如何用无功补偿来挖掘柴油发电机的发电潜力

如何用无功补偿来挖掘柴油发电机的发电潜力？首先在柴油发电机构成的电气系统中，由于绝大多数负荷为鼠笼式感应电动机，其阻抗特性为电感性负载，由此产生的无功电流的存在必然就会加重柴油发电机的负荷，产生一定的损耗，极大地影响电气系统的经济性。其次在电气系统中，各种负载在各不相同的时间段投入的负载也不相等，特别是存在相当大的感性负载的波动负载，如：压缩机电机、冷却水风机电机等较大功率电机的启动停止作业等，必然导致电气系统电压矢量的波动变化，也极大的影响柴油机的出力大小，在一定范围内表现出柴油机过载故障，如：水温升高等。我们知道由于受到电抗的作用，发电机发出的交流电流与交流电压相位角不再为零，即发电机发出的电能不能完全被用电设备吸收，只有一部分被吸收出来。当功率因素过低时，发电设备送出的有功功率会明显减小，而输出的无功功率的比例明显增大，使柴油机的发电潜力得不到充分利用，不仅造成电能巨大浪费，而且会影响用电器的正常工作。具体分析为：（1）在设备容量（S视在功率）不变的条件下，由于提高了功率因数可以少送无功功率，因此可以多送有功功率。可多送的有功功率ΔP计算如下：ΔP=P1－P2=S(Cosφ1－Cosφ2)=SΔCosφ即：有功功率的提升与功率因素的提高是正比关系。（2）如需要的有功不变，则由于需要的无功减少，因此所需要的供电设备容量也相应的减少ΔS计算如下：ΔS=S1－S2=P(1/Cosφ1－1/Cosφ2)可以减少供电设备容量占原容量百分比为ΔS/S计算如下：ΔS/S=（Cosφ1－Cosφ2）/Cosφ1=(1－Cosφ2/Cosφ1)考虑到柴油发电机的容量为66.9Kw，而用电设备总功率为（7.5*6+0.9*8+0.45*8）=55.8Kw,平均功率因素为0.83，则需要视在功率为55.8/0.83=67.23Kva若在发动机端并入一台20Kvar的无功补偿器，则需要的视在功率为S2=P2+(Q－Q1)2从而求的S=58.48Kva，为原柴油机容量的86.98%。按照单位柴油机油耗量237克/千瓦小时计算，每小时可以节约柴油31克，占单位柴油消耗量的13.02%。（3）由计算可以知道，按照无功补偿设备，可以使发电机多发有功功率。系统采取无功补偿后使无功负荷降低，发动机就可以少发无功，多发有功，充分提高设备效率。不过应该注意的是，在安装自动和手动功率因素补偿设备时不要出现超前功率因素补偿，否则对于发动机的运行经济性影响很大。（4）无功补偿的经济可行性由于用电设备的特点，绝大多数为感性负载的设备，考虑企业的发电成本，建议尽量并接入无功补偿设备，随着负荷变化而适时进行无功补偿，形成事实上的发电侧的简易无功补偿模式，这在理论上是可行的，但在机报车在实际运营过程中，存在着一些特殊情况，比如：需要一次性的设备加装改造投资，而且在具体的安装方案方面，还需要进行一些有益的探索和尝试等等。但不可否认的是，在能源日益紧张的国际环境下，无功补偿的实现和应用，将大大改善现有设备的利用状况，提高设备的改造效率，延长设备的使用寿命，从而给企业带来可观的经济效益。