實(shí)施電動機(jī)就地補(bǔ)償 提高電壓質(zhì)量節(jié)約電耗

實(shí)施電動機(jī)就地補(bǔ)償提高電壓質(zhì)量節(jié)約電耗丕B州港一公司電修隊一、問題的提出在港口電氣設(shè)備中，主要的耗電設(shè)備都是三相異步電動機(jī)，這些電動機(jī)都是依靠建立交變磁場進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換和傳遞，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，為建立交變磁場和感應(yīng)磁通，就必須供給無功功率（無功電流）。尤其我們港口皮帶機(jī)用電動機(jī)分布比較散，都是采用低壓供電方式，離變電所距離較遠(yuǎn)，有的達(dá)2千多米。同時，這些電動機(jī)負(fù)載率又都很低，經(jīng)常處于輕載或空載運(yùn)行。負(fù)載率越低，則功率因數(shù)越低，無功功率相對有功功率的百分比就越大。這些無功功率（無功電流）在供電線路上流動，就會產(chǎn)生電能損耗，使線路電壓降增大。因此對異步電動機(jī)進(jìn)行無功就地補(bǔ)償，以提高功率因數(shù)、減少供電線路損耗、提高電能質(zhì)量和減少電費(fèi)支出有著重要的意義。二、無功就地補(bǔ)償?shù)墓ぷ髟硭^無功就地補(bǔ)償就是在電動機(jī)機(jī)頭柜內(nèi)裝設(shè)并聯(lián)電力電容器，電動圖1無功補(bǔ)償原理圖機(jī)所需要的無功功率由并聯(lián)電力電容器供給，而不再由原供電設(shè)備（如變壓器）供給，相應(yīng)的無功功率和無功電圖1無功補(bǔ)償原理圖TOC\o"1-5"\h\z補(bǔ)償前異步電動機(jī)的有功功率為P,無功功率為Q，有功電流為I,無功1p電流為I,功率因數(shù)為cose。電動機(jī)采用就地補(bǔ)償裝置后，其補(bǔ)償?shù)臒oq1功功率為Q，電容電流為I。由圖可知，補(bǔ)償后：cc無功電流：I=I-1q2qc無功功率：Q=Q-Q21c功率因數(shù)為：cose2由此看出，在同樣輸出有功功率P的情況下，其供電線路總電流由原來的I減少到I,這樣線路的損耗就會減少，達(dá)到節(jié)電的目的，同時功率12因數(shù)也得到了提高。三、異步電動機(jī)就地補(bǔ)償電容容量的選擇三相異步電動機(jī)在運(yùn)行時所需要的無功功率由兩部分組成，一部分是勵磁支路所需要的無功功率，另一部分是負(fù)荷支路所需要的無功功率，勵磁支路的無功功率當(dāng)負(fù)荷由空載到滿載時，其變化很小，隨負(fù)荷增加而略有下降。而負(fù)荷支路中所需要的無功功率隨負(fù)荷增加而增加。因此電動機(jī)就地補(bǔ)償容量的選擇一般以空載時將功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?為宜，而不以負(fù)荷情況下選擇。因?yàn)樵诳蛰d情況下，將功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?,則滿載時仍為滯后，不會造成過補(bǔ)償。而如果以負(fù)載情況下補(bǔ)償?shù)?時，則空載（或輕載）時，勢必過補(bǔ)償（即功率因數(shù)超前）。這時當(dāng)電動機(jī)切斷電源后，由于電動機(jī)轉(zhuǎn)速不能立即降為零，因此，電容器放電電流相當(dāng)于勵磁電流繼續(xù)供給電動機(jī)，使仍在旋轉(zhuǎn)的電動機(jī)變成感應(yīng)發(fā)電機(jī)，因而使電動機(jī)的端電壓超過額定電壓許多倍，對電動機(jī)絕緣，特別是電容器的絕緣非常不利。因此單臺異步電動機(jī)就地補(bǔ)償電容容量可按下式確定：Q<J3UNI0kvar式中Un——電動機(jī)的額定電壓（kV）I0——電動機(jī)的空載電流（A）例如：2-1皮帶機(jī)電動機(jī)容量為110kW,經(jīng)實(shí)測其空載電流（即空皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)時電流）為65A，按照上式計算出無功補(bǔ)償容量為：Q=^3x0.38x65=43kvar根據(jù)計算結(jié)果，我們選擇并聯(lián)安裝了3塊14kvar電容器用于對這一單臺電動機(jī)的就地補(bǔ)償。采用同樣的方法對貨場其它37kW以上電動機(jī)予以就地電容補(bǔ)償。共計安裝14kvar電容器46塊。四、異步電動機(jī)補(bǔ)償?shù)淖饔煤托Ч?、減少電能損耗及相應(yīng)電費(fèi)。異步電動機(jī)采用無功就地補(bǔ)償后，其所需的無功電流由并聯(lián)電容器供給，這樣就使供電線路電流減少，從而減少了線路的電能損耗。無功功率減少了50%左右，可達(dá)到10%-15%的節(jié)電效果。經(jīng)現(xiàn)場實(shí)測，2-1皮帶機(jī)電動機(jī)補(bǔ)償前供電線路電流為110A，補(bǔ)償后電流為98A,降低了12A。我公司共對26臺、總?cè)萘繛?790kW異步電動機(jī)進(jìn)行了就地補(bǔ)償。每年可節(jié)約電費(fèi)近10萬元。2、提高功率因數(shù)減少電費(fèi)支出。從上圖1可以看出，三相異步電動機(jī)采用無功就地補(bǔ)償后，功率因數(shù)從cose提高到了cose。由于各低壓12供電線路的功率因數(shù)的提高，也使得全公司總體功率因數(shù)得到改善。根據(jù)國家對企業(yè)功率因數(shù)的獎懲規(guī)定，如企業(yè)功率因數(shù)超過0.9,供電部門將給予一定的獎勵，否則給予罰款。我公司采用就地補(bǔ)償后，功率因數(shù)全部達(dá)到0.95以上，每月可得到供電部門總電費(fèi)1.1%的獎勵。一年可獲得獎勵電費(fèi)3萬多元。3、提高了電源供電能力。采用無功就地補(bǔ)償后，三相異步電動機(jī)有功部分由電源供給，而三相電動機(jī)所需的大部分無功電流則由補(bǔ)償電容器供給，這樣，就減輕了供電電源的負(fù)荷，即相應(yīng)提高了變壓器的供電能力。4、改善電壓質(zhì)量和電動機(jī)運(yùn)行狀況。三相異步電動機(jī)采用無功補(bǔ)償后，由于供電線路上的無功電流減少，使得供電線路的電壓降相應(yīng)減少，線路穩(wěn)態(tài)電壓上升，經(jīng)對2-1皮帶機(jī)電動機(jī)補(bǔ)償前后電壓的測量，線路電壓由372V提高到了378V，從而提高了電能質(zhì)量。電動機(jī)的運(yùn)行狀況也得到了改善。5、減輕控制開關(guān)的負(fù)荷，減少了維修量，延長了相關(guān)電器設(shè)備的使用壽命。由于采用無功就地補(bǔ)償后，流過控制開關(guān)、接觸器的負(fù)荷電流減少，開關(guān)觸點(diǎn)故障率也因?yàn)殡娏鞯臏p少而降低，使得開關(guān)及控制電器使用壽命相應(yīng)增加，大大減少了日常維修工作