工礦企業(yè)電動機運行電壓的節(jié)能分析

何 平

（富順縣富益電力股份有限公司，四川 富順 643200）

電力是保證國家經(jīng)濟發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，大力節(jié)約電能是廣大企業(yè)電氣技術(shù)工作者實現(xiàn)降低消耗的重要工作之一。加強企業(yè)用電管理，促進企業(yè)合理有效的使用電能，是節(jié)約電能的重要途徑。下面就電動機運行電壓的節(jié)能論述如下。

電機在額定狀態(tài)下運行時，其效率和功率因數(shù)都比較高，運行狀態(tài)是最合理的，所謂額定狀態(tài)是指電壓、頻率與負載都與銘牌數(shù)據(jù)相符，如果偏離時，其運行特性就會惡化。如異步電機在定額電壓、頻率、定額負載情況下正常運行時，功率因數(shù)為0.89，效率為0.875。當(dāng)空載時，效率降為零，功率因數(shù)僅為0.2。運行電壓對電機的性能有很大影響，對于一般連續(xù)運轉(zhuǎn)的電機，制造廠保證電網(wǎng)電壓在±5%范圍內(nèi)波動時，電機性能基本不變，但如果電網(wǎng)電壓偏離這個范圍時，會影響電機的各種性能，導(dǎo)致電機損耗增大，溫升增高，嚴重時電機不能正常運行。

下面，以異步電機為例，將電網(wǎng)電壓偏移對電機各項指標(biāo)的影響，列于表1。

從表中的數(shù)據(jù)可以看出，電網(wǎng)電壓偏移，影響電動機轉(zhuǎn)矩及負荷電流，電壓下降10%，起動轉(zhuǎn)矩及逆轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩就減少19%，額定電流增加11%。負荷電流增加，必將引起損耗增加及電動機溫升增大，電動機如果長期在這種狀況下運行，不僅效率下降2%，而且影響電機的使用壽命。

電壓偏移可以通過合理調(diào)整配電變壓器分接頭及加強對補償電容器的運行管理加以解決。如果偏移過大，又難以調(diào)節(jié)，則可以改變繞組接線方式借以調(diào)整繞組每相串聯(lián)匝數(shù)，以適應(yīng)電壓偏移。

電網(wǎng)電壓的變化對電機性能的影響，類似電機繞組匝數(shù)變化時對電機性能的影響。例如，當(dāng)電網(wǎng)電壓偏低時，相當(dāng)于繞組匝數(shù)增多，從而引起氣隙磁密降低，使電機起動性能變壞，過載能力降低，出力降低，在滿負荷運行時，會引起電機因溫升高而發(fā)熱。當(dāng)電網(wǎng)電壓偏高時，相當(dāng)于電機繞組匝數(shù)減少，而使氣隙磁密增加，引起鐵損增加，功率因數(shù)降低，電機溫升增高。

表1

要解決上述問題，可按實際電壓改變電機繞組接線方式，使繞組每匝電壓保持設(shè)計值，使電機處于合理運行狀態(tài)，收到節(jié)電效果。

下面舉例說明改接線的方法。

例：一臺J2-91-8，40KW，8Y接電機，額定電壓為380V，由于電網(wǎng)電壓比額定電壓高20%，實際電壓為420V。此時，該臺電機要在此情況下運行，必將引起電機氣隙磁密和空載電流增加，效率將降低，如果將此臺電機8Y接改為4Y接，改接后每相匝數(shù)將增加20%，此時接入電網(wǎng)，雖然電網(wǎng)電壓效高，但電機每匝電壓和氣隙磁密度為設(shè)計值，則電機性能將不會改變。

此外，工礦企業(yè)中，由于配電不合理或三相電路上接有單相負荷，如果沒有做好負荷平衡工作，也會造成三相電壓不平衡，此三相不平衡電壓同樣會對電動機產(chǎn)生同樣影響。因此，合理調(diào)整三相電路上的負荷分配，也是節(jié)電的一項有效措施。

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[3]電工與電氣[M].河南：黃河水機出版社，2002.

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