一个合适容量的电容器可以与异步电动机直接并联，而不需要外加其它保护装置，仅利用原异步电动机的保护就可，而且是一种经济的无功补偿。

三相异步电动机无功就地补偿的应用

ｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙ
Ｏ引言
中小型异步电动机是制造业中最常用的动力设备，在实际应用中，由于各种原因许多电动机负载率很低，经常处于轻载，甚至空载运行，造成功率因数较低，消耗大量的无功功率，产生较大的电能损耗。这不仅增加了企业的电费支出，同时对电机的运行和各种控制开关设备等产生不良影响。因此对异步电动机进行无功补偿，提高功率
ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｒｅａｃｔｉｖｅｐｏｗｅｒｏｎ — ｓｉｔｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｏｆｔｈｒｅｅ — －ｐｈａｓｅｉｎｄｕｃｔｉｏｎｍｏｔｏｒｆｒｏｍｔｈｅｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｏｆｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｐｐｌｉｃａ－－ｔｉｏｎ，ａｎｄｄｅｓｃｒｉｂｅｓｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇｒｅａｃｔｉｖｅｐｏｗｅｒｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔａｎｃｅｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｎａｌｙｓｉｓ，ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｎｄａｃｔｕａｌｅｘａｍｐｌｅ．Ｉｔｃａｎｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｍｏｔｏｒｐｅｒｆｏｍａｒｎｃｅ，ｒｅ —

煤矿井下低压异步电动机成组就地无功补偿的应用

并联于该电动机，其保护利用原异步电动机的保护，
不需要外加其它保护装置。
无功功率要略小于一点，也就是说仅为励磁功率，因此，就不会产生异步电动机的自励现象。其现象，也
见图１
１异步电动机成组无功补偿方法
煤矿井下异步电动机的使用范围非常广泛，因其功率因数很低，以是井下电网的主要无功负荷。所
由于异步电动机所消耗的无功功率也要由电力系统
同步化、电力电容器作为补偿装置等方法。
根据煤矿井下的生产条件及易用性，中采用文电力电容器作为补偿装置的方法。
电流又促使异步电动机的磁通增大，异步电动机而
２２无功补偿前．
ｃｓ￣＝０．５ｏｑ８
线路通过的电流：
也越小。
图１异步电动机磁化曲线与并联电容器特征曲线
ＯＯ、为三相低压异步电动机就地无功ｃ、Ｏ补偿电容器的电压电流曲线，运行电压为Ｅ。，在时电容器的无功电流分别为，、０、，中，Ｒ０，Ｒ其０就是
线供电的线路上的无功功率，而该母线后即负荷方
用，使得供电系统中的负荷呈感性。因此系统总电
流川哿滞后总电压Ｕ一个角度；果将电容器与如
向的电网没有得到无功补偿，再加上井下低压供电网络较长，采用地面集中无功补偿，仍不能降低低压电网的线损。因此，异步电动机就地无功补偿就对显得很有必要。三相低压异步电动机就地无功补偿

三相交流异步电动机的无功补偿

若上述工况变化 ,电动机空载运行时间增加 , 则应适当增加补偿安装容量。
1. 3 无功补偿后 10 kV 线路电压升高值计算已知 : 10 kV 架空线路 LGJ - 185,距离 10 km。由于 2台高压电动机由同一真空断路器柜控
制 ,电动机实施就地补偿后电压升高值按照全部补偿电容器投入后计算。
= 294 kva r 根据 (1)式求得电动机带负载运行时目标功率因数为 : cosφ = 0. 97,容性补偿电流为 16. 96 A。考虑用户要求及实际生产状况 ,确定取 238 kvar为基波补偿安装容量。
1 000 kW 电动机补偿容量计算 : Qc = Pηnβ( tanφ1 - tanφ2 )
如要空载补偿后功率因数达到 0. 95,则计算补偿容量应为 : Qc = 46. 62 ×( tana rcco s0. 11 - tana rcco s0. 95)
= 406 kva r 根据 (1)式求得电动机带负载运行时目标功率因数为 : cosφ = 0. 97, 容性补偿电流为 : 23. 45 A。考虑用户要求及实际生产状况 ,确定取 349 kvar为基波补偿安装容量。
2007年 12月中旬时代集团公司承接吉林省梅河口市某管业公司的 2台 10 kV 高压三相交流异步电动机及低压 400 V 穿管机生产线的无功补偿及谐波治理项目工程 ,用户电力系统由变电所通过 10 kV 架空线路 LGJ - 185 约 10 km 到达用户的 10 kV 真空断路器进线柜。笔者仅对该用户高压电动机的无功功率补偿计算及设备投入运行后的状况做分析比较 ,进一步说明对电动机无功补偿节约电能的意义。用户高压电动机为某公司生产的 YR 系列 10 kV 4极 710 kW、1 000 kW 三相异步电动机各 1 台 , 2 台电动机位于同一高压

