論電容補償在大型電廠中的應(yīng)用

劉云++李歡歡

摘 要：針對電廠中應(yīng)用最多的三相異步電機存在功率因數(shù)過低的問題進行研究，并在對問題探究、分析的基礎(chǔ)上，找出相應(yīng)的解決措施，旨在為電網(wǎng)運行技術(shù)人員提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：大型電廠；三相異步電機；電容補償；無功功率

中圖分類號：TM761+.1 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）19-0018-01

在生產(chǎn)運行中，電機運行功率因數(shù)都比較低，需要從電網(wǎng)中吸收大量的無功才能正常工作，這樣就造成了較大的電壓損失和電能損失，因此，提高電機的功率因數(shù)及回路的線損刻不容緩。

1 提高功率因數(shù)的方法

提高功率因數(shù)有兩種方法，分別為提高電機的自然功率因數(shù)和安裝人工補償裝置，即電容補償裝置。

移相電容補償方式主要有三種，即個別補償、分組補償和集中補償。這三種補償方式的優(yōu)、缺點如表1所示。

表1 三種補償方式的優(yōu)、缺點對比

1.1 問題現(xiàn)象及原因分析

采用個別補償方式時，移相電容與電機一起并聯(lián)在母線上，切斷電源后，電機轉(zhuǎn)速不能馬上降為零，且因電容組對電機放電，使電機得到勵磁。如果電容容量過大，就很有可能產(chǎn)生幅值很大的過電壓，該電壓要經(jīng)過相當長的一段時間才能降下來，這就是勵磁現(xiàn)象。拉閘后，如果立即合閘，線路電壓和自勵磁產(chǎn)生的電壓在相位上會有一個差角。此外，自勵磁還有可能使電機產(chǎn)生瞬時扭矩，瞬時扭矩與電機轉(zhuǎn)動方向相反，所以容易造成電機轉(zhuǎn)軸和靠背輪的損壞。

1.2 解決措施

出現(xiàn)自勵磁現(xiàn)象的原因是補償?shù)碾娙萑萘窟^大，因此，必須采用合適的電容容量進行補償。由于電容放電需要一個過程，所以，機組不能加入自動重合閘裝置，也不能在跳閘后馬上合閘。

2 無功就地補償?shù)膶嶋H應(yīng)用

近期對電廠4臺機組的運行數(shù)據(jù)進行了采集，如表2所示。

無功功率用途很大，電動機需要建立和維持旋轉(zhuǎn)磁場，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，從而帶動機械運動。同樣，變壓器也需要無功在一次線圈產(chǎn)生磁場、二次線圈感應(yīng)出電壓，因此，沒有無功，電動機就無法轉(zhuǎn)動，變壓器二次側(cè)也無法感應(yīng)出電壓。然而，無功功率同樣對供、用電產(chǎn)生一定的不良影響，主要表現(xiàn)為以下四點：①降低發(fā)電機的有功輸出；②降低輸、配電設(shè)備的供電能力；③造成線路電壓損失增大和電能損耗的增加；④造成低功率因數(shù)運行和電壓下降，使電氣設(shè)備容量得不到充分發(fā)揮。

3 選擇補償電容容量的方法

通過對表2分析、計算和整理可以看出，1#、3#機組補償?shù)娜萘吭诤侠矸秶鷥?nèi)，但4#、5#機組補償?shù)娜萘棵黠@過大。由于4臺機組均采用的是單臺、就地、靜態(tài)補償，此補償?shù)奶攸c是出力固定，所以補償?shù)娜萘考炔荒苓^大——過大會使電機在停機瞬間產(chǎn)生自勵磁現(xiàn)象，但又要保證機組的功率因數(shù)在0.9以上。由此可得出，1#、3#機組選擇30 kVA，4#、5#機組選擇20 kVA，此時機組的運行功率因數(shù)均為0.94.

4 結(jié)束語

隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，各行各業(yè)對電力的需求不斷增大，擴大電廠電容補償?shù)膽?yīng)用越來越受重視。因此，對于電力技術(shù)人員來說，應(yīng)該充分發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢，提高電容補償?shù)睦寐?，以滿足社會生產(chǎn)和居民生活的實際需要。

參考文獻

[1]方承遠.工廠電氣控制技術(shù)[M].第2版.北京：機械工業(yè)出版社，2000.

[2]倪遠平.現(xiàn)代低壓電器及其控制技術(shù)[M].重慶：重慶大學出版社，2003.

〔編輯：劉曉芳〕

On the Capacitance Compensation Used in Large Power Plant

Liu Yun， Li Huanhuan

Abstract： The problem of low power factor for power plant applications up to the presence of three-phase asynchronous motors research and exploration of the issue， based on the analysis， to identify appropriate solutions designed for grid operation and technical personnel to provide some reference.

