谐波治理及无功补偿装置节电项目案例分析.doc

谐波治理及无功补偿装置节电项目案例分析 　　在理想情况下，优质的电力供应应该提供具有正弦波形的电压。但在实际电力系统运行中，由于电力用户接有大量非线性负荷，向电力系统注入谐波电流因而使电力系统的电压和电流波形发生畸变，直接影响了电能质量。 　　电力用户的各种整流设备、交直流换流设备、电子电压调整设备、电弧炉、感应炉等非线性负荷产生的谐波，不仅危害了电网安全，增加了电网的损耗，而且还直接造成用户端无功补偿电容器组的谐波电流放大和谐振，从而导致无功补偿电容器因过负荷或过电压而损坏。谐波滤波及无功补偿成了非线性负荷电力用户关注和要解决的突出问题。 　　马鞍山是我国钢铁生产基地之一。钢铁生产工艺中的非线性负荷产生的谐波一直受到电网企业、电力用户及节能生产服务公司的高度重视。采用分组分级动态补偿技术，很好地解决了谐波滤波及无功补偿问题，且运行安全可靠，节电效果明显。现就该装置的运用实例介绍如下。 　　 　　1　实例1：马鞍山创新钢厂 　　 　　1.1　基本情况 　　 　　马鞍山创新钢厂于1999年8月份进行扩建并转入正式生产，是一个黑色金属冶炼与压力加工企业。其主要设备有“热轧—火成材”全连轧机组1台，50m3制氧机1台，0.5t中频感应炉3台，以及各种配套辅助设备。全厂用电设备总容量达2300kW。 　　 　　1.2　谐波滤波及无功补偿装置投运情况 　　 　　早在1997年该厂曾在230轧机主电动机(245kW)上安装了无功就地补偿装置，使该厂功率因数由0.7提高到0.9以上，主变压器出力增加20%，同时线电流大幅降低，节电率达25%，在保证电能质量及设备安全可靠的同时，减少了电费支出，其经济效益十分明显。 　　1999年8月“热轧—火成材”全连轧机组投运后，产生的高次谐波使功率因数降低。从1999年7月至10月间，因功率因数考核不合格该厂被罚款7.6万元。为此，该厂采取了以下谐波滤波及无功补偿措施： 　　 　　(1)在2500kVA主变压器(35/6kV)6kV侧新装自动补偿及滤波装置主、副柜各1台。? 　　(2)在630kVA变压器(6/0.4kV)0.4kV侧新装自动补偿及滤波装置1台。 　　(3)对原1000kVA变压器补偿用电容器柜修复，更换控制器及损坏的电容器，使其正常投运。 　　该厂采取上述措施后，谐波得到抑制，功率因数由原来的0.62提高到0.9左右，节电效果明显。　　2　实例2：奥盛(马鞍山)纲线钢缆公司 　　 2.1　基本情况 　　奥盛(马鞍山)纲线钢缆有限公司是一家外商独资企业。公司具有目前国际上最先进的生产技术和生产设备—意大利RADAELLI公司的绞线机及意大利GCR公司绞线生产设备。该厂主要生产高强度低松驰预应力钢绞线，年产量为60000t，产品畅销全国，并远销东南亚、中东、欧美，销售收入20400万元，利税2558万元。 　　 　　2.2　谐波滤波及无功补偿装置投运情况　　 　　该公司拥有35/10kV变电所1座，6300、3510kVA变压器各1台，全年用电量为1000万kWh。 　　 　　该公司生产设备均为直流传动，使用了大容量晶闸管整流装置，因而产生了大量高次谐波，造成用电功率因数降低，损耗增大，公司组织专业技术人员在理论计算的基础上进行了实地考察，通过现场测试，提出了一套投资少、谐波滤波及无功补偿效果好的技术方案。 　　(1)在6300kVA主变压器10kV侧新装104500kvar自动投切谐波滤波及无功补偿装置1套。 　　(2)在3510kVA主变压器10kV侧新装102800kvar自动投切谐波滤波及无功补偿装置1套。 　　 　　(3)以上2套无功补偿装置均实行自动投切，并实行动态补偿技术。 　　采用上述谐波滤波及无功补偿后，谐波得到抑制，功率因数明显提高。补偿装置投运前、后对谐波进行的测试数据列于表1和表2。 　　 　　2.3　效果及综合效益分析? 　　(1)高次谐波得到明显抑制。 　　投运前，谐波电压、谐波电流均超过国家标准要求。投运后，谐波电压、谐波电流得到有效抑制，均低于国家标准。 　　(2)功率因数明显提高。　　 　　投运前，功率因数为0.61，力率考核平均每月电费罚款7万元左右。投运后，功率因数提高到0.95，力率考核每月电费奖励0.3万元。 　　(3)投资经济效益明显。 　　装置投运后，降低了用户的电能损耗、节省了基本电费支出、力率考核电费由罚款变为奖励，以上几项合计每年可减少电费支出达110万元。滤波补偿装置总投资为90.8万元，只要运行10个月即可全部回收投资。非线性负荷必然会产生谐波，对电力系统造成污染，因此必须采取有效措施加以限制。要治理谐波造成的污染也不难，只要给予重视，针对实际情况安装相应补偿装置即能得到解决。本文的实例说明了这一