三相异步电动机无功补偿容量的计算

摘
要：要探讨了三相异步电动机无功就地补偿的补偿容量计算方法，合工程实际情况，绍了无般就地补偿必主结介功弦步应
注意的问题。
关键词：相异步电动机；功就地补偿；偿容量三无补中图分类号：ＢＴ文献标识码：Ａ文章编号：６２３９（０２１—１５０１７ —１８２１）１０６ —１
０引言
异步电动机是电网的主要用电负荷，异步电动机实对行无功就地补偿不仅能够节约电能、高电能利用率，可提还缩小设备的投资规模，延长设备使用寿命，而得到了广泛因应用。但要达到理想的效果，定补偿电容量是一个关键。确补偿容量的计算应根据《国供用电规则》要求以及补偿全的的经济性综合考虑，张因 “ ” 定，样可以避免因各电主机而这动机及其运行情况的不同所造成的非最佳补偿。
Ｉ４泵类负载电动机无功计讯
改善前功率因数ｃｓ１ｏ００８．Ｏ
…
Ｏ８．５
０７９．４０７１．４
０９．Ｏ
０８４．８０８９．４
０９．１
０９１．３０８８．７
１３目标功率因素法．
ｃｓ／＋￣ｂ—１（中Ｉ为电动机定子额定电流，为电０季ｂ／０］式。ｌｅ ‰

论交流异步电动机的无功补偿

用
深孑土壤地球化学剖面测量在对化探异常晕的快速检证中，Ｌ应结合地质构造的走向、常的方向，异一般布置３条地质深孔土壤地球化学剖面检查，距一般５ｍ，于破碎带蚀变带等要加密取样，点０对可增加到点距为１ｍ，０同时还要沿其走向进行追索，增加短剖面取样，以研究其规模及矿化规律。在进行地质深孔土壤地球化学剖面检查工作中发现的异常且地质控制因素非常明显，不需要进一步作面积化探测量工作，则可直接布设地表揭露工程验证。在某地区１１：０万水系沉积物测量时发现规模较大的金异常晕，３由２个异常点组成１ｋ７ｍ的异常晕，金含量一般为１— ０Ｘ１一最高１０×１，明显的浓集中心。异常产于５２０，１０有志留系中、上统砂质、炭质板岩中，处于弧形构造的复合部位与岩体的外接触带上。经过地质深孔土壤地球化学检查，发现异常受挤压破碎带、皱带、质板岩控制（２３ｌ２３２在挤压破碎带中发现褶炭图 — 一、—— ）２８×１１０的异常，在剖面的另一处炭硅质板岩中发现１ｇ的金异常。．／９ｔ此外在另一地区的地质深孔土壤地球化学剖面检查中，土壤样发现１ｇ的金异常。用该方法建立地层层序，明了岩石组合特征及各种．／３ｔ查岩石的含金性，进一步落实了异常源，了解了异常的控制因素，落实了重点检查地表揭露的地区。
（）１深孔土壤地球化学剖面测量适用于地形切割不严重、水系不发育、基岩出露不好、残坡层覆盖较厚（一般５１ｍ）－５的山区。（）２深孔土壤地球化学剖面测量的技术参数可根据项目任务要求、普查区的地质情况、实践总结出来。（）３深孔土壤地球化学剖面测量采样工作量小，工作成本低等 “ 网效应” 优点，是一种快速、经济、地质效果好的地球化学勘查方法。（）４深孔土壤地球化学剖面测量在面上可以快速查证化探异常，可以少取样节省工作周期和大量资金；在点上可以用于指导槽探工程布设和检验矿体连接的合理性以及在勘查中寻找破碎带走向延伸变化情况，可以减少工程量，避免盲目的工程投入。参考文献［］１肖民禄．陕西汉中地区志留系金矿化特征及成矿远景．西北铀矿地质，９８２１９（）［］２郭海龙陕南金矿化探异常快速评价方法．西北铀金地质情报，

