碎石場功率補償設計探討

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(1.甘肅省核地質二一三大隊，甘肅 天水 741020； 2.蘭州工業學院，甘肅 蘭州 730050)

1 引言

碎石場的碎石機在電機的帶動下粉碎各類石塊，石塊有大有小，不均勻，而且差別很大，這就決定了碎石場碎石機的負荷很不穩定。這樣在粉碎大的石塊時，造成壓降較大，同時電機自身發熱較大，無功損耗增大，功率因數波動也大。這給碎石場功率補償設計帶來較大困難，補償效果也難控制。

2 常規情況下功率補償的設計

在感性負荷比較穩定的情況下，常常選擇合適的并聯電容器組進行無功補償。因此，合理選擇電容器組的容量，使用戶獲得最大的經濟效益，是進行無功補償設計的關鍵。通常電容器的補償容量按下式確定。

QC=Pf(tgφ1-tgφ2)[1]

其中，QC為所需的補償容量，Pf為最大有功負荷。

這里合理選擇電容器的容量，是指電容器的大容量既不能過大，也不能過小。過大一方面會因容性負荷過大，引起電壓升高，帶來不良影響；另一方面，因為電容量的增大，以及保護、控制元件的容量增大，造成成本增大。另外，電容器容量選擇過小，會使功率因數不能滿足電力部門要求，達不到到補償效果，因此用戶仍然面臨罰款等情況，既得不到應得的經濟效益，反而會因使用補償設備而造成不必要的損失。

3 碎石場功率補償設計

為了達到較為理想的補償效果，應注意從以下幾個方面考慮。

3.1 容量的確定

針對碎石場的實際情況，一般按計算容量的1.3～1.4來確定電容器組的實際容量，這樣，基本符合黃金分割補償原理[2]，使電容器組投運率最低為61.8%，同時選用自動補償裝置，這樣，可以進行實時控制功率因數，使功率因數符合要求，同時也不超出補償范圍，保證了設備的利用率。

3.2 補償方式

因負荷差別較大，最好采用就地補償方式，這樣可以根據負荷的實際情況做出及時反應，從而保證補償的靈敏性。

3.3 控制方式

電容器組的投切控制線路，一般采用低成本的接觸器、熔斷器、熱繼電器，來實現路的控制、保護。既能保證正常可靠運行，同時成本較低，便于大多數用戶接

受；同時，由于大多數用戶對所用元件較為熟悉，便于日常維護。

3.4 安裝

由于是就地補償，安裝地點離補償點越近越好，當然要考慮安全維護和運行方面的因素。

當然，為了使負荷穩定，應采取措施使石塊大小均勻，同時選用大容量電機，這樣，可以盡可能降低電機自身無功損耗。

4 結論

按照上述方式進行補償設備的設計運行，既滿足供電公司對功率因數的要求，又降低了用戶的使用成本，使用戶得到了實實在在的經濟效益，同時運行穩定，維護方便，獲得了很多碎石公司的青睞。表1給出了一家碎石公司六臺碎石機組按照這種辦法進行補償前后的功率因數。

表1 某碎石公司補償前后的功率因數

從表中可以看出，補償效果還是很理想的。

[1]李珞新.用電管理[M].北京：中國電力出版社，2007.

[2]李升.變電站電壓無功控制理論與設計[M].北京：中國水利水電出版社，2007.

[3]徐義斌.無功補償崗位培訓教材[M].北京：中國水利水電出版社，2007.