静态补偿电容器通常安装在电动机控制柜内,电动机接线端子接到控制柜的电源输出端。下面介绍五种常用的连接方式。为了叙述方便,电源、电动机和电容器的三相线都用一根线表示,下面各图中的点划线框示控制柜。
第一种方式是将电容器直接接在电动机接线端子上,如图7-9所示。图a为电动机经常进行起停操作的情况,采用接触器进行投切控制,也可以用于非经常起停操作的情况。图b用于非经常起停操作的情况,采用断路器进行投切控制。这种接线方式简单,只适用于电动机功率小于5kW及以下的情况,以及负载惯性小的场合。否则,是很危险的。
需要注意:对于惯性较大的电动机拖动系统,这种接线方式是不安全的。当电动机切断电源后,由于惯性,电动机仍在旋转。由于电容器放电给电动机励磁,使电动机成为感应发电机,而使电压超出额定电压的几倍,这对电动机和电容器的绝缘很不利,容易烧毁电动机或电容器。
第二种方式是通过接触器将电容器接到电动机接线端子上,如图7-10所示。即电容器置于保护设备(接触器)的前面。电动机的投切控制方式与上面相同。图a采用接触器进行投切控制,图b采用断路器进行投切控制。这种接线方式虽然避免了电动机切断电源后电容器放电给电动机励磁,造成自励发电的现象。但停机后,电容器失去了放电回路。对于自愈式低压并联电容器要等待3~5min,靠自放电才能达到安全电压。
图7-9 直接就地补偿连接方式
图7-10 经过接触器的接线方式(www.daowen.com)
第三种方式是电容器采用熔断器保护连接方式,如图7-11所示。为了提高补偿装置的可靠性,通常采用熔断器保护设备,即电容器前加熔断器保护。这种接线方式多用于降压起动或有可逆运行等特殊操作要求的电动机。对于这些电动机,如电容器容量不大,也可将电容器放在起动柜或其他控制柜内。这种控制补偿方式方便灵活,但成本有所增加,而且电容器带电的问题没有解决。
第四种方式是带放电回路的补偿连接方式,如图7-12所示。当电容器断开以后,将泄放电阻投入。电荷放完后,再将电阻断开,这种接线方式适合于自动控制的补偿方式。由于多了一套接触器和泄放电阻,增加了成本,但解决了电容器放电问题,以及电动机自励发电的问题。对于电动机功率比较大,负载惯性比较大的情况,可采用这种补偿控制方式。
图7-11 带熔断器的连接方式
图7-12 带放电回路的连接方式
第五种方式是抑制冲击电流的补偿连接方式,如图7-13所示。当电动机功率比较大(几十千瓦以上),补偿电容器也比较大,在电容器投入的瞬间,冲击电流很大。为了抑制冲击电流,通常在电容回路串联一个电抗器。在断开时,仍将泄放电阻投入。电荷放完后,再将电阻断开。这种接线方式成本更高,但对于大功率电动机的补偿,增加这些设备是十分必要的。
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