无功功率补偿的3种主要补偿方式介绍

无功功率补偿的3种主要补偿方式介绍
无功功率补偿通常采用的方法主要有3种：低压个别补偿、低压集中补偿、高压集中补偿。

下面简单介绍这3种补偿方式的适用范围及使用该种补偿方式的优缺点。

(1)低压个别补偿:
低压个别补偿就是根据个别用电设备对无功的需要量将单台或多台低压电容器组分散地与用电设备并接，它与用电设备共用一套断路器。

通过控制、保护装置与电机同时投切。

随机补偿适用于补偿个别大容量且连续运行(如大中型异步电动机)的无功消耗，以补励磁无功为主。

低压个别补偿的优点是：用电设备运行时，无功补偿投入，用电设备停运时，补偿设备也退出，因此不会造成无功倒送。

具有投资少、占位小、安装容易、配置方便灵活、维护简单、事故率低等优点。

(2)低压集中补偿：
低压集中补偿是指将低压电容器通过低压开关接在配电变压器低压母线侧，以无功补偿投切装置作为控制保护装置，根据低压母线上的无功负荷而直接控制电容器的投切。

电容器的投切是整组进行，做不到平滑的调节。

低压补偿的优点：接线简单、运行维护工作量小，使无功就地平衡，从
而提高配变利用率，降低网损，具有较高的经济性，是目前无功补偿中常用的手段之一。

(3)高压集中补偿：
高压集中补偿是指将并联电容器组直接装在变电所的6～10kV高压母线上的补偿方式。

适用于用户远离变电所或在供电线路的末端，用户本身又有一定的高压负荷时，可以减少对电力系统无功的消耗并可以起到一定的补偿作用;补偿装置根据负荷的大小自动投切，从而合理地提高了用户的功率因数，避免功率因数降低导致电费的增加。

同时便于运行维护，补偿效益高。

推广低压异步电动机就地无功补偿

维普资讯
・３０・
电力电容器
２００２年第２期
傅光祖
（州电力局，杭浙江杭州３００）１０４
摘
要：述了三相低压异步电动机就地无功补偿是一种经济、论简单、高效、靠的无功补偿方可
法，它不仅适合乡镇分散的加工业、家庭式工业内装置的异步电动机的无功补偿，而且对工矿
的异步电动机也同样适合。并根据国产低压异步电动机Ｙ系列、ｏ２系列常用小型三相异步ｊ
电动机（５ｗ及以下）实际参数，出专用无功补偿电容器容量配置表。１ｋ的给
Ａｂｔａｔｔｓｄｉｃｓｄｔｔｉｄｉｉａｅｃｉｏｗｅｏｓｒｃ：ＩｉｓｕｓｅｈａｎｖｄｕｌｒａｔｖｅｐｒｃｍｐｅａｉｎｆｒｔｅｎｓｔｏｏｈｒｅｐｈａｅＯｓｌＷ— ｖｌａｅｓｃｏｕｓｏｔｇａｙｎｈｒｎｏｍｏｏｓｓｎｃｎｏｃｌｓｍｐｌｅｆｃｅｎｔｒｉａｅｏｎｉａ，ｉｅ，ｆｉｉｔ，ｒｌａｅｅｃｉｐｏｒｅｉｂｌｒａｔｖｅｗｅｃｏｍｐｎｓｔｏｅｈｏｅａｉｎｍｔｄ．Ｉａｏｔｃｎｎｔｏｎｌｂｅｎｔｅｓａｔｒｄｒａｐｒｅｓｎｇｆｃｏｒｏｙｅｕｓｄｉｈｃｔｅｅｕｒｌｏｃｓｉａｔｙｒｈｓｈｏｌａｔｒｏｕｅｄｆｃｏｙ，ｂｌｏｉｕｉａｅｆｓｎｈｒｎｏｕｔａｓｓｓｔｂｌｏｒａｙｃｏｕｓｍｏｔｓｉｉｅｎａｇａｔｒｅｏｒｎｍｎｓａｄｌｒｅｆｃｏｉｓ．

第四章异步电动机的功率因数与无功补偿

第四章异步电动机的功率因数与无功补偿§4-1异步电动机的功率因数与无功功率的经济当量§4-2 电动机无功补偿的分类§4-3电动机就地补偿的技术经济效益§4-4绕线型感应电动机的转子进相器§4-1异步电动机的功率因数与无功功率的经济当量工矿企业消耗的无功功率异步电动机约占70%。

