水泥職業(yè)首要的用電設(shè)備有破碎機、
球磨機、輥壓機和風(fēng)機四種,這四種設(shè)備占悉數(shù)水泥廠耗電量的98%以上,其間破碎機、球磨機和輥壓機在水泥職業(yè)中占耗能的70%,風(fēng)機占悉數(shù)能耗的20%左右。這些大型用電設(shè)備能耗高,而在運轉(zhuǎn)中功率因數(shù)過低,存在很多的無功損耗景象。因而,怎么有用削減此類大中型
繞線電機形成的無功損耗變成很多水泥廠節(jié)能降耗的要害。尤其是破碎機和輥壓機這類負載改動起伏大、改動速度快的電機的無功抵償更是其間的難點。
目前,國內(nèi)針對繞線式電機的就地?zé)o功功率抵償方法首要有三種:電機定子側(cè)并聯(lián)
電容器、電機轉(zhuǎn)子回路串接旋轉(zhuǎn)式
進相器和電機轉(zhuǎn)子回路串接停止進相器等。這三種抵償方法首要適用于電機負載根本穩(wěn)定或緩慢改動的場合,對電機負載轉(zhuǎn)矩改動劇烈的運用場合,卻不能獲得抱負的抵償作用。而我公司在多年無功功率抵償設(shè)備出產(chǎn)的經(jīng)歷基礎(chǔ)上,選用現(xiàn)代微電子技能、交交變頻技能、優(yōu)化的PID操控策略等先進技能或理論,自立研制的新式
變負載進相器,完美處理了驟變式負載工況下的繞線電機就地抵償難的疑問,一起也能夠?qū)徛?a href="http://m.waterminal.cn/index.html" target="_blank">變負載及穩(wěn)定負載的繞線電機進行有用的就地抵償。
2.1 電機定子側(cè)并聯(lián)電容器
首要,電容抵償僅僅對除電機以外的電網(wǎng)無功進行抵償,削減電網(wǎng)上無功傳輸量,而對電機的電流、功率因數(shù)等運轉(zhuǎn)參數(shù)并無任何改動。其次,因為電容器抵償量通常固定不變,即便將電容器分級來改動抵償量,也不能滿足功率因數(shù)改動頻率高、范圍大、速度快的驟變負載電機的抵償請求。并且電容的運轉(zhuǎn)受諧波的影響較大,電容器在諧波存在的情況下運轉(zhuǎn)會形成過電流和過負荷,損害電容器的運用壽命。
2.2 電機轉(zhuǎn)子回路串接旋轉(zhuǎn)式進相器
旋轉(zhuǎn)式
進相機是旋轉(zhuǎn)的,它與電機的聯(lián)接是經(jīng)過滑環(huán)和碳刷完成的。碳刷怕塵埃,易磨損,壽命短,使旋轉(zhuǎn)式進相機修理量大,需求備用元件,旋轉(zhuǎn)式進相機有噪音,會發(fā)生火花。旋轉(zhuǎn)式進相機的抵償量是固定的,不能依據(jù)電機的運轉(zhuǎn)情況調(diào)理。別的,旋轉(zhuǎn)式進相機通常直接聯(lián)接在電機上,如果旋轉(zhuǎn)式進相機呈現(xiàn)毛病,會形成電機轉(zhuǎn)子開路運轉(zhuǎn)或停機,修理只能在停機狀況進行,影響出產(chǎn)的接連性。
2.3 電機轉(zhuǎn)子回路串接一般停止進相器
一般停止進相器無電容器,無滾動部件,不怕塵埃、可靠性高、運用壽命長、修理便利,幾乎沒有聲音,不會發(fā)生火花,沒有電容器和旋轉(zhuǎn)式進相器缺乏。進相器呈現(xiàn)毛病后能夠主動退出運轉(zhuǎn),經(jīng)過轉(zhuǎn)接設(shè)備將轉(zhuǎn)子接入
起動器,電機能夠持續(xù)運轉(zhuǎn)。電機運轉(zhuǎn)時對進相器進行修理,修理好后能夠不停機再投入運轉(zhuǎn),能夠極好的確保出產(chǎn)的接連性。水泥職業(yè)的球磨機、風(fēng)機等繞線電機,正常運轉(zhuǎn)時負載對比穩(wěn)定,改動起伏不大,關(guān)于這類電機,用一般停止進相器就能夠獲得極好的抵償作用,故一般停止進相器逐步被廣大的水泥用戶承受和認(rèn)可。
