中国风机技术
1 引言
离心式引风机是我公司电解生产过程中用来给输送氧化铝的风动溜槽供应高压风的主要设备。全公司3个电解厂共36台功率为37kW的离心式引风机，都是长时间满负荷运行，要消耗巨大的电能。本文简要地从无功就地补偿原理出发，分析了离心式引风机节能效果及为公司节能创汇带来的效益。
2 离心式引风机的工作原理
离心式引风机的驱动电动机型号：Y160L-237kW，电压：380V ，风机所产生的高压风通过管道进入风动溜槽风室。它为铝电解生产过程中输送氧化铝的风动溜槽提供高压风，保证电解槽生产过程中氧化铝的供应，风动溜槽分为走料室和风室，中间通过帆布作为隔层，只要风室内通有高压风，氧化铝就会被高压风吹起沸腾，并顺着风向向前沸腾流动，就可完成氧化铝输送任务。
3 无功就地补偿器的特点
无功就地补偿器系采用日本指月株式会社和ABB电气公司制造的自愈式金属化并联电容器组装而成，每个电容器都有独特的保险装置。具有如下特点：
（1）体积小、质量轻、容量大，适合各种场合的0.4kV、3kV、6kV、10kV各种高低压电动机安装，起到终端补偿的最佳效果；
（2）质量可靠，各种性能指标均符合GB3483-89电气标准；
（3）安全措施齐全，内装放电电阻和独特的保险装置，并具有自愈功能；
（4）整机可按需要的容量组合，以达到最佳的补偿状态；
（5）无投切装置和运转器件，安装简便易行，不影响生产。
4 电动机无功就地补偿原理
4.1 基本原理
无功功率是感性电气设备运行中，与电源间往返交换以建立交变磁场，保证电能转换为其它形式的能或传递的不直接做功的电能。按功率三角形S2＝P2+Q2，式中S为视在功率；P为有功功率；Q为无功功率。P/Q＝cosφ，cosφ为功率因数。
电动机功率因数高低是影响其电流大小及电源索取电能多少的决定因素。而无功功率的多少又直接决定功率因数的高低。在电源变压器的高压或低压侧安装集中补偿器，主要是解决电网的无功，提高电网的功率因数，用电单位内部的电动机和输电线路的无功并没有从集中补偿得到有效的解决。因此，给电动机加装无功就地补偿器很有必要，如图1所示。该无功就地补偿器是由并联电容器组成，它与电动机绕组并联同时投切，以改善电动机和用电线路、设备的功率因数，降低线路电流，减少无功消耗，提高电源变压器负载率
4.2 选型
根据补偿后的要求，将功率因数提高的百分数折算成降低无功功率的百分数，就可以确定补偿器的容量值，根据我公司的要求选定补偿器的容量是16kvar。
4.3 功率因数与线损的关系
流经供电线路的电流I包括有功分量（IP）和无功电流分量（IQ），I2＝IP2+ IQ2
线路功率损耗：△P＝3 I2R＝3（IP2+ IQ2）R＝3 IP2R+ 3IQ2R，当降低功率因数时，无功电流IQ增加，线路损耗也随之增加。功率因数升高时，无功电流IQ减少，线路损耗也随之减少。所以，提高用电的功率因数对节电有重要的意义。功率因数升高或降低与功率损耗的增减关系如表1和表2所示。
基于上述分析，决定首先对风机侧做平衡。平衡后各轴承的振动都明显改善（见表3）。
5 节能分析 根据电力部门出版的相关资料介绍，无功经济当量是每kvar时节电0.08～0.16kW/h，取最低值0.08kW/h，以单台全年300天计算：三班制：7200h×0.08×16kvar＝9216kW·h。电价按0.4元/ kW·h计算，可节约：9216×0.4＝3686.4元，36台每年可节约：36×3686.4＝132710元。这只是带来的直观效益，它对电气方面的益处也是非常可观的。 6 效果分析 （1）改善设备的功率因数，使之提高到92％～97％，降低无功损耗50％～80％，平均节电10％～15％。
（2）提高变压器负载率，经过补偿可以使变压器增容20％～30％。
（3）减小用电单位内部线损，改善电压质量。
（4）可减少输电导线截面积，平均减小线径40％。
（5）延长相关电气的使用寿命，降低维修费用。
（6）一般每kvar补偿器一年可以节电300～500 kW·h ，仅以节电的电费计算，半年至一年即可收回投资。
