襄陽(yáng)源創(chuàng)電氣有限公司小王告訴我們:在我國(guó)，電機(jī)所耗電能占整個(gè)工業(yè)用電的60%-68%，電機(jī)等感性負(fù)載所引起的無(wú)功損耗是電網(wǎng)無(wú)功損耗的主要來(lái)源，而大中型電機(jī)又是許多工業(yè)企業(yè)的主要用電設(shè)備，因此，如何減少大中型電機(jī)造成的無(wú)功損耗成為許多工業(yè)企業(yè)節(jié)能降耗的關(guān)鍵。
多年來(lái)，我國(guó)工業(yè)企業(yè)有相當(dāng)一部分是高耗能粗放型經(jīng)營(yíng)生產(chǎn)的企業(yè)，在節(jié)能降耗方面很少采取有效措施，一般只是在電力部門(mén)的要求下采用進(jìn)廠電網(wǎng)集中補(bǔ)償方式。這種方式，只是降低了進(jìn)廠線路上（廠區(qū)主變壓器前面）的無(wú)功損耗，而廠區(qū)的電網(wǎng)狀況和能耗無(wú)任何變化。
從電機(jī)，電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方面的分析可知，要很好地解決工業(yè)企業(yè)節(jié)能降耗問(wèn)題，就必須采用集中補(bǔ)償與對(duì)大的無(wú)功功率耗用設(shè)備進(jìn)行就地補(bǔ)償相結(jié)合的方式。
1．力調(diào)電費(fèi)的成因及解決方案
由于繞線式異步電機(jī)具有易起動(dòng)、輸出轉(zhuǎn)矩大等優(yōu)點(diǎn)，在大型用電場(chǎng)合得到廣泛應(yīng)用。但是由于很多工作性質(zhì)不同，特別是機(jī)械負(fù)荷變動(dòng)較大的使用場(chǎng)合，負(fù)載長(zhǎng)期處于輕載和空載狀態(tài)。如軋鋼機(jī)，輥壓機(jī)，蜜煉機(jī)，撕解機(jī)，熱磨機(jī)等，會(huì)造成功率因數(shù)非常低，無(wú)功損耗過(guò)大，導(dǎo)致企業(yè)力調(diào)電費(fèi)費(fèi)率過(guò)高的現(xiàn)象。
1.1力調(diào)電費(fèi)的成因
供電局征收電費(fèi)主要有三部分組成，第一部分是該單位基本電費(fèi)×力調(diào)電費(fèi)費(fèi)率，第二部分是動(dòng)力電費(fèi)×力調(diào)電費(fèi)費(fèi)率，第三部分是照明電費(fèi)�；倦娰M(fèi)是該單位申報(bào)容量的固定電費(fèi)。每月大約是23元/KVA。力調(diào)電費(fèi)費(fèi)率是根據(jù)統(tǒng)計(jì)當(dāng)月的功率因數(shù)不同而改變，如功率因數(shù)為0.7，則力調(diào)電費(fèi)費(fèi)率為1.1。也就是說(shuō)電費(fèi)要增加10%。功率因數(shù)為0.94，則力調(diào)電費(fèi)費(fèi)率為0.994。也就是說(shuō)電費(fèi)要減少0.6%。所以提高企業(yè)功率因數(shù)降低力調(diào)電費(fèi)是節(jié)約電費(fèi)的最直接的方法。
1.2 目前國(guó)內(nèi)對(duì)于繞線式變負(fù)載電動(dòng)機(jī)補(bǔ)償方式現(xiàn)狀
繞線式異步電動(dòng)機(jī)因起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大而在工業(yè)企業(yè)中廣泛應(yīng)用，特別是熱磨機(jī)、破碎機(jī)、蜜煉機(jī)、撕解機(jī)、軋鋼機(jī)、輥壓機(jī)、穿管機(jī)等變負(fù)載設(shè)備，由于空載或輕載時(shí)間較長(zhǎng)，綜合功率因數(shù)非常低。為了響應(yīng)節(jié)能降耗的方針，工業(yè)企業(yè)也采取了很多補(bǔ)償方式：電容補(bǔ)償、旋轉(zhuǎn)式、靜止式進(jìn)相器等等，但是對(duì)于變負(fù)載電機(jī)的無(wú)功補(bǔ)償都以補(bǔ)償效果差、故障率高，電流波動(dòng)大等等原因而告終。