但一般停止進相器因為抵償方法對比單一,抵償量根本穩(wěn)定,在水泥職業(yè)的首要用電設(shè)備的破碎機和輥壓機上運用時,因為破碎機和輥壓機的負載改動起伏大、速度快,簡單呈現(xiàn)兩種極端景象,要么輕載抵償缺乏,要么重載過補,不能夠進行有用的盯梢與抵償,故達不到極好的抵償作用。
2.4 電機轉(zhuǎn)子回路串接變負載進相器
變負載進相器除具有一般停止進相器的悉數(shù)長處外,另具有一般停止進相器所不具有的兩大杰出特色:
(1)變負載進相用具有雙單片機操控系統(tǒng),內(nèi)置多種抵償形式,能夠主動盯梢負載改動情況,依據(jù)負載的改動情況主動調(diào)理有關(guān)參數(shù),使其抵償作用不管在何種負載情況下一直保持在抱負的抵償狀況,徹底滿足負載驟變工況下的無功抵償請求。
(2)能夠?qū)崟r檢查電機負載的改動,動態(tài)調(diào)整附加在轉(zhuǎn)子上的電動勢幅值,以使電機的功率因數(shù)保持在期望值上。因而,WVP變負載進相器在水泥職業(yè)破碎機和輥壓機這種改動負載的工況下,使功率因數(shù)到達抱負的作用,處理了一般停止進相器在這類改動負載下的抵償不行或過補的缺點,使水泥職業(yè)各類繞線電機得到全部抱負的抵償。
(3)經(jīng)過格外的信號采樣電路,能夠檢查電機輕載情況下的低頻轉(zhuǎn)子電流信號。
3 變負載進相器的作業(yè)原理
如圖1和圖2所示,變負載進相器運用現(xiàn)代微電子及大功率
開關(guān)器材構(gòu)成交交
變頻器,把工頻50Hz的溝通
電壓變換為與轉(zhuǎn)子電流頻率一樣、相位滯后轉(zhuǎn)子電流90°的抵償電壓作為附加電勢,在電機轉(zhuǎn)子回路參加該附加電勢來改動繞線電機轉(zhuǎn)子回路電流和電壓的相位聯(lián)系,進而改動電機定子電流和電壓的相位聯(lián)系,到達改動電機功率因數(shù)的意圖。一起依據(jù)電機運轉(zhuǎn)功率因數(shù)的巨細,實時主動調(diào)整附加電勢的幅值,改動轉(zhuǎn)子電流的巨細,以習(xí)慣負載的改動,到達動態(tài)抵償功率因數(shù)的意圖。
當(dāng)電機在某一負載下運轉(zhuǎn)時,其轉(zhuǎn)子電流為I2e、定子電流為I1e,向量圖如下所示:
從電機學(xué)咱們知道,激磁電流Im由聯(lián)系式Im = I1e - I2e,從圖3可得出Im。當(dāng)變負載進相器的電勢疊加在轉(zhuǎn)子回路后,轉(zhuǎn)子電流的相位變?yōu)閳D3中的I2。因為負載不變,激磁電流Im不變。此刻的定子電流I1由聯(lián)系式I1=Im+I2從圖3可得出I1,如圖所示。從圖3中能夠看出I1的功率因數(shù)角和幅值都比I1e小,說明電機的功率因數(shù)得到進步,定子電流有所下降。
4 變負載進相器的功用特色
1)選用先進的交-交變頻技能和微機操控技能,可靠性高。
2)功率因數(shù)從0.90~0.99可接連設(shè)置,能主動將電機功率因數(shù)抵償就任一設(shè)定值。
3)選用優(yōu)化的功率因數(shù)閉環(huán)操控,使動態(tài)抵償精度達±2%。
4)下降電機定子電流15%~25%,下降線損、銅損20%~40%。
5)電機無功功率下降60%以上。
6)電機的溫升明顯下降,過載才能及功率大為增強。
