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空压机电动机无功就地补偿容量的确定及节电效益

异步电动机无功就地补偿技术是一项成熟可靠、高效节能、易于实现的新技术,它可以提高电动机功率因数,减少输电线路的无功电流,降低线路损耗,改善电网供电质量,使负载端电压升高,电动机转速提高,出力得到保证,同时还可以提高供电设备出力,延长电动机和控制开关的寿命,降低维修费用。因此,异步电动机无功就地补偿装置得到了越来越广泛的推广应用。

冶金、机械、轻工、食品、塑料、电子等行业的厂矿企业都使用中小型空压机,排气量在3m³/min以上的空压机均为低速运行,其配套电动机均为6极、8极、10极22kw以上的电动机。一般来说,三相异步电动机极数越高,其转速越低,其运行功率因数也越低。如2,4,6,8,10极75kw三相异步电动机,其转速从接近3000r/min降至接近600r/min,功率因数保证值从0. 89降至0. 75。因此,对其进行无功就地补偿,一定会取得较好的节电效益。本文根据空压机的运行特点,就其电动机无功补偿容量的确定进行阐述。

二、空压机的运行特点

空压机启动后处于充气状态,此时电动机重负载运行,当贮气罐内的压缩空气压力达到充气上限压力时(如0. 7MPa/cm2,进气卸荷阀自动关闭进气口,使电动机处于轻负载运行(不充气即轻载);当贮气罐内的压力下降到充气下限压力时(如0. 4MPa/cm² ),进气卸荷阀自动打开进气口,成都空压机

又进入充气状态,电动机又重负载运行,如此周而复始。此外,当压缩空气的需求量和产气量刚好平衡时,则空压机电动机一直处于重负载运行状态,如食品行业发酵用压缩空气。

三、空压机电动机无功就地补偿容量的确定

无功补偿容量的大小决定于补偿前电动机负荷的实际功率因数以及要求补偿提高后的功率因数值。如要求达到coscp≥ 0. 9,则补偿后能达到0. 92~0. 93就可以了.没有必要补偿到0. 95以上,否则投入产出比将减小,延长补偿装置的投资回收期。为了更快地求出所需的补偿容量,本文采用查表法,先找出每千瓦有功负载所需要的补偿容量千乏,由补偿前的功率因数。coscp2,和补偿后的功率因数coscp:查出相应的数值,然后乘以实际运行有功功率的千瓦数,即得到所需要的电容器补偿容量。

1.一直充气的空压机

食品、制药等行业有些空压机,因生产工艺需要,空压机一直处于充气(重负载)运行状态。对这类空压机电动机的无功就地补偿容量的确定,比较简单,可以直接采用查表法求得。例如某企业一台4L-20/8双缸二级复动水冷式空压机,电动机型号为JR127-8130kw,运行时,输入功率为122. 5kw,功率因数为0. 86,属三班制连续生产,年运行时间长,因此很有必要进行电动机无功就地补偿。现要求补偿后功率因数达到0. 92,按查表法,可查出每千瓦负载所需要补偿的容量为0. 17kvar,因此该电动机的无功就地补偿容量为122.5 X 0.17≈20kvar.

2.间歇式充气的空压机

间歇式充气的空压机,充气时电动机负载重,电动机输入功率大,功率因数相对较高;而不充气时,电动机负载轻,输入功率较小,功率因数也相对较低。因此,要确定这类空压机电动机的无功补偿容量,首先应分别计算出充气(重负载)和不充气(轻负载)状态下的补偿容量,然后兼顾两种状态,在其补偿容量之间选择一个合适的补偿容量,再进行验算和确定,以避免造成过补偿或补偿不足。例如某企业一台3L-10/8型空压机,电动机功率为75kw,充气时电动机平均输入功率为65kw, coscp,为0. 86;不充气时电动机输入功率为11. 3 kw , coscp:为0. 40。现要求电动机运行时补偿后功率因数cos,达到0. 92,按查表法.