Key words： large power plants； three-phase asynchronous motors； capacitance compensation； reactive power

摘 要：針對電廠中應(yīng)用最多的三相異步電機存在功率因數(shù)過低的問題進行研究，并在對問題探究、分析的基礎(chǔ)上，找出相應(yīng)的解決措施，旨在為電網(wǎng)運行技術(shù)人員提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：大型電廠；三相異步電機；電容補償；無功功率

中圖分類號：TM761+.1 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）19-0018-01

在生產(chǎn)運行中，電機運行功率因數(shù)都比較低，需要從電網(wǎng)中吸收大量的無功才能正常工作，這樣就造成了較大的電壓損失和電能損失，因此，提高電機的功率因數(shù)及回路的線損刻不容緩。

1 提高功率因數(shù)的方法

提高功率因數(shù)有兩種方法，分別為提高電機的自然功率因數(shù)和安裝人工補償裝置，即電容補償裝置。

移相電容補償方式主要有三種，即個別補償、分組補償和集中補償。這三種補償方式的優(yōu)、缺點如表1所示。

表1 三種補償方式的優(yōu)、缺點對比

1.1 問題現(xiàn)象及原因分析

采用個別補償方式時，移相電容與電機一起并聯(lián)在母線上，切斷電源后，電機轉(zhuǎn)速不能馬上降為零，且因電容組對電機放電，使電機得到勵磁。如果電容容量過大，就很有可能產(chǎn)生幅值很大的過電壓，該電壓要經(jīng)過相當長的一段時間才能降下來，這就是勵磁現(xiàn)象。拉閘后，如果立即合閘，線路電壓和自勵磁產(chǎn)生的電壓在相位上會有一個差角。此外，自勵磁還有可能使電機產(chǎn)生瞬時扭矩，瞬時扭矩與電機轉(zhuǎn)動方向相反，所以容易造成電機轉(zhuǎn)軸和靠背輪的損壞。

1.2 解決措施

出現(xiàn)自勵磁現(xiàn)象的原因是補償?shù)碾娙萑萘窟^大，因此，必須采用合適的電容容量進行補償。由于電容放電需要一個過程，所以，機組不能加入自動重合閘裝置，也不能在跳閘后馬上合閘。

2 無功就地補償?shù)膶嶋H應(yīng)用

近期對電廠4臺機組的運行數(shù)據(jù)進行了采集，如表2所示。

無功功率用途很大，電動機需要建立和維持旋轉(zhuǎn)磁場，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，從而帶動機械運動。同樣，變壓器也需要無功在一次線圈產(chǎn)生磁場、二次線圈感應(yīng)出電壓，因此，沒有無功，電動機就無法轉(zhuǎn)動，變壓器二次側(cè)也無法感應(yīng)出電壓。然而，無功功率同樣對供、用電產(chǎn)生一定的不良影響，主要表現(xiàn)為以下四點：①降低發(fā)電機的有功輸出；②降低輸、配電設(shè)備的供電能力；③造成線路電壓損失增大和電能損耗的增加；④造成低功率因數(shù)運行和電壓下降，使電氣設(shè)備容量得不到充分發(fā)揮。

3 選擇補償電容容量的方法

通過對表2分析、計算和整理可以看出，1#、3#機組補償?shù)娜萘吭诤侠矸秶鷥?nèi)，但4#、5#機組補償?shù)娜萘棵黠@過大。由于4臺機組均采用的是單臺、就地、靜態(tài)補償，此補償?shù)奶攸c是出力固定，所以補償?shù)娜萘考炔荒苓^大——過大會使電機在停機瞬間產(chǎn)生自勵磁現(xiàn)象，但又要保證機組的功率因數(shù)在0.9以上。由此可得出，1#、3#機組選擇30 kVA，4#、5#機組選擇20 kVA，此時機組的運行功率因數(shù)均為0.94.

4 結(jié)束語

隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，各行各業(yè)對電力的需求不斷增大，擴大電廠電容補償?shù)膽?yīng)用越來越受重視。因此，對于電力技術(shù)人員來說，應(yīng)該充分發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢，提高電容補償?shù)睦寐?，以滿足社會生產(chǎn)和居民生活的實際需要。

參考文獻

[1]方承遠.工廠電氣控制技術(shù)[M].第2版.北京：機械工業(yè)出版社，2000.

[2]倪遠平.現(xiàn)代低壓電器及其控制技術(shù)[M].重慶：重慶大學出版社，2003.

〔編輯：劉曉芳〕

On the Capacitance Compensation Used in Large Power Plant

Liu Yun， Li Huanhuan

Abstract： The problem of low power factor for power plant applications up to the presence of three-phase asynchronous motors research and exploration of the issue， based on the analysis， to identify appropriate solutions designed for grid operation and technical personnel to provide some reference.

