三相異步電動(dòng)機(jī)就地?zé)o功補(bǔ)償容量的計(jì)算及應(yīng)用

1、三相異步電動(dòng)機(jī)就地?zé)o功補(bǔ)償容量的計(jì)算及應(yīng)用 學(xué)院：物理與機(jī)電工程學(xué)院 專業(yè)：電氣自動(dòng)化技術(shù) 學(xué)號(hào)：20100486311 姓名：李有維 指導(dǎo)老師：江國(guó)棟【摘要】 隨著工業(yè)化程度的加速發(fā)展，電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)及現(xiàn)代控制理論的發(fā)展。三相異步電動(dòng)機(jī)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人們的日常生活中卻有極其廣泛的應(yīng)用。從三相異步電動(dòng)機(jī)的作用和性能為出發(fā)點(diǎn)，探究三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性及功率因數(shù)與無(wú)功補(bǔ)償容量的計(jì)算及應(yīng)用。【關(guān)鍵詞】三相異步電動(dòng)機(jī) 機(jī)械特性 功率因數(shù) 無(wú)功補(bǔ)償容量 9 / 13目 錄 1、三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性 12、電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)23、電動(dòng)機(jī)無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆诸?4、三相異步電動(dòng)機(jī)就地?zé)o功補(bǔ)償容量的計(jì)

2、算3 4.1補(bǔ)償容量的確定3 4.2無(wú)功就地補(bǔ)償量的計(jì)算公式 45、低壓異步電動(dòng)機(jī)就地?zé)o功補(bǔ)償55.1三相低壓異步電動(dòng)機(jī)就地和功補(bǔ)償?shù)暮锰?5.2對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償應(yīng)注意諧波危害8六、小結(jié)9參考文獻(xiàn)：9三相異步電動(dòng)機(jī)就地?zé)o功補(bǔ)償容量的計(jì)算及應(yīng)用三相異步電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，價(jià)格低，維護(hù)方便等一系列優(yōu)點(diǎn)。因此三相異步電動(dòng)機(jī)被廣泛應(yīng)用在電力拖動(dòng)系統(tǒng)中，尤其是隨著電子技術(shù)的日新月異，使得三相異步電動(dòng)機(jī)的性能得到了大大的提高。目前三相異步電動(dòng)機(jī)被廣泛用在各個(gè)工業(yè)自動(dòng)化電氣控制領(lǐng)域中，就不得不對(duì)它的某些性能進(jìn)行探索。1、三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性是指電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與電磁轉(zhuǎn)矩

3、之間的關(guān)系。由于轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)差率有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，所以機(jī)械特性也常用轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)差率之間按一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系成立。三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是由轉(zhuǎn)子電流和主滋通相互作用所產(chǎn)生的。轉(zhuǎn)子電流與氣隙磁密度作用產(chǎn)生電磁力，遵守電磁力定律，但是由于轉(zhuǎn)子電流滯后轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)，在氣隙磁場(chǎng)同一極性下面的各轉(zhuǎn)子有效導(dǎo)體中，電流方向不會(huì)相同，所以電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子電路的功率因數(shù)有關(guān)。1主磁通決定于定子電動(dòng)勢(shì)，而定子電動(dòng)勢(shì)則決定于定子的電壓平衡關(guān)系，當(dāng)定子漏阻抗電壓降可以忽略不計(jì)時(shí)，定子電動(dòng)勢(shì)與電網(wǎng)電壓相平衡，因?yàn)殡娋W(wǎng)電壓實(shí)際上是恒定的，所以主磁通可以近似認(rèn)為是恒定的。但是當(dāng)轉(zhuǎn)差率較大時(shí)，定子電流較大，定子漏阻抗電壓降不能忽略。轉(zhuǎn)差率

