无功补偿改造技术方案.doc

B 类
项目编号:
陕西斯瑞工业有限责任公司
真空感应中频熔炼炉无功补偿改造项目
编　 写:王海龙
会 审:
审　 定:
批 准：
201３年01月２０日
目 　　 录


3．效益分析
4．中频熔炼电源的改进方案



无功补偿的原理及经济意义
1．无功补偿的原理
功率包括两部分；一是有功功率;，把电能转变为机械能，热能，化学能或声能,利用这些能作功，这部分功率称为有功功率；
不消耗电能；只是把电能转换为另一种形式的能，这种能作为电气设备能够作功的必备条件，并且，这种能是在电网中与电能进行周期性转换，这部分功率称为无功功率
例如磁元件建立磁场占用的电能，电容器建立电场所占的电能。电流在纯感元件中作功时，电流超前于电压 ９０度
电流通过元件中作功时，电流滞后电压 ９0度同一电路中,电感电流与电容电流方向相反，互差 1８0℃．如果在电磁元件电路中有比例地安装电容元件，使两者的电流相互抵消，使电流的矢量与电压矢量之间的夹角接近０度，也就是尽可能使电压、电流同相位，使电路呈现纯阻性电路的特性。这样电路中电流最小，那么流过整个闭合回路的电路中的损耗最小,负载的转换效率最高，这就是无功补偿的原理，工厂企业的设备主要是各种电机及感性负载具体分析如下:
电机数学模型
以二相导通星形三相六状态为例，为了便于分析，假定:
a）三相绕组完全对称，气隙磁场为方波，定子电流、转子磁场分布皆对称；
b）忽略齿槽、换相过程和电枢反应等的影响；
c)电枢绕组在定子内表面均匀连续分布;
d）磁路不饱和，不计涡流和磁滞损耗。
则三相绕组的电压平衡方程可表示为:
uaubuc=r000r000riaibic+LMMMLMMMLpiaibic+eaebec 　 　 (1)
式中:ua，ub，uc为定子相绕组电压（Ｖ）；ia，ib，ic为定子相绕组电流（Ａ）;ea，eb，ec为定子相绕组电动势(V）;L为每相绕组的自感（H）;M为每相绕组间的互感(H）；p为微分算子ｐ=ｄ/ｄｔ。
三相绕组为星形连接,且没有中线,则有
ia+ib+ic=0 　 　 　　 　 　　　 　 　(2)
Mia+Mib+Mic=0 　 　　　 　　　 　 　 　 　 　 　 （3）
得到最终电压方程：
uaubuc=r000r000riaibic+L-M000L-M000L-Mpiaibic+eaebec 　 　 (4）

从图中可以明显看出这是一种３相平衡的Ｌ-R串联谐振电路，电路的特性分析如下：