何子儀

摘 要：本文指出了提高制鹽企業(yè)功率因數(shù)所采取的辦法并聯(lián)移相電容器組，并舉例闡述了并聯(lián)移相電容器組后節(jié)約電能的實(shí)例。

關(guān)鍵詞：功率因數(shù)；無功功率；無功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量；提高

功率因數(shù)是工礦企業(yè)用電設(shè)備運(yùn)行時(shí)所反映出來的一個(gè)重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。工礦企業(yè)用電設(shè)備綜合功率因數(shù)一般不宜底于0.90，這樣才能使電動(dòng)機(jī)、變壓器、線路的有功損耗最合理，能使變壓器發(fā)揮最佳出力。

在制鹽工業(yè)中，用電設(shè)備耗電最大的是異步電動(dòng)機(jī)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，異步電動(dòng)機(jī)約占用電總負(fù)荷的95%。而異步電動(dòng)機(jī)又是吸收無功功率的主要設(shè)備。異步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)是隨著負(fù)載的增加而提高的。空載時(shí)，只有0.2左右，額定負(fù)載時(shí)，可達(dá)0.7～0.9，可見，電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)的提高是有很大潛力可挖掘的。

以我礦熱電車間低壓母線并聯(lián)移相電容器組經(jīng)過3年運(yùn)行后，節(jié)約電能的實(shí)例為例：

1 熱電車間用電負(fù)荷情況

未裝無功補(bǔ)償前年平均最大有功負(fù)荷P=500kW；視在功率S=667kVA；無功功率Q=441kVar；功率因數(shù)COSφ=0.75。

經(jīng)過計(jì)算熱電車采用220kVar的移相電容器組進(jìn)行無功自動(dòng)補(bǔ)償。補(bǔ)償后熱電車間功率因數(shù)平均可達(dá)0.95。

2 無功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量Kq的定義

每補(bǔ)償（或無功負(fù)荷減少）1kVar無功功率，在電網(wǎng)中引起有功功率減少的kW數(shù)，單位為：kW/kVar。Kq是由用戶距供電電源的遠(yuǎn)近程度及其間變壓次數(shù)的多少面定。用戶距電源越遠(yuǎn)，其間通過的輸變電設(shè)備越多，引起電網(wǎng)的有功損耗就越大，標(biāo)準(zhǔn)功率因數(shù)值就應(yīng)提高。

無功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量的表達(dá)式為：

式中：β-無功補(bǔ)償率；β=QC/Q；S-補(bǔ)償前用戶最大視在功率kVA；Q-補(bǔ)償前用戶最無功功率kVar；QC-無功補(bǔ)償裝置容量kVR；R-設(shè)備至供電電源間的有效電阻Ω；U-供電電壓kV；Sinφ-補(bǔ)償前車間功率因數(shù)角的正切值。

其中：β=220/441=0.498；S=667kVA；Q=441kVar；QC=220kVar；R=0.025Ω；U=0.4kV；Sinφ=Q/S=441/667=0.661

代入（1）式

3 移相電容器組投入運(yùn)行后無功補(bǔ)償容量QC引起車間用電設(shè)備少向電網(wǎng)吸收有功功率△P1的計(jì)算。

△P1=Kq×QC

△P1=0.103×220

△P1=22.6kW

4 無功補(bǔ)償裝置本身的有功損耗△P2的計(jì)算

△P2=KP×QC

式中：KP-補(bǔ)償裝置本身的單位有功功率損耗值kW/kVar

△P2=0.004×220

△P2=0.88KW

5 無功補(bǔ)償裝置投入后，節(jié)約有功功率凈值△P

△P=△P1-△P

=22.6-0.88

=21.72kW

6 無功補(bǔ)償裝置投入三年以來節(jié)約的電能

我礦熱電車間2012年1月至2015年1月三年生產(chǎn)天數(shù)共16462.3小時(shí)。節(jié)約電能為：21.72×16462.3=357531kW.H。

結(jié)束語(yǔ)

提高制鹽企業(yè)功率因數(shù)是用電管理工作中一個(gè)永恒的話題。提高功率因數(shù)的方法包括：自然調(diào)整和人工調(diào)整。自然調(diào)整可采用盡量減小變壓器的浮裝容量，使變壓器、電動(dòng)機(jī)等設(shè)備的實(shí)際負(fù)荷在75%以上；調(diào)整負(fù)荷、提高設(shè)備利用率減少空載運(yùn)行設(shè)備。人工調(diào)整可使大容量繞線式異步電動(dòng)機(jī)同步運(yùn)行；使長(zhǎng)期運(yùn)行的大型設(shè)備采用同步電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)或使其空載過勵(lì)運(yùn)行?？傊?，最經(jīng)濟(jì)最有效的補(bǔ)償無功提高功率因數(shù)的方法是裝設(shè)補(bǔ)償電容器。從我礦的具體實(shí)踐中，在各車間配電室母線上集中并聯(lián)移相電容器組進(jìn)行補(bǔ)償是節(jié)約能源行之有效的方法。