辽宁地区电机无功补偿节能技术应用

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辽宁地区电机无功补偿节能技术应用

王晶磊1，李增凯2，孔德旭3，胡韬纲4，张盼盼2，邹希圣5，齐秉龙5

2.中国储备粮管理总公司辽宁分公司，沈阳

4.吉林省粮油科学研究设计院，长春3.中国储备粮管理总公司，北京（1.中储粮大连直属库，大连

116033；

110045；710000）

100044；

5.陕西天恒通用机电技术有限公司，西安

130061；

摘要：为更好地提高企业用电运行的工作效率，通过安装新型低压无功补偿控制器，可有效解决粮库集中及分组补偿风机等设备使用寿命短、补偿精度低等短板。试验结果表明：使用该节电器风机的综合节电率可提高15%，电机功率因数大幅提高，基本实现准量补偿，企业用电效率大幅提升。

关键词：辽宁地区；无功补偿；节能应用

Reactivepowercompensationmotorenergy-savingtechnologiesinLiaoningProvinceWangJinglei1，LiZengkai2，KongDexu3，HuTaogang4，ZhangPanpan2，ZhouXisheng5，QiBinglong5

2.ChinaGrainReservesCorporationofLiaoningBranch，Shenyang110045，China

4.GrainandOilScientificResearchandDesignInstituteofJilinProvince，Changchun130061，ChinaAbstract：Inordertoimprovetheefficiencyofthedryerisrunning,throughtheuseoflow-voltage

(1.Sino-grainReservesofDalianDeport，Dalian116033，China3.ChinaGrainReservesCorporation，Beijing100044，China

5.GeneralElectricalandMechanicalTechnologyCo.Ltd，Xi'an710000，China)

reactivepowercompensationcontroller,focusedandeffectivesolutiontotheshortlifeofthepacketthat:Afterusingthedryercanachievecomprehensiveenergy-savingrateofmorethan15%,aquasisignificantlyenhanceenergyefficiency.

中图分类号：TM571

Keywords：LiaoningProvince；Reactivepowercompensation；Energyuse

文献标识码：B

文章编号：1007－3582（2014）03－0029－03

substant-antialincreaseinthemotorpowerfactor,thebasicrealizationoftheamountofcomp-ensation

compensationequipment,compensationaccuracyandlowshortboard.Throughexperimentalresultsshowed

粮库在进行冬季粮食烘干作业过程中，存在用电量大、电耗集中情况，同时由于线路和设备问题普遍存在效率低、负载率低和功率因素低等问题［1］，造成配电线路线损过大，电能浪费十分严重，系统的整体经济效益下降［2］。因此，根据电力负荷性质，研究电机无功补偿方案，提高配电系统功率因数，是减少电机使用过程中的功率损耗、达到节约电能、提高经

收稿日期：2014-01-09基金项目：中国储备粮管理总公司课题“中储粮辽宁分公司2013年烘干机节能减排改造项目”（ZCL20130080—CC)

作者简介：王晶磊（1982-），男，硕士，工程师；专业方向为粮食储藏与工程。

济效益的最佳途径［3］。通过在粮库离心风机电动机上配置无功功率补偿装置，可以有效的提高系统的功率因数、增加系统出力、降低电流损耗、改善电能质量，从而给电机运行创造良好的运行环境，更好的维持电网有序运行［4］。同时更好的解决了粮库在进行粮情保管和通风

操作过程中电能浪费，更好的提高企业的生产和经济效益，一定程度上解决用电“三低”情况［5］。2012年以来，中储粮总公司在东北地区针对电机无功补偿问题设立相关节能减排改造项目，辽宁分公司通过应用新型低压电机无功补偿节电装置，安装

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后进行试验结果表明：该项措施投资少、安装简便、见效快、节电效果好［6］，设备用电效率大幅提升，综合节电率可提高15%以上，基本实现准量补偿。

制器前后的实测结果表明，实测计量数据在11kW的离心风机安装测试其授控条件下的三相电流和三相电压较非控条件下均有较大幅度的变化，其中电流减低3.6A，电压提高3V，功率因素由过去非控状态下的0.8提升到授控状态下的0.99，有功耗电减低0.06kWh，无功耗电大幅降低，下降幅度为82.1%。

15kW的离心风机安装测试其授控条件下的三

1材料与设备

1.1仪器与设备1.1.1试验仪器

（1）有功计量表、无功计量表；（2）互感器：50（11kW）、30（15kW）；

（3）三相四线有功电能表：DT862（600r/kWh）；（4）三相四线有功电能表：DX862（600r/kvarh）；（5）钳形电流表；

（6）功率因数表、交流电压表、交流电流表（型号：72型）。1.1.2试验设备

相电流和三相电压较非控条件下均有较大幅度的变化，其中电流减低3.0A，功率因素由过去非控状态下的0.84提升到授控状态下的0.999，有功耗电减低0.04kWh，无功耗电大幅降低，下降幅度为80%。

