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水泥生产中电动机就地补偿技术的应用

互联网 2014-01-07 09:36:46

[导读] 电动机利用电容进行无功补偿的目的是提高电动机功率因数,减少无功功率和线路损耗,补偿方式有集中、分组和就地补偿三种。

电动机利用电容进行无功补偿的目的是提高电动机功率因数,减少无功功率和线路损耗,补偿方式有集中、分组和就地补偿三种。水泥生产中,用电设备多且分散,宜采用就地补偿方式。

若要确定补偿用电容器容量大小,须了解补偿前后的功率因数。补偿前的功率因数是通过检测电动机线路中的电流I、电压U及功率P,由

 

得到的。而补偿后的功率因数则需通过经济测算来确定。

1 无功补偿经济当量的合理确定

无功补偿经济当量指的是每补偿1kV·A的无功功率,在系统中引起的有功功率损失的减少量。

在实际应用中,根据补偿设施的投资量和节约电能的增加值,进行经济测算比较,确定合理的无功补偿量Qk。

在实际工作中,我们对Y系列的7.5、10、18.5、22、32kW的电动机进行补偿试验,用加权平均值测绘了功率因数与单位补偿容量的变化曲线,从曲线变化规律可分析出:当功率因数补偿到0.96以上时,功率因数每增加0.01时,需用的无功补偿容量将增加数倍。功率因数补偿过高,增加了投资成本,技术上产生的谐波也较大,造成得不偿失的后果。在理论和实践中,我们初步认为功率因数补偿到0.95时最合适。

2 合闸涌流及其高谐波的预防

2.1 合闸涌流

用电容对电动机进行就地补偿时,在电动机合闸启动时,有涌流现象存在。实验说明,单独一组电容器的合闸涌流约为其额定电流的5~15倍,过电压约为相电压的 2~3倍,振荡频率在250~4000Hz之间。多组并联电容器组的合闸涌流可达到自身额定电流的20~55倍,过电压值约为相电压,振荡频率高达 1500Hz。

2.2 高次谐波

用电容器对电动机进行就地补偿,电容受高次谐波干扰的来源,一是自身系统合闸产生的高频振荡带来的高次谐波。二是系统中其它电气设备产生的高次谐波。

2.3 预防措施

一般合闸涌流持续在极短的几毫秒内,单独一组的合闸涌流可降到无害的程度。多组电容器所产生的合闸涌流,有时能使电路中相应的开关或自身损坏,或减少使用寿命。由于高次谐波的频率很高,它能导致电容器的容抗减弱。这时,基波电流和谐波电流分量的叠加,使电流波形畸变,同时导致电网产生谐波电压又与电源电压叠加,使电压畸变。这不仅造成电网质量变差,导致电气设备的损耗增加,效率降低,还会出现电气设备绝缘老化,使用寿命缩短等不良故障。

预防的措施是在电动机就地补偿的电容器组里串联电抗器,限制高次谐波和涌流,在电路里增设熔断器,以保护电容。

串联电抗器的电抗值:

即电抗值约等于6%的容抗值。

 

熔丝额定电流值:

IRe=(1.5~2.5)Ice

Ice为电容器的额定电流。

3 电容就地补偿与电动机的接线

对于直接启动或经自耦降压器启动的电动机,采用电容器进行补偿的接线方法是:将电容器组成“△”形联接后,再与电动机的电源线并联。

对于采用“Y-△”方式启动的电动机,用电容器进行补偿时的接线方法是:电容器联接成△,并直接并联在电动机每相线圈的出线端子上,这样在运行时才能保持电容器和电动机线圈的接法一致。

4 电容器就地补偿必须注意的问题

1)配用电容器就地补偿装置的电动机,不允许通过电源反相或调整两相线的方法实现其停机与反转。

2)在瞬间快速正反转的电动机上不宜采用就地补偿技术。

3)启动频繁的电动机上不宜使用。

4)在相距不远的同一电源里实施就地补偿的多台电动机,不得同时启动,且间隔时间大于涌流时间10倍以上。

5)如因故障对补偿系统进行紧急停机检修时,必须先人工放电。

5 应用举例

我厂生产用水泵,配用的电动机为Y180L-4,Pe=22kW,Ue=380V,Ie=42.5A,ηe=92.5%,cosΦ=0.85,电源线为25mm2的铜芯聚乙烯电缆,L=350m,铜线电阻率ρ=1.67×10-2Ω·mm2/m。

补偿步骤如下:

 

[整理编辑:中国测控网]
标签:  水泥生产[1]    电动机[19]
 
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