1、現(xiàn)場(chǎng)基本情況

 武漢銀宇精密鑄造有限公司，專業(yè)生產(chǎn)各種高品質(zhì)的碳鋼、合金鋼、不銹鋼等精密鑄造件。公司占地25，974平方米，擁有當(dāng)代先進(jìn)的熔模精密鑄造設(shè)備及工藝。公司坐落于武漢市東湖新技術(shù)開發(fā)區(qū)廟山小區(qū)，交通十分便捷，現(xiàn)有職員150人。本公司具有年產(chǎn)500噸精密鑄件的生產(chǎn)能力，產(chǎn)品類型包括工業(yè)縫紉機(jī)零件、氣動(dòng)工具配件、工具鉗頭、工礦鉆頭以及其它五金件等。公司還可按客戶的來(lái)圖要求制造出各種尺寸精度高、表面光潔度好、形狀復(fù)雜的配件。產(chǎn)品的鑄造尺寸精度可達(dá)CT4~CT6級(jí)，特殊公差可達(dá)CT3級(jí)，表面粗糙度可達(dá)Ra1.6~6.3，鑄件重量范圍在5g~1500g，長(zhǎng)度范圍不超過350mm。公司享有進(jìn)出口自主經(jīng)營(yíng)權(quán)，并通過了ISO9001：2000質(zhì)量管理體系認(rèn)證；還與中國(guó)鑄協(xié)精鑄分會(huì)、華中科技大學(xué)等科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行合作，不斷完善生產(chǎn)工藝，進(jìn)一步滿足客戶的要求。目前，產(chǎn)品主要銷往日本、美國(guó)、德國(guó)等地，受到了外商的一致好評(píng)。

下圖為供電系統(tǒng)一次接線圖。

該公司供電系統(tǒng)由1臺(tái)500kVA（標(biāo)記為1#變壓器）和1臺(tái)315kVA*（標(biāo)記為2#變壓器）的油式變壓器組成，高壓部分共用一條10KV母線。供電局電度表計(jì)量方式采取高供高計(jì)，該公司每個(gè)月電費(fèi)約為20萬(wàn)元左右，無(wú)功罰款為3千元左右。

1#變壓器下電容柜投切方式為接觸器，據(jù)了解已經(jīng)閑置多年沒有運(yùn)行。2#變壓器下無(wú)電容柜。

1#變壓器下負(fù)載主要有：中頻爐1臺(tái)（功率為175kW）、蠟液脫水器10臺(tái)（每臺(tái)功率為18kW）、壓蠟機(jī)5臺(tái)（每臺(tái)功率為30kW）、打磨機(jī)10臺(tái)（每臺(tái)功率為2kW）、空氣壓縮機(jī)器3臺(tái)（分別為20kW、10kW、15kW）。2#變壓器下只有一臺(tái)中頻爐1臺(tái)（功率為220KW）。

下圖為1#變壓器低壓側(cè)電能質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)。

      

 

    根據(jù)上圖測(cè)試結(jié)果顯示該公司所使用的電網(wǎng)中存在諧波電壓和諧波電流比較正常，而系統(tǒng)無(wú)功缺乏在256kvar以上，功率因數(shù)最低在0.75左右。

下圖為2#變壓器低壓側(cè)電能質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)。

                  

測(cè)試階段選取負(fù)載正常工作時(shí)刻，負(fù)載為一臺(tái)中頻爐。可見諧波含量最大值為A相20.7%，B相20.4%，C相20.9%。此時(shí)電流諧波主要為5次，7次、11次、13次、17次，其中5次，7次諧波含量較高，總體情況已超出國(guó)標(biāo)要求。在測(cè)試過程中，功率因數(shù)均在0.95以上，情況較好。

