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创建时间:2017-01-01 14:00
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大连电机:如何有效提高电动机自然功率因数

大连电机:如何有效提高电动机自然功率因数
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感应电动机的功率因数有两种,即自然功率因数和总功率因数。自然功率因数就是设备本身固有的功率因数,其值决定于本身的用电参数(如结构、用电性质等)。倘若自然功率因数偏低,不能满足标准和节约用电的要求,就需设置人工补偿装置来提高功率因数,这时的功率因数叫总功率因数。由于设置人工补偿装置需增加很多投资,所以提高电动机自然功率因数是首要的任务。在农网中消耗无功功率比重最多的是感应电动机,约占60%以上,因此,研究如何提高农网中电动机的自然功率因数,减少输送的无功负荷,降损节能,提高运行效率,很有必要。本文拟从节约电能的经济观点出发探讨一下这个问题。
1 严格控制电动机容量,提高设备负载率,达到合理运行

(1)合理选用电动机容量,提高自然功率因数和效率,降低功率损失:

"大马拉小车"、轻载和空载运行情况,造成电动机自然功率因数偏低,耗用无功比例较大,损失电能增加。因此,合理选择电动机容量,使之与机械负载功率相匹配,提高电动机的负载率,是改善其自然功率因数的主要方法之一。

电动机的负载率与功率因数的关系如表1所示。

表1

负载率  0  0.25  0.5  0.75  1
cosφ  0.2  0.5  0.77  0.85  0.88

由表1可知,随着负载率的提高,电动机自然功率因数也就提高了,也就是说,合理选择电动机容量能提高其功率因数,达到节约电能之目的。

电动机当其处于最佳负载率状态下运行时,其效率最高,自然功率因数最大。

(2)合理使用电动机,提高自然功率因数和效率,降低功率损失:

可以对轻负荷电动机容量下调,即将负荷不足的大容量电动机进行替换。

当电动机的负载率Kfz<40%时,可以调换;当40%<Kfz<70%时,则需通过技术经济比较后,再做决定,其主要判定条件是:

ΔPd1-ΔPd2>0

式中ΔPd1--原有电动机的有功损失,kW

  ΔPd2-替换电动机的有功损失,kW

2对轻负荷电动机实行降压运行,提高自然功率因数和效率,降低功率损失

当负载系数Kfz<50%时,应对电动机采用降压运行,具体做法是将定子绕组由Δ改接为Y接线。

不同负载率改接前后效率和功率因数的变化,如表2、表3所示。

表2 感应电动机定子绕组Δ改Y变接后的效率变化

ηγ/η△  1.27  1.1  1.06  1.04  1.02  1.01  1.005  1
Kfz  0.1  0.2  0.25  0.3  0.35  0.4  0.45  0.5

表3 感应电动机定子绕组Δ改Y变接后的功率因数变化

cosφ的
额定值  cosφ/cosφ2
Kfz=0.1  Kfz=0.2  Kfz=0.3  Kfz=0.4  Kfz=0.5
0.78  1.94  1.8  1.64  1.49  1.35
0.80  1.85  1.73  1.58  1.43  1.30
0.82  1.78  1.67  1.52  1.37  1.26
0.84  1.72  1.61  1.46  1.32  1.22
0.86  1.66  1.55  1.41  1.27  1.18
0.88  1.60  1.49  1.35  1.22  1.14
0.90  1.57  1.43  1.29  1.17  1.10
0.92  1.50  1.36  1.20  1.11  1.06

当电动机负载系数Kfz<0.5时,由Δ改为Y接线降压运行后,可提高电动机的自然功率因数和效率,达到降低电能损耗的目的。由于农网中绝大部分是小容量轻载异步电动机,故此法很适于农网中使用。