不少电动机负载率很低，经常处在轻载或空载运行，功率因数普遍不高。

负载率愈低，则功率因数愈低，无功功率相对于有功功率的百分比更为显著地浪费电能。

因此对于异步电动机采用就地无功补偿以提高功率因数、节约电能，减少运行费用以及提高电能质量具有重要的意义。

用户功率因数的高低，直接关系到电网中的功率损耗和电能损耗，关系到供电线路的电压损失和电压波动，而且关系到节约用电和整个供电区域的供电质量。

但在实际电力系统中异步电动机作为传统的主要负荷使电网产生感性无功电流，这些无功电流都导致电网中产生大量的无功功率。

在无功功率传递过程中会消耗大量的有功功率率，由于安装了无功补偿容量，减少了无功功率传输而降低的有功功率损耗值与无功功率减少值的比值，即输送的无功功率减少1 kvar（或增加1 kvar 无功补偿容量）时所减少的有功功率损耗值就是无功功率的经济当量。

线路的有功功率损耗值为：安装无功补偿容量Q bch 后，有功功率损耗值为：减少的有功功率损耗为：无功补偿的经济当量为：其中C y 为无功功率通过线路时引起的有功功率损耗的单位损耗值；Q bch /Q 为无功功率的相对降低值，称为补偿度。

当补偿度很低，即Q bch <<Q 时， C bch ＝2C y ;当补偿容量很大，即Q bch >>Q 时， C bch ＝C y说明补偿容量越大，对减小有功损耗的作用越小，并非补偿容量越大越经济。

补偿容量的大小需通过技术经济比较来确定。

232232222332210101010L LP LQS R P Q P R U U P Q R R U U P P ----⨯+==⨯=⨯+⨯=+22'3322()1010bch L Q Q P P R R U U ---=⨯+⨯'32(2)10bch bch L L Q Q Q P P P R U --∆=-=⨯32232(2)10(2)10(2)(2)bch L bch bch bch LQ bch bch y Q Q P C R Q U Q QQ R QU P Q Q C Q Q Q---∆==⨯-=⨯=-=-§4-2 电动机无功补偿的分类就无功补偿原则方案来讲，电动机的无功补偿属于末端补偿，通常又称为就地补偿。

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摘要本文进行了异步电动机的运行特性分析，通过电路分析和数学推导建立了异步电动机的数学模型及等效电路。

阐述了三相异步电动机就地无功补偿的原理和作用。

最后，以8051单片微型机作为控制主体设计了智能型交流异步电动机就地无功补偿装置。

关键词：异步电动机；单片机；无功补偿；AD654芯片；功率因数AbStraCtBecause Of SUCh adVan土age Ofthe aSynchronous motOr aS Simple St，rUCture，thereliable running，the convenient service and cheap phce，n iS widely applied in alltradeS and occupatiOnS．n iS well known that motOr whiCh iS direct·on Starting haSmany malpracdces．When eleCtriCal machinery 1ight-lOading running，the power 10Seincreases，the e伍Ciency and power faCtors bOth greatly reduce．TherefOre 讧haSextremely V讧a1 Signincance tO implement efieCUve COntrOl on aSyncbronous motOr，guaran“ng the secur讧y Ofthe eleCthCal machinery， avoiding th云eleCtriCal networkimpact，enabling讧economyrunninS．ThiS paper analyZe the model and equiValent Circun Ofthe aSynchronous motOLAnerdepic“ngthetheoryOftheaSynchronousmotOrreacdvepowercompensatiOno nthe spot，we deSignathe aSynchronousmotOrreacdvepowercompensatiOndeviCe ontheSpOtbasedon 8051 SingleChipMiCrocomputer．KeywordS：ASynchrOllOUS motOr； MiCrocompUter；AD654Chip；Power factOrReacUvepowercompensatiOn；引言随着我国工农业生产的迅速发展，电能的需求量越来越大，开发和节约能源已成当务之急。

作为一种重要的动力设备，三相交流异步电动机的用电量是非常大的。

这些异步电动机一般都是按照设计的负载进行选择的，但在实际使用中，大都经常处在轻载，甚至在空载运行。

因此，“大马拉小车”的现象几乎是很普通的，如煤矿常用的胶带输送机、刮板机、绞车、压风机、机床等设备在大部分运行时间中，电动机的负荷变动都较大，其平均输出功率与最高输出功率之比一般为0．3—0．4，有的还更低。

