电动机随机补偿及补偿容量的确定

刘 苛，刘天齐（.国网河南省电力公司技能培训中心（南阳校区），河南 南阳 473000；.国网河南省电力公司郑州供电公司，郑州 45006）

电动机随机补偿及补偿容量的确定

刘 苛1，刘天齐2
（1.国网河南省电力公司技能培训中心（南阳校区），河南 南阳 473000；2.国网河南省电力公司郑州供电公司，郑州 450016）

感应电动机是消耗无功最多的低压用电设备，故对于油田抽油机、矿山提升机、港口卸船机等厂矿企业的较大容量电动机，应该实施就地无功补偿，即随机补偿。与其它补偿方式相比，随机补偿更能体现以下优点：（1）线损率可减少20%；（2）改善电压质量，减小电压损失，进而改善用电设备启动和运行条件；（3）释放系统能量，提高线路供电能力。

关健词：补偿意义；补偿容量；电动机随机补偿

1　电动机随机补偿的意义

随电动机补偿，即随机械负荷和用电设备补偿，将电容器直接并联在电动机上，用以补偿电动机的无功消耗。据统计，县级农网中约有60%的无功功率消耗在电动机上，因此，搞好电动机的无功补偿，使其无功就地平衡，既能减少配电线路的损耗，同时还可以提高电动机的出力。

无功补偿的主要方式是通过并联电容器以提高供电的功率因数，功率因数对于无功补偿工作来说，是一个相当重要的基本概念。无功补偿的目的，就在于提高功率因数。

［例1-01］在50Hz、380V的电路中，接有电感性负荷，负荷的功率P=20kW，功率因数0.6，试求电路中的电流？

如果负荷两端并联电容器C=374μF，求电路的电流及功率因数？具体接线见图1-01。

解:设未并联电容器时电流为I1，已知功率因数cosϕ1=0.6

图　1-01

则

接入电容后，设电容支路上的电流为Ic，则

因为负荷支路的电流不变，故电路总电流I为

此时电流滞后于电压的相位为ϕ2=26°

所以cosϕ2=cosϕ26°=0.9

即并联电容后，整个电路的功率因数从0.6提高到0.9，电路的电流则从87.7A降为58.5A，降低了33.3%。

［例1-01］形象地说明了当电路的负荷端并联电容器后，功率因数提高，电路的电流减少。总电流变小既减少了对电源电流的需求，又相应地减小线路上的功率损耗。这就是提高功率因数对电路的意义及实质。

［案例1-01］随机补偿实例：

某县葛寨乡烟涧二台区440户，1560人，配电变压器l00kVA，每月供电量1.3～1.6万kWh，低压线损率近年来一直稳定在12%～12.9%。

该台区三相动力用户多，有面粉加工、电磨、煤球加工、轧油、轧花、电焊、带锯等8户，电动机42台194kW。农网改造以来尽管做了大量努力，低压线损却一直居高不下。

葛寨供电所将情况反映给县电业局营销部，营销部在调查研究的基础上，根据该台区实际情况，决定将其作为局低压降损试点，以随机无功补偿为突破口，把线损降下来。

经过设备调研、补偿规划、技术培训、宣传发动，某年10月底安装自愈式金属化膜并联电容器30台，进行随机无功补偿。

运行10天，抄表核算：购电量3200kWh，售电量2920kWh，损失电量280kWh，线损率8.75%，比以前平均值12.5%下降了3.75%，降幅达30%。

2　电动机就地补偿的容量的确定

（1）电动机的无功补偿一般采用就地补偿方式，电容器随电动机的运行和停止投退。（2）电动机随机补偿的应由以往的7.5KW扩大到5.5KW及以下。（3）单台电动机的无功补偿，一般是将电动机空载时的功率因数补偿到1。

因为电动机空载时的无功负荷最小，补偿后在满载时的功率因数仍为滞后状态。否则，如果将电动机满载时功率因数补偿到1，在其空载或轻载时就会使功率因数超前，出现过补偿现象。

如果电动机过补偿，在切断电动机电源后，使仍在旋转着的电动机变成了“异步发电机”，此时绕组中的电压值将高出额定电压几倍，即出现过电压现象，并持续较长时间，这种现象称为电动机的自励磁现象。它将危及电动机及电容器本身绝缘。

（4）电动机无功补偿容量的确定

1）从提高功率因数需要确定补偿容量：如果电力网最大负荷月的平均有功功率为Pav，补偿前的功率因数为补偿后的功率因数则补偿容量可用下述公式计算为

［例1-02］一台容量为5.5kW的三相交流异步电动机，额定电压380V，频率50Hz，功率因数0.8，若使功率因数提高0.9，试确定其补偿容量？

解:根据公式（公式1-01），补偿容量为

答：功率因数0.8提高到0.9，需补偿电容器容量为1.463kvar。

2）电动机无功补偿容量可按下式确定：

对于惯性小的：Qc=（0.93-0.97）1.732UeIo （kvar）

对于惯性大的：Qc=（0.90-0.95）1.732UeIo （kvar）

式中：

Qc—电动机的无功补偿容量，（kvar）；

Ue—电动机的额定电压，kV

Io—电动机的空载电流，A。可用钳形电流表测出或查出有关手册，或按电动机额定电流的的25%估算。

3）电动机无功补偿容量也可按下式粗略估算：

式中Pe--电动机额定功率，kW，可从电动机铭牌查出。

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

刘苛（1964-），男，高级实习指导教师、电力电缆技师。