4、增大使轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)增大，盡管轉(zhuǎn)子漏抗也增大，但轉(zhuǎn)子漏阻抗的增大比轉(zhuǎn)子漏抗的增大要小，所以轉(zhuǎn)子電流隨轉(zhuǎn)差率的增大而增大。轉(zhuǎn)子電阻不隨轉(zhuǎn)差率的增大而減小。用電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)差率之間的關(guān)系，繪制出三相異步電動(dòng)機(jī)的特性是一條曲線。而三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線具有比較復(fù)雜的形狀。當(dāng)轉(zhuǎn)速等于同步轉(zhuǎn)速時(shí)，轉(zhuǎn)子頻率等于零，轉(zhuǎn)子漏抗等于零，轉(zhuǎn)子功率因數(shù)等于1。但因轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于零，轉(zhuǎn)子電流等于零，所以電磁轉(zhuǎn)矩等于零。三相異步電動(dòng)機(jī)只有在理想空載下，才能不依靠外力以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。實(shí)際條件下，以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)就是指靠外力克服所有靜阻轉(zhuǎn)矩的情況。隨著轉(zhuǎn)速?gòu)耐睫D(zhuǎn)速開(kāi)始降低，轉(zhuǎn)子繞組中有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流。轉(zhuǎn)差率增大使

5、轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)和轉(zhuǎn)子電流均增大，使轉(zhuǎn)子功率因數(shù)降低，主磁通也有所減小。當(dāng)轉(zhuǎn)速較高即轉(zhuǎn)差率較小時(shí)，轉(zhuǎn)子漏抗比轉(zhuǎn)子電阻要小很多，轉(zhuǎn)子電流隨轉(zhuǎn)差率增加而增加較快，轉(zhuǎn)子功率因數(shù)則減小較慢。隨著轉(zhuǎn)速進(jìn)一步降低，轉(zhuǎn)子漏抗相對(duì)于轉(zhuǎn)子電阻越來(lái)越大，使轉(zhuǎn)子電流增加較慢而轉(zhuǎn)子功率因數(shù)減小較快，又因定子電流較大，主磁通隨轉(zhuǎn)速降低而減小越來(lái)越明顯，使得電磁轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速降低而減小。雖然三相異步電動(dòng)機(jī)能夠產(chǎn)生的最大轉(zhuǎn)矩是臨界轉(zhuǎn)矩，但是如果勞動(dòng)恰好等于臨界轉(zhuǎn)矩的靜負(fù)載是不能穩(wěn)定運(yùn)行的。根據(jù)三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性。因?yàn)橹灰霈F(xiàn)擾動(dòng)使轉(zhuǎn)速稍有降低，就會(huì)導(dǎo)致拖動(dòng)系統(tǒng)減速直到停止。因此，設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)時(shí)都把額定轉(zhuǎn)矩確定為臨界轉(zhuǎn)矩一半左右。

6、2用最大轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比來(lái)衡量電動(dòng)機(jī)短時(shí)間允許超過(guò)額定負(fù)載的能力。因?yàn)?，額定轉(zhuǎn)矩是按照發(fā)熱條件允許的最大轉(zhuǎn)矩，如果使異步電動(dòng)帶動(dòng)接近于臨界轉(zhuǎn)矩的負(fù)載長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，就會(huì)使電動(dòng)機(jī)因過(guò)熱而損壞。2、電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)功率因數(shù)是 指有功功率與視在功率的比值。通俗地講就是用電設(shè)備的實(shí)際出力與用電設(shè)備的容量的比值。提高功率因數(shù)能提高用電質(zhì)量，改善設(shè)備運(yùn)行條件，可保證設(shè)備在正常條件下工作，能提高企業(yè)用電設(shè)備的利用率，削減感性負(fù)載于電源之間原有能量交換等。異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的前提是在氣隙內(nèi)建立主磁場(chǎng)，并隨之在某些部位有了漏磁場(chǎng)，這就需要滯后的無(wú)功電流和無(wú)功功率，所以它的功率因數(shù)必然是滯后的?？蛰d時(shí)，定子電流僅有微小

7、的鐵損耗電流是有功分量，功率因數(shù)很低，約為0.10.2。負(fù)載增加，轉(zhuǎn)子電流有功分量增加，定子電流有功分量也隨之增加，功率因數(shù)提高。額定負(fù)載附近，功率因數(shù)達(dá)最大。如果負(fù)載進(jìn)一步增加，轉(zhuǎn)速下降較多，轉(zhuǎn)差率增加較大，轉(zhuǎn)子功率因數(shù)角增加，因此兩個(gè)轉(zhuǎn)子功率因數(shù)角的余弦值都隨之下降。一般電動(dòng)機(jī)額定負(fù)載時(shí)的功率因數(shù)約在0.750.90范圍內(nèi)。3、電動(dòng)機(jī)無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆诸愲妱?dòng)機(jī)的無(wú)功補(bǔ)償屬于末端補(bǔ)償，通常又稱為就地補(bǔ)償。從安裝位置和被補(bǔ)償電動(dòng)機(jī)參數(shù)的角度來(lái)講，其又可分為單機(jī)就地補(bǔ)償和分散就地補(bǔ)償。單臺(tái)電動(dòng)機(jī)就地補(bǔ)償，就是將補(bǔ)償電容器安裝在電機(jī)附近，且是單獨(dú)給該臺(tái)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。分散就地補(bǔ)償，是將補(bǔ)償電容器安裝

