建安施工中降低力率電費(fèi)方法

【摘要】建安施工現(xiàn)場大量使用電焊機(jī)等電感性設(shè)備，使用很多無功功率，造成供電系統(tǒng)功率因數(shù)較低，相應(yīng)產(chǎn)生了較高的力率電費(fèi)。采用直流焊機(jī)替代交流焊機(jī)等方法可降低10%的電費(fèi)費(fèi)用從而提高了經(jīng)濟(jì)效益。

【關(guān)鍵詞】功率因數(shù)；力率電費(fèi)調(diào)整；直流焊機(jī)；動(dòng)態(tài)控制方式

節(jié)約用電，降低成本是我們經(jīng)常提及的話題，在這一方面公司也做了大量工作，如制定具體的獎(jiǎng)懲制度來規(guī)范用電、節(jié)約用電，這是我們管理人員熟知的。而在專業(yè)技術(shù)、電力收費(fèi)方面大家可能有所了解但不一定熟悉。在這里，我從提高功率因數(shù)降低力率電費(fèi)方面談?wù)劰?jié)約用電降低成本的看法。

有功功率、無功功率和功率因數(shù)：在交流電路中電源供給負(fù)載功率有兩種，一是有功功率，另一種是無功功率。有功功率就是把電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的電功率，這一部分是我們?yōu)橥瓿扇蝿?wù)所必須消耗的有效功率。另一部分是為建立磁場驅(qū)動(dòng)用電設(shè)備正常運(yùn)行而對(duì)工作任務(wù)無直接貢獻(xiàn)的消耗性電功率，它是由設(shè)備的感抗決定。功率因數(shù)也叫力率，是電感性負(fù)載的電壓和電流的相量間存在著相位差的余弦值。功率因數(shù)是反映電力用戶用電設(shè)備合理使用狀況、電能利用程度和用電管理水平的一項(xiàng)重要指標(biāo)。三相功率因數(shù)的計(jì)算公式為：

式中cosφ——功率因數(shù)；P——有功功率，kW；Q——無功功率， kVar；S——視在功率， kVA；U——用電設(shè)備的額定電壓， V；I——用電設(shè)備的運(yùn)行電流，A。

電力收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)：供電部門對(duì)電力的收費(fèi)是以有功電能為基礎(chǔ)，參照力率情況進(jìn)行電價(jià)調(diào)整的。在城鎮(zhèn)居民用電電費(fèi)收取中不進(jìn)行力率電費(fèi)調(diào)整，如規(guī)定基本價(jià)每度0.55元就收取0.55元/度，電力公司想調(diào)整電費(fèi)單價(jià)必須事先向社會(huì)公示征得物價(jià)部門批準(zhǔn)后方可實(shí)施。而工業(yè)用電是按照功率因數(shù)為0.90標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行力率電費(fèi)調(diào)整并且分時(shí)段按不同基價(jià)收費(fèi)。在國內(nèi)某工地，當(dāng)?shù)仉娏鞠蛴秒妴挝坏碾娏κ召M(fèi)就是按0.90標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整的。

由上表看出，功率因數(shù)超過0.90供電公司要返還一部分電費(fèi)，低于0.90供電公司進(jìn)行相應(yīng)的加價(jià)（處罰）。如某工程所在地的電力公司當(dāng)時(shí)收取我們電費(fèi)的基價(jià)是0.53元/kWh，其中5月份6#箱變因力率電費(fèi)原因每度電單價(jià)被調(diào)整到0.79元，單電費(fèi)一項(xiàng)增加成本49.1%。我們是用電大戶，一個(gè)工地，每月電費(fèi)在幾拾萬到幾百萬元之間，在調(diào)節(jié)功率因數(shù)帶來的好處要比單純節(jié)約幾度電產(chǎn)生的效果要明顯的多。