表211kW功率风机安装控制器前后测试结果表名称三相电流三相电压有功耗电无功耗电

符号VA单位VkWh

数据来源实测实测实测计量计量

序测试项目号234序

实测计量数据非控状态授控状态3650.81.7

0.991.64368

5倍率：5（11kW）、6（15kW）；

（1）电动机经济运行控制器（型号：DJNB-TJ）：陕西天恒通用机电技术有限公司。

（2）离心式机械风机，具体参数见表1。

表1试验设备及相关参数表

序号改造对象机械风机

设备容量数量节能产品型号风机规格型号功率因数COSΦ

表315kW功率风机安装控制器前后测试结果表测试项目名称三相电流三相电压有功耗电无功耗电号234符号VA单位V

数据实测实测实测

实测计量数据0.841.28396

0.9991.24397

来源非控状态授控状态

1.2测试指标

功率因数COSΦ

有功节电率、有功节电率、综合节电率、功率因素提高值、线电流下降量、相电压提高值。1.3测试方法

计量

kWh计量

2.1.2电机控制器实测数据分析计算

采用对比测试方法。即同一条件下，同一工况，同种工件，相同的操作方法与加工速度，相同的时间内加工相同的工件数；同一条件下对同一种参数采用同一种仪表、相同的测试方法；非控状态—控制器退出，即接入前的状态；授控状态—控制器接入后的控制状态，分别进行实测，然后将各项所测数据按公式计算，将结果进行对比，以比较得出的差异来评估该经济运行控制器的作用和价值。

为了通过使实测数据的快捷、精准，减少读数误差，对有功耗电和无功耗电的计量采用两种计算方法（任选），具体公式如下：

（1）议定消耗同一电量在两种状态下各自的时间，授控时间（S）—非控时间（S）

授控时间（S）

Χ100%

（2）议定消耗同一时间在两种状态下各自的耗电量，非控耗电量（kWh）—授控耗电量（kWh）

非控耗电量（kWh）

Χ100%

2结果与讨论

2.1电机控制器测试情况

2.1.1不同功率离心风机电动机控制器测试情况

通过上述两种状态各自实际消耗的数据，并按照电工理论公式计算11kW和15kW两种功率电机控制器实际测试结果，具体见表4和表5。

15kW离心风机的电机控制器中有功节电率分别降低了3%和2.8%；无功节电率分别降低了82%和80%；综合节电率分别降低了18.7%和17%；功率因子均由大幅提升，分别提高了0.19和0.159，功率因

通过表4和表5可以看出，使用安装11kW和

通过进行安装电动机经济运行控制器，对非控状态和受控状态的实测数据进行检测的前后情况，具体情况见表2和表3所示。

由表2和表3可以看出，安装电动机经济运行控

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子COSΦ值均达到了0.99及以上；线电流分别降低了4A和3A；相电压提高了3V和1V。试验结果证

序号123456序号123456

测试指标有功节电率/%无功节电率/%

符号ηAηqηsCOSΦV符号ηAηqηsCOSΦVII

明：该电动机经济运行控制器大幅降低电动机工作电流，功率因子显著提高，节电效果明显。

计算公式A非—A授

Χ100%

A非Q非—Q授

Χ100%

Q非

测试结果

382

Χ100%

18.70.1943

测试结果2.880

Χ100%

170.15931

表411kW电机控制器测试情况表

综合节电率/%提高功率因子降低线电流/A提高相电压/V

COSΦ授-COSΦ非

Q授—Q非计算公式A非—A授

Χ100%

A非Q非—Q授

Χ100%

Q非

I非—I授

表515kW电机控制器测试情况表

测试指标有功节电率/%无功节电率/%

综合节电率/%提高功率因子降低线电流/A提高相电压/V

COSΦ授-COSΦ非

Q授—Q非I非—I授

3结论

电动机作为一种感性负荷，运行时伴随着相当于额定电流1/3数量无功电流。在实际使用过程中，多数存在“大马拉小车”现象［7］，工作效率降低明显。因此，提高电动机运行过程中的转换效率，是应当重点关注和改造领域［8］。

为促进节能与产业结构调整，国家在“十一五”就提出以实施电机系统节能工程为主要内容攻关，通过更新淘汰低效电动机及高耗电设备；采用高效节能电机及系统相关节电设备新装电机系统。逐步限制并禁止落后低效产品的生产、销售和使用。优化电机系统的运行和控制：推广软启动装置、无功补偿装置、计算机自动控制系统等，通过过程控制合理配置能量，实现系统经济运行［9］。

中储粮辽宁分公司通过安装低压无功补偿控制器，有效解决粮库集中及分组补偿设备使用寿命短、补偿精度低等短板。该电动机经济运行控制器运行正常，性能稳定良好，节电效果显著。可使电动机工作电流大幅度减少，功率因子显著提高，进一步改善供电质量，同时更好的提高电动机工作效率，试验结

果表明，使用该控制器企业风机电动机综合节电率

提高15%以上，可基本实现准量补偿，企业用电效率大幅提升，建议在粮库离心风机电机改造方面进行使用并广泛推广。参考文献：

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2003，（9）：13-16.

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