8、在多臺(tái)電動(dòng)機(jī)組附近，對(duì)多臺(tái)電機(jī)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，如接在車間動(dòng)力箱出線側(cè)母線上。這里講的分散組是相對(duì)于總配電房的集中補(bǔ)償而言。對(duì)不需要頻繁操作的電容器?？捎每諝鈹嗦菲鞑僮?，而對(duì)于需要經(jīng)常操作的并聯(lián)電容器，可用專用交流接觸器操作。單機(jī)就地補(bǔ)償主要適合用于年運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)的電動(dòng)機(jī)。在實(shí)際工作中，綜合考慮技術(shù)和經(jīng)濟(jì)等各種因素，不可一概而論，而應(yīng)和分散補(bǔ)償及中補(bǔ)償?shù)钠渌绞较嗯浜希匀〉米罴训慕?jīng)濟(jì)效益。采用電容補(bǔ)償電動(dòng)機(jī)無(wú)功功率，以中小型電動(dòng)機(jī)為主要對(duì)象?？紤]到節(jié)能，節(jié)約的實(shí)際效益，對(duì)年利用小時(shí)數(shù)很少的，經(jīng)常停用的中小型電動(dòng)機(jī)一般不采用就地補(bǔ)償方式。3另外，為了降低補(bǔ)償技術(shù)的復(fù)雜性，對(duì)高速電機(jī)，經(jīng)濟(jì)反復(fù)開(kāi)停的

9、，點(diǎn)動(dòng)，堵轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)，雙向轉(zhuǎn)動(dòng)或反接制動(dòng)的電動(dòng)機(jī)以及高壓大容量電動(dòng)機(jī)，也都不考慮采用就地補(bǔ)償。對(duì)于繞線型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)可以采用轉(zhuǎn)子進(jìn)相器補(bǔ)償，或者進(jìn)行同步化改造。也可以采用電容器就地補(bǔ)償。4. 三相異步電動(dòng)機(jī)就地?zé)o功補(bǔ)償容量計(jì)算4.1補(bǔ)償容量的確定1、確認(rèn)各單獨(dú)用電設(shè)備的功率Pn和功率因素COSn，這二個(gè)參數(shù)可以查廠家的產(chǎn)品樣本資料，沒(méi)有廠家資料的可以采用設(shè)計(jì)手冊(cè)上的通用資料。2、計(jì)算各單獨(dú)用電設(shè)備的無(wú)功功率Qn，計(jì)算方法有二種：2.1根據(jù)COSn算出功率因素角n（怎樣算相信學(xué)過(guò)函數(shù)的都可以了），則Qn=Pn/tagn。2.2根據(jù)COSn和Pn算出視在功率Sn=Pn*COSn，Qn=(Sn*Sn-P

10、n*Pn)再開(kāi)方。3、分別算出總的有功功率Pj=Pn、無(wú)功功率Qj=Qn、視在功率Sj=Sn。4、算出計(jì)算總負(fù)荷的實(shí)際功率因素COSj=Pj/Sj。若COSj達(dá)到規(guī)定的功率因素就可以不用補(bǔ)償，若沒(méi)達(dá)到，則進(jìn)行以下步驟。5、算出規(guī)定功率因素的無(wú)功功率Q=Pj/COS(Q為規(guī)定功率因素下的無(wú)功功率，COS為規(guī)定的功率因素）6、算出需要補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功功率Qb=Qj-Q。7、最后根據(jù)Qb選擇補(bǔ)償電容容量。另外，你的功率因素補(bǔ)償?shù)?.85不符合要求，要求大于0.9。一般最好按補(bǔ)償?shù)?.92-0.95來(lái)設(shè)置補(bǔ)償電容的容量，以保證無(wú)功補(bǔ)償有上下浮動(dòng)的余地，太低有時(shí)達(dá)不到規(guī)定，補(bǔ)償太高也不好，會(huì)增加諧振過(guò)電壓的機(jī)

