电平衡测试使企业受益

一、 电平衡工作是一门新的应用科学

众多企业节能工作的经验表明,要想使节能工作取得较大的成就并使节能成果逐年扩大,必须依靠技术进步,对落后的高耗能设备及生产流程进行改造。企业通过电能平衡和对重点用电设备的电能测试,并进行计算分析,找出电能损失大和电能利用率低的原因。从而确定节电途径,制定企业内部节电措施和规划,调整不合理的工艺和用电设备,改革不合理用电制度,加强电能管理,提高电能利用率。

二、 运行设备的电平衡测试

近年来利用数字式电能平衡测试仪在部分企业进行了测试,例如某企业的制冷压缩机,由于工艺的原因,配套电动机在实际运行中出现“大马拉小车”,长期处于轻载运行状态。电动机铭牌:型号JS136-8,功率180kW,额定电压380V,额定电流 340A,效率92%,功率因数0.89,Δ角形接法。该电动机在正常运行状态下,利用数字式电能平衡测试仪实测参数列入表1。由表1内Δ接法时的参数来看,应更换电动机。但该企业因经费不足,不可能全部更换成小容量节能型电动机。通过分析决定改接定子绕组接线,改Δ为Y接法,改后电动机绕组所适应的电源电压为 658.2V,而现在电源电压380V不变,改接后的电动机相当于在欠电压下运行,运行电压的降低则使电气性能参数相应改变,因电动机的功率与U2成正比,因此功率下降到原来的0.333,Δ改Y接线后电动机的额定功率相应变为60kW。由于电动机的转矩与功率成正比,所以转矩(M)也下降到原来的0.333。由于电压的降低,硅钢片的磁通密度也降低,励磁电流降至原值的1/3左右,无功电流随之下降,功率因数提高,相应地减少了铁损。我们又将该电动机在不同负载下测得的电动机损失与负载率β的关系绘成曲线,见图1。

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从图1可以看出,当电动机负载率β>0.35时,如Δ接线改为Y接线运行,虽然汲取的无功功率减少了,但有功功率却增加了,当负载率<0.35时,不仅节约了大量的无功功率,也节省了有功功率,因此当负载率β<0.35时,电动机的Δ形绕组接线改为Y形接线是最佳经济技术节电措施。现将Δ改Y接线后正常运行实测技术参数和Δ接线运行的数据列入表1。

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依据实测数据,进行经济效益计算:Δ接法时运行输入有功减Y接法时运行输入有功为5kW,该企业年运行时间约5000h,每千瓦时电价按0.06元计算,改后每台机年节约电费15000元。从表1还可看出,功率因数由改前0.68提高到改后的0.84,使无功功率从62.5kvar降到34.3kvar ,电动机汲取的无功功率减少了28.2kvar。又为本企业节约了一定的电费支出。

三、 提高功率因数,实现节电增效

通过电平衡测试仪对企业生产中广泛应用的异步电动机进行测试,得出功率因数较低等技术参数,引起了企业领导的高度重视,认识到提高功率因数的意义有5点:

  • (1) 提高功率因数可减少功率损耗;
  • (2) 提高功率因数可提高设备利用率;
  • (3) 提高功率因数可减小电力线路的电压损失;
  • (4) 提高功率因数可减小配供电线路电流,能使变配电设备降低容量等级。
  • (5) 提高功率因数可为本企业节约一定的电费支出。

提高功率因数的措施有:

一是提高自然功率因数,提高变压器负载率。一般变压器负荷率小于0.4时,功率因数就显著下降,通常在0.5~0.85比较合适。正确选用异步电动机的规格型号,避免轻空载运行;二是人为改善功率因数。工厂的用电设备绝大多数都是电感性负载,常用静电电容器进行无功补偿。

通过电能平衡的实际测试,对功率因数低的负荷按经济运行原则确定无功补偿容量和功率因数,依据企业的具体情况,合理选择补偿方式。使企业少投资、多得益。