浅谈电动机无功功率就地补偿
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。
低压异步电动机就地无功补偿的好处及可行性
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 Ｃ Ｓ 。若对该电动机的 Ｏｔ ｐ 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＇Ｎ Ｅ＆ＯＨ ＯＬ ＧＹ ｌ 。 ；ＥＯ 蜊Ｏ 科 … ＴＥ Ｎ Ｓ … 。
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
浅议无功就地补偿技术
浅议无功就地补偿技术摘要：电网中的电力负荷大部分属于感性负荷，在运行中向这些设备提供相应的无功功率。
在电网中安装并联电容器等无功补偿设备以后，可提供感性电抗所消耗的无功功率，减少了电网电源向感性负荷提供、由线路输送的无功功率。
本文对无功就地补偿技术进行了探讨。
关键词：无功补偿；就地补偿；技术；探讨电网中的电力负荷，如：电动机、变压器等，大部分属于感性负荷，在运行过程中需向这些设备提供相应的无功功率。
在电网中安装并联电容器等无功补偿设备以后，可以提供感性电抗所消耗的无功功率，减少了电网电源向感性负荷提供、由线路输送的无功功率。
由于减少了无功功率在电网中的流动，因此，可以降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗，这就是无功补偿。
无功补偿可以提高功率因数，是一项投资少、收效快的降损节能措施。
电网中常用的无功补偿方式包括①集中补偿：在高低压配电线路中安装并联电容器组；②分组补偿：在配电变压器低压侧和用户车间配电屏安装并联补偿电容器；③单台电动机就地补偿：在单台电动机处安装并联电容器等。
加装无功补偿设备，不仅可使功率消耗减小，功率因数提高，还可以充分挖掘设备输送功率的潜力。
确定无功补偿容量时，应注意以下两点：①在轻负荷时要避免过补偿，倒送无功造成功率损耗增加，也是不经济的。
②功率因数越高，每千瓦补偿容量减少损耗的作用将变小，通常情况下，将功率因数提高到0.95就是合理补偿。
无功补偿具有以下显著的优点：1、改善电能质量电网中无功补偿设备的合理配置，与电网的供电电压质量关系十分密切。
合理安装补偿设备可以改善电压质量。
负荷(P+JQ)电压损失ΔU简化计算如下：ΔU=(PR+QX)/U(1)式中U-线路额定电压，kVP-输送的有功功率，kWQ-输送的无功功率，kvarR-线路电阻，ΩX-线路电抗，Ω安装补偿设备容量Qc后，线路电压降为ΔU1，计算如下：ΔU1=[PR＋(Q－Qc)X]/U(2)很明显，ΔU1＜ΔU，即安装补偿电容后电压损失减小了。
电动机无功就地补偿
图 ２ 无功补偿计算矢量圈
工矿企业供 电系统 中，大部分负载是功率 因数
仅为 Ｏ ０ ０８ ＋ —． ７ ５的中小型低压三相异步 电动机 。它
２ 电容量 （ ）的计算 ． ２ Ｃ
一
般补偿电容器按 △接线如图 １ 所示 ，流过电
Ｉ ｘ￣ ＝ ３ Ｃ ｔ ／ ｌ ∞ Ｕｈ ＝
造成供 电系统功率因数较低 ，电源设备的容量得不 到充分利用 ，同时使输 电线路的损耗增大 。一般工
２１ 电容器 功率计 算 ．
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设补偿前后 ，视在功率分别为 ｓ 和 ｓ 。 ，功率 因
Ｌ ，Ｌ 一 ｃ ， ㈩ Ｊ－ Ｌｏ ］ ＼ —ｓ 晋８ Ｊ ０ ／ “ 。
收稿 日期 ：０ ６ ０ — ７ 修 回 日期 ：０ ６ ０ — ８ ２０—３ ２ ； ２０ — ３ ２ 作者简介 ： 秀萍 （ ９ ０ ） 女 ， 赵 １７ 一 ， 山西大同人 。 ９ １年 ７月毕 １９