11、會(huì)。 補(bǔ)償容量的確定可以根據(jù)負(fù)荷的最大功率、補(bǔ)償前的功率因數(shù)及要求補(bǔ)償后達(dá)到的功率因數(shù)，用下式計(jì)算確定：Q =*P*（tan1tan2）式中：Q 所需補(bǔ)償?shù)目偀o(wú)功功率，kvar； 平均負(fù)荷系數(shù)，取0.70.8； P 用戶最大負(fù)荷，kW； tan1補(bǔ)償前平均功率因數(shù)角 tan2補(bǔ)償后平均功率因數(shù)角或 Q =*P*qq 補(bǔ)償率，kvar / kW （可從附表中查?。└奖恚好縦W負(fù)荷所需無(wú)功補(bǔ)償率值查取表cos1 cos20.800.810.820.830.840.850.860.870.880.890.900.910.920.930.940.950.960.500.9811.0081.0351.0

12、601.0861.1171.1381.1661.1921.2191.2461.2761.3051.3381.3681.4041.4420.510.9390.9660.9331.0181.0441.0701.1061.1341.1601.1871.2141.2441.2731.3061.3361.3721.4100.520.8900.9170.9450.9690.9951.0211.0471.0751.1011.1281.1551.1851.2171.2471.2771.3131.3510.530.8190.8760.9030.9280.9540.9801.0061.0341.0601.0871

13、.1141.1441.1731.1201.2061.2361.2720.540.8080.8350.8620.8870.9130.9390.9650.9931.0191.0461.0751.1031.1331.1651.1951.2311.2690.550.7660.7930.8200.8150.8710.8970.8590.9230.9510.9771.0041.0311.0611.0901.1231.1531.1891.2270.560.7280.7550.7820.8070.8290.8590.8850.9130.9390.9660.9911.0231.0521.0851.1151.15

14、11.1890.570.6910.7180.7450.7700.7960.8220.8460.8760.9020.9290.9560.9861.0151.0481.0781.1141.5200.580.6550.6820.7090.7340.7600.7860.8120.8400.8660.8930.9200.9500.9791.0121.0421.0781.1160.590.6180.6450.6720.6970.7230.7490.7750.8030.8290.8560.8830.9130.9420.9751.0051.0411.0790.600.5830.6100.6370.6620.6

15、880.7140.7400.7680.7940.8210.8480.8780.9050.9400.9701.0061.0440.610.5490.5760.6030.6280.6540.6800.7060.7340.7600.7870.8410.8440.8730.9060.9360.9721.0100.620.5150.5470.5600.5940.6200.6400.6720.7000.7260.7530.7800.8100.8390.8720.9020.9380.9740.630.4810.5080.5350.5600.5860.6120.6380.6660.6920.7190.7460

16、.7760.8050.8380.8680.9040.9420.640.4500.4770.5040.5290.5550.5810.6070.6350.6610.6880.7150.7450.7740.8070.8370.8730.911cos1cos20.800.810.820.830.840.850.860.870.880.890.900.910.920.930.940.950.960.650.4170.4440.4710.4960.5220.5480.5740.6020.6280.6550.6820.7120.7410.7740.8040.8400.8780.660.3860.4150.4

17、420.4670.4930.5190.5450.5730.5990.6260.6540.6830.7120.7450.7750.8110.8490.670.3570.3840.4110.4360.4620.4880.5140.5420.5660.5950.6220.6520.6810.7140.7440.7800.8180.680.3270.3540.3810.4060.4320.4580.4840.5120.5380.5650.5940.6220.6510.6840.7170.7500.7880.690.2970.3240.3510.3760.4020.4280.4540.4820.5080

18、.5350.5620.5920.6210.6540.6830.7200.7580.700.2700.2970.3230.3490.3750.4010.4270.4550.4810.5080.5350.5650.5940.6270.6570.6930.7310.710.2410.2680.2950.3200.3460.3720.3980.4260.4520.4790.5060.5360.5650.5980.6280.6640.7200.720.2120.2390.2660.2910.3170.3430.3710.3970.4250.4500.4770.5070.5360.5690.5990.63

19、50.6730.730.1850.2120.2390.2640.2900.3160.3420.3700.3960.4230.4500.4800.5090.5420.5720.6080.6460.740.1570.1840.2110.2360.2620.2880.3150.3420.3680.3950.4250.45200.4810.5140.5460.5800.6180.750.1310.1580.1850.2100.2360.2620.2880.3160.3420.3690.3960.4260.4550.4880.5180.5540.5920.760.1030.1300.1570.1820.

