| hongniu8888 |
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前言
目前，在水泥企业中，球磨机的用电量约占企业总用电量的70%，而异步电机的无功功率一般都在10%以上，功率因数在0.80－0.85，所以它的用电质量直接影响到企业的电耗，因此对于异步电机目前大多数企业均采用就地无功功率补偿以提高用电质量、减少电能浪费、以此降低水泥生产成本。
1 就地补偿的作用
1.1 改善功率因数及减少电费
采用就地补偿后，可使电机COSФ达到0.95－1，对电网COSФ有很大的提高；根据水电部、国家物价局会同以（83）水电财字第215号文件颁发的“功率因数调整电费办法”的规定，COSФ越高则电价越低，这样有利于节约电费以及罚款。
1.2 减少电能损耗
电能损耗主要有线路损耗和电机损耗，电机损耗主要有铜损、铁损，而这些损耗都与电流的二次方有正比的关系：
线损Pl1 = I2L1 RL
电机损耗ΣP = Pcu1 + Pcu2 + Pfe1 + Pfe2 + PΩ+ PΔ
铜损 Pcu = 3 IO2 R1
铁损 PFe = Pfe1 + Pfe2 = 3 I o2 Rm
采用就地补偿后，电流减少，则损耗降低，相应电耗下降，节约电能。
1.3 增加供电功率和减少电气投资
采用就地补偿后，COSФ上升电流下降，则降低了对绕组的要求及相应用电帖费，同时降低了电机的视在功率，如视在功率
1.4 对设备及电网的影响
因采用就地补偿设备后，电机定子电流下降10%－20%，则对电机温升下降10%－20%，对线路及电机内绕组的绝缘影响变小，延长电机使用寿命，同时变相增加了变压器的容量及变压器的损耗。
2 就地补偿的各类及特点
2.1 种类
(1) 电容器补偿：它是七十年代普遍采用的一种功率因数补偿装置，但是它的补偿是靠电容吸收电机的无功功率，它只降低了线路上的损耗，对电机本身没有直接改善。
(2) 旋转式进相机：它是八十年代推出的一种自激式旋转进相机，它的原理是向转子施加一个同频率的附加电势来影响定子的电流与电压的相位，降低的损耗是从电机定子绕组到电网电源之间，效果比较显著，但是它的缺点是故障率高，滑环、碳刷定期要更换，怕灰尘，没有自动跟踪检测。
(3) 静止式进相器：它是九十年代开发并已在市场上推广使用的新一代智能化的高新技术产品。
2.2 静止式进相器的特点
(1) 不怕灰尘，参数易调节，无易损件，故障率低，克服了旋转机的缺点，维护费用低；
(2) 功率因数能提高到0.95－1，电流下降10%－25%，有效降低损耗；
(3) 直接改善电机的运行状况，显著降低电机绕组的温度；
(4) 由于采用交－交变频及单片机跟踪控制技术，可自动跟踪电机运行色镜状态的变化，自动调整相关参数，以达到最佳补偿效果，使得系统无环流，损耗降到最小；
(5) 具有故障保护、缺相及故障自动退相、断电自动联锁跳闸，保护电机；
(6) 由于采用两台接触器转换，可以在不停机的情况下检修设备。它的原理如图1。
随着补偿电压的逐步升高，定子侧无功逐步减小，COSФ不断上升，定子电流就不断下降，当补偿电压提高到一定值后，定子侧无功减小到接近零，COSФ上升到接近于1，而电机输出功率基本不变。
3 使用实例
吉林亚泰水泥有限公司一号原料磨电机PN = 2800Kw、 UN = 10kV，选配进相器为WP5－1600G，设备于2001年5月上旬由动力处和厂方技术人员共同安装完成并投入使用，至8月份止通过跟踪观察测试，各元件温度正常，控制系统比较稳定，进退相实现中控自动控制，一旦进相器出现故障，保护系统自动退相并有故障指示报警，且不影响主机运行。投入进相器前后数据如表1。
电机起动时KM1吸合，电机转子接入起动器内，电机正常起动，当电机起动完毕星点接触器短接后方能进相，进相接触器把转子切换到变频器输出端，通过转子电流传感器检测转子电流的变化，经过控制器的自动跟踪处理，再通过单片机控制晶闸管，把50HZ交流电通过交－交变频，给转子附加一个同频率的电势EF，以改变电机转子和定子电流的相位，使异步电机的COSФ明显提高。从电网吸取的无功大大减少，定子电流大幅降低，如图2，它的补偿特性如图3。
前后相比电机定子电流下降12%，功率因数上升0.08。同期相比节约电能609600kWh,如按每度0.37元计，同期相比节约电费约225552元。
参 考 文 献
1《电机工程手册》机械工业出版社，1979年
2《电力托动自动控制系统》上海工业大学出版社，1991年
3《半导体变流技术》机械工业出版社，1980年
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