业 于山西大 同煤炭工业学校 。
可见 ，电力线路损耗与线路电流的平方成正比
ｒ 与 视 存 功 塞 的 平 肯 成 丁 、 而 与 功 蛊 ｌＩ 的 平 即 Ｆ 天
ｋ ａ ｖｒ ｋ ａ ｖｒ
某用 户要在 Ｐ ＝ Ｉ
６ Ｗ ．ｃｓ ０ｋ ｏ￣ ｏ＝０８和 ．
Ｐ ＝４ Ｗ， ｃ ｓ２＝ ２ ０ｋ ０
０ ． 负 载系 统 电容 ６的 器 补 偿 使 总 ｃ ＝ ｏ ０ ，如图 ３ ． ９ 所示有功 功率之和： 无功功率之和：
小于电动机空载 电流；二是电容器补偿容量应小于
电动机无功功率就地补偿探讨
故障时，由于接入母差保护的 0.2 级 CT 绕组因为具有保安特性， 月后的全所启动送电造成影响。
互感器铁芯迅速饱和，二次电流不会随一次电流的增大而增大，从
而使该绕组接进母线小差保护的电流参量值在区外金属性接地故
收稿日期：2011－03－08
障条件下时变化不大，而这将会造成接入母线小差差流增大，从而
确认此组 CT 在安装过程中 B 相一次部分接反，该局当即组织相关 难，但是省时省力，只需调整二次接线，也无需进行除 25 M 开关外
人员进行分析并与厂方技术人员进行核对，经过查找厂家的 CT 一 的其他一次设备停役操作。12 月 7 日，经过我省中调继保处和设
次施工安装图，发现 25 M 开关 B 相 CT 施工安装图标示错误，导致 计院的确认，220 kVⅠ－Ⅱ母母线联络开关 25 M 的 CT 二次线进行
投入正常的运行。
采用。
直接补偿一般用于供电距离≥10 m，对于高压电机，为限制线
路电流还有最小供电距离（L）的限制［5］。
［参考文献］
2.2 控制型分级补偿
［１］ 姜宁，王春宁，董其国．无功电压与优化技术问答［Ｍ］．北京：中国
电容的投入按照电机供电线路无功需量分级投入的方式为控
电力出版社，２００６
制型分级补偿。 对于负载波动较大的电动机，采用直接补偿方式不可避免地
沧变相同厂家的 HGIS 设备，在发现海沧变母联 CT 一次接反后，
在这种情况下，当母联投入运行时，会造成 25 M 开关电流测 相关人员立即组织厂家对东台变电所的 220 kV 母联开关 CT 进行
量不精确；更严重的是，当母线发生区外故障，尤其是金属性接地 检查，发现也存在同样问题，由于发现及时，立即整改，没有对 4 个
电动机无功功率就地补偿探讨
三垫
电动机 无功功率就 地补偿探 讨
王 易平
（ 西安铁路 职业技术学院 ， 陕西 西 安 ７ ０ １） １０ ４
摘 要 ： 过 对 电动 机 无 功功 率 就 地 补 偿 的分 析 ， 对 实 际 运 用 中存 在 的补 偿 容 量 以及 补 偿 方 式 等 问 题 ， 讨 了 直 接 型 补 偿 、 制 型 补 偿 的 通 针 探 控
因数较 低 。
（） ｏ￣ ： ２ ｃ ｓ ２ 目标功 率 因数取 值 不宜 过 高 。经济 性 分析 的结 论是
ｃｓ ．２１］ ｏ￣ ≤０９ ］ 。高于 此值 会增 Ｄｉｌ 装置 的成本 ， 不偿 失 。 ｏ ｒ， ｌ偿 得
暮 一
（） ： 取 电机 最 高 负荷 时 的有 功 功率 ， 不 是 电动 机 的额 ３ 应 而
击 电流可 能对 电子 元件 产生 破坏 作用 。 ３３２ 对保 护产 生 的影 响 ．．
备 用
３
母 差
７
４过 流
６ 流 过
４
６保 护
７
保 护 备 用
３ １
母 差
９
因保 护接入 测量 绕组 ， 一次 设备发 生 短路 故障 时 ， 当 一方 面 因
接 线 方 法 、 用 场 合 和 注 意 事 项 ， 提 出 了 电 容容 量 的 计 算 方 法 。 适 并 关键 词 ： 电动 机 ； 功 损 耗 ： 地 补 偿 ； 偿 容 量 ： 制 方 式 无 就 补 控
