CN104078981A - 一种在配电网采用串联电容补偿提高电机性能的方法 - Google Patents

一种在配电网采用串联电容补偿提高电机性能的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104078981A
CN104078981A CN201410343734.XA CN201410343734A CN104078981A CN 104078981 A CN104078981 A CN 104078981A CN 201410343734 A CN201410343734 A CN 201410343734A CN 104078981 A CN104078981 A CN 104078981A
Authority
CN
China
Prior art keywords
motor
series
voltage
performance
distribution network
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410343734.XA
Other languages
English (en)
Inventor
周封
王丙全
刘健
王晨光
郝婷
崔博闻
肖强
李伟力
胡海涛
刘小可
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin University of Science and Technology
Original Assignee
Harbin University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin University of Science and Technology filed Critical Harbin University of Science and Technology
Priority to CN201410343734.XA priority Critical patent/CN104078981A/zh
Publication of CN104078981A publication Critical patent/CN104078981A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier

Landscapes

  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

油田、煤矿的供电线路往往带有多台大容量的感应电机且具有变化迅速的冲击性负载，往往导致线路末端电压过低、波动较大，影响电机性能。为解决此类问题，本发明提出一种在配电网采用串联电容补偿提高电机性能的方法，基本原理是在电机的电源进线侧按照一定的原则安装三相串联补偿电容，不同大小的电流流经串联补偿电容时导致电容两端的电压不同，该容性电压叠加到电机端，从而可以自动实现根据负载的变化对电机进行调压补偿，满足负载大时升压高，负载小时升压低的调压要求，改善线路参数、电机的起动性能和运行性能，消除电压波动，同时可以实现节能。

