水泥厂电动机节能探讨

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1、水泥厂电动机节能探讨高俊(葛洲坝水泥厂，湖北荆门448032)摘要：提高电动机的效率已成为节能降耗、降低生产成本的重要手段，文章从分析电动机的选择、启动装置、调速方式等方面入手，介绍了葛洲坝水泥厂电动机在选择及使用过程中采用的各种节能降耗方法。关键词：水泥厂；电动机；选用；节能作者简介：高俊(1972—)，女，湖北荆门人，大专，助理工程师，从事电气技术管理工作。水泥企业的用电量约占水泥成本的l／3，而其中的电动机耗能占总负荷90％以上，所以做好电动机运行的节能工作至关重要。不但可以减少电费开支，还可以挖掘配电系统的

2、供电能力，有利于降低整个配电系统的电力损耗。1电动机的合理选型和节能改造1.1选用节能型电动机Y系列电动机是全国统一设计的新系列产品，是国内目前较先进的三相异步电动机。20世纪80年代中期即在全国推广应用。其优点是效率高、节能、启动性能好。而目前国内许多老水泥企业仍大量采用JO2系列电动机，相比来说Y系列比JO2系列电动机效率提高了0.413％。因此用Y系列电动机取代旧式电动机势在必行，目前我厂85％电动机都已改为了新型号电动机。1.2合理选用电动机类型选择电动机类型除了满足拖动功能外，还应考虑经济运行性能。对于年

3、运行时间大于3000h，负载率大于50％的场合，应选择YX系列高效率的三相异步电动机。与Y系列相比，其效率平均高3％，损耗降低20％～30％，虽然价格高于Y系列电动机，但从长期运行考虑，经济性还是明显的。同步电动机能提高企业电网的功率因数，降低供电线路损耗，但控制系统繁杂，价格较高。随着异步电动机制造水平的提高，新设备已很少采用。1.3合理选用电动机的额定容量国家对三相异步电动机3个运行区域作了如下规定：负载率在70％～100％之问为经济运行区；负载率在40％～70%之间为一般运行区；负载率在40％以下为非经济运行

4、区。若电动机容量选得过大，虽然能保证设备的正常运行，但不仅增加了投资，而且它的效率和功率因数也都很低，造成电力的浪费。因此考虑到既能满足水泥厂设备运行需要，又能使其尽可能地提高效率，水泥企业一般负载率保持在60％～l00％较为理想。对于负载率小于40％的三角形接法电动机可改为星型接法，以提高其效率。1.4老式电动机的节能改造(1)更换电动机的外风扇，将电动机的外风扇改为节能型，对于不同型号的电动机，有对应的节能型风扇产品可供选用。主要用于单方向运转的2极和4极电动机，改后可提高效率1.35％～2.55％。(2)采用

5、磁性槽泥代替原来的槽楔，用磁性槽泥进行电动机节能改造后，可降低电动机的铁芯损耗和附加损耗，提高效率，虽然启动转矩会下降10％～20％，但很适应空载或轻载启动的电动机改造。2电动机启动和运行形式的合理设计2.1低压笼型大中型电动机若采用全压直接启动方式，这要求电力系统有足够大的容量，而实际运行时，电力系统负载率很低，影响供电效率，并且用直接启动方式易烧毁开关、电动机，影响电网其他设备的运行，往往为了尽量减少电动机启动次数而宁愿让电动机空转而不停车，造成大量浪费。此类电动机可以用电动机软启动器启动。电动机软启动器是采用

6、大功率晶闸管模块作为主回路的开关元件，通过控制它的导通角以实现软特性的电压爬升。它具有对电网无过大冲击，对机械传动系统(齿轮及轴连接器)震动小，启动转矩平滑稳定等诸多优点。启动电流在2.5～3.5倍额定电流之间可调，启动时间可调。我厂在185、155kW罗茨风机和55kW排风机上应用，改造后具体情况见表1，解决了改造前采用直接启动时，经常发生的变压器跳闸及开关、电动机烧毁的现象。2.2高压笼型电动机传统的启动方式多选用电抗器、自耦变压器等，但这些启动设备都不能很好地满足启动要求，很难获得理想的启动参数。目前出品的热

7、变电阻软启动装置能较好地满足启动要求。热变电阻器由具有负温度系数的电阻材料制成，电阻器串于电动机定子回路，当电动机启动、电阻体通过启动电流时，其温度升高，而阻值随之减小，从而使电动机端电压逐步升高，启动转矩逐步增加，以实现电动机的平稳启动。根据电动机参数和负载要求的启动转矩，能方便地配置适当的启动电阻值获得最佳的启动参数，即在较小的启动电流下，获得足够大的启动转矩。海螺集团回转窑风机上已有应用，启动电流为2.92Ⅰe，与用电抗器相比，电流下降了28％，电网压降由8％降到了5％。这说明在启动过程中有一定的节能效果，延

8、长了电动机的使用寿命，减少了对机械设备的冲击。由于启动装置热容量大，几乎无需维修，因此在水泥企业的相关电动机上有明显的推广价值。2.3大型绕线型电动机以前大多采用频敏变阻器启动，但其故障率太高。目前较为成熟的方式是采用液体变阻启动器。它是利用两极问的液体电阻，通过机械传动装置使极板的距离逐步接近，直至接触，达到串人转子回路中的电阻无级变小最后为零，实现电动机