电动机无功功率的就地补偿
电动机知识
电动机无功功率的就地补偿
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U 2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%。
2.2运行电压升高,使电容器的发热和温升都增加
电容器中由于介质损失引起的有功功率损失PS,可用下式表示: PS=ωCU2tgδ
从上式中可以看出,电容器的功率损耗和发热量也随着电压值的平方变化,运行电压的升高,会使电容器的温度显著增大。当过电压太高时,就会导致热不平衡,最后造成电容器损坏。
Domain:https://www.docsj.com/doc/6b2969165.html, dnf辅助More:d2gs2f 2.3 电容器的寿命随电压的升高而缩短
电容器内部的绝缘介质在长期高电场作用下产生老化作用,使电容器绝缘强度逐渐降低而发生击穿。电容器绝缘介质的电场强度愈高,老化愈快,电容器绝缘介质的寿命也愈短。研究认为,当电压增加15%时,其寿命就可以缩短到运行于额定电压时的32.7%～37.6%左右。因此,严格要求电容器运行电压在允许范围之内,是保证电容器安全运行的重要措施。根据相电力电容器运行电压的标准规定,电容器不要在超过1.1倍额定电压下长期运
行。
2.4 补偿电容器串联的影响
当每相之间的电容器组是由几个单台电容器串联以后再接入电网时,由于各台电容值的差异,而承受的电压并不一致,也会引起过电压(制造标准上允许的误差为±10%,过电压即可达到20%)。另外,对于中性点不接地的接线电容器组,相间电容差值也会产生三相电压的不平衡。
2.5 串联电抗器的影响
当接入网络的电容器组采用串联6%的电抗器以防止高频谐波共振时,要考虑到加装电抗器后引起加于电容器组上端电压的升高,以免产生长期过电压运行。
2.6 应提高补偿电容器的额定电压
目前我国生产的移相电容器其额定电压是按照电力系统的标准电压而设计的,例如0.4kV/6.3kV/10.5kV等,如果这些电容器接在变电所或在变电所附近,由于送电端的关系,其母线运行电压往往高于电容器的标称电压,例如0.4kV或6.9kV或者11.5kV,在此基础上往往又可能在10%的过电压下持续运行,尤以轻负荷时更为严重,这样将严重地影响到电容器的使用寿命。因此有必要向电力电容器制造厂订做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。
3、电容器的过电流和过负荷
3.1电容器的过电流和过负荷
移相电容器的过电流和过负荷主要是由于运行电压的升高或高次谐波的畸变两个原因引起的。第一机械工业部标准JB1629-75对移相电容器规定,必须能在由于电压升高或高次谐波引起的不超过1.3倍的额定电流下长期工作。如果电容器组的过电流和过负荷超过厂家规定的允许范围时,应将电容器组从电源上
断开,并采取相应措施加以解决后方可投入运行。
3.2电容器的电流和无功负荷的关系
三相电容器的额定电流和额定无功功率的关系如下:
IN=QC/1.732UN
运行中的三相电容器无功负荷功率和运行电流的关系如下:
Q=1.732UI
3.3防止谐波共振过电压和电容器严重过负荷
若安装地点运行电压并不高,但电容器过流又很严重,则应主要考虑波形畸变的问题,首先应对附近用户负荷性质进行了解,分析其谐波成分及比例,找出产生谐波的原因。当网络有谐波源并影响到电容器安全运行时,可以在电容器回路中串联一组电抗器,其感抗值的选择应该在可能产生的任何谐波下均使电容器回路的总电抗为感抗而不是容抗,从根本上消除产生谐波的可能。电抗器感抗值XL按下式计算:
XL=KXC/n2
式中:XC—补偿电容器的工频容抗,Ω;
n—可能产生的最低谐波次数;
K—可靠系数,一般取1.2～1.5。
可能产生的最低谐波次数,一般取n=5,则:
XL=1.5X5/n2=0.06XC
我国用于6kV和10kV电容器的电抗器,一般为三相铁芯式,电抗器的额定电流应稍大于电容器的电流。但应注意,由于串联电抗器的结果,加于电容器上的电压U c升高了,其值为:
UC=UXC/(XC-XL)
如果系统电压较高,要防止由于加装电抗器引起的电容电压长期过运行。
4、就地补偿的接线方式
4.1直接起动和降压起动的电动机的补偿接线
对直接起动或以变阻器、电抗器、自耦变压器起动的高低压三相异步电动机,电动机无功功率就地补偿装臵的电容器可以直接和它的出线端子相连接,电容器和电动机之间不需要装设任何开关设备。当电动机和电源脱离之后其绕组即为电容器放电电阻,因此不必专设电容器的放电装臵。高压电动机的就地补偿装臵,一般串联接入6%容抗值的三相电抗器,以防止高频谐波共振对电容器造成的损害。
4.2星—三角起动器起动的电动机的补偿接线
对于采用星—三角起动器起动的异步电动机,最好采用三台单相电容器,每台电容器直接并联在电动机每相绕组的两个端子上,使电容器的接法总是和电动机绕组的接法相一致,电容器和电动机之间也不需要装设开关设备。
4.3煤矿井下中央变电所水泵电机的补偿
根据《煤矿安全规程》,煤矿井下中央变电所水泵电动机需要装设三组,一组使用,一组备用,一组检修。而电容补偿设备可以只装设一组,三台电动机共用,采用成套设备。当电动机起动时,其控制柜的辅助开关接点接通电容器柜的高压真空接触器,当电动机退出运行时,控制柜的辅助开关断开电容器柜的高压真空接触器。由于电容器柜采用单独的保护和控制,其可靠性较高,但应安装专用电容放电装臵(一般用电压互感器作为放电装臵)。
4.4起动困难的低压电动机的补偿接线
煤矿井下低压电动机经常因供电距离太远造成起动困难,这时可以采用电动机无功功率就地补偿技术,为了提升负载端电压,可以适当增加补偿电容器的容量,当电容器的容量达到一定数量时(即过补偿),负载端的电压有可能达到或超过电源电压。当
然,正常使用时不必要做到负载端的电压达到电源电压,否则线路有功损耗将增大。为了避免造成电动机的自激,电容器组使用单独的真空接触器控制,真空接触器由电动机控制接触器的辅助接点控制通断,当电动机脱离电源时电容器也脱离电动机。电容器组应设专用放电电阻或AD15型长寿节能电容放电信号灯。
5、结语
电动机无功功率就地补偿装臵主要的应用范围为单向旋转的负载,如水泵、风机、压风机、球磨机等,不适用于双向旋转的设备,也不适用于频繁点动的设备。
电动机采用无功功率就地补偿技术具有很多优点,可以节约有功电量8%～15%,节约无功功率50%～80%;还能够减少线路输送电流15%～30%,达到进一步节约线路损耗和变压器损耗的目的。选用电容器时应提出订货的特殊要求,要求电容器标称电压比原来提高10%,即高压为6.9kV或11.5kV,低压为0.45kV,这样做可以提高电容器的使用寿命,同时也简化了电容器的保护,减少了电容器的事故率。
〃应用相控电动机节电器的节电率计算
〃三相异步电动机的定、转子电路分析
〃整体节电约两成开关磁阻电机引发节能
〃电动机节电方法与技术原理剖析
〃三相异步电动机的调速特性
〃相控节电技术原理及其应用
〃软启动和变频器的区别有哪些？
〃电机启动的几种方式
〃三相异步电动机的机械特性
〃应如何计算电动机的每小时用电量