Description

一种在配电网采用串联电容补偿提高电机性能的方法
技术领域
本发明属于电力系统领域，具体涉及一种在配电网采用串联电容补偿提高电机性能的方法。
背景技术
随着电力系统的不断发展和扩大，对于一些油田、煤矿的供电线路，往往就近接入市政或农村变电所的6kV或10kV母线。由于油井、矿井距离降压变电所较远，配电线路的延伸长度和送电功率也相应地不断增加，配电变压器数量多，供电半径大，较多线路带有多台大容量的感应电机或变化迅速的冲击性负载，往往导致线路末端电压过低、波动较大，同时，配电网用户大量精密电子设备的应用对系统电压稳定性要求越来越高，使得配电网电压质量迫切需要得到优化。对于配电网上的大量感应电机来说，当电压降低时，转矩显著减小，设备起动困难，如果所带的机械负载不变，则转差率增大，定子电流随之增大，温度上升，严重时会因电磁转矩太小而停转，烧毁电机。这样，不但影响设备的安全运行，而且直接影响油田、煤矿企业的生产效益。因此，提升配电线路末端电压、抑制电压波动十分必要。通常可采取的措施主要有：改变变压器分接头、更换大线径导线、采用分散式并联无功补偿装置等。其中，改变变压器分接头的缺点是调节范围较小；更换大线径导线的缺点是成本较高；采用分散式并联无功补偿装置的缺点是需要的并联无功补偿装置数量较多，而且会引起重载时电压低、轻载时电压高的问题。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种在配电网采用串联电容补偿提高电机性能的方法。
本方法是在电机的电源进线侧安装三相串联补偿电容，如果线路本身运行电压正常，则适当降低电源供电电压，如果线路本身运行电压偏低，则维持电源供电电压不变。该方法实现提高电机性能的基本原理是，当电机轻载或空载运行时，串联补偿电容提升电机进线电压较小，起到降压节能的作用；当电机起动时，串联补偿电容提升电机进线电压较大，提高了起动转矩，改善了起动性能；当电机重载或过载运行时，串联补偿电容自动提升电机进线电压至额定电压或略大于额定电压，提高了运行效率和运行性能；当电机所带冲击性或波动性负载时，串联补偿电容可以自动实现电压随着负载波动调节，从而缓冲了负载引起的电压波动；当线路本身运行电压偏低时，串联补偿电容也能起到改善线路参数和电机起动性能的作用。
当6kV或10kV以上系统中有比较完善的调压措施时，即能够维持6kV或10kV母线电压基本不变时，三相串联补偿电容应就近接入电机的电源进线侧的配电变压器高压侧的6kV或10kV配电线路中，并且每相电容器容量相等，从而保证串联补偿电容在较大的电压范围内能够具有较高的提升电压的能力。
串联补偿电容的容量可以根据电机负载的实际运行情况进行人工调节，防止由于电机负载异常大幅度地增加或减少而出现提升电压不足或提升电压过高的现象。
串联补偿电容需保持工作在欠补偿状态，即电容容抗应小于线路感抗，始终保持配电线路为感性，从而缓冲或消除由于冲击性或波动性负载引起的机端电压波动。
当出现电机自激现象时，需采用在串联补偿电容两端并联阻抗、在电机机端串联阻抗或待电机空载起动到正常转速后再投入串联补偿电容等措施来抑制或消除自激现象。
三相串联补偿电容可以接入电机的电源进线侧的配电变压器低压侧的380V或660V配电线路中，并且每相电容器容量相等。
与现有技术相比较，本发明具有如下优点：
可以自动实现根据负载的变化对电机进行调压补偿，满足负载大时升压高，负载小时升压低的调压要求，改善线路参数、电机的起动性能和运行性能，消除电压波动，同时可以实现节能。
附图说明
图1为配电网电动机供电示意图。
图2为配电变压器高压侧安装串联补偿电容后的电动机供电示意图。
图3为配电变压器低压侧安装串联补偿电容后的电动机供电示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
图1中，当6kV或10kV以上系统中有比较完善的调压措施时，即能够维持6kV或10kV母线电压基本不变时，将三相串联补偿电容就近接入电机的电源进线侧的配电变压器高压侧的6kV或10kV配电线路中，如图2所示，并且每相电容器容量相等。
首先根据配电变压器低压侧电机负载的额定运行情况，进行仿真计算，逐步调节投入的串联补偿电容的容量，绘出电机机端电压与电容值的关系曲线。
然后适当降低电源供电电压以实现节能，在避免电机发生自激并且使串联补偿电容保持工作在欠补偿状态的情况下，选取合适的电容值，使机端电压维持在额定电压380V或660V附近。
在实际运行情况下，当配电变压器低压侧电机负载改变时，需通过人工调节以重新选取合适的电容值，以维持电机机端电压在额定电压380V或660V附近。
当出现电机自激现象时，需采用在串联补偿电容两端并联阻抗、在电机机端串联阻抗或待电机空载起动到正常转速后再投入串联补偿电容等措施来抑制或消除自激现象。
为了进一步降低成本、便于安装维护和节能，图3中，三相串联补偿电容也可以接入电机的电源进线侧的配电变压器低压侧的380V或660V配电线路中，同样要求每相电容器容量相等。如果线路本身运行电压正常，则可以降低配电变压器低压侧电压，如从380V降到300V，当电机轻载或空载运行时，串联补偿电容提升电机进线电压较小，起到降压节能的作用；随着电机负载的增加，串联补偿电容两端的电压也随之增加，与配电变压器低压侧的电压叠加后，施加在电机端的电压也相应的升高，从而满足低负载低电压、高负载高电压的感应电机调压节能规律，实现自动节能效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施实例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种在配电网采用串联电容补偿提高电机性能的方法，其特征在于：该方法是在电机的电源进线侧安装三相串联补偿电容，如果线路本身运行电压正常，则适当降低电源供电电压，如果线路本身运行电压偏低，则维持电源供电电压不变；该方法实现提高电机性能的基本原理是，当电机轻载或空载运行时，串联补偿电容提升电机进线电压较小，起到降压节能的作用；当电机起动时，串联补偿电容提升电机进线电压较大，提高了起动转矩，改善了起动性能；当电机重载或过载运行时，串联补偿电容自动提升电机进线电压至额定电压或略大于额定电压，提高了运行效率和运行性能；当电机所带冲击性或波动性负载时，串联补偿电容可以自动实现电压随着负载波动调节，从而缓冲了负载引起的电压波动；当线路本身运行电压偏低时，串联补偿电容也能起到改善线路参数和电机起动性能的作用。
2.根据权利要求1所述的一种在配电网采用串联电容补偿提高电机性能的方法，其特征在于：当6kV或10kV以上系统中有比较完善的调压措施时，即能够维持6kV或10kV母线电压基本不变时，三相串联补偿电容应就近接入电机的电源进线侧的配电变压器高压侧的6kV或10kV配电线路中，并且每相电容器容量相等。
3.根据权利要求1所述的一种在配电网采用串联电容补偿提高电机性能的方法，其特征在于：串联补偿电容的容量可以根据电机负载的实际运行情况进行人工调节。
4.根据权利要求1所述的一种在配电网采用串联电容补偿提高电机性能的方法，其特征在于：串联补偿电容需保持工作在欠补偿状态。
5.根据权利要求1所述的一种在配电网采用串联电容补偿提高电机性能的方法，其特征在于：当出现电机自激现象时，需采用在串联补偿电容两端并联阻抗、在电机机端串联阻抗或待电机空载起动到正常转速后再投入串联补偿电容等措施来抑制或消除自激现象。
6.根据权利要求1所述的一种在配电网采用串联电容补偿提高电机性能的方法，其特征在于：三相串联补偿电容也可以接入电机的电源进线侧的配电变压器低压侧的380V或660V配电线路中，并且每相电容器容量相等。
CN201410343734.XA 2014-07-19 2014-07-19 一种在配电网采用串联电容补偿提高电机性能的方法 Pending CN104078981A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410343734.XA CN104078981A (zh) 2014-07-19 2014-07-19 一种在配电网采用串联电容补偿提高电机性能的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410343734.XA CN104078981A (zh) 2014-07-19 2014-07-19 一种在配电网采用串联电容补偿提高电机性能的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104078981A true CN104078981A (zh) 2014-10-01

