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电动机能源管理

发布时间：

2020-12-16

来源：

山东傲科电气技术有限公司 百度文档

作者：

山东傲科电气技术有限公司

电机系统广泛应用于冶金、石化、化工、煤炭、建材、公用设施、家用电器等多个行业和领域。据统计测算,2011年我国电机保有量约17亿千瓦，总耗电量约3万亿kWh，占全社会总用电量的64%，其中工业领域电机总用电量为2.6万亿kWh，占工业用电的75%。整体提升电机系统效率5-8%，年可实现节电1300-2300亿度，相当于2-3个三峡电站的发电量。 常用的电机节能方法包括： 推广节能电机，例如：开关磁阻电机、永磁同步电机等 使用变频器、能量回馈等节能设备作为驱动：可用于高压、低压电机系统改造。主要适用于负荷变化较大、需频繁调节转速的场所，对于风机、水泵负载，有较好的节能效果。 功率因数补偿技术：适用于负荷功率因数低、负载功率变化大，变化速度快的电机集群，如钢厂、化工厂、机械加工厂等。 负荷匹配：解决好电机与负载的匹配，减少大马拉小车的现象。 管理制度：建立电力管理系统，供电紧张时，对不重要设备进行拉闸限电，确保重要设备正常运行。 无功补偿容量以提高功率因数为主要目的时，补偿容量的选择分两大类讨论 ，即单负荷就地补偿容量的选择( 主要指电动机) 和多负荷补偿容量的选择( 指集中和局部分组补偿) 。 异步电机在运行时需要电网供给无功功率，当电机的输出功率一定时，电动机的功率因数越低，则所需的无功功率越大。为减少配电线路（企业内部）的电耗，行之有效的方法，是在电动机的出现端附近并联低压自愈式电容器，把线路中端的功率因数补偿到（0.95左右）。GB 3485-1998《评价企业合理用电技术导则》明确规定：对应50kW以上的电动机在安全运行的条件下就地进行功率因数补偿。因多方面原因，这一项非常好的节电技术未能得到广泛应用。50kW以上的电动机补偿效果大，工厂执行起来也比较容易。但从节电角度讲，无功就地补偿从10kW以上电机开始，因为（10～40）kW的电动机总安装容量大，且运行功率因数较低。 电动机荷就地补偿容量的选择： （1）资料推荐：Q c = ( 1/3) P e  （额定容量的1/3） （2）经验系数法：由于电机数不同，按大小确定经验系数选择容量比较接近实际需要的电容器，采用这种方法一般在70％负荷时，补后功率因数可在0.95 ～ 0.97之间。 表3  经验系数法 多负荷补偿容量的选择： 多负荷补偿容量的选择是根据补偿前后的功率因数来确定。无功补偿容量 Qc 按下式选择： 电动机无功就地补偿注意事项： 防止过补偿。一般情况下，欠补偿比过不长好。通常认为，补偿后的功率因数以达到0.90～0.95为宜。 正确处理计算参数。对于在用电动机，采用就地补偿前，应对有关参数（如电压、空载电流、负载电流等）进行认真测试。计算时以实测参数为准。 对于电网中高次谐波严重的单位，对频繁起动、制动或正反转的电机，不宜采用无功功率就地补偿。 当今流行的电动机管理系统，本公司特推出ASMP20系列电动机保护器、及带有监控功能的AES智能型软启动器  


电机系统广泛应用于冶金、石化、化工、煤炭、建材、公用设施、家用电器等多个行业和领域。据统计测算,2011年我国电机保有量约17亿千瓦，总耗电量约3万亿kWh，占全社会总用电量的64%，其中工业领域电机总用电量为2.6万亿kWh，占工业用电的75%。整体提升电机系统效率5-8%，年可实现节电1300-2300亿度，相当于2-3个三峡电站的发电量。

常用的电机节能方法包括：
推广节能电机，例如：开关磁阻电机、永磁同步电机等
使用变频器、能量回馈等节能设备作为驱动：可用于高压、低压电机系统改造。主要适用于负荷变化较大、需频繁调节转速的场所，对于风机、水泵负载，有较好的节能效果。
功率因数补偿技术：适用于负荷功率因数低、负载功率变化大，变化速度快的电机集群，如钢厂、化工厂、机械加工厂等。
负荷匹配：解决好电机与负载的匹配，减少大马拉小车的现象。
管理制度：建立电力管理系统，供电紧张时，对不重要设备进行拉闸限电，确保重要设备正常运行。
无功补偿容量以提高功率因数为主要目的时，补偿容量的选择分两大类讨论 ，即单负荷就地补偿容量的选择( 主要指电动机) 和多负荷补偿容量的选择( 指集中和局部分组补偿) 。
异步电机在运行时需要电网供给无功功率，当电机的输出功率一定时，电动机的功率因数越低，则所需的无功功率越大。为减少配电线路（企业内部）的电耗，行之有效的方法，是在电动机的出现端附近并联低压自愈式电容器，把线路中端的功率因数补偿到（0.95左右）。GB 3485-1998《评价企业合理用电技术导则》明确规定：对应50kW以上的电动机在安全运行的条件下就地进行功率因数补偿。因多方面原因，这一项非常好的节电技术未能得到广泛应用。50kW以上的电动机补偿效果大，工厂执行起来也比较容易。但从节电角度讲，无功就地补偿从10kW以上电机开始，因为（10～40）kW的电动机总安装容量大，且运行功率因数较低。
电动机荷就地补偿容量的选择：
（1）资料推荐：Q c = ( 1/3) P e  （额定容量的1/3）
（2）经验系数法：由于电机数不同，按大小确定经验系数选择容量比较接近实际需要的电容器，采用这种方法一般在70％负荷时，补后功率因数可在0.95 ～ 0.97之间。
表3  经验系数法

多负荷补偿容量的选择：
多负荷补偿容量的选择是根据补偿前后的功率因数来确定。无功补偿容量 Qc 按下式选择：

电动机无功就地补偿注意事项：
防止过补偿。一般情况下，欠补偿比过不长好。通常认为，补偿后的功率因数以达到0.90～0.95为宜。
正确处理计算参数。对于在用电动机，采用就地补偿前，应对有关参数（如电压、空载电流、负载电流等）进行认真测试。计算时以实测参数为准。
对于电网中高次谐波严重的单位，对频繁起动、制动或正反转的电机，不宜采用无功功率就地补偿。
当今流行的电动机管理系统，本公司特推出ASMP20系列电动机保护器、及带有监控功能的AES智能型软启动器

名称 负载 功能
ASMP20系列电动机保护器 0-2000A 控制，保护电动机。具有总线通信功能。检测电动机电流、电压、运行频率、漏电电流等信息。保护功能：三相不平衡、缺相、过流、过载、欠压、过压、漏电流安全保护等十几种保护功能
ASE系列软启动器 5.5KW-630KW 分为在线运行、外置旁路运行两类。起到软起、软停保护电动机的作用，保护功能：缺相、三相不平衡、过流、过载、欠压、过压、硬件检测等保护功能

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