Ｏ 引 言 工业 消耗 的无功 功率 中 ， 电动机 约 占 ７ ％左 右 … ， ０ 电动 机属 于 电感 性负荷 ， 自然 功率 因数 一般 都 比较 低 ， 其 约在 ０７ ～０ ０ 间 。 ． Ｏ ． 之 ８ 值得 注意 的是 ， 机 电设 备配 置 时 ， 遍存 在 着“ 马拉 小车 ” 在 普 大 的现 象， 使得 电动机 运行 功率 因数及 综合 效 率更低 。电动机 无 功功率 就 地 补偿 ， 是提 高 电动 机运行 功率 因数 、 少线 路损 耗 的重 要途径 。 减 电动机 无 功功 率 就地 补偿 的 目的 是把 电动 机 所 需要 的 无功 电 流局 限在 电动 机设 备 的终 端 ， 实现 无功 功 率就 地 平衡 。 实施 中补 偿 装 置 常 出现补 偿效 果 差 、 电机 自励 、 电压 过 高 以及 电容 器烧 损 等 端 事故 。本文 针 对 电动机 就 地无 功补 偿 装置 的常 见 故 障 ，从 补偿 容 量 、 入位 置 、 接 控制 方 法等 方面 进行 技 术探 讨 。
电机就地补偿省电吗？电机无功功率就地补偿
电机就地补偿省电吗？电机无功功率就地补偿
电机就地补偿：即电机无功功率就地补偿，简称无功补偿。
就地补偿与集中补偿相对。
两者在电力供电系统中都起提高电网的功率因数的作用，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境。
所以无功功率补偿在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。
合理的选择补偿装置，可以做到最大限度的减少电网的损耗，使电网质量提高。
反之，如选择或使用不当，可能造成供电系统，电压波动，谐波增大等诸多因素。
一般来说，电动机无功补偿容量的计算方法，有以下两种：
1、空载电流法
Qc=3(Uc²/Ue²)*Ue*Io*K1。
说明：
I0——电动机空载电流；
Uc——电容器额定电压（kv）；
Ue——电动机额定电压；
K1——推荐系统0.9。
2、目标功率因数法
Qc=P(1/(cosφe²-1)-1/(cosφ²-1))*K2。
说明：cosφe——电动机额定功率因数；
K2——修正系数；
cosφ ——电动机补偿后的目标功率因数；
P——电动机额定功率；
Ue——电动机额定电压；
推荐cosφ在0.95~0.98范围内选取。
3、如果你不想计算，那么就按一般电工使用的大概法来定容量吧，比如根据普遍的经验公式：电动机功率的20%——30%，也就是假如45KW电机，那么补偿电容量就是45*0.2＝9KVAR电容量，如此算法。
但是在补偿之前你一定要知道电机的功率因数是多少，目标值是多少，要有目标地去做补偿，当然最合适的办法就是查表，如上图表，电机功率因数高了那么当然就省电了。
电动机无功功率的就地补偿
电动机无功功率的就地补偿来源：互联网时间：2007-5-16 9:05:59摘要：介绍了电动机无功功率就地补偿时,电容器容量的选择方法和接线方式,分析了并联电容器损坏的原因,提出增加并联补偿电容器的额定标称电压是防止电容器损坏的有效方法。
关键词：无功功率就地补偿电容器电动机电动机无功功率就地补偿技术是国家推广的一项节电项目。
大力推广这一新技术,对节能具有十分重要的意义。
在煤矿井下,由于低压供电负荷距离变压器较远,采用电动机无功功率就地补偿技术除了节约电能外,还可降低线路压降、使电动机易于起动。
1、电动机就地补偿容量的选择电动机就地补偿容量的选择,一般应以空载时补偿其功率因数至1为宜,不能以负荷情况计算。
因为以空载情况补偿,则满载时仍为滞后。