电动机的负载率低，效率小高，电能的浪费现象十分严重。

1996年国家统计局统计数字表明，我国全国年发电量的60％为各种电机设各所消耗，其中90kW以内的中小功率异步电动机耗能占总电机耗能的7 0％，即消耗4200亿度电。

按我国今年国家规定0．5元／／kWh的电价计算，其折合人民币210亿元。

如果这些异步电动机能够节电10％，就可节约21亿元人民币。

2002年国家电力部统计数字表明，火力发电每kwh需投资约1元；。

：三峡水电每kwh需投资约1．13元，建设周期13～17年；核电每kwh需投资2—3元；其他能源(太阳能、风能、海洋能等)每kwh需投资3～5元。

若仅按中小功率异步电动机节电10％计算，其年节电量相当于三峡电站的半年发电量，可节约国家投入电站建设资金5 0亿元左右，为国家节约大量能源和费用。

异步电动机的补偿原理异步电动机定子和转子之间的关系都是电磁感应关系。

当定子绕组中通以对称的三相的交流电流时，产生旋转磁势和相应的旋转磁场，它以同步速切割转子绕组，并在转子绕组中感应出电势及电流；转子电流与旋转磁场相互作用产生电磁转矩，使转子旋转输出机械功率。

它是以磁势平衡、电势平衡、电磁感应和全电流定律为理论基础。

所以，其功率因数总是滞后的，电动机必须从电网中吸取感性无功才能正常工作。

当电动机空载时，转子转速与同步转速接近，因此转差率，藩00此时，功率因数很低，约为0.1～0.2。

当负载增加时，转子电流的有功分量增加，定子电流的有功分量也随之增加，电动机的功率因数提高，在接近额定负载时，功率因数达到最大。

当负载超过额定值时，s值变大，转子功率因数角增大，转子电流的无功分量增加，致使电动机定子功率因数重新下降。

所谓电动机无功就地补偿，就是把电容器直接并联在电动机接触器卜而或电动机接线端子上，使电动机所需要的无功大部分由并联电容器供给，电网只为电动机供给有功和少量无功，这样可以减轻电网负担，提高电网的输出能力并减少损耗。

由于控制系统以无功功率作为主要的检测及控制目标，而无功功率的计算公式如下：据此，控制系统设计了电压、电流以及功率因数测量电路，无功功率可由所测得的电压值、电流值以及功率因数值根据公式(4—1)计算得到。

同时系统还设计了显示电路以显示系统运行参数数值。

控制系统根据计算得到的无功缺额控制相应电容器组的投切，投切指令由单片机的I／0口输出给无触点丌关，为了增加I／0口的驱动能力，系统设计了驱动电路，控制系统软件的设计系统软件结构采用模块化设计，各功能模块由相应的子程序来完成，使系统软件结构清晰，便于调试和修改。

系统软件主要包含下列功能模块：(1)线电压、相电流采样及数据处理程序：(2)外中断服务程序(采样功率因数)；(3)功率因数采样数值处理程序：(4)电容器组的投切控制程序：(5)键盘与显示程序。

系统软件编程语言采用C语言，C语言是一种结构化程序设计语言，它兼顾了多种高级语言的特点，并具有汇编语言的功能。

用汇编语言编写的程序结构紧凑，效率高，但编程复杂，可读性差。

而C语言库函数丰富，运算速度快，具有良好的可移植性，而且可以实现直接对系统硬件的控制。

用C语言编写程序，可以大大缩短开发周期，提高效率，并且增加了程序的可读性结论异步电动机无功就地补偿技术，是一种节能高效、易于实现的新技术，它可以提高电动机的功率因数，减小输电线路的无功电流，降低损耗，改善电网供电质量，使负载端电压升高，电动机转速提高，出力得到保证。

同时，还可提高供电出力，延长电机智控制开关的寿命。

本设计在深入研究交流异步电动机的工作原理和运行特性的基础上，以单片机为核心，设计了智能型交流电动机就地无功补偿控制系统。

结果表明：·(1)采用单片机控制电路对电容器进行自动投／切，从硬件软件方而来提高可靠性和稳定性，大大提高了系统的性价比。

，(2)系统配置比较灵活，适应性比较强，调试比较方便，易于监视和维护，具有对无功、电压、过补偿、欠补偿进行自动判断与处理能力。

(3)系统能够实现动态补偿，不仅减轻了劳动强度，而且可以提高供电质量节约电能。

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