〃电动机为什么能节电哪些因素影响节电
〃变频器节能多少或节电率高低的几点原则
〃三相异步电动机的基本结构和参数
〃相控技术给散货码头节电带来突破
〃对电动机进行无功补偿应注意谐波危害
〃无功就地补偿技术
〃相控轻载电机节电技术原理及适用范围
〃三相异步电动机的七种调速方式
〃三相异步电动机的制动特性
〃继电器的选用及继电器的应用
〃马达保护器的应用
〃一例08机主电机温升过高的故障原因及后
〃美科学家造出世界最小的纳米电动机
〃电动机低压无功补偿容量表
〃电动机进行无功补偿时谐波危害
〃高压电动机无功就地补偿装臵应用
〃仿真三相异步电动机正反转运行状态的电
〃马达保护器
〃无功补偿经的济效益分析
〃对变频电力设施轴承的效用探究
匿名
随着起重机的不断发展，传统控制技术难以满足起重机越来越高的调速和控制要求。在电子技术飞速发展的今天，起重机与电子技术的结合越来越紧密，如采用PLC取代继电器进行逻辑控制，交流变频调速装臵取代传统的电动机转子串电阻的调速方式等。在选型对比基础上，本项目电动机调速装臵采用了先进的变频调速方案，变频器最终选型为ABB变频器
ACS800，电动机选用专用鼠笼变频电动机。在众多交流变频调速装臵中，ABB变频器以其性能的稳定性，选件扩展功能的丰富性，编程环境的灵活性，力矩特性的优良性和在不同场合使用的适应性，使其在变频器高端市场中占有相当重要的地位。ACC800变频器是ACS800系列中具有提升机应用程序的重要一员，
它在全功率范围内统一使用了相同的控制技术，例如起动向导，自定义编程，DTC控制等，非常适合作为起重机主起升变频器使用。本文结合南京梅山冶金发展有限公司设备分公司所负责维修管理的宝钢集团梅钢冷轧厂27台桥式起重机变频调速控制系统，详细介绍ACC800变频器在起重机主起升中的应用。
1DTC控制技术
DTC（直接转矩控制，DirectTorqueControl）技术是ACS800变频器的核心技术，是交流传动系统的高性能控制方法之一，它具有控制算法简单，易于数字化实现和鲁棒性强的特点。其实质是利用空间矢量坐标的概念，在定子坐标系下建立异步电动机空间矢量数学模型，通过测量三相定子电压和电流（或中间直流电压）直接计算电动机转矩和磁链的实际值，并与给定转矩和磁链进行比较，开关逻辑单元根据磁链比较器和转矩比较器的输出选择合适的逆变器电压矢量（开关状态）。定子给定磁链和对应的电磁转矩的实际值，可以用定子电压和电流测量值直接计算得到。在计算中，只需要一个电动机参数―――定子电阻，这一点和几乎需要全部电动机参数的直接转子磁链定向控制（矢量控制）形成了鲜明对比，极大地减轻了微处理器的计算负担，提高了运算速度
。直接转矩控制结构较为简单，可以实现快速的转矩响应
（不大于5ms）。
2防止溜钩控制
作为起重用变频系统，其控制重点之一是在电动机处于回馈制动状态下系统的可靠性（"回馈"是指电动机处于发电状态时通过逆变桥向变频器中间直流回路注入电能），尤其需要引起注意的是主起升机构的防止溜钩控制。溜钩是指在电磁制动器抱住之前和松开之后的瞬间，极易发生重物由停止状态出现下滑的现象。
电磁制动器从通电到断电（或从断电到通电）
需要的时间大约为016s（视起重机型号和起重量大小而定），变频器如过早停止输出，将容易出现溜钩，因此变频器必须避免在电磁制动器抱闸的情况下输出较高频率，以免发生"过流"而跳闸的误动作。
防止溜钩现象的方法是利用变频器零速全转矩功能和直流制动励磁功能。零速全转矩功能，即变频器可以在速度为零的状态下，保持电动机有足够大的转矩，从而保证起重设备在速度为零时，电动机能够使重物在空中停止，直到电磁制动器将轴抱住为止，以防止溜钩的发生。直流制动励磁功能，即变频器在起动之前自动进行直流强励磁，使电动机有足够大的起动转矩，维持重物在空中的停止状态，以保证电磁制动器在释放过程中不会发生溜钩。
3系统硬件配臵
梅钢冷轧桥式起重机上应用的ACS800变频器调速系统由电控柜，大小车变频控制柜，起升变频控制柜，联动控制台等组成。主起升采用1台ACC800变频器驱动1台起升专用电动机，并在电动机轴尾安装1台速度编码器，做速度反馈用。
该速度编码器用来提高低速状态下电动机模型的速度和转
矩计算精度，保证转矩验证，开闭闸等功能。主起升采用斩波器加制动电阻实现制动功能，斩波器与制动电阻串联后接入变频器整桥与逆变桥之间的直流回路中，并由变频器根据中间直流回路电压高低控制斩波器接通与否（即控制制动电阻的投切）。变频器配有RPBA201接口卡件，提供标准的Profibus2DP 现场总线接口，用于与PLC通信控制，并接收PLC发来的开，停车命令和速度设定值等控制参数。
4起升变频器功能参数设臵
ABB变频器在出厂时，所有功能码都已设臵。
但是，起重机变频调速系统的要求与工厂设定值不尽相同，所以，ACC800中一些重要的功能参数需要重新设定。
（1）起动数据（参数组99）
参数99102（用于提升类传动，但不包括主/从总线通信功能）：CRANE；参数99104（电动机控制模式）：DTC（直接转矩控制）；参数99105～99109（电动机常规铭牌参数）：按照电动机的铭牌参数输入。
（2）数字输入（参数组10）
参数10101～10113（数字输入接口预臵参数）：按照变频器外围接口定义进行设臵，限于篇幅，不再赘述。
（3）限幅（参数组20）
参数20101（运行范围的最小速度）：-1000 r/min（根据实际电动机参数进行设定）；参数20102（运行范围的最大速度）：1000r/min（根据实际电动机参数进行设定）；参数20103（最大输出电流）：120%；参数20104（最大正输出转矩）：150%；参数20104（最大负输出转矩）：-150%；参数20106（直流过压控制器参数）：OFF（本例中ACC800变频器使用了动力制动方式，此参数设为OFF后，制动斩波器才能投入运行）。
（4）脉冲编码器（参数组50）
参数50101（脉冲编码器每转脉冲数）：1024；参数50103（编码器故障）：FAULT（如果监测到编码器故障或编码器通信失败时，ACC800变频器显示故障并停机）。
（5）提升机（参数组64）
参数64101（独立运行选择）：FALSE；64103（高速值1）：98%；64106（给定曲线形状）：0（直线）；参数64110（控制类型选择）：FBJOYSTICK.（6）逻辑处理器（参数组65）参数65101（电动机停止后是否保持电动机磁场选择）：TRUE（在电动机停止后保持电动机磁场为"ON"）；参数65102（ON脉冲延时时间）：5s.（7）转矩验证（参数组66）参数66101（转矩验证选择）：TRUE（转矩验证有效，要求有脉冲编码器）。
（8）机械制动控制（参数组67）
参数67106（相对零速值）：3%；参数67109（起动转矩选择器）：AUTOTQMEM（自动转矩记忆）。
（9）给定处理器（参数组69）
参数69101（对应100%给定设臵电动机速度）：980r/min （根据实际电动机参数进行设定）；参数69102（正向加速时间）：3s；参数69103（反向加速时间）：3s；参数69104（正向减速时间）：3s；参数69105（反向减速时间）：3s.（10）可选模块（参数组98）