Family

ID=51600090

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410343734.XA Pending CN104078981A (zh) 2014-07-19 2014-07-19 一种在配电网采用串联电容补偿提高电机性能的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104078981A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106533073A (zh) * 2016-12-23 2017-03-22 山东新沙单轨运输装备有限公司 一种三相交流电动机改发电机的设计方法及使用方法
CN108808694A (zh) * 2018-06-15 2018-11-13 东北农业大学 一种电网线路中无功补偿的控制方法及系统
CN110492491A (zh) * 2018-05-15 2019-11-22 中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司 一种机组串补输电系统
US11101751B2 (en) 2017-04-06 2021-08-24 Carrier Corporation Method for reducing the inrush current of an asynchronous electrical motor and a compressor system for implementing this method
CN113691191A (zh) * 2021-08-26 2021-11-23 中铁第四勘察设计院集团有限公司 一种降低长定子同步直线电机定子供电电压的装置及方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1246972A (zh) * 1997-02-03 2000-03-08 Abb阿西亚布朗·勃法瑞公司 交流电机的串联补偿
CN201568325U (zh) * 2009-06-03 2010-09-01 佛山市顺德区泛仕达机电有限公司 恒流量前向式离心风机
CN103580040A (zh) * 2013-11-22 2014-02-12 国家电网公司 一种配电变压器自适应补偿装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1246972A (zh) * 1997-02-03 2000-03-08 Abb阿西亚布朗·勃法瑞公司 交流电机的串联补偿
CN201568325U (zh) * 2009-06-03 2010-09-01 佛山市顺德区泛仕达机电有限公司 恒流量前向式离心风机
CN103580040A (zh) * 2013-11-22 2014-02-12 国家电网公司 一种配电变压器自适应补偿装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张先泰等: "《电容补偿在配电网电压调节中的应用》", 《电力自动化设备》 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106533073A (zh) * 2016-12-23 2017-03-22 山东新沙单轨运输装备有限公司 一种三相交流电动机改发电机的设计方法及使用方法
CN106533073B (zh) * 2016-12-23 2023-07-14 山东新沙单轨运输装备有限公司 一种三相交流电动机改发电机的设计方法及使用方法
US11101751B2 (en) 2017-04-06 2021-08-24 Carrier Corporation Method for reducing the inrush current of an asynchronous electrical motor and a compressor system for implementing this method
CN110492491A (zh) * 2018-05-15 2019-11-22 中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司 一种机组串补输电系统
CN108808694A (zh) * 2018-06-15 2018-11-13 东北农业大学 一种电网线路中无功补偿的控制方法及系统
CN113691191A (zh) * 2021-08-26 2021-11-23 中铁第四勘察设计院集团有限公司 一种降低长定子同步直线电机定子供电电压的装置及方法
CN113691191B (zh) * 2021-08-26 2023-05-30 中铁第四勘察设计院集团有限公司 一种降低长定子同步直线电机定子供电电压的装置及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104078981A (zh) 一种在配电网采用串联电容补偿提高电机性能的方法
CN103606932A (zh) 负荷相关的低压动态无功补偿电容器自动控制方法
CN104868477A (zh) 一种基于移动式储能电站和有载调压器的电压治理装置及方法
CN106130021B (zh) 一种t型混合柔性调谐装置
CN204597483U (zh) 一种基于移动式储能电站和有载调压器的电压治理装置
CN210490481U (zh) 基于短时高频次飞轮储能系统的动态电压恢复器
CN106058869B (zh) 一种π型混合柔性调谐装置
CN103490432A (zh) 三相四线制电网部分调压调容无功补偿装置及方法
CN204068265U (zh) 一种配电网串联电容补偿系统
CN202474860U (zh) 一种数码节能器
CN201199634Y (zh) 一种电网正负无功补偿装置
CN201656714U (zh) 一种新型双功率高效节能感应电动机
CN101639505B (zh) 磁控电抗器试验方法
CN201466738U (zh) 电网无功补偿装置
CN204304447U (zh) 矿热炉低压无功补偿装置
CN203720692U (zh) 用于380v大容量稳压电源的补偿电路
CN202145572U (zh) 调匝式可控电抗器
CN1330066C (zh) 调节电容无功功率的方法及所用装置
CN112072958A (zh) 软启动系统
CN101593981A (zh) 一种电网正负无功补偿装置
CN201126997Y (zh) 高力率电机
KR100811215B1 (ko) 전압가변기를 이용한 전력절감기용 자동전압조정기
CN203933034U (zh) 一种无需直接投切电容器的多级无功补偿装置
CN203850843U (zh) 一种用于电容自动补偿系统的无功补偿装置
CN103490497B (zh) 不同电压等级的双电源双卷降压二次调压整流变压器组

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20141001