電動機隨機補償及補償容量的確定

劉 苛，劉天齊（.國網河南省電力公司技能培訓中心（南陽校區），河南 南陽 473000；.國網河南省電力公司鄭州供電公司，鄭州 45006）

電動機隨機補償及補償容量的確定

劉 苛1，劉天齊2
（1.國網河南省電力公司技能培訓中心（南陽校區），河南 南陽 473000；2.國網河南省電力公司鄭州供電公司，鄭州 450016）

感應電動機是消耗無功最多的低壓用電設備，故對于油田抽油機、礦山提升機、港口卸船機等廠礦企業的較大容量電動機，應該實施就地無功補償，即隨機補償。與其它補償方式相比，隨機補償更能體現以下優點：（1）線損率可減少20%；（2）改善電壓質量，減小電壓損失，進而改善用電設備啟動和運行條件；（3）釋放系統能量，提高線路供電能力。

關健詞：補償意義；補償容量；電動機隨機補償

1　電動機隨機補償的意義

隨電動機補償，即隨機械負荷和用電設備補償，將電容器直接并聯在電動機上，用以補償電動機的無功消耗。據統計，縣級農網中約有60%的無功功率消耗在電動機上，因此，搞好電動機的無功補償，使其無功就地平衡，既能減少配電線路的損耗，同時還可以提高電動機的出力。

無功補償的主要方式是通過并聯電容器以提高供電的功率因數，功率因數對于無功補償工作來說，是一個相當重要的基本概念。無功補償的目的，就在于提高功率因數。

［例1-01］在50Hz、380V的電路中，接有電感性負荷，負荷的功率P=20kW，功率因數0.6，試求電路中的電流？

如果負荷兩端并聯電容器C=374μF，求電路的電流及功率因數？具體接線見圖1-01。

解:設未并聯電容器時電流為I1，已知功率因數cos?1=0.6

圖　1-01

則

接入電容后，設電容支路上的電流為Ic，則

因為負荷支路的電流不變，故電路總電流I為

此時電流滯后于電壓的相位為?2=26°

所以cos?2=cos?26°=0.9

即并聯電容后，整個電路的功率因數從0.6提高到0.9，電路的電流則從87.7A降為58.5A，降低了33.3%。

［例1-01］形象地說明了當電路的負荷端并聯電容器后，功率因數提高，電路的電流減少?？傠娏髯冃〖葴p少了對電源電流的需求，又相應地減小線路上的功率損耗。這就是提高功率因數對電路的意義及實質。

［案例1-01］隨機補償實例：

某縣葛寨鄉煙澗二臺區440戶，1560人，配電變壓器l00kVA，每月供電量1.3～1.6萬kWh，低壓線損率近年來一直穩定在12%～12.9%。

該臺區三相動力用戶多，有面粉加工、電磨、煤球加工、軋油、軋花、電焊、帶鋸等8戶，電動機42臺194kW。農網改造以來盡管做了大量努力，低壓線損卻一直居高不下。

葛寨供電所將情況反映給縣電業局營銷部，營銷部在調查研究的基礎上，根據該臺區實際情況，決定將其作為局低壓降損試點，以隨機無功補償為突破口，把線損降下來。

經過設備調研、補償規劃、技術培訓、宣傳發動，某年10月底安裝自愈式金屬化膜并聯電容器30臺，進行隨機無功補償。

運行10天，抄表核算：購電量3200kWh，售電量2920kWh，損失電量280kWh，線損率8.75%，比以前平均值12.5%下降了3.75%，降幅達30%。

2　電動機就地補償的容量的確定

（1）電動機的無功補償一般采用就地補償方式，電容器隨電動機的運行和停止投退。（2）電動機隨機補償的應由以往的7.5KW擴大到5.5KW及以下。（3）單臺電動機的無功補償，一般是將電動機空載時的功率因數補償到1。

因為電動機空載時的無功負荷最小，補償后在滿載時的功率因數仍為滯后狀態。否則，如果將電動機滿載時功率因數補償到1，在其空載或輕載時就會使功率因數超前，出現過補償現象。

如果電動機過補償，在切斷電動機電源后，使仍在旋轉著的電動機變成了“異步發電機”，此時繞組中的電壓值將高出額定電壓幾倍，即出現過電壓現象，并持續較長時間，這種現象稱為電動機的自勵磁現象。它將危及電動機及電容器本身絕緣。

（4）電動機無功補償容量的確定

1）從提高功率因數需要確定補償容量：如果電力網最大負荷月的平均有功功率為Pav，補償前的功率因數為補償后的功率因數則補償容量可用下述公式計算為

［例1-02］一臺容量為5.5kW的三相交流異步電動機，額定電壓380V，頻率50Hz，功率因數0.8，若使功率因數提高0.9，試確定其補償容量？

解:根據公式（公式1-01），補償容量為

答：功率因數0.8提高到0.9，需補償電容器容量為1.463kvar。

2）電動機無功補償容量可按下式確定：

對于慣性小的：Qc=（0.93-0.97）1.732UeIo （kvar）

對于慣性大的：Qc=（0.90-0.95）1.732UeIo （kvar）

式中：

Qc—電動機的無功補償容量，（kvar）；

Ue—電動機的額定電壓，kV

Io—電動機的空載電流，A?？捎勉Q形電流表測出或查出有關手冊，或按電動機額定電流的的25%估算。

3）電動機無功補償容量也可按下式粗略估算：

式中Pe--電動機額定功率，kW，可從電動機銘牌查出。

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.14.155

劉苛（1964-），男，高級實習指導教師、電力電纜技師。