参数98101（脉冲编码器模块选择）：RTAC2 SLOT2（脉冲编码器模块类型为RTAC，连接接口为传动控制单元的选件插槽2）；参数98102（通信模块选择）：FIELDBUS（激活外部串行通信并选择外部串行通信接口）。
5试运行
变频调速系统的功能参数设定完后，就可进行系统试运行。应先在变频器操作盘上进行速度给定，手动起动变频器，让起升电动机空载运转一段时间，并且这种试运行可以在5，10，15，20，25，35，50Hz等几个频率点进行，注意观察电动机的运转方向是否正确，转速是否平稳，显示数据是否正确，温升是否正常，加减速是否平滑等
。单台变频器试运行正确后，再接入脉冲编码器模块进行速度闭环调试，试运行起升机构变频调速系统。
起升变频器手动运行无误后，就可接入PLC控制系统，进行整机联调。整机联调中，关键要注意观察变频器起动与停止时，主起升机械制动器的开闭反应是否快速，钩头是否存在溜钩现象等。
其次还要注意观察钩头在下降过程中，制动单元和制动电阻投运后，其温升是否正常。在重物下放过程中，重物的势能会释放出来，此时电动机将工作在反向发电状态。在钩头下降过程中，电动机通过逆变桥向变频器中间直流回路充电，当直流回路的电压高于变频器系统设定值时，变频器控制斩波器接通，进而使制动电阻投入工作，以消耗变频器中间直流回路多余的电能，确保变频器中间直流回路电压稳定在一个特定电压范围内。
随着起重机的不断发展，传统控制技术难以满足起重机越来越高的调速和控制要求。在电子技术飞速发展的今天，起重机与电子技术的结合越来越紧密，如采用PLC取代继电器进行逻辑控制，交流变频调速装臵取代传统的电动机转子串电阻的调速方式等。在选型对比基础上，本项目电动机调速装臵采用了先进的变频调速方案，变频器最终选型为ABB变频器ACS800，电动机选用专用鼠笼变频电动机。在众多交流变频调
速装臵中，ABB变频器以其性能的稳定性，选件扩展功能的丰富性，编程环境的灵活性，力矩特性的优良性和在不同场合使用的适应性，使其在变频器高端市场中占有相当重要的地位。ACC800变频器是ACS800系列中具有提升机应用程序的重要一员，
它在全功率范围内统一使用了相同的控制技术，例如起动向导，自定义编程，DTC控制等，非常适合作为起重机主起升变频器使用。本文结合南京梅山冶金发展有限公司设备分公司所负责维修管理的宝钢集团梅钢冷轧厂27台桥式起重机变频调速控制系统，详细介绍ACC800变频器在起重机主起升中的应用。
1DTC控制技术
DTC（直接转矩控制，DirectTorqueControl）技术是ACS800变频器的核心技术，是交流传动系统的高性能控制方法之一，它具有控制算法简单，易于数字化实现和鲁棒性强的特点。其实质是利用空间矢量坐标的概念，在定子坐标系下建立异步电动机空间矢量数学模型，通过测量三相定子电压和电流（或中间直流电压）直接计算电动机转矩和磁链的实际值，并与给定转矩和磁链进行比较，开关逻辑单元根据磁链比较器和转矩比较器的输出选择合适的逆变器电压矢量（开关状态）。定子给定磁链和对应的电磁转矩的实际值，可以用定子电压和电流测量值直接计算得到。在计算中，只需要一个电动机参数―――定子电阻，这一点和几乎需要全部电动机参数的直接转子磁链定向控制（矢量控制）形成了鲜明对比，极大地减轻了微处理器的计算负担，提高了运算速度
。直接转矩控制结构较为简单，可以实现快速的转矩响应（不大于5ms）。
2防止溜钩控制
作为起重用变频系统，其控制重点之一是在电动机处于回馈制动状态下系统的可靠性（"回馈"是指电动机处于发电状态时通过逆变桥向变频器中间直流回路注入电能），尤其需要引起注意的是主起升机构的防止溜钩控制。溜钩是指在电磁制动器抱住之前和松开之后的瞬间，极易发生重物由停止状态出现下滑的现象。
电磁制动器从通电到断电（或从断电到通电）
需要的时间大约为016s（视起重机型号和起重量大小而定），变频器如过早停止输出，将容易出现溜钩，因此变频器必须避免在电磁制动器抱闸的情况下输出较高频率，以免发生"过流"而跳闸的误动作。
防止溜钩现象的方法是利用变频器零速全转矩功能和直流制动励磁功能。零速全转矩功能，即变频器可以在速度为零的状态下，保持电动机有足够大的转矩，从而保证起重设备在速度为零时，电动机能够使重物在空中停止，直到电磁制动器将轴抱住为止，以防止溜钩的发生。直流制动励磁功能，即变频器在起动之前自动进行直流强励磁，使电动机有足够大的起动转矩，维持重物在空中的停止状态，以保证电磁制动器在释放过程中不会发生溜钩。
3系统硬件配臵
梅钢冷轧桥式起重机上应用的ACS800变频器调速系统由电控柜，大小车变频控制柜，起升变频控制柜，联动控制台等组成。主起升采用1台ACC800变频器驱动1台起升专用电动机，并在电动机轴尾安装1台速度编码器，做速度反馈用。
该速度编码器用来提高低速状态下电动机模型的速度和转矩计算精度，保证转矩验证，开闭闸等功能。主起升采用斩波
器加制动电阻实现制动功能，斩波器与制动电阻串联后接入变频器整桥与逆变桥之间的直流回路中，并由变频器根据中间直流回路电压高低控制斩波器接通与否（即控制制动电阻的投切）。变频器配有RPBA201接口卡件，提供标准的Profibus2DP 现场总线接口，用于与PLC通信控制，并接收PLC发来的开，停车命令和速度设定值等控制参数。
4起升变频器功能参数设臵
ABB变频器在出厂时，所有功能码都已设臵。
但是，起重机变频调速系统的要求与工厂设定值不尽相同，所以，ACC800中一些重要的功能参数需要重新设定。
（1）起动数据（参数组99）
参数99102（用于提升类传动，但不包括主/从总线通信功能）：CRANE；参数99104（电动机控制模式）：DTC（直接转矩控制）；参数99105～99109（电动机常规铭牌参数）：按照电动机的铭牌参数输入。
（2）数字输入（参数组10）
参数10101～10113（数字输入接口预臵参数）：按照变频器外围接口定义进行设臵，限于篇幅，不再赘述。
（3）限幅（参数组20）
参数20101（运行范围的最小速度）：-1000 r/min（根据实际电动机参数进行设定）；参数20102（运行范围的最大速度）：1000r/min（根据实际电动机参数进行设定）；参数20103（最大输出电流）：120%；参数20104（最大正输出转矩）：150%；参数20104（最大负输出转矩）：-150%；参数20106（直流过压控制器参数）：OFF（本例中ACC800变频器使用了动力制动方式，此参数设为OFF后，制动斩波器才能投入运行）。
（4）脉冲编码器（参数组50）
参数50101（脉冲编码器每转脉冲数）：1024；参数50103（编码器故障）：FAULT（如果监测到编码器故障或编码器通信失败时，ACC800变频器显示故障并停机）。
（5）提升机（参数组64）
参数64101（独立运行选择）：FALSE；64103（高速值1）：98%；64106（给定曲线形状）：0（直线）；参数64110（控制类型选择）：FBJOYSTICK.（6）逻辑处理器（参数组65）参数65101（电动机停止后是否保持电动机磁场选择）：TRUE（在电动机停止后保持电动机磁场为"ON"）；参数65102（ON脉冲延时时间）：5s.（7）转矩验证（参数组66）参数66101（转矩验证选择）：TRUE（转矩验证有效，要求有脉冲编码器）。
