電動機無功就地補償是一項重要的節能措施,低壓異步電動機的就地補償技術以三機一泵(風機、空氣壓縮機、球磨機和水泵)為重點,在我國已較為廣泛地推廣應用,并取得良好節能效果和經濟效益,是實施國家標準GB/T12497-1990《三相異步電動機經濟運行》,推動節能工作的一項重要措施。高壓電動機的額定容量較大,年運行小時數較多,如實施無功就地補償,則節能效果更為顯著,但就國內目前情況來看,還處于剛起步階段,方興未艾。為此,對高壓異步電動機的無功功率就地補償問題進行一次調研分析和研究,實屬十分必要。這項新技術的進一步推廣應用,必將獲得顯著的經濟效益。
家標準GB/T12497-1990《三相異步電動機經濟運行》第5.1條對電動機,額定電壓的選擇規定:單臺容量在200kW以下時,選用低壓異步電動機;容量在200~355kW之間,如條件許可,宜選用高壓異步電動機;容量在355kW以上時必需選用高壓異步電動機。高壓異步電動機價格高,控制設備昂貴,但效率和功率因數較高,低壓異步電動機及控制設備的價格便宜,但損耗較大,電能利用率低。國產Y系列6kV三相異步電動機的容量為220~2000kW,因此高壓就地補償裝置亦在上述范圍內相應加以考慮。
高壓電動機無功就地補償的經濟效益主要有以下四個方面:
(1)由于提高功率因數減少的電費支出;
(2)由于無功電流分量的減少,降低了電能傳輸的損耗;
(3)有利于充分利用供電設備的容量,減少用電貼費的支出;
(4)減少了電能傳輸產生的電壓損失。其中以第1、2項為主。有關補償設備的投資回收期,與年利用小時有關,對經常處于運行狀態的水泵類設備來講,就地補償設備的投資回收期一般為0.5~1年左右,舉兩個實例加以說明:
(1)上海某水廠三泵站,裝有6kV、630kW、8極異步電動機4臺,每臺裝設250kvar的就地補償電容器裝置,裝設后功率因數由0.8上升到0.946,電流值由48A下降為40.7A,每小時可節電58.8kW·h,每年節電5.08×105 kW·h,節約電費約14萬元。
(2)溫州某水廠泵站,裝有6kV、1000kW、10極異步電動機4臺,每臺裝設400kvar的就地補償電容裝置,裝設后功率因數由0.823上升到0.957,電流值由50.9A下降為32.1A,補償后每小時可節電73.6kW·h,每年節電6.35×105 kW·h,節約電費約18萬元。
用于無功就地補償的高壓并聯電容器裝置的結構十分簡單,為了節約柜體的空間,盡量選用帶內部放電電阻的三相并聯電容器,由于補償裝置與電動機繞組直接相連接,以電動機繞組作為切斷后的放電裝置,不需另行附裝放電線圈。用戶可根據裝設地點的條件,選擇所需的配套設備。