变负载进相器在水泥生产中的应用
变负载进相器常在水泥生产中用到，尤其适于大型干法水泥生产中的球磨机、破碎机，锟压机等大功率突变负载，是专为大功率三相绕线式异步电动机研制的就地无功功率补偿装置。
1 无功功率补偿方式介绍
绕线式电动机的就地无功功率补偿方法主要有三种：电动机定子侧并联电容器、电动机转子回路串接旋转式进相器和电动机转子回路串接静止进相器等。由于大多数电动机所拖动的负载并不是恒定的，负载变化十分负载，并且有时存在负载突变的情况，例如球磨机、锟压机及破碎机等，所以在这样的工况下若采用电容进行无功补偿，则很容易产生过补或补偿不足的情况，因为电容补偿只是对电网进行无功补偿，减小电网上无功传输量，而对电动机的电流、功率因数等运行参数并无任何改变。并且电动机负载发生变化时其补偿量不能够改变。并且电动机电流的突变会导致电容使用可靠性大大降低，甚至会出现爆裂现象。如果采用普通静止式进相器，也会存在过补或欠补的现象，因为一般静止式进相器补偿有一定的负载要求和使用范围，一般设备负载达到80%而且负载变化不大的情况下，静止式进相器才能发挥器功能。
2 变负载进相器的原理及特点
2.1 变负载进相器的原理
LVP系列变负载进相器串接在电动机转子回路中，通过采集电动机的运行电流和电压信号来判断电动机的运行状态，并将此状态信息与转子电流传感器采集到的转子电流信号及工频电压提供的同步信号，同时送入单片机进行处理，根据电动机的运行状态自动调整补偿量，实现动态补偿，其工作原理见图1。变负载进相器的主板CPU适时发出的触发指令经过触发板的放大，控制由12只晶闸管组成的交—交变频装置，将工频电源变为和转子电流同频率且相位超前的电势，叠加到电动机转子回路中，从而改变转子电流与转子电压的相位关系，通过磁场进而改变电动机定子电流与定子电压的相位关系，减小功率因数角，最终使电动机本身的功率因数得以提高，定子电流得以下降，达到对电动机补偿的目的。
2.2 变负载进相器的特点
变负载进相器同等工况下的补偿性能远优于普通静止式进相器，这是因为变负载进相器采用了双CPU控制，能够适时根据负载变化调整相关参数，达到动态补偿的目的，使功率因数始终处于最优状态；而静止式进相器是全投全切的设备，它的投切量不能如高压电容补偿那样分组自动投切，也不能像变负载进相器那样适时调整动态补偿，所以其无功补偿投切量不能涉设计得过大，否则重载情况下会出现过补现象；而其补偿投切量又不能设计得过小，否则轻载情况下又会“欠补”。由于此原因，静止式进相器若使用在负责变化频繁的设备上，会导致进相器投切频繁，从而导致功率因数忽大忽小，极易导致进相器损坏和集中补偿的高压电容器爆裂。鉴于此，静止式进相器只能应用在负载较为稳定的设备，而且也必须在设备达到80%额定负载的情况下才能投入使用。
而变负载进相器则根据静止式进相器的使用局限，加以研制开发，使用了双CPU控制，适时根据负载变化调整触发脉冲及其导通角，并通过“交—交变频装置”将工频电源变为同频率且相位超前的电势，叠加到转子回路上，从而达到动态补偿的目的，使功率因数始终处于0.95-0.99的最优状态。变负载进相器同时也适用于风机、水泵等负载较为稳定的大型设备。但变负载进相器的内部结构较复杂、制造成本较高，为此在水泥生产设备选型中，对运行负载变化较大的设备选用变负载进相器，负载较为稳定的设备选用静止式进相器即可。
3 变负载进相器的工程案例
某水泥有限公司4500t/d生产线，设计中总降压站使用了高压电容集中补偿；各电力室的低压配电使用了低压电容集中补偿；高压电动设备中生料磨机、水泥球磨机、锟压机、石灰石破碎机及砂岩破碎机选用了LVP变负载进相器；其他一般的高压电动设备则选用了静止式进相器。其中，水泥粉磨系统中选用的成都利君LF15090-D-SD锟压机，通过量为364~525t/h，配套兰州电机厂YRKK500-4、710KW 10KV 高压电动机，选配的变负载进相器为LVP3-800G,其适用于额定转子电流560~750A，额定功率为570~1250KW的电动机。其转子回路电气原理见图2。
在安装调速过程中，应将进相器设备和水电阻启动柜安装在单独的房间内，且两者要紧靠安装，这样便于动力电缆的压接和设备的调试。进相器的安装调试一般分两步：一是联动试车完成柜体就位、接线、打点、上电检查；第二步就是正常投料运行后，对进相器进行投切调试，正常后即可投入使用。另外为设备安全及维护考虑，尽量不要将其安装在现场设备旁。
安装调试时还需注意如下问题：①要根据选配的进相器控制柜一一对应安装，因为静止式进相器和变负载进相器这两种控制柜外观几乎一样，如“张冠李戴”，就发挥不了变负载进相器适时跟踪动态补偿的功能和优势；②安装控制柜时要充分做好接地，否则在以后运行中会因干扰或雷击等因素，影响设备的正常运行，尤其对变负载进相器为甚；③精心安装，以免接线端子接线错误。如在锟压机LVP变负载进相器调试过程中，我们碰到了设备进相后电流反而上升的故障，对调控制柜内同步电压器的0V和6V接线端子后恢复正常。
