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湖北波宏中频炉无功补偿改造案例分析
- 2019-08-22-

某机械锻造有限公司使用中频炉熔炼,其中一台专用变压器容量为1600kVA;(10kV/0.4kV),对应负荷为1吨中频炉、5吨中频保温炉、4台150kW退火炉以及厂用电。原设计1600kVA专用变没有采取无功补偿措施。系统简图见图1(虚线框内为新增设备)。

中频炉无功补偿改造前供电系统面临的主要问题:

(1)变压器噪声大,温升高。

(2)普通无功补偿中的电容器经常烧毁,无法运行。

(3)中频炉工作时,厂里部分电机保护经常出现不明原因跳闸,电压波动大。

(4)功率因数只有0.82,达不到供电局0.90的要求,调整电费扣罚每月约2.5万元。

(5)谐波电压值超过国标规定要求。

(6)5次、7次、11次、13次谐波电流严重超标。

安装湖北波宏中频炉滤波柜后的效益分析:

在变压器的低压侧安装了1套中频炉滤波柜无功补偿谐波治理设备,型号为NLK-1200/0.4,该中频炉滤波柜投入运行后,不但从根本上解决了上述电能质量问题,还收到很好经济效益。经过3个多月的实际运行,证明本次设计是成功的。

(1)变压器的噪音明显降低。

(2)变压器温度由投运前85℃降到65℃,大大提高了变压器的可靠性,保障了安全生产。

(3)功率因数提高,节约力调电费:装置投入后功率因数提高至0.98,力率调整电费由罚4.0%变为奖0.75%,前后相差4.75%,月节省调整电费3万多元。

(4)增容降损:功率因数由0.82提高至0.98,变压器的平均负荷电流减小了16%(1- cos1 /cos2=1-0.82/0.98),相当于变压器运行容量降低了16%(256kVA)。如果为变压器增容256kVA,那么企业将不得不承担30元/kVA的基本电费,月节约7680元,一年下来就节约9.2万的基本电费(还为计算设备增容所需要的投资)。

(5)变压器铜损减少:1-(0.82/0.98)²=30%;每月节省电量6kW×30%×12小时×30天=648kW.h/月(6kW—变压器的损耗,每天工作12小时)。此项节约电费:421.2元/月(按每千瓦时0.65元计算)。

(6)提高了生产效率:无功补偿兼谐波治理装置投入后,电压稳定了,缩短了熔炼时间,(也减少了热能既电能损失),提高了生产效率。投入滤波器前,电炉每熔炼一炉铜配件平均时间为4小时35分,每吨铜配件耗电平均为780kW·h;投入滤波装置后,电炉每熔炼一炉铜配件平均时间为4小时10分,每吨铜配件耗电平均为720 kW·h 。可见每吨铜配件节电60kW·h,若按每个月出120吨铜坯计算每月可节电7200 kW·h,按每千瓦时0.65元计算,每个月可节约4680元,每年节约5.6万元。

(7)提高设备运行可靠性,延长设备使用寿命。

(8)谐波污染的减少,降低了对通讯、自动控制装置、电能计量和继电器保护的干扰,提高了电网的安全性能。

综上所述:此铸造企业新增的1套NLK中频炉滤波柜,一次投资虽然较大,但实际平均月节约电费4万元左右,一年不到就收回了投资成本。

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