（8）机械制动控制（参数组67）
参数67106（相对零速值）：3%；参数67109（起动转矩选择器）：AUTOTQMEM（自动转矩记忆）。
（9）给定处理器（参数组69）
参数69101（对应100%给定设臵电动机速度）：980r/min （根据实际电动机参数进行设定）；参数69102（正向加速时间）：3s；参数69103（反向加速时间）：3s；参数69104（正向减速时间）：3s；参数69105（反向减速时间）：3s.（10）可选模块（参数组98）
参数98101（脉冲编码器模块选择）：RTAC2 SLOT2（脉冲编码器模块类型为RTAC，连接接口为传动控制单元的选件插槽2）；参数98102（通信模块选择）：FIELDBUS（激活外部串行通信并选择外部串行通信接口）。
5试运行
变频调速系统的功能参数设定完后，就可进行系统试运行。
应先在变频器操作盘上进行速度给定，手动起动变频器，让起升电动机空载运转一段时间，并且这种试运行可以在5，10，15，20，25，35，50Hz等几个频率点进行，注意观察电动机的运转方向是否正确，转速是否平稳，显示数据是否正确，温升是否正常，加减速是否平滑等
。单台变频器试运行正确后，再接入脉冲编码器模块进行速度闭环调试，试运行起升机构变频调速系统。
起升变频器手动运行无误后，就可接入PLC控制系统，进行整机联调。整机联调中，关键要注意观察变频器起动与停止时，主起升机械制动器的开闭反应是否快速，钩头是否存在溜钩现象等。
其次还要注意观察钩头在下降过程中，制动单元和制动电阻投运后，其温升是否正常。在重物下放过程中，重物的势能会释放出来，此时电动机将工作在反向发电状态。在钩头下降过程中，电动机通过逆变桥向变频器中间直流回路充电，当直流回路的电压高于变频器系统设定值时，变频器控制斩波器接通，进而使制动电阻投入工作，以消耗变频器中间直流回路多余的电能，确保变频器中间直流回路电压稳定在一个特定电压范围内。
浅谈电动机无功功率就地补偿
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
无功功率补偿器设计.
目录 摘要............................................................... 错误！未定义书签。 1 绪论............................................................. 错误！未定义书签。 1.1 课题背景与意义............................................. 错误！未定义书签。 1.1.1 无功功率的产生....................................... 错误！未定义书签。 1.1.2 无功功率的影响....................................... 错误！未定义书签。 1.1.3 无功补偿的作用....................................... 错误！未定义书签。 1.2 国内外研究现状............................................. 错误！未定义书签。 1.3 论文的主要研究内容......................................... 错误！未定义书签。 2 SVG的基础理论 (4) 2.1 无功功率和功率因数的定义 (4) 2.1.1正弦电路无功功率和功率因数 (4) 2.1.2 非正弦电路无功功率和功率因数 (4) 2.2 无功功率动态补偿原理 (5) 2.3阻抗补偿方案 (6) 2.3.1 晶闸管投切电容器TSC (6) 2.3.2 晶闸管控制电抗器TCR (7) 2.3.3晶闸管控制串联电容器TSC (8) 2.4 电压源变流器型补偿方案 (8) 2.4.1 无功功率发生器 (9) 2.4.2 开关型串联基波电压补偿器 (10) 3静止无功发生器（SVG）的设计 (11) 3.1 静止无功发生器(SVG)主电路 (11) 3.2 无功电流检测电路 (14) 3.3 无功控制电路 (15) 4系统仿真及分析 (17) 4.1 系统仿真模型 (17) 4.2 仿真结果与分析 (19) 小结与体会 (23) 参考文献 (24)
JKW5B 智能无功功率自动补偿控制器说明
JKW5系列智能无功功率补偿控制器使用说明书简介 新型JKW5系列无功功率自动补偿控制器（包括JKW5C、JKW5B等型号) 运用无功功率计算和目标功率因数设置，双重计算检测方法，为线路所需无功的准确补偿，以及限制线路过补状况的发生而设计的理想产品。采用先进的单片机技术，全自动贴片机焊接工艺，以及先进的检测设备，确保产品具有高精度和高灵敏度，且有抗干拢能力强运行稳定等特点。该系列产品符合DL/T597-996标准，适用于低压配电系统电容器补偿装置的自动调节，使功率因数达到用户预定状态，提高电力变压器的利用效率减少线损，改善供电的电压质量，从而担高了经济效益与社会效益，可广泛适用不同的电网环境。型号命名JK W 5 □- □后一个□:输出回路数前一个□:是C,开孔尺寸113 X 113m,如是B,开孔尺寸162X102m 5---设计序号，特征代号W---控制物理量为无功功率JK---低压无功自动补偿控制器 使用条件 环境温度：-25℃～+55℃ 相对湿度：最大相对湿度为90%（20℃时） 海拔高度：不能超过2500米 环境条件：无腐蚀性气体、无导电尘埃、无易燃易爆的介质存在，安装地点无剧烈震动。 技术数据 额定电压：AC 220/380V,波动不能超过±15% 额定电流：AC 0～5A 频率：50Hz/60Hz 触点容量：AC 220 5A 功率：最大8W 灵敏度：150mA 防护等级：外壳IP40 控制方式：循环投切 按键功能名称符号内容 菜单键递增键+ 递减键 菜单主菜单- 子菜单选择。 注：按住菜单键4秒“设置”灯亮方可进入参数预置菜单；少于0.5秒 则进入“手动”功能 “设置”参数时递加参数值，“ 手动”运行时投入电容器组 “设置”参数时递减参数值，“ 手动”运行时切除电容器组 菜单操作 被设置参数 参数代码含义参数范围出厂设置 代码按住“菜单”键4秒使“设置”指示灯亮 再按“菜单”键PA-1 互感器变比设置5-6000 再按“菜单”键PA-2 回路设置1-12 再按“菜单”键PA-3 电压上限400V-500V ( 230-260V) 再按“菜单”键PA-4 电压下限300V-360V (176-210) 再按“菜单”键PA-5 投入门限1-98Kvar 再按“菜单”键PA-6 `1 切出门限1-50Kvar 再按“菜单”键PA-7 投切延时10-120s 再按“菜单”键PA-8 目标功率左因素0.6-1
抽油机电机的无功就地补偿