(1) 常見(jiàn)對(duì)其進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆椒ㄊ遣⒙?lián)電容器，但是這種方式只是降低了本企業(yè)的記量表線路到供電局線路的無(wú)功損耗，企業(yè)內(nèi)電機(jī)的運(yùn)行狀況和無(wú)功損耗無(wú)任何變化，電機(jī)的功率因數(shù)依舊很低，電機(jī)的運(yùn)行溫度依舊很高，電機(jī)的損耗依然存在。由于我國(guó)目前還沒(méi)有高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償器，電容補(bǔ)償采用固定容量分級(jí)補(bǔ)償。對(duì)于變負(fù)載高壓電機(jī)補(bǔ)償只能是按電機(jī)空載時(shí)的無(wú)功功率來(lái)設(shè)計(jì)補(bǔ)償容量。如果負(fù)荷發(fā)生變化就無(wú)法及時(shí)跟蹤補(bǔ)償，容易造成無(wú)功補(bǔ)償欠補(bǔ)或者過(guò)補(bǔ)。欠補(bǔ)就會(huì)造成罰款，嚴(yán)重過(guò)補(bǔ)會(huì)造成電網(wǎng)諧振，即高壓電網(wǎng)直接短路。
(2) 使用普通靜止式進(jìn)相器只能工作在80%負(fù)荷以上，對(duì)于熱磨機(jī)、破碎機(jī)、蜜煉機(jī)、撕解機(jī)、軋鋼機(jī)、輥壓機(jī)、穿管機(jī)等變負(fù)載設(shè)備，工作負(fù)荷始終變化，甚至瞬間由空載變化為超載，普通進(jìn)相器根本無(wú)法跟蹤。強(qiáng)制進(jìn)相會(huì)造成定子電流巨幅波動(dòng)，縮短電機(jī)使用壽命。進(jìn)相器會(huì)自動(dòng)退相或跳閘而影響正常生產(chǎn)。
(3)提高變負(fù)載繞線異步電機(jī)功率因數(shù)最佳方案
針對(duì)普通靜止式進(jìn)相器只能工作在80%負(fù)荷以上，無(wú)法在負(fù)荷不穩(wěn)定的條件下正常工作的狀況，生產(chǎn)了ZVP系列變負(fù)載進(jìn)相器。在普通進(jìn)相器上增加檢測(cè)定子電流的功能，并將檢測(cè)結(jié)果反饋到微機(jī)芯片，及時(shí)修正調(diào)整晶閘管相位角，使進(jìn)相器能夠及時(shí)輸出正確的附加電勢(shì)，確保電機(jī)在任何負(fù)荷情況功率因數(shù)均在0.9以上。實(shí)現(xiàn)高壓繞線電機(jī)動(dòng)態(tài)無(wú)功就地補(bǔ)償。
LVP系列變負(fù)載進(jìn)相器主要針對(duì)負(fù)荷經(jīng)常變動(dòng)的繞線電機(jī)做就地?zé)o功動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，該進(jìn)
相器自動(dòng)跟蹤設(shè)備負(fù)荷電流，及時(shí)修正補(bǔ)償相位角，時(shí)刻確保輸出準(zhǔn)確地補(bǔ)償量。有效降低電機(jī)的無(wú)功損耗，起到很好的就地補(bǔ)償作用。使得變負(fù)載電機(jī)本身的綜合功率因數(shù)提高到0.90以上，使用進(jìn)相器以后在滿負(fù)荷時(shí)能降低定子電流10-20％，輕負(fù)荷時(shí)能降低定子電流70％。由于定子電流下降，同時(shí)又降低電機(jī)溫升。提高效率，降低線路損耗60%以上，因?yàn)楣β室驍?shù)的提高，大大降低了力率電費(fèi)的費(fèi)率。達(dá)到節(jié)約電費(fèi)目的。
變負(fù)載進(jìn)相器的工作原理
單相380V電壓由逆變變壓器轉(zhuǎn)換成低壓，通過(guò)12只晶閘管和6只電抗器，變成與轉(zhuǎn)子同相位的附加電動(dòng)勢(shì)，再與正常工作的繞線式電機(jī)轉(zhuǎn)子上疊加，在轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生一個(gè)超前于轉(zhuǎn)子的附加電勢(shì)，從而提高電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)。然后在原設(shè)備中增加一臺(tái)變負(fù)載控制器，加入電機(jī)定子電流反饋到控制主板。可以及時(shí)跟蹤負(fù)荷變化，響應(yīng)時(shí)間小于1秒，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償。
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