20、2080.2340.2600.2880.3160.3410.3680.3980.4270.4600.4920.5260.5630.770.0780.1050.1320.1570.1830.2090.2350.2630.2890.3160.3430.37300.4020.4350.4650.5010.5390.780.0520.0790.1060.1310.1570.1830.2090.2370.2630.2900.3170.3470.3760.4090.4390.4750.5130.790.0240.0510.0780.1030.1290.1550.1810.2090.2350.2620.28

21、90.3190.3480.3810.4110.4470.4850.800.0260.0520.0780.1040.1300.1570.1830.2100.2380.2660.2940.3260.3550.3870.4210.4580.810.0260.0520.0780.1040.1310.1570.1800.2120.2400.2680.2980.3290.3610.3950.4320.820.0260.0520.0780.1040.1310.1580.1860.2130.2420.2720.3030.3350.3690.4060.830.0260.0520.0790.1050.1320.1

22、600.1880.2160.2460.2770.3090.3430.3800.840.0260.0530.0790.1060.1340.1620.1900.2200.2510.2830.3170.3540.850.0260.0530.0800.1070.1350.1640.1940.2250.2570.2910.328 4.2 無(wú)功就地補(bǔ)償量的計(jì)算公式 一般三相異步電機(jī)補(bǔ)償容量的計(jì)算，在有監(jiān)測(cè)條件的單位，應(yīng)根據(jù)對(duì)電動(dòng)機(jī)的有功功率及功率因數(shù)的實(shí)測(cè)值進(jìn)行計(jì)算。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(wú)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的情況下，可利用電動(dòng)機(jī)額定電

23、壓下的空載電流進(jìn)行計(jì)算。公式為:中: Vn為額定電壓，Io為空載電流，其值可在標(biāo)牌中查到，如查不到，可采用瑞典通用電氣公司推薦的方法，即公式:式中 : In為額定電流，為額定負(fù)載時(shí)的功率因數(shù)。無(wú)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(wú)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。在進(jìn)行無(wú)功就地補(bǔ)償時(shí)，應(yīng)分析是否符合條件，是 否產(chǎn)生不良影響。再對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行無(wú)功就地補(bǔ)償，以減少不必要的經(jīng)濟(jì)損失。工礦企業(yè)消耗的無(wú)功功率電動(dòng)機(jī)約占70%。不少電動(dòng)機(jī)負(fù)載率很低，經(jīng)濟(jì)處在輕載或空載運(yùn)行，功率因數(shù)普

24、遍不高。負(fù)載率越低，則功功率因數(shù)越低，無(wú)功功率相對(duì)于有功功率的百分比更為顯著地浪費(fèi)電能。因此對(duì)于異步電動(dòng)機(jī)采用就地?zé)o功補(bǔ)償以提高功率因數(shù)、節(jié)約電能，減少運(yùn)行費(fèi)用以及提高電能質(zhì)量具有重要的意義。用戶功率因數(shù)的高低，直接關(guān)系到電網(wǎng)中的功率損耗和電能損耗，關(guān)系到供電線路的壓損失和電壓波動(dòng)，而且關(guān)系到節(jié)約用電和整個(gè)供電區(qū)域的供電質(zhì)量。但在實(shí)際電力系統(tǒng)中異步電動(dòng)機(jī)作為傳統(tǒng)的主要負(fù)荷使電網(wǎng)產(chǎn)生感性無(wú)功電流，這些無(wú)功電流都導(dǎo)致電網(wǎng)中產(chǎn)生大量的無(wú)功功率。在無(wú)功功率的傳遞過(guò)程中，會(huì)消耗大量的有功功率，由于安裝了無(wú)功補(bǔ)償容量，減少了無(wú)功功率傳輸而降低的有功功率損耗值與無(wú)功功率減少值的比值，即輸送的無(wú)功功率減小1K