抽油机电机的无功就地补偿 1前言 中原油田油区配电系统是采用 35kV 直配供电方式，配电变压器(35/0.4kV)和低压配 电装置设在计量站，再由计量站经低压电缆辐射配电至抽油机电动机(额定电压为交流 380V、额定容量 45～55kW，油区主要用电负荷为抽油机电机)。低压配电系统一般采用在计量站变压器低压侧进行集中自动无功补偿。根据多年的运行情况，我们认为这种无功补偿方式、补偿装置的安装位置不能满足实际补偿的需要，致使油区低压配电系统的功率因数长期偏低(约 0.5 左右)，低压配电线路损耗过大，系统的整体经济效益下降。因此，经过我们对油区抽油机负荷特点的分析研究，提出了在油区抽油机电机旁进行无功就地补偿，即直接把补偿装置并接在抽油机电机的接线端。通过应用效果较好，目前我局油区低压配电系统的功率因数显著提高，线路损耗大幅度降低，取得了较好的经济效益。 2抽油机负荷的特点 在油田的后期原油生产中，机械采油是生产原油的主要手段，同时机械采油的电力消耗也是主要的能耗之一。就中原油田而言，油区抽油机负荷约占生产用电负荷的 80以上。而这类负荷是一种依抽油机的冲程为周期性连续变化的负荷。电动机功率的匹配通常是根据负载电流或扭矩变化规律，按均方根求出等值电流或等值扭矩来计算的。但在实际运行中，因藏油情况的变化、泵挂深度的改变、地面调参情况的优劣及自然气候等因素的影响，抽油机电机的运行与负载的变化又很难处于最佳配置中，所以使得抽油机电机实际运行中负载率低下，又因单井电动机的无功补偿不到位，致使整个油区低压配电系统的功率因数偏低，力能指标(η×cosφ)也就低下。因此机采系统单井用电的功率因数的高低，是决定整个油区低压配电系统功率因数高低的关键因素，要想提高油区低压配电系统的功率因数，必须提高单井用电的功率因数，这对提高电能的利用率，获得可观的经济
电机就地补偿柜节能方案
电机就地补偿柜节能方案 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，家庭织机、小型砧床、车床、冲床、碾米机、脱粒机等到处都有，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。这是因为 ①异步电动机在运行时所需要的无功功率从异步电动机的等效电路中可知由两部分组成：一部分是励磁支路所需的无功功率；另一部分是负荷支路所需的无功功率。小容量的异步电动机主要是励磁支路所需的无功功率，当负荷从由零到满载时，其变化很小，随负荷的增加而略有下降；而负荷支路所需的无功功率随负荷增加而增加，其值一般要比励磁支路所需的无功功率要小，异步电动机容量越小，相对的比例也越小。小容量的异步电动机从空载到满载，其总的无功功率的变化不大，以Y801.2(0.75kW)为例，空载时无功功率为0.531kvar，而满载时为0.646kvar。表1为几种小容量Y型异步电动机在不同的负载率下所需的无功功率。从表中可知，容量小所需无功功率在不同的负载下变化很小。 异步电动机随着容量的增大，从空载到满载所需的总无功功率变化相应加大，如 Y165L-2(18.5kW)，空载时所需无功功率5.343kvar，而满载时为10.651kvar。但一般空载与满载的无功功率之比约为0.5以上。因此，对低压异步电动机的无功补偿，其并联电容器在运行时的实际补偿容量，只要能补偿其励磁功率，就能使异步电动机运行的功率因数在负载率从40%～100%都有较高值(0.9以上)，而低负载时，其功率因数虽不能达到0.9左右，但由
最新JKW5C无功功率自动补偿器使用说明
JKW5C无功功率自动补偿控制器是低压电容器的配套产品。本公司根据不同用户的需求，成功地开发了JKL5C、JKL8C、JKG2B、JKGF、 JKW5C等五种型号的智能化系列控制器，控制路数有4，6，8，10，12不等。产品采用微型计算机控制，技术先进、功能完美、抗干扰力强，运行稳定可靠，补偿精度高，外形美观，是电容器厂家首选的产品。 JKW5C无功功率自动补偿控制器使用条件 1、海拔高度：不超过2500米 2、环境温度：-5℃~+40℃ 3、相对湿度：40℃时，≤50%；20℃时≤90% 4、周围环境无腐蚀气体，无导电性尘埃，无易燃易爆介质。 5、安装处无剧烈振动。 JKW5C无功功率自动补偿控制器项目 Items JK5C/JKL8C JKG2B JKGF JKW5C 额定工作电压 Rated working voltage 380V±20%,50Hz 220V±10%,50Hz 220V±10%,50Hz 380V±20%,50Hz
电流取样输入 Sampled input current 交流Iin≤5A,(AC,Iin≤5A) 交流Iin≤5A,(AC,Iin≤5A) 交流Iin≤5A,(AC,Iin≤5A) 交流Iin≤5A,(AC,Iin≤5A) 输出触点容量Output contact capacity 220V×5A,380V×3A 220V×5A,380V×3A 220V×5A,380V×3A 220V×5A,380V×3A 介电强度 Dielectric strength 交流3000V(AC3000V) 交流3000V(AC3000V) 交流4000V(AC4000V) 交流3000V(AC3000V) 工作方式 Working method 连续 Continuous 连续 Continuous 连续 Continuous 连续 Continuous
浅谈10KV线路的无功补偿
浅谈10KV线路的无功补偿 电力网在运行时，电源供给的无功功率是电能转换为其他形式能的前提，它为电能的输送、转换创造了条件，没有它，变压器就不能变压与输送电能，没有它，电动机的旋转磁场就建立不起来，电动机就无法转动，但是，长距离输送无功电力，又会造成有功功率的损耗和电压质量的降低，这不仅影响电力网的安全经济运行，而且也影响产品的质量。因此，如何减少无功电力的长距离输送，已成为电力行业一个关键性的问题。 无功补偿的原则之一：集中补偿与分散补偿相结合，以分散补偿为主。这就要求在负荷集中的地方进行补偿，既要在变电站进行大容量集中补偿，又要在配电线路、配电变压器和用电设备处进行分散补偿，目的是做到无功就地平衡，减少其长距离输送。由于用户端随机、随器、随荷补偿的不完全或未进行补偿，线路上仍有大量的无功负荷在传输。采用在10千伏线路上并联高压电容器实现就近补偿，以降低线路传输电流，降低线路损耗，这就是线路无功补偿。 1.线路补偿容量的确定 线路补偿电容器装置一般安装在室外电线杆上，没有自动投切装置，所以只能进行固定补偿。为此选定的电容器容量必须为线路流动的最小无功负荷，否则会发生无功倒送。所以要进行线路无功补偿就必须实测低谷时期无功负荷，然后确定无功补偿容量。 2. 线路电容器安装地点及补偿容量 2.1无功负荷沿线路均匀分布 根据理论计算，从降低线损的角度看，以下补偿容量和安装位置为最佳值： 2.1.1只安装一组电容器 Ｑ为该线最小负荷时无功功率值，L为线路总长度。 C0=1/3Q 由变电所实施无功补偿。 C1=2/3Q
2.1.2安装两组电容器 C0=1/5Q 由变电所实施无功补偿。C1=C2=2/5Q 2.1.3安装三组电容器
低压无功就地补偿装置
