电动机无功就地补偿是一项重要的节能措施,低压异步电动机的就地补偿技术以三机一泵(风机、空气压缩机、球磨机和水泵)为重点,在我国已较为广泛地推广应用,并取得良好节能效果和经济效益,是实施国家标准GB/T12497-1990《三相异步电动机经济运行》,推动节能工作的一项重要措施。高压电动机的额定容量较大,年运行小时数较多,如实施无功就地补偿,则节能效果更为显著,但就国内目前情况来看,还处于刚起步阶段,方兴未艾。为此,对高压异步电动机的无功功率就地补偿问题进行一次调研分析和研究,实属十分必要。这项新技术的进一步推广应用,必将获得显著的经济效益。
家标准GB/T12497-1990《三相异步电动机经济运行》第5.1条对电动机,额定电压的选择规定:单台容量在200kW以下时,选用低压异步电动机;容量在200~355kW之间,如条件许可,宜选用高压异步电动机;容量在355kW以上时必需选用高压异步电动机。高压异步电动机价格高,控制设备昂贵,但效率和功率因数较高,低压异步电动机及控制设备的价格便宜,但损耗较大,电能利用率低。国产Y系列6kV三相异步电动机的容量为220~2000kW,因此高压就地补偿装置亦在上述范围内相应加以考虑。
高压电动机无功就地补偿的经济效益主要有以下四个方面:
(1)由于提高功率因数减少的电费支出;
(2)由于无功电流分量的减少,降低了电能传输的损耗;
(3)有利于充分利用供电设备的容量,减少用电贴费的支出;
(4)减少了电能传输产生的电压损失。其中以第1、2项为主。有关补偿设备的投资回收期,与年利用小时有关,对经常处于运行状态的水泵类设备来讲,就地补偿设备的投资回收期一般为0.5~1年左右,举两个实例加以说明:
(1)上海某水厂三泵站,装有6kV、630kW、8极异步电动机4台,每台装设250kvar的就地补偿电容器装置,装设后功率因数由0.8上升到0.946,电流值由48A下降为40.7A,每小时可节电58.8kW·h,每年节电5.08×105 kW·h,节约电费约14万元。
(2)温州某水厂泵站,装有6kV、1000kW、10极异步电动机4台,每台装设400kvar的就地补偿电容装置,装设后功率因数由0.823上升到0.957,电流值由50.9A下降为32.1A,补偿后每小时可节电73.6kW·h,每年节电6.35×105 kW·h,节约电费约18万元。
用于无功就地补偿的高压并联电容器装置的结构十分简单,为了节约柜体的空间,尽量选用带内部放电电阻的三相并联电容器,由于补偿装置与电动机绕组直接相连接,以电动机绕组作为切断后的放电装置,不需另行附装放电线圈。用户可根据装设地点的条件,选择所需的配套设备。