7)對不一樣工況的抵償習(xí)慣性強于現(xiàn)有抵償設(shè)備。選用優(yōu)化功率因數(shù)閉環(huán)操控,動態(tài)呼應(yīng)速度快,主動調(diào)理抵償量,然后克服了其它抵償設(shè)備所存在的抵償作用隨電機電流的波動或負載改動而改動的缺乏,其抵償精度高、作用好。
8)對不一樣負載改動呼應(yīng)時刻≤2ms。
9)完備的保護功用:輸出失流保護、超溫保護、外部毛病輸入保護和轉(zhuǎn)子缺相保護等。對每種保護均有相應(yīng)的毛病代碼顯現(xiàn)輸出,便運用戶判斷處理。
10)完全的聯(lián)鎖功用:開機聯(lián)鎖使條件不具備時,電機不能起動;投入聯(lián)鎖使電機沒有起動結(jié)束時,不能投入;跳閘聯(lián)鎖使電機在WVP呈現(xiàn)重大毛病時跳閘停機。
11)用戶界面友愛,操作便利。結(jié)構(gòu)設(shè)計緊湊、占地面積小。
裝置、調(diào)試及平時保護便利。
12)可廣泛用于冶金、鍛燒、熔融、石油化工、水泥、造紙及制糖等大型高耗能職業(yè)的90-21000KW繞線電機,并格外適用于拖動驟變式負載的電機。
5 變負載進相器在水泥職業(yè)的典型運用實例
新疆某水泥有限責(zé)任公司有一臺800KW的
高壓電機用在破碎機上,高壓電機參數(shù)如下:
類型YRKK630-8 額外功率800KW 額外電壓10KV
額外電流 60A 轉(zhuǎn)子開路電壓1076.8V 額外功率因數(shù)0.81
轉(zhuǎn)子額外電流445.5A 額外轉(zhuǎn)速742 r/min
這臺用于破碎機負載的電機,負載改動量大,電機頻頻作業(yè)在輕載或許過載兩種極限狀況(空載時的運轉(zhuǎn)電流33A,功率因數(shù)為0.5以下,運轉(zhuǎn)電流可到72A,過載量到達20%,功率因數(shù)為0.87),存在較大的沖擊性電流,電機的運轉(zhuǎn)工況十分惡劣。
因為電機輕載時功率因數(shù)很低,而過載時電機的運轉(zhuǎn)電流超越額外電流較多形成電機的溫度增加,危及電機的可靠性及運用壽命,該水泥公司于2008年7月購買了別的公司的一臺一般停止進相器,投入運用后發(fā)現(xiàn)輕載時功率因數(shù)不能進步到0.9以上,并且進相后電流隨負載的改動擺動較大,作用不抱負,故運用一段時刻后被用戶閑置不用。2009年6月投運了我公司一臺QCVP2-800G進相器,編號為20905262。投入進相器以后電機輕載時運轉(zhuǎn)電流由33A降至12A,功率因數(shù)從0.5以下進步到0.98,電機帶載時運轉(zhuǎn)電流從72A降至62A,功率因數(shù)從0.87進步到0.99,電機溫升下降,無過補或欠補景象存在,運用效益十分明顯,用戶十分滿足。
6 結(jié)束語
關(guān)于水泥職業(yè)來說,球磨機、風(fēng)機這類負載平穩(wěn)的繞線電機運用一般停止進相器即可獲得極好的抵償作用。而在破碎機、輥壓機這類存在負載驟變的條件下,運用一般停止進相器通常不能獲得好的抵償作用,選用LVP變負載進相器則彌補了一般停止進相器的缺乏,處理了驟變式負載工況下的繞線電機就地抵償難的疑問。經(jīng)過對水泥職業(yè)很多運用的繞線電機的無功損耗進行有用抵償,能夠下降功耗以節(jié)約電費的付出,進步功率因數(shù)以避免供電部門的罰款,進步設(shè)備運用率以削減
電器設(shè)備的容量增大的出資,下降電機溫升以避免電機過熱焚毀,下降定子電流和進步過載才能以進步出產(chǎn)才能,然后給運用公司帶來可觀的經(jīng)濟效益。