低压无功就地补偿装置 1主题内容与适用范围 本标准规定了低压无功就地补偿装置的适用范围、术语、产品分类、技术要求、试验方法、检验规则及标志等。 本标准适用于在1kV及以下的工频交流配电系统最末端，与电动机并联使用，用以提高功率因数的无功就地补偿装置(以下简称“装置”)。 2引用标准 GB2681电工成套装置中的导线颜色 GB2682电工成套装置中的指示灯和按钮的颜色 GB4208外壳防护等级的分类 GB12747自愈式低电压并联电容器 JB71l3低压并联电容器装置 3术语 3.1无功就地补偿 在工频交流配电系统最末端的电动机上并接容性负载，以提高配电系统功率因数的补偿方式。 3.2无功就地补偿装置 以并联电容器为主体，并装有保护器件等的用于无功就地补偿的装置。 4产品分类 4.1环境空气温度类别 安装运行地区的环境空气温度范围为-50～+55℃。在此温度范围内按装置所能适应的环境空气温度范围分为若干温度类别，每一温度类别均以一斜线隔开的下限温度值和上限温度的字母代号来表示。 下限温度为装置可以投入运行的最低环境空气温度，其值从+5，-5，-25，-40，-50℃中选取。 上限温度为装置可以连续运行的最高环境空气温度，上限温度的字母代号与环境空气温
度的关系如表1所示。 任何下限温度和上限温度的组合均可选为装置的温度类别。优先选用的温度类别为：-5/A，-5/C，-25/C。 表1环境空气温度 上限温度代号 环境空气温度，℃ 最高 24h平均最高 年平均最高 A B C D 40 45 50 55 30 35 40 45
20 25 3O 35 注：由制造厂与购买方协商制订的专门规范，可以高于表1中所列最高温度值。其温度类别以最低和最高温度但表示，如-5/70。 4.2基本参数 4.2.1额定电压 优先选用的额定电压为： 0.38，0.66,1kV。 4.2.2额定容量 额定容量优先从下面所列的及其乘以10的优先数中选取(单位为:kvar)。 3.0，3.6， 4.8，6.0，7.5，9.0，1O，12，l5，18，24。 4.3类别 装置分为户内装置和户外装置。 5技术要求 5.1使用要求 5.1.1海拔 安装运行地区的海拔应不超过2000m。 注：用于海拔高于上述规定值的装置，其要求由制造厂与购买方协商确定。 5.1.2环境空气温度 应符合与装置相应的温度类别。
无功功率补偿常见问题
无功功率补偿常见问题 1.考虑电网电压时，是按400V考虑还是按380V考虑? 采用就地补偿时，电容器是比较靠近负载，这时候按照380V电压选取电容器 当电容器安装在配电间时，在母线上进行集中补偿时，按照400V选取电容器。 2.电容器存放条件 不要在腐蚀性的空气中，特别是氯化物气体、硫化物气体、酸性、碱性、盐质或含有类似的同类物质的空气中使用或存放电容器。 在有尘埃的环境中，为了防止发生相间或相对地/外壳发生短路事故，特别需要定期对接线端子进行常规的维护和清洁。 3.电容器在现场初次投入运行时，为什么有时候会发出"嗞嗞"声? 这是正常情况，不是质量问题，一般电容器在出厂前均按工艺要求进行通电测试，而在通电测试当中也同时进行杂质电气清除。在这个电气清除的过程中，大多数杂质会被清除干净。但是也有可能在某些情况下，当电容器在现场刚开始通电时，会发生某种杂质再生的过程，这时候，就会听到一种“嗞嗞”声，这是电容器在刚开始运行中的一种自愈合过程，持续几个小时后，这种声音就会自行消失。 4.影响电容器使用寿命的主要因素是什么 实际工作电压、环境温度、谐波电流、投切次数都会影响到电容器的使用寿命。假定电容器的标称使用寿命为Len，电容器的实际使用寿命为Le那么， 电容器的使用寿命同系统电压的关系如下： Le=Xv×Len U=1.10Un,Xv=0.5; U=1.05Un,Xv=0.7; U=1.00Un,Xv=1; U=0.95Un,Xv=1.25; U=0.90Un,Xv=1.5; 电容器的使用寿命同环境温度的关系如下： Le=Xt×Len Tav=42℃,Xt=0.5; Tav=35℃,Xt=1; Tav=28℃,Xt=2; 而℃的温度差，会导致一个很严重的后果! 电容器的使用寿命同投切次数关系如下： Le=Xs×Len 5000次每年，并采用限流电阻，Xs=1.00; 10000次每年，并采用限流电阻，Xs=0.7; 5000次每年，无限流电阻，Xs=0.40; 10000次每年，无限流电阻，Xs=0.20; 采用晶闸管投切，Xs=1.00; 如果投切次数每年超过5000次，必须要考虑动态投切方案! 所以电容器的实际使用寿命Le=Len×Xv×Xt×Xs Xv：电压系数; Xt：温度系数; Xs：投切系数。 5.为什么有时候控制器在调试好后，不能正常投入运行，而系统的功率因数又很低?
配电变压器空载无功损耗的就地补偿容量的计算(上传稿)
配电变压器空载无功损耗的就地补偿问题 补偿原因：运行中的电力变压器的损耗，人们往往只注意铜损、铁损的有功损耗，而容易忽略变压器无功功率引起的损耗。其实变压器的无功损耗在电力系统中有着不可忽视的影响。在系统中输送无功功率时不仅要消耗有功电能，还会导致功率因数不能达标而被罚款。高压计量的用户，变压器的空载无功功率，常常是导致用户无功补偿不达标的重要原因之一。 一般情况下，高压计量得到的功率因数，比低压端低0.05—0.07，即：低压补偿达到0.90时，高压计量得到的数据一般是0.85—0.83，显然，低压是0.90达标了，高压计量时用户还是要被罚款。 对于用电稳定的高计用户，我们通常都建议把切除点调高一些，如设为L0.99，甚至C0.99，等等，以便补偿变压器的高压端无功。但是变压器空载时，从低压端补偿高压，往往会显示过补偿，给电工造成错觉，所以要谨慎处理。 用户变压器的空载无功损耗是用来产生激磁电流的，或者说是空载电流Io ，与负荷无关。而且当一次电压不变时，其值基本上是个恒量。最好在变压器高压侧就地并入适当容量的电容器，来补偿变压器的空载无功。 补偿量的确定：变压器空载无功损耗计算公式为： Sn I Qn 100 %0= 其中：Qn ：变压器的空载无功损耗，Kvar I 0：变压器的空载电流百分值（标么值）。 Sn ：变压器额定容量，KVA 其实空载无功损耗，就是需要补偿的空载无功功率。 例:某SL7-315/10变压器，查说明书知道其I 0(%)为2.4，则： var 56.7315100 4.2100%0K Sn I Qn =?== 变压器空载电流百分值I 0可以从产品铭牌或说明书中查到。但它是一个保证值，实际的变压器的I 0通常小于此值，一般仅为标注值的40％～65％左右。所以计算出来的Qn 是偏大的。实施补偿工程时，建议做实际测量，并以实测数据为准。
无功功率就地补偿说明
HETB-S10无功功率就地补偿装置说明： 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。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。 2、就地补偿的接线方式 2.1直接起动和降压起动的电动机的补偿接线 对直接起动的高低压三相异步电动机,电动机无功功率就地补偿装置的电容器可以直接和它的出线端子相连接,电容器和电动机之间不需要装设任何开关设备。当电动机和电源脱离之后其绕组即为电容器放电电阻,因此不必专设电容器的放电装置。高压电动机的就地补偿装置, 2.2起动困难的低压电动机的补偿接线 高压电动机经常因供电距离太远造成起动困难,这时可以采用电动机无功功率就地补偿技术,为了提升负载端电压,可以适当增加补偿电容器的容量,当电容