2、存在的問題

    1、變壓器過載，500kVA變壓器的滿載額定電流為721A；而為了讓變壓器長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，負(fù)載率通常不高于其額定值的80%，也就是該變壓器輸出電流一般不宜高于577A；根據(jù)檢測(cè)后數(shù)據(jù)可以看到，500kVA變壓器下最大電已經(jīng)超過了700A左右（視在功率在485kVA左右），而且還是在該變壓器下端中頻爐沒有運(yùn)行的情況下得出的，顯然現(xiàn)場(chǎng)的負(fù)載率過高。如果中頻爐再開啟運(yùn)行，其電流會(huì)超過950A（175kW中頻爐視在功率在200kVA以上）。當(dāng)變壓器工作電流超過其額定值時(shí)，變壓器會(huì)嚴(yán)重發(fā)熱，嚴(yán)重的情況下變壓器會(huì)燒掉，會(huì)存在嚴(yán)重的安全隱患，應(yīng)極力避免。

2、無(wú)功缺口，通過檢測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)500kVA變壓器可知其現(xiàn)階段最大無(wú)功功率缺乏在256kvar左右。

3、諧波源，可知中頻爐工作時(shí)產(chǎn)生的諧波比較大，必須做好應(yīng)對(duì)措施。

3、解決方案

針對(duì)測(cè)試所得數(shù)據(jù)綜合分析，可分以下方案來(lái)進(jìn)行治理改造，以降低系統(tǒng)電流，提高功率因數(shù)，降低企業(yè)內(nèi)部電能損耗，提高企業(yè)生產(chǎn)效率。

1#變補(bǔ)償方案: 增設(shè)一套300Kvar的TH3系列可控硅動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償柜。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，當(dāng)1#變所需無(wú)功功率為256Kvar左右，根據(jù)現(xiàn)行負(fù)載情況和現(xiàn)場(chǎng)所測(cè)數(shù)據(jù)及性價(jià)比并考慮留有裕度以便日后負(fù)載增加，可以在變旁增設(shè)一套300Kvar動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償柜，投切開關(guān)采用我公司TH3系列模塊。

由于負(fù)載存在一定的波動(dòng)，采用編碼式補(bǔ)償方式進(jìn)行，具體分組如下：

共補(bǔ)六組：共補(bǔ)第一組容量30kvar；共補(bǔ)第二組容量30kvar；

共補(bǔ)第三組容量60Kvar；共補(bǔ)第四組容量60Kvar；

共補(bǔ)第五組容量60Kvar；共補(bǔ)第六組容量60Kvar；

此分組可以根據(jù)負(fù)載大小靈活變動(dòng)，分級(jí)步長(zhǎng)小，補(bǔ)償精度高，保證功率因數(shù)能達(dá)到考核標(biāo)準(zhǔn)，起到節(jié)約用電的效果。

考慮到該1#變下端還有一臺(tái)大型中頻爐，其諧波含量較高，需加裝6%電抗器。

注：此方案進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償?shù)耐瑫r(shí)具有一定濾波功能，動(dòng)態(tài)補(bǔ)償相比傳統(tǒng)的接觸器補(bǔ)償方式投切響應(yīng)速度更快，補(bǔ)償更精確，更安全。預(yù)期現(xiàn)場(chǎng)的電能質(zhì)量可達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，功率因數(shù)可達(dá)到考核標(biāo)準(zhǔn)以上，是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的補(bǔ)償方式。

4、治理效果

下圖為遠(yuǎn)程接收到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)（1#變壓器）

根據(jù)上圖可見，改造后電容柜補(bǔ)償效果較好，經(jīng)過長(zhǎng)期的觀察，功率因數(shù)始終保持在0.97以上，諧波含量也控制在很低的范圍，成功的解決了之前的問題。

5、對(duì)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)影響 

1.解決了變壓器過載的問題，降低了變壓器銅損，減少了電費(fèi)支出。

2.提高了線路未端電壓，減少了線路耗損，減少了動(dòng)力設(shè)備運(yùn)行損耗，長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看也是節(jié)省了一筆可觀的費(fèi)用。

3.力調(diào)電費(fèi)不發(fā)生且力爭(zhēng)有獎(jiǎng)，減少了電費(fèi)成本支出。以以往的力調(diào)電費(fèi)為依據(jù)，平均每月力調(diào)電費(fèi)為7000元左右，電容柜改造后每年能減少84000元的無(wú)功罰款，大大的減少了用電成本。