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主题:功率因数补偿带来的系列问题——过电压

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功率因素补偿可以降低因输送无功功率而造成的电能损耗,即线路损耗,电力公司为了降低电能传输过程中无功线路损耗,根据电力法要求企业功率因数需要达到0.9以上,否则会被罚款,所以企事业单位为了不被罚款或为了得到奖励而广泛采取功率因数补偿,但是补偿措施在设备运行中会出现很多问题,本文主要介绍在使用功率因素补偿中出现的问题和解决案例,为功率因素补偿的正确使用提供有效解决方案。

1.问题描述

神华集团下属某煤矿为了提高功率因数,在现场所有电机供电侧均采取了就地无功补偿措施,而且是自动投切装置,现场功率因数非常高,达到了0.97,也得到了电力公司奖励,但也出现了非常严重的问题:供电变压器发生了一年多次损坏事故,企业在很长一段时间内没有好的方法发现、分析和解决问题。经联福禄克人员在现场进行电能质量监测和分析后,得到测量结果并对于事故的原因分析如下:
2. 测试方法
? 使用FLUKE电能质量分析仪F435连接于低压配电设备的进线端利用F435自带电池对435持续供电,连续检测时间约为5个小时,企业取出仪器上的U盘,导出数据

3. 测试结果:监测并记录到频繁的瞬态过电压现象

记录到了瞬态过电压的现象,额定电压瞬态过电压高达736V. 200V 高出正常值 。监测数据表明该电压频繁出现,而出现一次瞬态过电压就会冲击一次变压绕组线圈,频繁出现瞬态过电压就会导致绕组线圈出现电火花腐蚀,最终导致线圈烧毁,变压器损坏,通过事后现场检查,证明了测试数据分析的准确性。
附件 QQ截图1.jpg

4. 问题的原因:

企业增设了按负载工况自动投切的电容组无功补偿,由于电容器频繁启动,导致了过电压和瞬态电压等象。这些电能质量问题对设备正常运行造成了干扰。
5. 给企业的建议:
功率因数是为了降低无功功率造成的线路损耗低能耗,避免电能浪费十分必要,但企业在什么地方安装无功补偿装置,采取什么方式,需要考虑的是本身企业内线路损耗,总体来说在总进线端安装无功即可。
企业功率因数补偿到什么程度,怎么补偿,需要考虑现场设备,对平时企业功耗,以及补偿投运前后电压质量。进行定期测量,查看是否有潜在问题:过电压,瞬态电压等现象,而采取相关措施。

6. 客户证词:

“福禄克的专业工程师的造访终于解决了多日困扰我的用的仪器,得到测试和专业分析并不复杂,能质量测试加入到维护流程中。希望今后能多参加福禄克的专题讲座,让更多的同事学习到电能质量的专业知识。”
―― ***公司 部门工程
最后修改:2018/12/26 17:32:05
18-12-26 16:56
所有电动机加就地无功补偿,神华集团这家下属单位的电气负责人没被追责吗?
分散布置的大功率异步电动机,装就地无功补偿是合理的,无论计量装在哪里,提高电动机功率因数都是降低用户自己的线路损耗,如果高压计量装在上级变电站,提高功率因数也是再给自己降损耗,这不是仅仅应付电力公司的。
另外矿山企业,很多都有大功率同步电动机,比如球磨机电动机和其他低转速大功率设备电动机等,这些电动机(呈容性)本身就能有效改善系统功率因数,相对其他行业,功率因数控制简单得多。
18-12-27 08:23
频繁启动的电机设就地电容补偿值得商榷,另外一个不可忽视的是电容补偿的投入延时时间设置是否合理。
最后修改:2018/12/27 8:36:20
18-12-27 08:35
当功率因数不足0.9时,虽然“罚款”可能是俗称,但个人感觉还是以“加收力调电费”为宜。
感觉1楼对矿山企业比较了解。
当然,对供电系统采用电能质量分析仪监测,对有的问题的分析判断还是很有意义的。
18-12-28 14:59
电动机是容性负载?
你所指的电机是什么形式的?
18-12-29 08:35
这种情况我们这边的倒是还没出现过,我们的电容补偿也是自动投切,但是目前的问题是,半夜的时候电压会到418之高~~线路末端,唉,不晓得有没有好的办法解决
18-12-29 09:55

引用 wenquan753 在 2018/12/29 8:35:57 发言【内容省略】

同步电动机
18-12-29 15:40
同步电机、调功机、移相机等等都是属于无功功率提供装置,大功率电机本就应该加装就地补偿装置,只是应该与电机同步投切(正常是同步投入、停机前首先切离电容再停电机),
18-12-29 17:11
解决电动机的功率因数问题,有两个途径,一个是使用高效电机,在电机制作,材料选择上下功夫,要么采用变流装置控制电机运行,比如变频器装置。
18-12-29 22:03

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