浅谈无功补偿原理及无功补偿率
浅谈无功补偿原理及无功补偿率 无功补偿原理 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，可以提供感性负载所消耗的无功功率，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。 简介编辑 无功补偿原理 当电网电压的波形为正弦波，且电压与电流同相位时，电阻性电气设备如白炽灯、电热器等从电网上获得的功率P等于电压U和电流I的乘积，即：P=U×I。 电感性电气设备如电动机和变压器等由于在运行时需要建立磁场，此时所消耗的能量不能转化为有功功率，故被称为无功功率Q。此时电流滞后电压一个角度φ。在选择变配电设备时所根据的是视在功率S，即有功功率和无功功率的矢量和： 无功功率为: 有功功率与视在功率的比值为功率因数: cosf=P/S 无功功率的传输加重了电网负荷，使电网损耗增加，系统电压下降。故需对其进行就近和就地补偿。并联电容器可补偿或平衡电气设备的感性无功功率。当容性无功功率QC等于感性无功功率QL时，电网只传输有功功率P。根据国家有关规定，高压用户的功率因数应达到0.9以上，低压用户的功率因数应达到0.85以上。 如果选择电容器功率为Qc，则功率因数为： cosφ= P/ (P2 + (QL-Qc)2)1/2 在实际工程中首先应根据负荷情况和供电部门的要求确定补偿后所需达到的功率因数值，然后再计算电容器的安装容量： Qc = P(tanf1 - tanf2)=P〔(1/cos2f1-1)1/2-(1/cos2f2-1)1/2〕 式中:
无功补偿原理及无功就地补偿
引用无功补偿原理及无功就地补偿 电容器自动补偿原理及无功补偿计算 一、KL-4T 智能无功功率自动补偿控制器 1、补偿原理 JKL-4T 智能无功功率自动补偿控制器采用单片机技术，投入区域、延时时间、过压切除门限等参数已内部设定，利用程序控制固态继电器和交流接触器复合工作方式，投切电容器的瞬间过渡过程由固态继电器执行，正常工作由接触器执行(投入电容时，先触发固态继电器导通，再操作交流接触器上电，然后关断固态继电器；切除电容时先触发固态继电器导通，再操作交流接触器断电，然后关断固态继电器)，具有电压过零投入、电流过零切除、无拉弧、低功耗等特点。 2、计算方法及投切依据 以电压为判据进行控制,无需电流互感器，适用于末端补偿，以保证用户电压水平。 1)电压投切门限 投入电压门限范围 175V ～210V 出厂预置 175V 切除电压门限范围230V ～240V 出厂预置232V 回差 0V ～22V 出厂预置 22V 2)欠压保护门限（电压下限）170V ～175V 出厂预置 170V 3)过压保护门限（电压上限）242V ～260V 出厂预置 242V 4)投切延时 1S ～600S 出厂预置 30S 3、常见故障及处理办法 用户端电压过低而电容器不能投入。 1）电压低于欠压保护门限。 2）三相电压严重不平衡。 二、JKL-4C 无功补偿控制器
1、补偿原理 JKL-4C 无功补偿控制器采用单片机技术，投切组数、投切门限、延时时间、过压切除门限等参数可由用户自行整定。取样物理量为无功电流，取样信号相序自动鉴别、转换、无须提供互感器变比及补偿电容容量，自行整定投切门限，满量程跟踪补偿，无投切振荡，适应于谐波含量较大的恶劣现场工作。 2、计算方法及投切依据 依据《DL/T597-1996低压无功补偿器订货技术条件》无功电流投切，目标功率因数为限制条件。 1）当电网功率因数低于COSФ预置且电网无功电流大于1.1Ic时（Ic为电容器所产生无功电流，由控制器自动计算），超过延时时间，补偿电容器自动投入。 2）当相位超前或电压处于过压、欠压状态时，控制器切除电容器。 3、常见故障及处理办法 1）显示-.50 。取样电压电流线接错，应为线电压和另外一相流。 2）功率因数显示较低而不投入电容。目标功率因数设置过低或负荷过小或者过压保护门限设置过低。 三、PDK2000配电综合测控仪 1、补偿原理 PDK2000配电综合测控仪采用DSP技术，其控制部分包括投切组数、投切门限、编码方式、延时时间、过压切除门限等参数可由用户自行整定。取样物理量为无功功率，取样信号相序自动鉴别、转换，满量程编码跟踪补偿，无投切振荡，适应于精确补偿的现场工作。 2、计算方法及投切依据 依据《DL/T597-1996低压无功补偿器订货技术条件》无功功率投切，目标功率因数为限制条件。 1）当电网功率因数低于COSФ预置且电网无功功率大于门限值（门限系数*电容容量）时，超过延时时间，补偿电容器自动投入。 2）投切时以所设编码方式投切，优先投切容量较大的合适的电容，然后投切较小的电容，以达到最小的投切次数和最优化的补偿容量。
电机就地补偿
电动机无功功率的就地补偿 清华大学电机工程与应用电子技术系林永 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: Q C≤1.732U N I0
式中:Q C—就地补偿电容器的三相总容量,kW; U N—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: Q C=0.9×1.732U N I0=1.5588U N I0 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。电动机的无功功率主要消耗在励磁电流上,随负载率变化 不大,因此,就地补偿的电容器容量与电动机的容量和极数有关。电动机就地补偿后的 功率因数达到0.95～0.98就可以了。 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U 2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%。 2.2 运行电压升高,使电容器的发热和温升都增加 电容器中由于介质损失引起的有功功率损失P S,可用下式表示: P S=ωCU2tgδ 从上式中可以看出,电容器的功率损耗和发热量也随着电压值的平方变化,运行电 压的升高,会使电容器的温度显著增大。当过电压太高时,就会导致热不平衡,最后造
补偿控制器使用说明书