若以负荷情况补偿至cos=1,空载(或轻载)时势必过补偿(即功率因数超前)。
过补偿的电动机在切断电源后,由于电容器之放电供给电动机以励磁,能使仍在旋转的电动机成为感应发电机,而使电压超出额定电压好多倍,对电动机的绝缘和电容器的绝缘都不利,因此,感应电动机就地补偿的电容器容量可由下式确定:QC≤1.732UNI0式中:QC—就地补偿电容器的三相总容量,kW;UN—电动机的额定电压,kV;I0—电动机的空载电流,A。
防止电动机产生自激的电容器容量可按下式选用:QC=0.9×1.732UNI0=1.5588UNI0就地补偿电容器容量选择的主要参数是电动机的励磁电流,因为不使用电容器可以造成电动机自激是选用电容器容量的必要条件。
由于电动机的功率因数与负载率、极数和容量有很大关系,负载率越低,功率因数越低;极数越多,功率因数也越低;同时,容量越小,功率因数也越低。
电动机电容器制造厂订做6.9kV 标称电压的高压电容器和0.45kV标称电压的低压电容器。
2、电容器的过电压2.1电容器的无功功率与运行电压的平方成正比在正弦波电压条件下,电容的无功功率为:Q=UI=U2/XC=ωCU2从上式中可以清楚看出,Q与U2成正比,当电容器的运行电压为额定电压的90%时,无功功率Q降低了19%,而当运行电压为额定电压的110%或120%时,无功功率分别增加了21%或44%。
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浅谈电动机无功功率就地补偿论文导读：现代工矿企业中，三相异步电动机是最常用的电气设备之一，在企业的生产设备中占有相当大的比例。
由于它们都是电感性负荷，所以在企业内部的生产运行中，功率因数一般都比较低，需要从电源中吸收大量的无功功率，才能正常工作，给企业造成较大的电压损失和电能损耗。
4.4应避免电容器和电动机产生自激电压。
关键词：电动机，电容器，就地无功补偿，无功功率
0.概述
现代工矿企业中，三相异步电动机是最常用的电气设备之一，在企业的生产设备中占有相当大的比例。
由于它们都是电感性负荷，所以在企业内部的生产运行中，功率因数一般都比较低，需要从电源中吸收大量的无功功率，才能正常工作，给企业造成较大的电压损失和电能损耗。
无功补偿是指采用另加无功补偿装置的办法，让无功负荷与无功补偿装置之间进行无功功率交换，以提高系统的功率因数，降低能耗，从而大大减少供电线路，改善电网电压质量。
许多企业一般都是在企业内部配电室里低压母线上集中安装一些电容器柜，对变配电系统的无功功率进行补偿，这对于提高企业内部的供电能力，节约变配电损耗都有积极作用。
可是，由于企业内部的电动机大都通过低压导线连接，分散在各个生产车间，形成企业内部的输配电网络，由此，大量的无功电流仍然在企业内部的输配电线路中流动，这些无功电流在企业内部所造成的损耗，依然不能解决。
电动机无功功率就地补偿，就是把电动机所需要的无功电流局限在电
动机设备的最终端，实现无功功率就地平衡，使得整个变配电网络的功率因数都比较高，有效地减少输配电线路的无功损耗。
1.三相异步电动机运行功率因数及损耗
三相异步电动机运行时，所消耗的功率包括有功功率和无功功率两个分量。
有功功率是用于电动机产生机械转矩并且驱动负载所需的功率，它的电流随负载的增加而增加，而无功功率，则是用于电动机内部的电场与磁场随着电源频率的反复变化，在负载与电源之间不断地进行能量交换时所消耗的功率。
无功电流在负载变化的情况下，其变化很微小，在相位上，电流的变化总是滞后于电压90°，所以是纯电感性质的。
在实际运行中，电源供给电动机的总电流是有功电流和无功电流的矢量和，当电动机处于满负荷运行时，有功电流大于无功电流，总电流的功率因数较高，而当负载下降时，有功电流减小，无功电流基本不变，所以功率因数降低。
