一、無功就地補(bǔ)償

因電容器與電動(dòng)機(jī)直接并聯(lián)，同時(shí)投入或停用，可使無功不倒流，保證用戶功率因數(shù)始終處于滯后狀態(tài)，既有利于用戶，也有利于電網(wǎng)。

(2)　有利于降低電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流，減少接觸器的火花，提高控制電器工作的可靠性，延長(zhǎng)電動(dòng)機(jī)與控制 設(shè)備的使用壽命。

無功就地補(bǔ)償容量可以根據(jù)以下經(jīng)驗(yàn)公式確定：

Q≤ U I0

式中：Q——無功補(bǔ)償容量(kvar)

U——電動(dòng)機(jī)的額定電壓(V)

I0——電動(dòng)機(jī)空載電流(A)

電動(dòng)機(jī)無功功率就地補(bǔ)償，并在宣貫材料中提出11KW及以上電動(dòng)機(jī)應(yīng)進(jìn)行無功功率就地補(bǔ)償。

異步電動(dòng)機(jī)無功功率就地補(bǔ)償前后的有功功率、無功功率及相應(yīng)電流向量

二、電動(dòng)機(jī)無功補(bǔ)償分析

電動(dòng)機(jī)無功功率就地補(bǔ)償技術(shù)是國家推廣的一項(xiàng)節(jié)電項(xiàng)目。大力推廣這一新技術(shù),對(duì)節(jié)能具有十分重要的意義。在煤礦井下,由于低壓供電負(fù)荷距離變壓器較遠(yuǎn),采用電動(dòng)機(jī)無功功率就地補(bǔ)償技術(shù)除了節(jié)約電能外,還可降低線路壓降、使電動(dòng)機(jī)易于起動(dòng)。

2.1電動(dòng)機(jī)就地補(bǔ)償容量的選擇

電動(dòng)機(jī)就地補(bǔ)償容量的選擇,一般應(yīng)以空載時(shí)補(bǔ)償其功率因數(shù)至1為宜,不能以負(fù)荷情況計(jì)算。因?yàn)橐钥蛰d情況補(bǔ)償,則滿載時(shí)仍為滯后。若以負(fù)荷情況補(bǔ)償至cos=1,空載(或輕載)時(shí)勢(shì)必過補(bǔ)償(即功率因數(shù)超前)。過補(bǔ)償?shù)碾妱?dòng)機(jī)在切斷電源后,由于電容器之放電供給電動(dòng)機(jī)以勵(lì)磁,能使仍在旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)成為感應(yīng)發(fā)電機(jī),而使電壓超出額定電壓好多倍,對(duì)電動(dòng)機(jī)的絕緣和電容器的絕緣都不利。

因此,感應(yīng)電動(dòng)機(jī)就地補(bǔ)償?shù)碾娙萜魅萘靠捎上率酱_定:

QC≤1.732UNI0
式中:QC—就地補(bǔ)償電容器的三相總?cè)萘?kW;
UN—電動(dòng)機(jī)的額定電壓,kV;
I0—電動(dòng)機(jī)的空載電流,A。
防止電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生自激的電容器容量可按下式選用:
QC=0.9×1.732UNI0=1.5588UNI0

就地補(bǔ)償電容器容量選擇的主要參數(shù)是電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流,因?yàn)椴皇褂秒娙萜骺梢栽斐呻妱?dòng)機(jī)自激是選用電容器容量的必要條件。由于電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)與負(fù)載率、極數(shù)和容量有很大關(guān)系,負(fù)載率越低,功率因數(shù)越低;極數(shù)越多,功率因數(shù)也越低;同時(shí),容量越小,功率因數(shù)也越低。電動(dòng)機(jī)電容器制造廠訂做6.9kV標(biāo)稱電壓的高壓電容器和0.45kV標(biāo)稱電壓的低壓電容器。

三、就地補(bǔ)償?shù)慕泳€方式
3.1直接起動(dòng)和降壓起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的補(bǔ)償接線

對(duì)直接起動(dòng)或以變阻器、電抗器、自耦變壓器起動(dòng)的高低壓三相異步電動(dòng)機(jī),電動(dòng)機(jī)無功功率就地補(bǔ)償裝置的電容器可以直接和它的出線端子相連接,電容器和電動(dòng)機(jī)之間不需要裝設(shè)任何開關(guān)設(shè)備。當(dāng)電動(dòng)機(jī)和電源脫離之后其繞組即為電容器放電電阻,因此不必專設(shè)電容器的放電裝置。高壓電動(dòng)機(jī)的就地補(bǔ)償裝置,一般串聯(lián)接入6%容抗值的三相電抗器,以防止高頻諧波共振對(duì)電容器造成的損害。
3.2星—三角起動(dòng)器起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的補(bǔ)償接線

