CN2552240Y

CN2552240Y - 带补偿抽头的三相绕组

Info

Publication number: CN2552240Y
Application number: CN 02237134
Authority: CN
Inventors: 叶孙础; 叶孙雄
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-06-05
Filing date: 2002-06-05
Publication date: 2003-05-21
Anticipated expiration: 2012-06-05

Abstract

一种带补偿抽头的三相绕组，是在三相绕组中增设抽头，用于连接补偿电容器，待电机运行时需要的无功电流，由电容器(C)通过抽头供给，作为无功补偿，减少绕组电流，以减小绕组线径及电机用材料量，减轻电机成本提高功率因数；同时减少所有直系输电设施电流，形成分系统静态补偿，以形成整系统适量的动态补偿，以减少电网的过补偿及暂态现象，而减少电网中昂贵的无功补偿器和无功补偿控制装置的，事后补偿设施，提高用电经济性。

Description

带补偿抽头的三相绕组

本实用新型属电动机节能技术领域，是提高三相电动机功率因素，节省材料消耗和电能的装置，具体地说是在三相异步电动机线圈绕组中，增设用于连接电容器的抽头。

随着产生的不断需要，电器也随着多样化，而电器的核心是电动机；具近年有关资料表明电力网占最大负载(用电量)的是异步电动机，大家知道：这些感性负载在运行中，需要从电力网中吸取无功电流，以供给其定子绕组建立磁场，故使电网的电压降低，电能损耗增加，从而妨碍了有功功率的输出；目前人们为了降低电能损耗，改善功率因素；有的以增长(大)铁心来降低磁通密度，减少磁带损耗和涡流损耗，来减少绕组电流，以提高效率。但一般高效率电动机要比同功率电动机的铁心用材料量增加35％左右；以及高效率的美国万拉斯电机，它的每相绕组由两个并联的绕组组成的，其一是主绕组，它与电容器串联。其二副绕组，控制绕组自动控制电流值，使之与电动机负载相匹配，它虽然节能但它的造价是标准电动机的2倍；更多的是在电网设备上设置电力电容器作为无功补偿，来降低电能损耗，提高用电经济性。而过补偿又是有害的，这种补偿虽然对损耗有所改善，但根本问题没有解决；无功补偿本应该随着负载率变化跟着变化的，特别是感性负荷的变化，例如：工厂低负荷或停工休息就难免会造成人们不希望的暂态现象。因而人们在变电站、电网、电力系统中增设了，多种多样的无功补偿器及无功补偿控制装置，来减少电能损耗。就目前，多种多样的低压无功补偿器和无功补偿装置，例如：TBBX系列电动机无功功率因数就地补偿器(箱)，SBQ系列电动机无功功率就地补偿器(箱)，XPJC系列无功功率自动控制箱等一些补偿器，都是由电容器和无功功率自动控制器组成的；由无功功率自动控制器对电网电流进行采样，由控制器内的微电脑对采样电流进行分析运算后，将控制信号送到输出继电器，输出继电器再控制补偿箱(柜)中的接触器切换电容器，从而控制电容器组的投切，以达到提高功率因数的目的。大家知道这些自动补偿器有以下缺点：一是分组或分档投切电容器的，而不是无级调节电容量的；不能按投入感性负载的大小(台数的多少)来适量补偿的，因为感性负载的投切并不是按组或按档的；二是电容器的残留电压问题，电容器每次的切除、投运都需要间隔一定的时间，以保证电容器的充分放电，防止产生电压叠加损坏设备，但是感性负载的投切并不是按时间的，因其国家还规定了此类电容器，断开电源后3分钟，剩余电压应降到50伏以下的国家标准，为了使电容器达到此标准都装设了放电装置，但是放电装置是消耗电能产生热量的部件；三是这些动态无功补偿器的成本，主要体现在控制系统(微电脑)成本和控制器的维护费用，而不是作为无功补偿的电容器上；从而回收投资成本都是以年来计算的，因此只有部分企业实体能勉强使用。但是据有关部门统计，异步电动机用电量占全国总发电量的60％以上。异步电动机运行必需吸收无功电流，使电压降低，电能损耗增加，妨碍有功功率输出；同时也会由于工厂生产需要而产生的用电高峰和低谷，造成人们不希望的暂态现象等问题。

