碎石场功率补偿设计探讨

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(1.甘肃省核地质二一三大队，甘肃 天水 741020； 2.兰州工业学院，甘肃 兰州 730050)

1 引言

碎石场的碎石机在电机的带动下粉碎各类石块，石块有大有小，不均匀，而且差别很大，这就决定了碎石场碎石机的负荷很不稳定。这样在粉碎大的石块时，造成压降较大，同时电机自身发热较大，无功损耗增大，功率因数波动也大。这给碎石场功率补偿设计带来较大困难，补偿效果也难控制。

2 常规情况下功率补偿的设计

在感性负荷比较稳定的情况下，常常选择合适的并联电容器组进行无功补偿。因此，合理选择电容器组的容量，使用户获得最大的经济效益，是进行无功补偿设计的关键。通常电容器的补偿容量按下式确定。

QC=Pf(tgφ1-tgφ2)[1]

其中，QC为所需的补偿容量，Pf为最大有功负荷。

这里合理选择电容器的容量，是指电容器的大容量既不能过大，也不能过小。过大一方面会因容性负荷过大，引起电压升高，带来不良影响；另一方面，因为电容量的增大，以及保护、控制元件的容量增大，造成成本增大。另外，电容器容量选择过小，会使功率因数不能满足电力部门要求，达不到到补偿效果，因此用户仍然面临罚款等情况，既得不到应得的经济效益，反而会因使用补偿设备而造成不必要的损失。

3 碎石场功率补偿设计

为了达到较为理想的补偿效果，应注意从以下几个方面考虑。

3.1 容量的确定

针对碎石场的实际情况，一般按计算容量的1.3～1.4来确定电容器组的实际容量，这样，基本符合黄金分割补偿原理[2]，使电容器组投运率最低为61.8%，同时选用自动补偿装置，这样，可以进行实时控制功率因数，使功率因数符合要求，同时也不超出补偿范围，保证了设备的利用率。

3.2 补偿方式

因负荷差别较大，最好采用就地补偿方式，这样可以根据负荷的实际情况做出及时反应，从而保证补偿的灵敏性。

3.3 控制方式

电容器组的投切控制线路，一般采用低成本的接触器、熔断器、热继电器，来实现路的控制、保护。既能保证正常可靠运行，同时成本较低，便于大多数用户接

受；同时，由于大多数用户对所用元件较为熟悉，便于日常维护。

3.4 安装

由于是就地补偿，安装地点离补偿点越近越好，当然要考虑安全维护和运行方面的因素。

当然，为了使负荷稳定，应采取措施使石块大小均匀，同时选用大容量电机，这样，可以尽可能降低电机自身无功损耗。

4 结论

按照上述方式进行补偿设备的设计运行，既满足供电公司对功率因数的要求，又降低了用户的使用成本，使用户得到了实实在在的经济效益，同时运行稳定，维护方便，获得了很多碎石公司的青睐。表1给出了一家碎石公司六台碎石机组按照这种办法进行补偿前后的功率因数。

表1 某碎石公司补偿前后的功率因数

从表中可以看出，补偿效果还是很理想的。

[1]李珞新.用电管理[M].北京：中国电力出版社，2007.

[2]李升.变电站电压无功控制理论与设计[M].北京：中国水利水电出版社，2007.

[3]徐义斌.无功补偿岗位培训教材[M].北京：中国水利水电出版社，2007.