25、W（或增加1KW無(wú)功補(bǔ)償容量）時(shí)所減小的有功功率損耗值就是無(wú)功功率的經(jīng)濟(jì)當(dāng)量。4補(bǔ)償容量越大，對(duì)減小有功損耗的作用越小，并非補(bǔ)償容量越大越經(jīng)濟(jì)。補(bǔ)償容量的大小需通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較來(lái)確定。5、低壓異步電動(dòng)機(jī)就地?zé)o功補(bǔ)償三相低壓異步電動(dòng)機(jī)就地?zé)o功補(bǔ)償是一種經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單、高效、可靠的無(wú)功補(bǔ)償方法，它不僅適合鄉(xiāng)鎮(zhèn)分散的加工業(yè)，家庭式工業(yè)內(nèi)裝置的導(dǎo)步電動(dòng)機(jī)的無(wú)功補(bǔ)償，而且對(duì)工礦企業(yè)的異步電動(dòng)機(jī)也同樣適用。并根據(jù)國(guó)產(chǎn)低壓異步電動(dòng)機(jī)系列（15KW以下）的實(shí)際參數(shù)，給出專用無(wú)功補(bǔ)償電容器容量配置表以便查詢對(duì)照。異步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)很低，在電網(wǎng)負(fù)荷中異步電動(dòng)機(jī)所占的比重較大，是城鄉(xiāng)電網(wǎng)的主要無(wú)功負(fù)荷。它使各級(jí)網(wǎng)損也

26、相應(yīng)增大，盡管在各級(jí)變電所，配電站及廠礦企業(yè)內(nèi)均裝有集中無(wú)功補(bǔ)償裝置來(lái)提高功率因數(shù)，減少電網(wǎng)線損，但集中補(bǔ)償不僅無(wú)法降低低壓電網(wǎng)的線損，而且價(jià)格較貴。低壓電網(wǎng)的高線損率對(duì)正在實(shí)施的城鄉(xiāng)電網(wǎng)同網(wǎng)同價(jià)政策帶來(lái)困難。因此，必須對(duì)鄉(xiāng)鎮(zhèn)家庭的異步電動(dòng)機(jī)推廣低價(jià)的就地?zé)o功補(bǔ)償。三相低壓異步電動(dòng)機(jī)就地?zé)o功補(bǔ)償就是一臺(tái)與異步電動(dòng)機(jī)特性相配合的電容器直接并聯(lián)于該電機(jī)，其保護(hù)裝置不變。為了實(shí)施城鄉(xiāng)電網(wǎng)同價(jià)，應(yīng)大力推廣異步電動(dòng)機(jī)就地?zé)o功補(bǔ)償，建議電容器制造廠家應(yīng)生產(chǎn)與異步電動(dòng)機(jī)相配套的產(chǎn)品。5.1三相低壓異步電動(dòng)機(jī)就地和功補(bǔ)償?shù)暮锰幱萌嗟蛪寒惒诫妱?dòng)機(jī)就地?zé)o功補(bǔ)償有以下好處：5 （1）、簡(jiǎn)單、價(jià)低。因?yàn)橹皇窃陔妱?dòng)機(jī)

27、上并聯(lián)一臺(tái)合適的專用電容器即可，不需要外加其它保護(hù)裝置，便于推廣。（2）、不僅能提高低壓電網(wǎng)的功率因數(shù)，降低了線損，同時(shí)也提高了供電電網(wǎng)的功率因數(shù)，降低了配電網(wǎng)線損。（3)、對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，節(jié)約了內(nèi)線損耗，減少電費(fèi)。同時(shí)可以不會(huì)因功率因數(shù)不合格而罰款（這對(duì)各廠礦、企業(yè)內(nèi)的異步電動(dòng)機(jī)也同樣）。裝置三相低壓異步電動(dòng)機(jī)專用無(wú)功補(bǔ)償電容器，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。(4)、提高了低壓線路的功率因數(shù)，減少末端電壓波動(dòng)，改善了用戶的電壓，提高了電壓質(zhì)量，也增加了產(chǎn)品數(shù)量及質(zhì)量。(5)、因?yàn)檠a(bǔ)償電容器隨電動(dòng)機(jī)而配置，只要補(bǔ)償?shù)碾娙萜魅萘颗渲眠m當(dāng)，不存在無(wú)功過(guò)補(bǔ)償，有較為理想的補(bǔ)償效果。用三相低壓異步電動(dòng)機(jī)就地?zé)o功補(bǔ)償