本实用新型的目的，是提供一种带补偿抽头的三相绕组，它可方便地，把电容器连接在三相电动机绕组的抽头引出线端上，作为与电动机同步投切，的适量无功补偿，而减少绕组无功电流，以减少三相电动机绕组线径及用材料量，和以减少产生电压叠加等弊端，降低损耗，减少输电线路的无功电流，以减轻电源负担，降低电机的综合功率损耗和减少电网暂态现象，以提高功率因数和运行质量；而减少电网中昂贵的无功补偿器和无功补偿控制装置的，事后补偿措施。

为了达到上述目的，本实用新型在电动机绕组中增设了，无功补偿电容器的连接抽头，使用时将电容器引出线端连接上该抽头引出线端，以实现与三相异步电动机同步投切电容器的自然条件，使电动机需要的无功电流由电容器供给，达到适量的绕组内无功补偿的目的；以减少线圈绕组的电流，减少电动机用材料量，同时也减轻电源负担，提高电动机功率因数，以提高用电经济性。

由于它在绕组内就实现了无功补偿，减少了线圈绕组的电流，减少电动机用材料量，消除了另外增加补偿相(柜)的麻烦问题，降低了电机综合功率损耗，同时提供了即时性，减少补偿电容器的爆炸事故及危害性，以创造异步电动机最经济节电的自然条件；能自然实现电力部门补偿与用户补偿相结合、可优化无功潮流、减少合闸涌流，提高了设备利用率，提高电动机的功率因数，使负载出力提高；由于它是跟随负载的最末端补偿、最细级的投切补偿电容量、最分散的分点补偿、因而可改善电网供电质量，减少电网的过补偿以及暂态现象；因其以减少电网中昂贵的无功补偿器和无功补偿控制装置的，事后补偿设施；同时可为高效率中小型三相异步电动机的产生创造直接条件，以提高用电经济性。

下面结合附图实施例对本实用新型进一步说明：

图1：是三相电动机绕组，增设无功补偿电容器的抽头示意图。

图2A：是本实用新型星形接法，带补偿抽头的三相绕组实施例示意图。

图2B：是本实用新型角形接法，带补偿抽头的三相绕组实施例示意图。

图中：F.电动机；U1、V1、W1，U2、V2、W2、分别为三相电动机绕组端头；1.绕组；2.补偿抽头；3.导线；4.接线板；5.电容器接线端；C.补偿电容器；A、B、C为三相电源进线端。

在图1中看出：本实用新型是在三相电动机(F)的绕组(1)中间，增设有补偿抽头(2)它是用于补偿电容器(C)连接的；导线(3)是将(U1、V1、W1，U2、V2、W2、)绕组端头连接于接线板(4)，接线板(4)用于绕组接线方法和电源进线的连接。

在图2中看出，它在三相绕组(1)，中间增设的补偿抽头(2)与补偿电容器(C)的接线端(5)连接着的，待电动机运行时需要的无功电流由补偿电容器(C)通过抽头(2)供给，作为电动机的无功补偿，无须经过(U1、V1、W1，或U2、V2、W2、)绕组端头，输送无功电流，从而可减小绕组导线的线径，减少电动机用材料量，以减轻电动机成本提高电动机效率；同时减少所有直系输电设施的电流；图2A是，星形接法绕组，连接着角形接法的补偿电容器(C)；图2B：是角形接法绕组，连接着星形接法的补偿电容器(C)(补偿电容器的连接方法一般似电容器的额定电压拟定)。由该图看出，星形接法绕组和角形接法绕组，都适应连接补偿电容器(C)作为电动机无功补偿的；A、B、C是三相电源进线端用于电源接入的。由于该补偿电容器是连接在电动机绕组中，是利用绕组放电的，消除了消耗电能产生热量的放电装置，能保证电容器即时放电，减少电压叠加危害，(由于它是连接在电动机绕组中的，谐振作用在各齿槽中的绕组有不同电压而产生的负序分量，但总的运行电流及损耗已减少了)另外该补偿是形成极多分系统的固定静态补偿，自然就形成了整系统的适量动态补偿，它补偿容量的精度级，也自然地高于作为事后补偿的任何动态补偿器。所以可减少电网的过补偿以及暂态现象，减少电网中昂贵的无功补偿器和无功补偿控制装置的，事后补偿措施；提高电动机的功率因数，减少输电线路的无功电流，减少负载欠电压、以提高电动机出力；即提高用电经济性。

Claims

1.一种带补偿抽头的三相绕组，它由三相电动机绕组(1)及电动机绕组端头(U1、V1、W1，U2、V2、W2、)等组成的，其特征在于：在绕组(1)中设置有补偿抽头(2)。