超能士電機節電器在節能改造中的應用

申曉良

(廣東大頂礦業股份有限公司, 廣東河源 517000)

隨著市場經濟體制的不斷成熟，國內大多數企業面臨全球化的市場競爭日益加劇，多數企業都面臨著利潤下滑的處境。對此，只能從加強市場開拓以及強化成本控制兩方面著手。而礦山企業作為耗能大戶，電費已成為最主要的生產成本。對大多數工礦企業而言，電費已是未被企業控制的最后一項成本，許多企業由于管理、工藝、技術等各方面原因，用電利用效率普遍偏低，節能潛力巨大。因此，通過技術手段來降低電費支出成本、提高利潤空間已經勢在必行。

1 應用背景

1.1 改造前狀況

廣東大頂礦業選礦廠球磨二車間，建礦初期安裝有壹臺PF600×900顎式破碎機，所配套電機為老式JS75-8,額定功率為75kW,額定電壓為380V，額定電流為149A，額定轉速為735r/min，經實測其運行電流低，波動大，效率低，浪費大。

1.2 存在的問題

1)電機設備選型時，通常在考慮了最大負載的基礎上，再留有一定的余量。所以，電機很少在滿載狀態下運行，造成大馬拉小車的現象。

2)電動機在起動時，采用直接起動方式，起動電流為額定電流的5～7倍，起動電流大；電動機受到的機械、電氣沖擊較大，縮短了電動機的使用壽命。

3)通過破碎機的礦石時大時小，時多時少，因此要求的破碎力也不一樣，多余容量不能被充分利用，造成較大的電能浪費。

2 改造方案及節電原理分析

2.1 改造方案及措施

考慮現場工況要求，破碎機為不可調速設備，故直接在原破碎機配電柜系統上并聯一臺日本Sun Sv神王超能士電機節電器。根椐實際情況，選型為TSM-SMX4-750，選用50Hz運行的負載跟蹤節電方式。同時，還將原老式耗能型電機JS75-8換成同功率的新節能型電機Y2315M-8。

2.2 工作及節電原理

該節電器是通過獨特處理器負載監控系統，以每秒5000次的速度監測電動機的負載變化。當檢測到輕載、空載或負載的不斷變化時，自動調整輸入電動機的功率，使電機的輸出功率與實時負載匹配，保證電機在其整個負荷范圍內的能量消耗降到最小的程度。對于輪空負載電機，根據負載變化，跟蹤調整功率輸出，并在有沖擊負載時，以0.1s的速度提高到需要的功率。

當破碎電機起動時，在節電器的變頻和自動負載跟蹤的控制下，電動機從低頻(1～2Hz)起動，在設定的時間內達到所需的頻率值，進入正常工作。當破碎機礦石增多或增大時，所需破碎力矩較大時，節電器可以自動跟蹤負載變化情況，自動提高輸出電壓來提升破碎力矩。而當破碎機礦石減少或減小時，節電器通過自動跟蹤負載變化功能，降低輸出電壓。這樣，破碎電機始終處在最佳的工作狀態，以達到最佳的節電狀態。當節電器有故障時，系統會發出聲光報警，并顯示故障代碼。同時切換到與之并聯的旁路回路，繼續生產。另外，還可以通過控制面板對各種參數進行設置或修改。

3 改造前后對比

選礦廠球磨二車間顎式破碎機進行綜合節能技術改造試點，經用時間累加器(JDZ/AC380V/50HZ)和三相有功及無功電度表(DS864系列)進行實測改造前后用電數據及計算出能耗對比，如表1所示。

表1 改造前后用電數據及計算出能耗對比

3.1 直接經濟效益

從表1可以看出，有功能耗從改造前的18.57kWh/h(有功平均單耗)降低到改造后的10.85kWh/h,有功能耗平均降低41.59%；無功能耗從改造前的20.89kvarh/h(無功平均單耗),降低到1.09kvarh/h,無功能耗平均降低94.78%；功率因數由改造前的0.3提高到改造后的0.96以上，無功消耗被有效扼制；節電器的原理就是利用提高功率因數來減少無功消耗。節能改造效果顯著，有功節電率高達41.59%，同比每月節約電費消耗約1.26萬元(電費按0.62元/度)，每年節約15.1萬余元，當年就可回收改造成本。

3.2 間接經濟效益

1)低頻起動可以消除工頻50Hz直接起動對電動機及破碎設備的沖擊，使破碎機的起動性能更加穩定，并且減少直接起動對礦區電網的干擾和沖擊；實現了電機零沖擊起動和在最佳功率狀態下運行。

2)破碎機及電動機運行過程平穩，配件破損少，停機少；生產線整體產能提高，企業綜合效益顯現。

3)保護功能完善，當出現過電流、過電壓、欠相、欠壓、過熱、瞬間斷電等異常均可實現保護，使設備運行過程維護量減少，壽命延長。

4 結束語

廣東大頂礦業股份有限公司選礦廠球二車間破碎機采用該節電器改造后，破碎機零件磨損大大減少，電動機的能耗大大降低，改善了電動機的起動性能，有效地延長了電動機的壽命。節電器安裝2年多來，運行穩定可靠，減少了使用及維護成本，取得了良好的經濟效益，達到了節能改造的目的和要求。實踐證明，改造后的節能效果顯著，值得在全行業推廣應用。