厂用电运行电压调整对降低厂用电率的影响.doc

厂用电运行电压调整对降低厂用电率的影响
(河南华润电力首阳山有限公司姬林平)
【摘要】:本文分析了厂用电运行电压调整对电动机效率的影响,提出了一种发电厂节能降耗的新措施。
【关键词】:电动机损耗运行电压厂用电率
0 引言
发电厂80%以上的厂用电是由电动机消耗的,提高电动机的效率对降低厂用电率有着决定性的意义,如何提高电动机的效率,降低其损耗,方法很多,下面重点谈谈厂用电运行电压调整对电动机效率的影响。
1 厂用电运行电压的调整范围
厂用各级母线电压的偏移允许值决定于各母线上所接负载的性质,一般为额定电压的士5%。电动机厂家一般保证在额定电压变动-10%至+10%的范围内运行,其电机的额定出力不变。运行规程要求正常运行时6KV电压在±5%范围,380V电压在-5%至+10%范围。因厂用负载主要为电机负载,在规定的电压范围内的电压变化不会引起电机出力的变化,不会引起机组工况的大幅变动。
2 电动机的损耗分析
电动机的综合功率损耗包括有功损耗及无功当量损耗
??PC??P?KQQ?PFE?PCU1?PCU2?PFJ?KQQ
其中:
△P 有功损耗
PFE 定子铁损耗
PCU1 定子铜损耗
PCU2 转子铜损耗
PFJ 附加损耗
KQ 无功经济当量
Q 无功功率
通常各类损耗占有功损耗的比例为:定子铁损耗20%-25%,定子铜损耗35%-40%,转子铜损耗20%-25%,附加损耗15%-35%。
3 电压的变化对电动机运行的影响
电机运行电压为U,电机的铭牌额定电压为Ue。当U>Ue时,电动机中的磁通Φ将增加,由于电动机磁路的饱和,在磁通增加不多的情况下励磁电流将大大增加。另一方面,电动机的电磁力矩将正比于电压U的平方而增加,在负荷力矩一定时,转差率S将减小,转子电流也将随之减小。由于在额定负载范围内运行时,转差率很小,因此由于转差率减小而
引起定子电流的减小小于励磁电流增加。结果使定子电流上升,电动机的功率因数变坏。因此,在U>Ue 时,不仅铁损增大,而且定子绕组的铜损也要增加,这就使定子绕组的发热可能超过允许值。
当U<Ue 时,由于磁通Φ的减小使励磁电流也减小,因电动机磁路不饱和,电动机励磁电流降低的幅度不大。另一方面,电动机的电磁力矩将正比于电压U的平方而降低,负载力矩一定,如输出额定功率时,电磁力矩减小将使转差率
S 增加较多,必将引起转子电流大大增加,直到电动机产生的电磁力矩和负载力矩平衡为止。如果电压降低过多,转差率的增大而引起转子电流、定子电流的增加将大于励磁电流的减小。结果使电动机转子和定子电流将超过允许值,虽然由于磁通减小,铁损降低一些,但铜损随电流的平方而成正比的增加,所以总的损耗还是增加,电动机将会过热。
下面具体分析电压调整对电动机各种损耗的影响,为分析方便用脚标1和2表示电压由U1 降至U2时电机的运行参数

通常认为电动机定子铁损PFE与电压的平方成正比,当额定电压时的铁损为PFEe,则不同电压下的损耗为:
△PFE=PFEe (U12-U22)
然而,当电压高于额定值时,由于铁芯的饱和,上面的公式将不能使用,各种电机在高于额定电压范围内,铁损与电压的关系是不同的,,高