可以这样认为：当电动机的输出功率一定时，功率因数越低，就意味着其所需的无功功率越大，因而造成的损耗也较大。
实践证明，无功功率所产生的电能损耗，主要是发生在输配电线路上的，对于那些距离电源较远，线路电阻比较大，电动机运行功率因数低的终端设备，所造成的无功损耗就更加突出了。
2.无功功率就地补偿原理及电容量的选择
2.1因为在电容负载中产生的超前无功电流与在电感负载中产生的滞后无功电流能够相互补偿，所以在电动机电源终端并联一个适当容量的电容器，就可以使电动机所需的无功电流大部分由并联的电容器供
给，从而减少输配电线路上的总电流，降低线路损耗。
若对该电动机的无功功率进行就地补偿，使其无功功率为Q2，视在功率为S2。
这时我们可以看出，就地并联安装了一个Qc＝(Q1-Q2）的无功电容量以后，电动机从电源吸收的无功功率就由原来的Q1减到Q2，视在功率S2＜S1，功率因数得到提高。
很显然，无功功率就地补偿后，就等于减少了线路输送的视在功率。
发表论文。
2.2在给电动机选择补偿电容量时，根据电动机功率的大小，以及补偿前后的功率因数值进行如下选择：
即：Qc=Q1-Q2
Qc——补偿电容量
P——电动机功率
一般情况下，选择的补偿电容量，只要能够补偿0.9～0.95就可以了，不宜选择过高补偿，否则会使投资费用大幅度增加。
在选择补偿电容量时，如果无法确定电动机的运行功率因数值，也可以根据以下的经验公式进行选择：
即：Qc＝(1／4～1／3）P
这种选择一般可以达到补偿要求，而且不会出现过补偿的情况。
3.无功功率就地补偿的经济效益
从以上的分析中，我们了解到，电动机无功功率就地补偿后，实际上是节约了线路输送的视在功率，而视在功率转换为有功功率，就相当于节约了有功功率。
△P——相当于节约的有功功率
△S——节约的视在功率
P——电动机有功功率
S1——补偿前的视在功率
I1——补偿前线路电流
则其节电率为：
×100%＝11.76%
电流节约率：(I1-I2)/ I1×100%＝(105-94)/105×100%＝10.48%
电流节约率＜η说明补偿正确。
注意：电流节约率不等于节电率。
如果每年按运行250天计算，则年可节电为：
(1.73×380×105×0.85×0.1176×24×250)/1000
＝41400kWh
每kWh电价按0.5元计算，年可节约电费：
0.5×41400=20700元
每kVar电容量以55元的价格计算，投资回收期为：
T=(19×55×250)/(20700)=13天
可见，无功功率就地补偿，是一种投资少，见效快的节电措施，仅节约线损这一项，一般在一个月以内就可收回投资。
4.补偿电容器的安装位置及注意事项
4.1安装就地补偿电容器时，应把它并接到电动机控制接触器的负荷侧，或者电动机的进线端，使之与电动机一起投入一起停用。
但对于Y-△起动的电动机，应将补偿电容器的三个接线端子连接到电动机的
D4、D5、D6三个端子上，使电动机在Y连接起动时，同时也将三相电容器短接起来，当起动完毕后，电动机进入△连接运行时，电容器与电动机绕组并联，投入正常的运行。
发表论文。
4.2安装补偿电容器的电动机，不能承受反转或反接制动。
4.3电动机仍在继续运转，并产生相当大的反电势时，不能再起动。
发表论文。
4.4应避免电容器和电动机产生自激电压。
5.电动机无功功率就地补偿的应用范围
5.1长期连续运行的电动机，经常轻载或空载运行的电动机。
5.2离供电变压器距离较远的电动机，一般不小于10米。
5.3单台容量较大的电动机，一般高压电动机不小于90千瓦，低压电动机不小于5.5千瓦。
参考文献[1]三相异步电动机经济运行. 国标(GB12497-1995).[2]供配电系统设计规范. 国标(GB50052－1995).。