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水泥生產中電動機就地補償技術的應用

互聯網 2014-01-07 09:36:46

[導讀] 電動機利用電容進行無功補償的目的是提高電動機功率因數,減少無功功率和線路損耗,補償方式有集中、分組和就地補償三種。

電動機利用電容進行無功補償的目的是提高電動機功率因數,減少無功功率和線路損耗,補償方式有集中、分組和就地補償三種。水泥生產中,用電設備多且分散,宜采用就地補償方式。

若要確定補償用電容器容量大小,須了解補償前后的功率因數。補償前的功率因數是通過檢測電動機線路中的電流I、電壓U及功率P,由

 

得到的。而補償后的功率因數則需通過經濟測算來確定。

1 無功補償經濟當量的合理確定

無功補償經濟當量指的是每補償1kV·A的無功功率,在系統中引起的有功功率損失的減少量。

在實際應用中,根據補償設施的投資量和節約電能的增加值,進行經濟測算比較,確定合理的無功補償量Qk。

在實際工作中,我們對Y系列的7.5、10、18.5、22、32kW的電動機進行補償試驗,用加權平均值測繪了功率因數與單位補償容量的變化曲線,從曲線變化規律可分析出:當功率因數補償到0.96以上時,功率因數每增加0.01時,需用的無功補償容量將增加數倍。功率因數補償過高,增加了投資成本,技術上產生的諧波也較大,造成得不償失的后果。在理論和實踐中,我們初步認為功率因數補償到0.95時最合適。

2 合閘涌流及其高諧波的預防

2.1 合閘涌流

用電容對電動機進行就地補償時,在電動機合閘啟動時,有涌流現象存在。實驗說明,單獨一組電容器的合閘涌流約為其額定電流的5~15倍,過電壓約為相電壓的 2~3倍,振蕩頻率在250~4000Hz之間。多組并聯電容器組的合閘涌流可達到自身額定電流的20~55倍,過電壓值約為相電壓,振蕩頻率高達 1500Hz。

2.2 高次諧波

用電容器對電動機進行就地補償,電容受高次諧波干擾的來源,一是自身系統合閘產生的高頻振蕩帶來的高次諧波。二是系統中其它電氣設備產生的高次諧波。

2.3 預防措施

一般合閘涌流持續在極短的幾毫秒內,單獨一組的合閘涌流可降到無害的程度。多組電容器所產生的合閘涌流,有時能使電路中相應的開關或自身損壞,或減少使用壽命。由于高次諧波的頻率很高,它能導致電容器的容抗減弱。這時,基波電流和諧波電流分量的疊加,使電流波形畸變,同時導致電網產生諧波電壓又與電源電壓疊加,使電壓畸變。這不僅造成電網質量變差,導致電氣設備的損耗增加,效率降低,還會出現電氣設備絕緣老化,使用壽命縮短等不良故障。

預防的措施是在電動機就地補償的電容器組里串聯電抗器,限制高次諧波和涌流,在電路里增設熔斷器,以保護電容。

串聯電抗器的電抗值:

即電抗值約等于6%的容抗值。

 

熔絲額定電流值:

IRe=(1.5~2.5)Ice

Ice為電容器的額定電流。

3 電容就地補償與電動機的接線

對于直接啟動或經自耦降壓器啟動的電動機,采用電容器進行補償的接線方法是:將電容器組成“△”形聯接后,再與電動機的電源線并聯。

對于采用“Y-△”方式啟動的電動機,用電容器進行補償時的接線方法是:電容器聯接成△,并直接并聯在電動機每相線圈的出線端子上,這樣在運行時才能保持電容器和電動機線圈的接法一致。

4 電容器就地補償必須注意的問題

1)配用電容器就地補償裝置的電動機,不允許通過電源反相或調整兩相線的方法實現其停機與反轉。

2)在瞬間快速正反轉的電動機上不宜采用就地補償技術。

3)啟動頻繁的電動機上不宜使用。

4)在相距不遠的同一電源里實施就地補償的多臺電動機,不得同時啟動,且間隔時間大于涌流時間10倍以上。

5)如因故障對補償系統進行緊急停機檢修時,必須先人工放電。

5 應用舉例

我廠生產用水泵,配用的電動機為Y180L-4,Pe=22kW,Ue=380V,Ie=42.5A,ηe=92.5%,cosΦ=0.85,電源線為25mm2的銅芯聚乙烯電纜,L=350m,銅線電阻率ρ=1.67×10-2Ω·mm2/m。

補償步驟如下:

 

[整理編輯:CK365測控網]
標簽:  水泥生產[1]    電動機[19]
 
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