動力廠水泵電機上就地補償實例分析
2016/12/8 0:16:32點擊：
編輯：湘潭電機廠
1 前言
眾所周知，交流電能在輸送和使用過程中，用于轉換機械能、熱能、光能等的那部分能量叫做有功功率，用于電路內電場與磁場交換的那部分能量叫做無功功率。有功消耗能量，無功不消耗能量。但無功有個平衡題目，電力系統的無功平衡是指系統中無功電源與無功負荷必須平衡，電力系統中的無功平衡對電力網的輸電能力、穩定性水平、電能損耗和用戶真個電壓質量均有極大影響。電力系統的無功源為系統中所有發電機'>電機、并聯電容器、高壓輸電線、調相機等的無功功率的總和。電力系統無功負荷為全系統各變電所及大型用戶所帶無功負荷，各變電所變壓器'>變壓器的感性無功功率及全系統輸電線路感性無功功率之和。
2 無功就地補償的實踐
攀鋼動力廠給水車間于2001年7月份通過公司設備治理處在某節能電器廠訂購了一套DJWB0．4－48－3型的就地補償裝置，用于該車間15＃水泵'>水泵機組JS128－8、155kW／294A低壓電機'>電機上使用。安裝后經過一個多月的時間運行，節能效果明顯，現場使用SPDC－1000電能平衡測試儀測數據如下：
�、倌彻澞茈娖鲝S生產的無功就地補償器性能和可靠性能滿足現場生產的需要？
�、诎惭b就地補償器后，是否會對原先的一套現場生產活動帶來不利影響？如：電動機的更換修理、現場設備的點檢活動、現場環境的治理等。
�、劬偷匮a償器的自身點檢、維護的工作量有多大？
�、馨惭b就地補償器后的實際效果，效益究竟如何？
到目前為止，就地補償裝置經過一年多的運行使用，這幾個方面都得到了很好的驗證。首先該節能電器廠生產的就地補償器運行至今未發生故障，證實該補償裝置能滿足現場生產的要求，該裝置已與現場融為一體，很自然地被設備點檢、生產崗位工人接納。實踐證實，只要選擇合適的位置規范安裝，對原有一套現場生產活動無任何影響。就地補償裝置自身的維護工作量小，在這一年多時間內補償器的點檢、維護工作量基本為零。這臺水泵'>水泵電機在安裝就地補償裝置后，實際效果是功率因數進步到0．95以上，達到了補償的目的。
3 電機安裝就地補償后經濟效益評估
三相異步電動機安裝就地補償器后所取得的綜合效果是非�？捎^的，從幾個方面可進行分析。
�、僭撾姍C經過就地補償后從現場測試數據看，電流下降了34A、功率因數進步到0．967、無功功率減少了49．05kvar，根據無功經濟當量來分析無功經濟當量值取0．1；該電機年運行8760小時，其年節電量為49．05×0．1×8710＝42967．8kW·h，按產業用電0．465元／kW·h計算的節約電費19980元人民幣，而這套就地補償裝置的投資用度在4500元（設備治理處的價格）左右，約需3個月就可回收投資。
�、�三相異步電動機通過就地補償后，由于電流的下降，功率因數的進步，從而也就增加了變壓器'>變壓器的容量，計算公式如下：
如這臺水泵電機的額定功率155kW，補償前功率因數為0．857，補償后功率因數為0．967，根據上面的公式計算其增容量為：（155÷0．857）×（0．967÷0．857－1）≈24kVA，由此可見，異步電動機經過就地補償后，其增容量是相當可觀的，對企業今后擴大生產規模節約了投資用度。
�、郛惒诫妱訖C通過就地補償后，不但起到節電、增容的目的，由于電流的下降，還可以延長電機及相關電容器的使用壽命，降低電器設備的溫升，延緩供配電線路老化，減少交流接觸器火花，防止電器設備的事故，節約了維修用度，促進了安全生產。
�、墚惒诫妱訖C經過就地補償后，電機的效率也進步了，增加了電機的出力，進步了產量。
實踐證實，就地補償裝置是一種故障率低、維護量少、使用壽命長、一次投資終身受益的靜止型電力設備，鑒于目前我公司電網無功不足的現狀，故建議在公司內的電感性負載設備上可以推廣安裝使用就地補償裝置。具體做法：
1）測試低壓電機功率因數低于0．85的；
2）測試高壓電機功率因數低于0．90的；
3）測試動力變壓器功率因數低于0．85的；
4）各系統按總裝機容量的百分數有選擇的進行。
4 無功就地補償裝置使用前后數據的對比分析
1）由表1可以看出，安裝DJWB無功就地補償器后，電動機的運行電流由補前的240．3A降為206．3A，降低了34A，降幅為14％；電動機的功率因數從補前的0．857升高為補后的0．967，得到了明顯的進步；其視在功率由補前的165．4降為141．8kVA由此可極大地增加變壓器的出力。
2）在補償前此臺電動機有功功率為141．8kW，補償后為137．2kW，每年（365天）可節電40296kW·h，節約電費支出18738元（0．465元／kW·h），效益明顯可觀。
5 結束語
無功就地補償裝置并不是一項新技術，但隨著電力電容器制造技術的發展，國外一些工程師提出的供配電網絡電感性負荷的無功缺額主要依靠就地補償來解決的主張卻是一種新觀念。這種比較科學和高效的方法，在西方產業發達國家已被普遍接受，但我國大部分人還不理解，主要原因是利益區分模糊所致。
無功就地補償既有巨大的經濟效益又關系到電力系統的持續性發展遠景，我們應該扎扎實實地推廣和使用這一技術措施，為節能降耗作出貢獻。