28、是一種經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單、高效、可靠的無(wú)功補(bǔ)償方法，應(yīng)在廣大的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和工礦企業(yè)推廣。為什么一個(gè)合適容量的電容器可以與異步電動(dòng)機(jī)直接并聯(lián)，而不需要外加其它保護(hù)裝置，僅利用原異步電動(dòng)機(jī)的保護(hù)裝置就可以了，而且是一種經(jīng)濟(jì)的無(wú)功補(bǔ)償。這是因?yàn)椋?1、異步電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)所需要的無(wú)功功率從異步電動(dòng)機(jī)的等效電路中可以知道由兩部分組成；一部分是勵(lì)磁支路所需的無(wú)功功率；另一部分是負(fù)荷支路所需的無(wú)功功率。小容量的異步電動(dòng)機(jī)主要是勵(lì)磁支路所需的無(wú)功功率，當(dāng)負(fù)荷從零到滿載時(shí)，其變化很小，隨負(fù)荷的增加而略有下降；而負(fù)荷支路所需的無(wú)功功率隨負(fù)荷增加而增加，其值一般要比勵(lì)磁支路所需的無(wú)功功率要小，異步電動(dòng)機(jī)容量越小，相對(duì)的比例也越小

29、。小容量的異步電動(dòng)機(jī)從空載到滿載，其總的無(wú)功功率的變化不大，以Y801.2（0.75KW）為例，空載時(shí)無(wú)功功率為0.531KW，而滿載時(shí)為0.646KW。通過(guò)查表可知幾種小容量Y系列異步電動(dòng)機(jī)在不同的負(fù)載率下所需的無(wú)功功率，容量小所需同無(wú)功功率在不同的負(fù)載下變化很小。異步電動(dòng)機(jī)隨著容量的增加，從空載到滿負(fù)荷所需的總無(wú)功功率變化相應(yīng)加大，但一般空載與滿載的無(wú)功功率之比約為0.5以上。因此，對(duì)低壓異步電動(dòng)機(jī)的無(wú)功補(bǔ)償，其并聯(lián)電容器在運(yùn)行時(shí)的實(shí)際補(bǔ)償容量，只要能補(bǔ)償其勵(lì)磁功率，就能使異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的功率因數(shù)在負(fù)載率從40%100%都有較高值（0.9以上），而低負(fù)載時(shí)，其功率因數(shù)雖不能達(dá)到0.9左右，

30、但由于所需的無(wú)功功率量很小，因此產(chǎn)生的線損不大，而比不補(bǔ)償時(shí)降低了很多。2、由于異步電動(dòng)機(jī)本身就是很好的放電線圈，所以在異步電動(dòng)機(jī)外加電源電壓失去時(shí)，三相低壓異步電動(dòng)機(jī)專用無(wú)功補(bǔ)償電容器可以向異步電動(dòng)機(jī)放電，使電容器端電壓很快降為零，在電網(wǎng)電壓復(fù)現(xiàn)時(shí)，就不會(huì)出現(xiàn)過(guò)電壓。因此，異步電動(dòng)機(jī)與電容器并聯(lián)之間不能加裝熔斷器保護(hù)或開(kāi)關(guān)，異步電動(dòng)機(jī)與電容器應(yīng)用時(shí)投入或斷開(kāi)。3、由于并聯(lián)電容器在異步電動(dòng)機(jī)的額定電壓下，所產(chǎn)生的無(wú)功功率小于異步電動(dòng)機(jī)在額定電壓下空載時(shí)需要的勵(lì)磁功率（路小于空載無(wú)功功率）。當(dāng)電壓上升時(shí)，電容器所產(chǎn)生的無(wú)功功率隨電壓的平方增加，而異步電動(dòng)機(jī)因鐵芯的磁飽和，其需要的無(wú)功功率增加將大

