軋機無功補償及諧波治理案例
一、用戶簡介
某鋼管有限公司現(xiàn)擁有∮50一條冷軋生產(chǎn)線,∮89、∮108、∮340三條熱軋生產(chǎn)線,兩套油管加工線及全水平連鑄和弧形連鑄兩套圓管坯生產(chǎn)系統(tǒng),主要生產(chǎn)無縫鋼管,2009年,生產(chǎn)110萬噸鋼,100萬噸管,專用管比達到72%以上,出口40%以上,實現(xiàn)年銷售收入65億元,利潤6億元以上。
二、電網(wǎng)狀況及用電設備
1、軋機變壓器:ZS9-3000/
2、該廠采用了直流軋機等非線性負載設備,工作時產(chǎn)生大量諧波對系統(tǒng)及附近電網(wǎng)造成了較大的影響,同時造成許多損耗,這不僅影響了廣大電力用戶的用電**,而且對電力系統(tǒng)中一些主要設備也產(chǎn)生了嚴重的危害,影響了電力系統(tǒng)的**穩(wěn)定經(jīng)濟運行。本次治理是其中分廠三連軋三臺主變。
三、投資效果分析
1、總投資:投資KYLB低壓濾波補償裝置3套,總計八十多萬元;
2、諧波治理及無功補償效果
KYLB低壓濾波補償裝置投入后,諧波電壓畸變率由7.3%降到了3.6%,諧波電流畸變率也由26.0%降到了7%,各次諧波均在國標允許值以內(nèi)。系統(tǒng)功率因數(shù)也從0.8提升到了0.96,濾波裝置投入后,系統(tǒng)消耗的總無功功率減少了2520KVAR,系統(tǒng)消耗的有功功率減少了226KW,相當于每月節(jié)約電度約10萬度(電度=功率×16小時×30天數(shù))。
3、節(jié)電效果
(1)線路頻率損后的節(jié)電
設公司6KV線路大負荷全年耗電時間為5000小時(τ),線路電能損耗于傳輸電能比為0.08以δ表示。則,補償后的全年節(jié)電量:
△WL=SL×COSφ1×δ×τ×{1-【COSφ1/COSφ2】2}
=0.8×9000×0.85×0.08×5000×【1-(0.8/0.96)2】
=748000(KW·H)
注:0.85為主變負荷率
(2)補償后3臺變壓器全年節(jié)電量:
△WT=3×△PD×(S1/S2)2×τ×【1-(COSφ1/COSφ2)2】
=304×{(0.8×9000)/9000}2×5000×0.305
=295728(KW·H)
式中PD為變壓器總短路損耗,為304KW
(3)補償投入后的全年總的節(jié)電效果:
△W=△WL+△WT=748000+295728=1043728(KW·H)
=1043728X0.5元=52.2萬元
式中:電費按0.5元/度,負荷1年工作時間為5000小時
(4)力率電費的節(jié)約:
用戶全年應交納的功率因數(shù)調(diào)整電費約為:(以當?shù)毓╇娋止β室驍?shù)考核點為0.9計算,補償前用戶系統(tǒng)的功率因數(shù)為0.84,則功率因數(shù)罰款力率為+3%。)
力率電費=有功電費×力率
=有功功率×全年工作小時×電費單價×力率=6120×5000×0.5×3%
=45.9萬元
KYLB低壓濾波補償裝置投入后,系統(tǒng)功率因數(shù)達到了功率因數(shù)考核點0.9以上,故不會再產(chǎn)生功率因數(shù)罰款電費,即節(jié)約電費45.9萬元
(5)合計全年節(jié)約電費:52.2+45.9=98.1萬元
4、投資回收期
投資回收期約為:98.1/84=10.3個月
四、結(jié)論
通過投資諧波治理設備:
(1)有效抑制了諧波,改善了用戶用電能質(zhì)量,提高了用戶用電設備的使用壽命;同時,減少了諧波對電網(wǎng)的沖擊,有效治理了諧波污染,在節(jié)能減排過程中,取得重大社會效益;
(2)由于投入的設備具有一定的節(jié)能效果,以及通過無功補償,提高了功率因數(shù),全年節(jié)電效益明顯,僅節(jié)電一項,可使投資在10.3個月內(nèi)得以回收。