眾所周知，交流電能在輸送和使用過程中，用于轉換機械能、熱能、光能等的那部分能量叫做有功功率，用于電路內電場與磁場交換的那部分能量叫做無功功率。有功消耗能量，無功不消耗能量。但無功有個平衡題目，電力系統的無功平衡是指系統中無功電源與無功負荷必須平衡，電力系統中的無功平衡對電力網的輸電能力、穩定性水平、電能損耗和用戶真個電壓質量均有極大影響。電力系統的無功源為系統中所有發電機'>電機、并聯電容器、高壓輸電線、調相機等的無功功率的總和。電力系統無功負荷為全系統各變電所及大型用戶所帶無功負荷，各變電所變壓器'>變壓器的感性無功功率及全系統輸電線路感性無功功率之和。
2 無功就地補償的實踐
攀鋼動力廠給水車間于2001年7月份通過公司設備治理處在某節能電器廠訂購了一套DJWB0．4－48－3型的就地補償裝置，用于該車間15＃水泵'>水泵機組JS128－8、155kW／294A低壓電機'>電機上使用。安裝后經過一個多月的時間運行，節能效果明顯，現場使用SPDC－1000電能平衡測試儀測數據如下：
�、倌彻澞茈娖鲝S生產的無功就地補償器性能和可靠性能滿足現場生產的需要？
�、诎惭b就地補償器后，是否會對原先的一套現場生產活動帶來不利影響？如：電動機的更換修理、現場設備的點檢活動、現場環境的治理等。
�、劬偷匮a償器的自身點檢、維護的工作量有多大？
�、馨惭b就地補償器后的實際效果，效益究竟如何？
到目前為止，就地補償裝置經過一年多的運行使用，這幾個方面都得到了很好的驗證。首先該節能電器廠生產的就地補償器運行至今未發生故障，證實該補償裝置能滿足現場生產的要求，該裝置已與現場融為一體，很自然地被設備點檢、生產崗位工人接納。實踐證實，只要選擇合適的位置規范安裝，對原有一套現場生產活動無任何影響。就地補償裝置自身的維護工作量小，在這一年多時間內補償器的點檢、維護工作量基本為零。這臺水泵'>水泵電機在安裝就地補償裝置后，實際效果是功率因數進步到0．95以上，達到了補償的目的。
3 電機安裝就地補償后經濟效益評估
三相異步電動機安裝就地補償器后所取得的綜合效果是非�？捎^的，從幾個方面可進行分析。
�、僭撾姍C經過就地補償后從現場測試數據看，電流下降了34A、功率因數進步到0．967、無功功率減少了49．05kvar，根據無功經濟當量來分析無功經濟當量值取0．1；該電機年運行8760小時，其年節電量為49．05×0．1×8710＝42967．8kW·h，按產業用電0．465元／kW·h計算的節約電費19980元人民幣，而這套就地補償裝置的投資用度在4500元（設備治理處的價格）左右，約需3個月就可回收投資。
�、�三相異步電動機通過就地補償后，由于電流的下降，功率因數的進步，從而也就增加了變壓器'>變壓器的容量，計算公式如下：
如這臺水泵電機的額定功率155kW，補償前功率因數為0．857，補償后功率因數為0．967，根據上面的公式計算其增容量為：（155÷0．857）×（0．967÷0．857－1）≈24kVA，由此可見，異步電動機經過就地補償后，其增容量是相當可觀的，對企業今后擴大生產規模節約了投資用度。
�、郛惒诫妱訖C通過就地補償后，不但起到節電、增容的目的，由于電流的下降，還可以延長電機及相關電容器的使用壽命，降低電器設備的溫升，延緩供配電線路老化，減少交流接觸器火花，防止電器設備的事故，節約了維修用度，促進了安全生產。
�、墚惒诫妱訖C經過就地補償后，電機的效率也進步了，增加了電機的出力，進步了產量。
實踐證實，就地補償裝置是一種故障率低、維護量少、使用壽命長、一次投資終身受益的靜止型電力設備，鑒于目前我公司電網無功不足的現狀，故建議在公司內的電感性負載設備上可以推廣安裝使用就地補償裝置。具體做法：
1）測試低壓電機功率因數低于0．85的；
2）測試高壓電機功率因數低于0．90的；
3）測試動力變壓器功率因數低于0．85的；
4）各系統按總裝機容量的百分數有選擇的進行。
4 無功就地補償裝置使用前后數據的對比分析
1）由表1可以看出，安裝DJWB無功就地補償器后，電動機的運行電流由補前的240．3A降為206．3A，降低了34A，降幅為14％；電動機的功率因數從補前的0．857升高為補后的0．967，得到了明顯的進步；其視在功率由補前的165．4降為141．8kVA由此可極大地增加變壓器的出力。
2）在補償前此臺電動機有功功率為141．8kW，補償后為137．2kW，每年（365天）可節電40296kW·h，節約電費支出18738元（0．465元／kW·h），效益明顯可觀。
5 結束語
無功就地補償裝置并不是一項新技術，但隨著電力電容器制造技術的發展，國外一些工程師提出的供配電網絡電感性負荷的無功缺額主要依靠就地補償來解決的主張卻是一種新觀念。這種比較科學和高效的方法，在西方產業發達國家已被普遍接受，但我國大部分人還不理解，主要原因是利益區分模糊所致。
無功就地補償既有巨大的經濟效益又關系到電力系統的持續性發展遠景，我們應該扎扎實實地推廣和使用這一技術措施，為節能降耗作出貢獻。
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