间歇式短时大冲击负荷的无功补偿

电力18讯：    
王滨 孙国凯 沈阳农业大学 （110161）

情况介绍：小轧钢厂，变压器容量200 kVA，一台5.5 kW风机，一台150 kW轧机，生产时风机始终不停的工作，当其单独运行时，功率因数在0.68～0.70之间，而当轧机空载运行时，功率因数下降到0.28～0.30之间，轧机开机运行时间约占生产时间的五分之二，在这五分之二的运行时间内。由于人工喂料、退料等因素，轧机有效带载运行时间每次5 s，每次只持续3～5 s。由此算来轧机带载运行的累计时间只占整个生产时间的五分之二左右，从而造成功因数较低，每月要为此交罚金几千元，有必要进行无功补偿。

问题的出现：按照以往正常的情况，将补偿电容分成8组，用功率因数自动投切装置自动或手动补偿，就可以收到较为满意的结果。然而此次安装后不久，CJ19接触器的放电电阻纷纷烧断脱落，其中有组接触器A、B、C三相上的接线叉烧断，接触器严重熏黑，保险管有一相熔断。

原因分析：只有短路才能发生这种情况，但短路是如何形成的？根据经验判断，接触器放电电阻烧坏，是在短时间内接触器发生了频繁的吸合――断开――吸合――断开的情况，致使电容器在瞬间产生了很大的充放电电流，形成强大的涌流，将放电电阻烧坏。又因接触器在瞬间反复吸合电容性负载，主触点分断远远大于额定电流的电流，故产生电弧，引起相间弧光短路，从而造成了接线叉烧断。

何以产生接触器的瞬间反复吸合呢？通过现场观察，每当轧机带载工作时，电压表的指针都有较大的波动，经测量，线电压最低为290 V，相电压为170 V，很可能是电压降低引起的。另外，保险管虽然有一相熔断，但保险管的额定值为32 A大于电容器的额定电流值23 A，有些偏大，没能更好地保护接触器。

事故模拟：①按照电容自动补偿控制器的使用要求，工作电压范围是380 V±10%，经试验，只要线电压在270 V以上，即能确保其可靠工作。现场条件满足，可以排除其可能性。②采用的接触器线圈的工作电压为220 V，当电压下降到170 V以下时，有的接触器出现了吸合-断开-吸合-断开的抖动或振荡现象，恰好和现场测量的电压值相吻合。由此断定是轧机带载运行时，电压降低引起接触器抖动或振荡，造成了这次事故。

解决方法：用交流调压器（220 V），将接触器控制回路电压预先调升到240 V，比原电压提高20 V以上。这样当轧机最大负荷工作时，电压降最低均在180 V以上，确保了接触器的可靠吸合。同时，换用的熔断管额定值接近电容器的额定值，能起到更好的保护作用。

最终结果：实施上述方法后，接触器始终可靠工作。再没发现上述问题，取得了较为理想的结果。由此可见，对于这类特殊负荷不能按照常规的办法处理，而要根据实际情况采用一些特殊的办法才能有效的解决问题。