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就地补偿在水泵电机上的应用
作者:管理员    发布于:2017-07-26 14:03:46    文字:【】【】【

  1前言众所周知,交流电能在输送和使用过程中,用于转换机械能、热能、光能等的那部分能量叫做有功功率,用于电路内电场与磁场交换的那部分能量叫做无功功率。有功消耗能量无功不消耗能量。但无功有个平衡问题,电力系统的无功平衡是指系统中无功电源与无功负荷必须平衡,电力系统中的无功平衡对电力网的输电能力、稳定性水平、电能损耗和用户端的电压质量均有极大影响。

  电力系统无功电源为系统中所有发电机无功功率之和、系统中所有并联电容器补偿容量之和、系统中高压输电线充电率之和及系统中调相机无功功率之和的总和。电力系统无功负荷为全系统各变电所及大型用户所带无功负荷、各变电所变压器无功功率总损失及全系统输电线路上无功功率损失之和。

  2节电原理电网的自然力率即功率因数大小反映了电网无功平衡的状况,当无功电源小于无功负荷时功率因数小于1且是滞后的,当无功电源等于无功负荷时功率因数为1此时电网处于高效率状态。当无功电源大于无功负荷时功率因数小于1且是超前的。电网用户末端的负载如电动机等,当测出功率因数滞后且小于1时,可采用并接一定容量的静电电容器的方法来进行补偿,将功率因数提高到大于0. 9小于等于1的范围内,这种方法称为无功功率就地补偿,此时电动机等所需求的无功功率部分或全部由就地补偿器供给。就地补偿主要是把无功电流局限在需要的地方,消除了电力无功在高低压电网上的流动,由于无功电能的存在,使用电体系及电力系统中的电流增加,从而导致了有功电能损耗的增加。因此,用电体系需求无功电能的多少会直接影响体系本身及电力系统中有功损耗的大小,若要提高用电体系的电能利用率,除设法减少有功损失电量外,减少体系所需求的无功电量也十分重要,其定义是:电力系统中任意一点减少或增加一干乏无功功率后,使系统有功功率损耗减少或增加的干瓦数这就是无功经济当量kW/kvar. 3三相感应电动机补偿电容量确定3.1按补偿前后的功率因数计算Ps――电动机有功功率,kW;cos!「一补偿前功率因数;cos!2一一补偿后功率因数。

  3.2按电动机空载电流估计――电动机空载电流,A K――修正系数,一般取0.9. 3.3按电动机额定数据计算电动机额定电流,A;K――与电动机极数有关的系数取值如下:因为受电容补偿器系列等级的限制,另外电动机的工况又各不相同,故补偿容量的确是一个实践过程,需累积一定经验,一般以补偿后实测电动机的功率因数在0.95~1之间就认为是合适的。

  4无功就地补偿的实践攀钢动力厂给水车间于2001年7月订购了一4-48-3的就地补偿装置用于该车间JS128-8、155kW/294A低压电机。安装后经过一个多月的运行,节能效果明显,现场使用SPDC1000电能平衡测试仪测数据如表1.表1补偿前后测试数据时间电压/V电流/A视在功率有功功率无功功率功率因数补偿前补偿后该就地补偿器运行至今无任何故障产生,证明该补偿装置能满足现场生产的要求,该装置已与现场设音融为一体,很自然地被设音点检、生产岗位工人接纳。实践证明,只要选择合适的位置规范安装,对原先的一套现场生产活动无任何影响。就地补偿装置自身的维护工作量很小,在这一年多时间内补偿器的点检、维护工作量基本为零。这台水泵电机在安装就地补偿装置后,实际效果是功率因数提高到0. 95以上达到了补偿的目的。

  5电机安装就地补偿后经济效益评估三相异步电动机安装就地补偿器后所取得的综合效益是非常可观的从几个方面可进行分析:该电机经过就地补偿后从现场测试数据看,电流下降了34A、功率因数提高到0.967、无功功率减少了49.05kvar、根据无功经济当量来分析,无功经济当量值取0.1;该电机年运行8760h,其节电0.194.905kWhx8760942967.8kWh/年,按工业用电0.465元/kWh计算年节约电费19980元人民币,而这套就地补偿装置的投资费用在4500元左右两个多月就可收回投资。

  另外,三相异步电动机经过就地补偿后,由于电流的下降,电机、变压器、配电线路的损耗也降低了,计算此节电方式须知道导线截面、长度、电阻、电流,下降率计算公式9(八2-22))。

  三相异步电动机通过就地补偿后,由于电流的下降,功率因数的提高,从而也就增加了变压器的容量,计算公式"S这台水泵电机的额定功率为155kW,补偿前功率因数为0.857,补偿后功率因数为0.967,根据上面的公式计算其增容量为:017(151)= 24kVA,由此可见,异步电机经过就地补偿后,其增容量是相当可观的,为企业今后扩大生产规模节约了投资费用。

  异步电动机通过就地补偿后,不但起到节电、增容的目的,由于电流的下降,还可以延长电机及相关电器的使用寿命,降低电器设音的温升,延缓供配电线路老化,减少交流接触器火花,防止电器设音的事故节约了维修费用,促进了安全生产。

  另外,异步电动机经过就地补偿后,电机的效率也提高了加了电机的出力提高了产量。

  实践证明,就地补偿装置是一种故障率低、维护量少、使用寿命长、一次投资终身受益的静止型电力设音。

  6节电效果的验证从15电动机电度表的读数情况来看,补偿前此台电动机平均每天耗电约3304kW.h,补偿后平均每天耗电约3040kW.h,每天节电约264)可见,在安装无功就地补偿器后,无论是通过理论计算还是通过电度表验证,它的节电效果是非常明显的。

  7结束语无功就地补偿并不是一项新技术,但节电效益显著,我们应该扎扎实实地推广和使用这一技术措施为节能降耗作出贡献。

  -),男,1992年毕业于四川水利电力学院电力设备专业工程师现从事电气设备技术管理工作。

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