Key words： large power plants； three-phase asynchronous motors； capacitance compensation； reactive power

摘 要：針對電廠中應(yīng)用最多的三相異步電機存在功率因數(shù)過低的問題進行研究，并在對問題探究、分析的基礎(chǔ)上，找出相應(yīng)的解決措施，旨在為電網(wǎng)運行技術(shù)人員提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：大型電廠；三相異步電機；電容補償；無功功率

中圖分類號：TM761+.1 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）19-0018-01

在生產(chǎn)運行中，電機運行功率因數(shù)都比較低，需要從電網(wǎng)中吸收大量的無功才能正常工作，這樣就造成了較大的電壓損失和電能損失，因此，提高電機的功率因數(shù)及回路的線損刻不容緩。

1 提高功率因數(shù)的方法

提高功率因數(shù)有兩種方法，分別為提高電機的自然功率因數(shù)和安裝人工補償裝置，即電容補償裝置。

移相電容補償方式主要有三種，即個別補償、分組補償和集中補償。這三種補償方式的優(yōu)、缺點如表1所示。

表1 三種補償方式的優(yōu)、缺點對比

1.1 問題現(xiàn)象及原因分析

采用個別補償方式時，移相電容與電機一起并聯(lián)在母線上，切斷電源后，電機轉(zhuǎn)速不能馬上降為零，且因電容組對電機放電，使電機得到勵磁。如果電容容量過大，就很有可能產(chǎn)生幅值很大的過電壓，該電壓要經(jīng)過相當長的一段時間才能降下來，這就是勵磁現(xiàn)象。拉閘后，如果立即合閘，線路電壓和自勵磁產(chǎn)生的電壓在相位上會有一個差角。此外，自勵磁還有可能使電機產(chǎn)生瞬時扭矩，瞬時扭矩與電機轉(zhuǎn)動方向相反，所以容易造成電機轉(zhuǎn)軸和靠背輪的損壞。

1.2 解決措施

出現(xiàn)自勵磁現(xiàn)象的原因是補償?shù)碾娙萑萘窟^大，因此，必須采用合適的電容容量進行補償。由于電容放電需要一個過程，所以，機組不能加入自動重合閘裝置，也不能在跳閘后馬上合閘。

2 無功就地補償?shù)膶嶋H應(yīng)用

近期對電廠4臺機組的運行數(shù)據(jù)進行了采集，如表2所示。

無功功率用途很大，電動機需要建立和維持旋轉(zhuǎn)磁場，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，從而帶動機械運動。同樣，變壓器也需要無功在一次線圈產(chǎn)生磁場、二次線圈感應(yīng)出電壓，因此，沒有無功，電動機就無法轉(zhuǎn)動，變壓器二次側(cè)也無法感應(yīng)出電壓。然而，無功功率同樣對供、用電產(chǎn)生一定的不良影響，主要表現(xiàn)為以下四點：①降低發(fā)電機的有功輸出；②降低輸、配電設(shè)備的供電能力；③造成線路電壓損失增大和電能損耗的增加；④造成低功率因數(shù)運行和電壓下降，使電氣設(shè)備容量得不到充分發(fā)揮。

3 選擇補償電容容量的方法

通過對表2分析、計算和整理可以看出，1#、3#機組補償?shù)娜萘吭诤侠矸秶鷥?nèi)，但4#、5#機組補償?shù)娜萘棵黠@過大。由于4臺機組均采用的是單臺、就地、靜態(tài)補償，此補償?shù)奶攸c是出力固定，所以補償?shù)娜萘考炔荒苓^大——過大會使電機在停機瞬間產(chǎn)生自勵磁現(xiàn)象，但又要保證機組的功率因數(shù)在0.9以上。由此可得出，1#、3#機組選擇30 kVA，4#、5#機組選擇20 kVA，此時機組的運行功率因數(shù)均為0.94.

4 結(jié)束語

隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，各行各業(yè)對電力的需求不斷增大，擴大電廠電容補償?shù)膽?yīng)用越來越受重視。因此，對于電力技術(shù)人員來說，應(yīng)該充分發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢，提高電容補償?shù)睦寐剩詽M足社會生產(chǎn)和居民生活的實際需要。

參考文獻

[1]方承遠.工廠電氣控制技術(shù)[M].第2版.北京：機械工業(yè)出版社，2000.

[2]倪遠平.現(xiàn)代低壓電器及其控制技術(shù)[M].重慶：重慶大學出版社，2003.

〔編輯：劉曉芳〕

On the Capacitance Compensation Used in Large Power Plant

Liu Yun， Li Huanhuan

Abstract： The problem of low power factor for power plant applications up to the presence of three-phase asynchronous motors research and exploration of the issue， based on the analysis， to identify appropriate solutions designed for grid operation and technical personnel to provide some reference.

Key words： large power plants； three-phase asynchronous motors； capacitance compensation； reactive power