接线须知 1．信号取样原则：任取两相电压和余下一相电流，即取样电流信号的互感器所在相不要与电压信号相同。 2．取样电流必须自总负荷电流线，即电流信号互感器必须套于总进线柜母线段，不得取自电容屏。 3．10路补偿器的Uk在机器内部已经与工作电压Ub相接。 4．当交流接触器线圈工作电压为380V时，P点接A相；当交流接触器线圈工作电压为220V 时，P点接N线（零线）。 操作与运行 1．870补偿有两种运行状态：自动状态和手动状态，用户可通过按MODE键来进行自动/手动转换。当接通电源时，870I补偿器默认运行状态为自动运行状态，当有一定的用电负荷，ＣＯＳΦ显示超前，这是反相，可不用调换电流信号两根线，按870I面板上的反相按钮即可。 1．自动运行状态 自动模式下，870I补偿器内部微处理器实时监测电网参数，并根据功率因数作相应的自动投切动作。 2．手动运行状态 手动模式下，电容器的投切由用户操作控制，在此模式下，用户可以通过按+键做投入动作，按-键做投入动作，按－键做切除动作。 注：（1）不管是自动模式还是手动模式，当电网电压超过用户设置的过压值时，过压指示灯亮，补偿器逐级切除已投入的电容器，同时数码显示窗显示当前的电压值直到“过压”撤消。 （2）如果取样电流输入量小于是乎200mA，本机视为低电流，自动进入休眠状态，切除所有投入的电容器，数码窗不显示。 参数设置 在运行界面状态下连续按住mode键2秒即可进入用户设置状态，通过按mode键可依次各种设置值状态，按+键对所选设置增大调整，按—键对所选设置做减小调整，具体各参数的设置范围见表1。 注：在参数设置界面连续按住mode3秒返回运行界面的自动模式，此时参数存储到掉电保护存储中，如果补偿器处于参数设置界面，30S内用户没有按键盘操作，870I补偿器自动回复到运行界面的自动模式，但此时所作的参数修改被认为无效，不予存储。 常见故障及处理
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：
抽油机电机的无功就地补偿(通用版)
抽油机电机的无功就地补偿 (通用版) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0074
抽油机电机的无功就地补偿(通用版) 1前言 中原油田油区配电系统是采用35kV直配供电方式，配电变压器(35/0.4kV)和低压配电装置设在计量站，再由计量站经低压电缆辐射配电至抽油机电动机(额定电压为交流380V、额定容量45～55kW，油区主要用电负荷为抽油机电机)。低压配电系统一般采用在计量站变压器低压侧进行集中自动无功补偿。根据多年的运行情况，我们认为这种无功补偿方式、补偿装置的安装位置不能满足实际补偿的需要，致使油区低压配电系统的功率因数长期偏低(约0.5左右)，低压配电线路损耗过大，系统的整体经济效益下降。因此，经过我们对油区抽油机负荷特点的分析研究，提出了在油区抽油机电机旁进行无功就地补偿，即直接把补偿装置并接在抽油机电机的接线端。通过应用效果较好，目前我局油区低压配电系统的功率因数显著提
高，线路损耗大幅度降低，取得了较好的经济效益。 2抽油机负荷的特点 在油田的后期原油生产中，机械采油是生产原油的主要手段，同时机械采油的电力消耗也是主要的能耗之一。就中原油田而言，油区抽油机负荷约占生产用电负荷的80%以上。而这类负荷是一种依抽油机的冲程为周期性连续变化的负荷。电动机功率的匹配通常是根据负载电流或扭矩变化规律，按均方根求出等值电流或等值扭矩来计算的。但在实际运行中，因藏油情况的变化、泵挂深度的改变、地面调参情况的优劣及自然气候等因素的影响，抽油机电机的运行与负载的变化又很难处于最佳配置中，所以使得抽油机电机实际运行中负载率低下，又因单井电动机的无功补偿不到位，致使整个油区低压配电系统的功率因数偏低，力能指标(η×cosφ)也就低下。因此机采系统单井用电的功率因数的高低，是决定整个油区低压配电系统功率因数高低的关键因素，要想提高油区低压配电系统的功率因数，必须提高单井用电的功率因数，这对提高电能的利用率，获得可观的经济效益具有重大的现实意义。
工厂无功功率因数的补偿
工厂无功功率因数的补 偿 Document number：BGCG-0857-BTDO-0089-2022
许多企业一般都是在企业内部配电室里二次侧的千伏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，即在供配电线路的未端，分散在各个生产车间里面，形成了企业内部的输配电网络，其结果造成大量的无功电流仍然在企业内部的输配电线路中流动，所造成很大的损耗。由此，企业尽可能提高自然功率因数外，还必须采取分组补偿和就地补偿等措施，来提高功率因数，最终实现节能降耗的目的。 二、现状 在二十五家企业中，抽查了他们的变压器和总共119条输配电线路运行情况，绝大多数企业能将自己变电系统中的功率因数补偿到以上的规定指标，以免被罚款。这就是说在功率因数的补偿工作中，他们的集中补偿做的不错，但仍有部分企业的分组补偿和就地补偿做的就差些了，或根本就没做，补偿好的单位，其主变压器的二次端至各车间的输配电线路的功率因数基本上在以上，而补偿差些的单位其输配电线路大部分功率因数在以下，如温州某皮革有限公司（以下简称A公司）抽查七条输配电线路，有五条在以下的，而温州某钢业有限公司（以下简称B公司）的一条输配电线路的功率因数只有。综合这些单位被抽查的输配电线路的功率因数，在以上的约占52%，在～之间的约占27%，在以下的约占21%。 可见分组补偿和就地补偿做得远远不够，这主要是企业对功率因数认识不足引起的，如B公司企业规模较大，企业内有二级变压从35KV变 10KV，到车间再变至380V，有企业变电站，中心控制室，全电脑控制显示，其设施和环境可谓一流，但检查发现其补偿就有问题，将无功补偿
浅谈无功补偿技术在电气自动化中的应用
浅谈无功补偿技术在电气自动化中的应用 随着第三次科技革命渐趋尾声，改革开放的不断推进与社会主义市场经济高速发展，与人们的生产生活有着十分紧密的联系电气自动化技术发展非常迅速，技术规模也逐渐走向了成熟。小到一个电灯、电视的开关，大到宇宙飞船的实验、高速铁路的输配电网络，都与之衔接紧密。在电气自动化系统之中，无功补偿技术是不可或缺的重要部分，是确保电力系统得以安全稳定生产的新型技术。文章针对上述现象，对无功补偿技术在应用现状与应用意义等方面做了简略的阐述，希望对相关人员有所帮助。 标签：水务行业；无功补偿技术；电气自动化 前言 在现阶段社会发展中，水资源与电力资源是促进经济发展的关键因素。它的发展规模如何，决定着我国经济的发展快慢。而电气自动化在水务行业的发展与应用也日益广泛。我国电网储存量逐渐增多，相对来说对电网无功要求的标准也在逐年上升。然而，在电气自动化之中存在与负荷有关的非线性变化，随之而来的不可控因素会导致电力系统中负序电流与谐波的增加，也就是电力系统增加了输配电方面的损耗，浪费了资源，无功补偿技术就是针对这种情况而出现的。 1 无功补偿技术概述 1.1 无功补偿技术的定义 无功补偿，也可以称之为无功功率补偿。它在电力供电系统之中可以起到提高电网功率因数的效果，降低电力在供电变压器与输送线路方面的损耗。也因此得以提高供电、改善供电环境，最大限度的减少电网的损耗，为人们营造良好的电网环境[1]。 1.2 无功补偿技术的原理 在我国现今使用的国家电网与南方电网中，电网输出功率包含两类：其一是有功功率，它的内在特色为直接消耗电能，首先将电能转化为热能、声能、化学能或机械能，然后再利用这些能做功，有功功率即是针对这部分而言。而另一大类则是文章所研究的无功功率：它的内在特色则是不消耗电能而是将电能转化为另一种形式的能，在电网之中这种能是可以与电能进行周期性的转化。这一部分功率被称作无功功率。 1.3 无功补偿的方式 在与水务行业相关领域的电网中常用的无功补偿方式有以下几种：一类是分组补偿，即是在用户车间配电屏与配电变压器低压侧安装并联补偿电容器。另一