图7-13 抑制冲击电流的连接方式

1.防止产生自励磁

如前所述，采用电容器就地补偿的电动机，切断电源后，电动机仍在惯性作用下继续转动。此时电容器的放电电流成为励磁电流，如补偿容量足够大，可使电动机的磁场得到自励而运行于发电状态，其电压可能高到电动机和电容器无法承受的程度。为了防止产生自励磁现象，应采用上面的后三种接线方式，或者减小补偿电容，电容量计算公式如下：

2.防止过电压

电动机采用无功补偿后，将引起电动机端电压升高，也就是电容器安装处的电压升高，其升高值可以用下面的公式计算：

式中 ΔU′——电动机端电压升高值（V）；

Q_c——电容器的容量（kvar）；

S_s——电容器安装处短路容量（kVA）。

由上式可见，当补偿电容器容量过大时，电网电压升高较多，甚至达到不允许的程度。我国并联电容器国家标准规定：工频长期过电压值最多不超过1.1倍额定电压。因此当电容器容量Q_c较大时，必须符合Q_c＜0.1S_s的条件。

3.防止维持电压时间过长

静态补偿电容器容量愈大，电源切断后，维持电压持续的时间就愈长，对于需要自动投切的电动机，例如可逆运行的电动机，从正转状态到反转状态的过渡时间内，端电压必须降到额定峰值电压10%及以下，否则要引起电动机的自励磁，端电压将升高到不允许的程度。当利用电动机绕组作为放电元件时，投切的间隔时间t（s）应大于或等于式（7-21）值：

式中 L——电动机绕组的电感（H）；

R——电动机绕组的电阻（Ω）。

由上式可见，当电动机静态补偿以电动机绕组作为放电元件时，电容器投切的间隔时间t是由电动机本身的结构参数决定的。

4.防止产生谐振(www.daowen.com)

防止产生谐振的计算公式：

式中 S_s——电容器安装处的短路容量（MVA）；

Q_c——补偿电容器容量（Mvar）。

如果n为整数，电容器将在n次谐波下产生谐振。可以用调整电容器容量的办法加以避免。

5.防止受系统谐波影响

对于系统中有谐波源的供电线路，如符合下述条件，则认为对电容器影响较小，否则必须增设电抗器等抑制措施，使谐波影响不致造成电容器损坏。

（1）晶闸管装置的容量（kW）不大于变电所总负荷容量（kVA）的40%；

（2）晶闸管装置的千瓦值与电容器安装处的短路容量千伏安值之比小于0.05；

（3）产生谐波的设备，如电弧炉的千瓦值小于变压器容量的25%；或与电容器安装处的短路容量千伏安值之比小1/80。

一般设电抗器对系统谐波加以限制。当系统中3次谐波较多时，用电抗率K_x为12%的电抗器加以限制；当系统中5次谐波较多时，用电抗率为4.5%的电抗器加以限制。

6.抑制电容器冲击电流

投入电容器时的冲击电流可用下式计算：

式中 S_s——电容器安装处的短路容量（MVA）；

Q_c——补偿电容器容量（Mvar）。

如果I_s＞100I_c，应采用抑制涌流的措施：如采用电容器专用交流接触器进行操作，采用带有电阻起动的断路器操作，或加装电抗器。

在设计电动机静态补偿方案时，上述问题需要注意和认真核算。此外，国家标准《并联电容器装置设计规范》（GB50227—2008）中还有许多相关规定。在电动机补偿装置设计及产品检验时，还需要认真对照相关的国家标准。篇幅所限，这里就不详细介绍了。