現(xiàn)在從技術(shù)上解決因功率因數(shù)低而產(chǎn)生過高電費(fèi)問題應(yīng)該是我們所有人員面臨的急需解決的問題之一。

降低無功功率，提高功率因數(shù)的方法：1、盡量淘汰傳統(tǒng)用電設(shè)備，提倡使用先進(jìn)設(shè)備。我們現(xiàn)場施工多數(shù)是用電焊機(jī)焊接作業(yè)，焊接用電大約占施工用電的80-90%左右，對(duì)于新的普通交流電焊機(jī)如BX1型其功率因數(shù)一般在0.46-0.55之間，BX3的功率因數(shù)一般在0.51-0.62之間，BX-06型的功率因數(shù)一般在0.61-0.65之間，空載消耗一般為幾百瓦左右，破舊的交流電焊機(jī)由鐵芯松動(dòng)等原因其功率因數(shù)會(huì)更低，空載消耗更大。而直流電焊機(jī)的功率因數(shù)在0.7-0.9左右，有的最高的可達(dá)到0.93，空載消耗一般為幾拾瓦左右，即使舊的直流焊機(jī)由于采用可控硅控制只要控制可靠調(diào)節(jié)靈活它的性能參數(shù)就變化不大。如果用直流焊機(jī)替代交流焊機(jī)，從上表中可以看出由一般直流焊機(jī)0.80的功率因數(shù)替代交流焊機(jī)最高0.65的功率因數(shù)其節(jié)約的電費(fèi)差價(jià)最少是總電費(fèi)的10%，為了節(jié)約電費(fèi)，現(xiàn)在我們工程上很少使用交流焊機(jī)。還有淘汰JO系列電動(dòng)機(jī)更換為Y系列電動(dòng)機(jī)，Y系列電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)一般在0.82-0.88之間，JO系列電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)一般在0.65-0.75之間，其實(shí)在現(xiàn)場找到JO系列的電動(dòng)機(jī)機(jī)會(huì)很少，可能在龍門吊或塔吊上繼續(xù)使用，而吊車?yán)肑O系列電動(dòng)機(jī)的一些優(yōu)點(diǎn)如較好的重載頻繁啟動(dòng)性能等特點(diǎn)，從這一方面來說我們不能只考慮節(jié)約電費(fèi)問題，只是提倡盡可能使用省電的設(shè)備。2、提高動(dòng)力設(shè)備的利用率。為設(shè)備選用電動(dòng)機(jī)時(shí)盡量選擇電動(dòng)機(jī)的額定功率與負(fù)載需用的功率相當(dāng)，避免出現(xiàn)大馬拉小車現(xiàn)象。大馬拉小車、輕載和空載運(yùn)行情況，造成電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)偏低，耗用無功比例較大，損失電能增加。因此，合理選擇電動(dòng)機(jī)容量，使之與機(jī)械負(fù)載功率相匹配，提高電動(dòng)機(jī)的負(fù)載率，是改善其自然功率因數(shù)的主要方法之一。電動(dòng)機(jī)的負(fù)載率與功率因數(shù)的關(guān)系如表2所示：

由表2可知，隨著負(fù)載率的提高，電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)也就提高了，也就是說，合理選擇電動(dòng)機(jī)容量，能提高其功率因數(shù)，達(dá)到節(jié)約電能之目的。對(duì)于電焊機(jī)也是這樣，額定電流較大的交流焊機(jī)使用負(fù)荷率越小其功率因數(shù)越低，而力率電費(fèi)就越高。3、采用靜態(tài)電容器補(bǔ)償方法提高功率因數(shù)。這是配電室普遍采用的一種補(bǔ)償方法，對(duì)于比較穩(wěn)定的電力負(fù)荷，以目前普通控制方式補(bǔ)償效果還可以，補(bǔ)償率在90%以上。而對(duì)于我們電力建設(shè)單位，由于大量使用電焊機(jī)，動(dòng)態(tài)負(fù)荷極不穩(wěn)定，功率因數(shù)瞬間變化太大，普通補(bǔ)償控制方式在現(xiàn)場應(yīng)用中存在著缺陷：a、對(duì)瞬時(shí)電流存在補(bǔ)償滯后現(xiàn)象。b：對(duì)一定小負(fù)荷電流存在補(bǔ)償死角現(xiàn)象。c、可能存在過補(bǔ)償現(xiàn)象。d、補(bǔ)償設(shè)備使用壽命明顯縮短。

隨著技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)在已解決了單組投切電容器補(bǔ)償存在的缺陷，即采取動(dòng)態(tài)補(bǔ)償控制方式如國外一家公司生產(chǎn)的TSC低壓動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償是采用晶閘管作為開關(guān)，投切電力電容器組、實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償?shù)难b置。該裝置能有效改善用電負(fù)荷的功率因數(shù)，具有顯著的節(jié)能效果；同時(shí)在TSC系統(tǒng)中采用特定的電感器，可有效防止諧波放大、有效吸收大部分諧波電流，達(dá)到諧波治理的目的。采用先進(jìn)的動(dòng)態(tài)控制方式需要較大的投資，這需要有關(guān)部門進(jìn)行考察論證才能付諸實(shí)施。

結(jié)束語

總之只要我們?cè)谑┕で霸缈紤]，早準(zhǔn)備，盡量使用節(jié)能設(shè)備及技術(shù)革新，我們就能把節(jié)約用電降低成本做得更好。