對(duì)于采用星—三角起動(dòng)器起動(dòng)的異步電動(dòng)機(jī),最好采用三臺(tái)單相電容器,每臺(tái)電容器直接并聯(lián)在電動(dòng)機(jī)每相繞組的兩個(gè)端子上,使電容器的接法總是和電動(dòng)機(jī)繞組的接法相一致,電容器和電動(dòng)機(jī)之間也不需要裝設(shè)開關(guān)設(shè)備。

3.3起動(dòng)困難的低壓電動(dòng)機(jī)的補(bǔ)償接線

煤礦井下低壓電動(dòng)機(jī)經(jīng)常因供電距離太遠(yuǎn)造成起動(dòng)困難,這時(shí)可以采用電動(dòng)機(jī)無功功率就地補(bǔ)償技術(shù),為了提升負(fù)載端電壓,可以適當(dāng)增加補(bǔ)償電容器的容量,當(dāng)電容器的容量達(dá)到一定數(shù)量時(shí)(即過補(bǔ)償),負(fù)載端的電壓有可能達(dá)到或超過電源電壓。當(dāng)然,正常使用時(shí)不必要做到負(fù)載端的電壓達(dá)到電源電壓,否則線路有功損耗將增大。為了避免造成電動(dòng)機(jī)的自激,電容器組使用單獨(dú)的真空接觸器控制,真空接觸器由電動(dòng)機(jī)控制接觸器的輔助接點(diǎn)控制通斷,當(dāng)電動(dòng)機(jī)脫離電源時(shí)電容器也脫離電動(dòng)機(jī)。電容器組應(yīng)設(shè)專用放電電阻或AD15型長(zhǎng)壽節(jié)能電容放電信號(hào)燈。

四、異步電動(dòng)機(jī)無功功率就地補(bǔ)償

無功就地補(bǔ)償量的計(jì)算公式

其中: P為電機(jī)實(shí)際負(fù)載下的有功功率，為實(shí)際負(fù)載下的功率因數(shù)，為補(bǔ)償后要求達(dá)到的功率因數(shù)。

在無實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的情況下，可利用電動(dòng)機(jī)額定電壓下的空載電流進(jìn)行計(jì)算

補(bǔ)償前的電動(dòng)機(jī)有功功率為P，無功功率為Q，有功電流為，無功電流為 ，合成后的線路電流為，功率因數(shù)為cosφ1，現(xiàn)異步電動(dòng)機(jī)無功就地補(bǔ)償容量為Qc，電容電流為，則補(bǔ)償后的無功電流為 ，補(bǔ)償后的無功功率Q2=Q1-Qc，合成后的電流為，功率因數(shù)為cosφ2。從圖中可以看出，補(bǔ)償后的線路電流減小了，線路損耗就相應(yīng)減小了，達(dá)到了節(jié)電目的，同時(shí)功率因數(shù)cosφ2也比補(bǔ)償前提高了，其值為：

五、無功補(bǔ)償容量的確定

1．用電能平衡測(cè)試儀測(cè)取運(yùn)行中三相異步電動(dòng)機(jī)的輸入功率和功率因數(shù)，如要提高到cosφ2，則無功功率補(bǔ)償容量為：

Qc=P1(tgφ1- tgφ2) Kvar

P1為異步電動(dòng)機(jī)的輸入功率 KW

2. 按異步電動(dòng)機(jī)空載電流的計(jì)算方法確定

異步電動(dòng)機(jī)在無功補(bǔ)償后，如切斷電源，電動(dòng)機(jī)由于慣性要繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間，此時(shí)電容器放電電流就成為電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流，如補(bǔ)償容量過大，就會(huì)使電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生自激勵(lì)，電動(dòng)機(jī)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)，會(huì)產(chǎn)生過高的勵(lì)磁電壓，對(duì)電容器產(chǎn)生破壞作用。所以為避免電動(dòng)機(jī)自激，電容器補(bǔ)償容量還應(yīng)滿足下式：

Kvar

式中：UN—異步電動(dòng)機(jī)的額定電壓 KV

I0—異步電動(dòng)機(jī)的空載電流， A

對(duì)于某些異步電動(dòng)機(jī)，其空載電流I0查不到，則用推薦公式計(jì)算：

A

式中：IN—異步電動(dòng)機(jī)的額定電流 A

cosФN—異步電動(dòng)機(jī)的額定功率因數(shù)

總結(jié)：無功就地補(bǔ)償技術(shù)具有投資少，節(jié)電效果顯著的優(yōu)點(diǎn)，但無功就地補(bǔ)償是有條件的，它適用于負(fù)荷容量較大、 連續(xù)運(yùn)行且供電距離較遠(yuǎn)的場(chǎng)合;對(duì)于負(fù)荷容旦較小、非連續(xù)運(yùn)行且供電較近(即供電電壓較高)的場(chǎng)合不適用。