电动机节能措施的运用分析

电动机节能措施的运用分析

靳树海

(徐矿集团阿克苏热电有限公司新疆阿克苏843000)

摘要：在生产过程中电动机的耗电量是很大的，直接影响供电煤耗，影响发电成本。本文将从变频器的应运和感性负载并联静态电容器两方面展开电动机节能降耗的分析。

关键字：变频器；电容；电动机

1.变频器的运用

1.1给水泵变频器节能改造概况：

我厂为2x200MW的火电机组，原#2机组配置两台液力耦合器调速给水泵正常运行时一用一备。现#2机给水泵进行变频改造，改造后仍保留液力耦合器的全部功能，给水泵正常运行时液力耦合器勺管固定开度在100％，利用给水泵电动机变频控制对给水泵进行调速。利用开关组合，实现变频器对给水泵电机“一拖二”的调节方式。给水泵正常运行方式为一台运行一台备用，变频运行泵故障跳闸时，联锁启动工频备用泵。两台泵可同时工频运行，但两台泵不能同时变频运行。

1.2安全经济效益分析

安全方面对比

我厂#2机2015年因2-1给水泵勺管销子无卡簧且脱落（给水泵勺管全开），导致给水泵自动调节失灵，无法调节给水流量，给水泵勺管销子脱开后给水泵转速增加，给水流量从315吨增至981吨，汽包水位高三值跳闸，联跳汽机电气。我厂也多次出现过#1、2机给水泵勺管卡涩导致DCS盘面无法调节，需人为就地手动调节，如果负荷变化频繁，人为调节不及时调节或反向调节，必会事故扩大化，导致跳机。给水泵变频改造后，给水泵正常运行时液力耦合器勺管固定开度在100％，通过变频器调节电机转速，这样就规避了应给水泵勺管脱落和卡涩带来的非停风险。此外逻辑保护方面变频运行泵故障跳闸时，联锁启动工频备用泵。给水泵变频改造后提高了机组运行的稳定性。

经济性能对比

泵属于二次方转矩负载,从理论上讲具有以下特点:

从这三个公式中可以看出,泵类负载的流量与转速成正比,扬程与转速的二次方成正比,功率与转速的三次方成正比。通过调节转速来控制,则所需功率以近似流量的三次方大幅度下降。

变频器改造后#2机组在相同工况下给水泵变频-工频用电量比较

表1-1

从表1-1中可以看出给水泵变频器改造后节电效果显著，另外电机在低负荷、低转速下运行也更加节能。

2017年#2机厂用电6482.102万KWH，厂用电率9.64％，给水泵厂用电量占比25.05%，负荷率58.64%，运行小时数6640h，变频运行月度节电率27％。参考2017年负荷率、运行时间，厂用电价0.225元/KWH可知，预计年节电量200X0.5864X6640X0.225=173.304万，变频器改造总投资487万元，预计3年收回成本。节电率与成本回收年限与负荷率、机组利用小时数密切相关。2018年我厂计划发电量16亿KWH较2017年大幅提升，介时#2机组负荷率，运行时间都将大大增加，缩短成本回收年限。

变频器的运用从安全性能和经济性能都远远超过液力耦合器调节。新疆电力板块中呈现出装机容量远远大于负载容量的现象，电能作为二次能源不能储存，常年的单机运行已是一种常态。各个发电企业受新能源（风电、火电、水电）冲击、上网电价低等多方面因素影响，节约成本成了各企业盈利的重点工作。虽然变频器改造一次性投入较大，但变频器改造将会持续降低厂用电，降低发电成本。

2.电动机并联静态电容器运用分析

电动机是感性负载，所以功率因数不高，例如生产中常用的异步电动机在额定负载时功率因数约为0.7-0.9左右，如果在轻载时功率因数就更低。感性负载的功率因数之所以小于1，是由于负载本身需要一定的无功功率。

电动机并联电容器前后参数对比

等，比总电流大的多，支路电流过大会造成熔断器熔断，开关跳闸或烧毁电气设备的事故。并电容并非越大越好，并联电容超过谐振电容时电路成容性电路，功率因数开始减小。

以我厂水环式正空泵为例：

结语：

由上述可见，电动机有很大的节能潜力。电动机还有许多其他节能措施，电动机节能措施的运用，将更进一步的降低厂用电，提高设备运行的稳定性，降低企业生产成本。

参考文献:

[1]秦曾煌主编.《电工学简明教程》[M].高等教育出版社