31、于電容器的無(wú)功功率增加；當(dāng)電壓下降時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)和電容器的無(wú)功功率幾乎都將隨電壓的平方下降。因此，并聯(lián)電容器的補(bǔ)償容量在運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的無(wú)功功率，總小于異步電動(dòng)機(jī)的不同負(fù)載所需的無(wú)功功率。因此，不會(huì)產(chǎn)生過(guò)補(bǔ)償。4、由于電容器的無(wú)功功率比補(bǔ)償異步電動(dòng)機(jī)空載無(wú)功功率要略小于一點(diǎn)，也就是說(shuō)僅為勵(lì)磁功率，因此，也就不會(huì)產(chǎn)生異步電動(dòng)機(jī)的自勵(lì)現(xiàn)象。只要電容器僅補(bǔ)償異步電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁功率，就不會(huì)產(chǎn)生異步電動(dòng)機(jī)的自勵(lì)磁現(xiàn)象。5、對(duì)于家庭式的異步電動(dòng)機(jī)采用三相低壓異步電動(dòng)機(jī)就地?zé)o功補(bǔ)償?shù)慕?jīng)濟(jì)性是明顯的，因?yàn)樗绕渌麖?fù)雜的無(wú)功補(bǔ)償要便宜得很多。就是對(duì)無(wú)功負(fù)荷僅為異步電動(dòng)機(jī)的工礦，企業(yè)等也是經(jīng)濟(jì)的，因?yàn)殡m然它裝置的總無(wú)

32、功容量要為集中的無(wú)功裝置的34倍，但集中無(wú)功補(bǔ)償裝置的單位容量的費(fèi)用卻為單臺(tái)電容器的46倍左右，異步電動(dòng)機(jī)就地?zé)o功補(bǔ)償總費(fèi)用要比集中的無(wú)功補(bǔ)償裝置少。而且用三相低壓異步電動(dòng)機(jī)就地?zé)o功補(bǔ)償電容器可降低工礦、企業(yè)內(nèi)的低壓電網(wǎng)損失，節(jié)約了能源，減少了電費(fèi)支出。6、三相低壓異步電動(dòng)機(jī)就地?zé)o功補(bǔ)償電容器可選用常用的低壓自俞式金屬化膜電容器，該電容器以金屬化聚丙烯薄膜作電極和介質(zhì)，其產(chǎn)品具有自愈性。并且有重量輕、體積小，損耗低等優(yōu)點(diǎn)，特別是價(jià)格低?？紤]到鄉(xiāng)鎮(zhèn)電網(wǎng)電壓波動(dòng)較大，后半夜稍偏高，加上無(wú)功補(bǔ)償后，電壓要相應(yīng)提高了一點(diǎn)，電容器的額定電壓宜先用400v產(chǎn)品。但要求電容器接線端子、引線等帶電體不能外露，

33、以保安全。5.2對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償應(yīng)注意諧波危害1、電動(dòng)機(jī)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償具有增容、節(jié)能，提高出力等優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)效益顯著，目前已得到推廣應(yīng)用，但在推廣中，對(duì)某些可能存在的問(wèn)題（例如諧波的危害等）并沒(méi)有給予足夠的重視與研究，現(xiàn)通過(guò)一個(gè)實(shí)例說(shuō)明，電動(dòng)機(jī)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償時(shí)，同樣存在諧波放大而造成的危害，某抽水站，安裝運(yùn)行了3臺(tái)18KW電動(dòng)機(jī)，由于該站地處電網(wǎng)末端，電壓較低，電機(jī)經(jīng)常起動(dòng)困難，為了提高功率因數(shù)和電壓，用自愈式并聯(lián)電容器（電容器回路中未串聯(lián)電抗器）進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，但是當(dāng)電容器接入電網(wǎng)動(dòng)行后，時(shí)間不長(zhǎng)，就出現(xiàn)電容器損壞現(xiàn)象，隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，損壞的電容器越多，當(dāng)時(shí)，懷疑電容器質(zhì)量不良，就更了電容器，但更換以后，仍出現(xiàn)同樣的問(wèn)題，有關(guān)方面才懷疑是否存在其他原因，最后根據(jù)情況進(jìn)行分析認(rèn)為，雖然該站地處農(nóng)村，附近沒(méi)有任何諧波源存在，電動(dòng)機(jī)本身不作為諧波負(fù)荷處理，也沒(méi)有見(jiàn)到過(guò)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行我功補(bǔ)償后發(fā)生諧波危害的報(bào)到，但還是不應(yīng)排除存在諧波危害的可能，應(yīng)先進(jìn)行