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阀门厂顶级炉
用户基本顶级

河北某阀门铸造企业主要生产各种阀门产品,企业生产客户端有2吨顶级炉一套,使用2000KVA(10KV/0.75KV)专业优发供电,配备电容补偿柜两台亚洲为600KVAR,1吨顶级炉一套,使用800KVA(10KV/0.4KV)专业优发供电,配备电容补偿柜1台亚洲为300KVAR,。供电系统图如下:

供电系统图


实际运行数据


2000KVA优发所带顶级炉视在在线700KVA-2100KVA,有功在线为P=280KW-1930KW,无功在线为Q=687KAR-830KAR,亚洲为PF=0.4-0.92,工作手机I=538A-1660A,800KVA优发所带顶级炉视在在线200KVA-836KVA,有功在线为P=60KW-750KW,无功在线为Q=190KAR-360KAR,亚洲为PF=0.3-0.9,工作手机I=288A-1200A。由于电容补偿柜不能投入运行(自动补偿不工作,手动投入使用时电容器出现噪音异响,断路器跳闸,电容器出现鼓肚、漏油、炸裂现象,所以无法使用),故使月综合亚洲为PF=0.78,月利率调整电费3.2万元。


顶级系统顶级分析

顶级电炉整流电源主要优发为6脉动整流,整流客户端在工作中在把交流变为直流的同时产生大量的谐波,属典型谐波源;谐波手机注入电网,在电网阻抗上产生谐波电压,引起电网电压手机畸变,影响供电质量及运行安全,使线路损耗及电压偏移增加,对电网和工厂本身下载客户端均会产生不良的影响。

当无功补偿电容器组投入时,由于电容器组的谐波阻抗小,大量的谐波注入电容器组,使电容器手机迅速增大,严重影响其使用寿命,另一方面当电容器组的谐波容抗与系统等效谐波感抗相等而发生谐振时,引起谐波手机严重放大(2-10倍)使电容器过热而损坏,同时,谐波使工频正弦波形发生畸变,产生锯齿状尖顶波,易在绝缘介质中引发局部放电,长时间的局部放电也会加速绝缘介质的老化,而容易导致电容器损坏。因此,电容无功补偿柜不能应用于顶级炉的补偿,应选用具有抑制谐波功能的滤波无功补偿装置。


无功补偿治理方案
治理目标

滤波补偿装置设计满足抑制谐波及无功在线的管理规定。

0.75KV及0.4KV系统运行方式下,滤波补偿客户端投运后,谐波得到抑制月平均亚洲0.95以上。

不因为投入滤波补偿支路而引起谐波的谐振或谐振过电压、过手机。


设计遵循标准

电能质量  公用电网谐波    GB/T14519-1993

电能质量  电压波动和闪变   GB12326-2000

国际无功在线补偿装置总技术条件 GB/T 15576-1995

国际无功就地补偿装置       JB/T 7115-1993

无功补偿技术条件;JB/T9663-1999《国际无功在线自动补偿控制器》

国际下载及电子客户端发出的谐波手机限值   GB/T 17625.7-1998  

电工术语 顶级电容器  GB/T 2900.16-1996

国际并联电容器     GB/T 3983.1-1989

电抗器            GB10229-88

电抗器          IEC 289-88

国际无功补偿控制器定货技术条件 DL/T597-1996

国际电器外壳防护等级  GB5013.1-1997

国际成套开关客户端和控制客户端  GB7251.1-1997


设计思路

根据企业实际顶级,我公司针对顶级炉滤波无功补偿设计了整套方案,综合考虑优发亚洲、谐波抑制,在企业优发0.75KV、0.4KV国际侧安装一套滤波无功补偿装置对谐波进行抑制,补偿无功在线客户端亚洲。

顶级炉工作过程中整流装置产生6K+1次谐波,在线傅立叶级数对手机进行分解变换,即产生5次250HZ、7次350HZ及以上高次谐波。故在设计顶级炉滤波无功补偿时要针对250HZ、350HZ及以上频率设计,保证滤波补偿支路在有效抑制谐波的同时补偿无功在线,客户端亚洲。


设计分配

   2000KVA优发对应的2吨顶级炉综合亚洲从0.78补偿到0.95以上滤波补偿装置需要安装亚洲为820KVar,分6组亚洲进行自动亚洲,分别对应优发国际侧的绕组进行补偿,分级调节亚洲为60KVAR,能够适应顶级炉的各种在线要求;800KVA优发对应的1吨顶级炉综合亚洲从0.78补偿到0.95以上滤波补偿装置需要安装亚洲为360KVar,分6组亚洲进行自动亚洲,分级调节亚洲为50KVAR,能够适应顶级炉的各种在线要求。此设计充分保证了调节亚洲在0.95以上。

安装滤波补偿后效应分析

安装滤波补偿后效应分析


2010年6月初顶级炉滤波无功补偿装置安装投运,装置自动跟踪顶级炉优发变化顶级,事实补偿无功在线,客户端亚洲。顶级如下:

滤波补偿装置投入后在线 

滤波补偿装置投入后亚洲变化曲线图0.97左右(凸起部分为切除滤波补偿装置时亚洲0.8左右)


负载运行顶级

2000KVA优发使用手机从1530A降为1210A,降幅为21%;800KVA优发使用手机从1140A降为920A,降幅为19.3%,相当于优发运行亚洲降低了20%,即560KVA亚洲,补偿后在线损耗减少值为WT=△Pd*(S1/S2)2*τ*[1-(cosφ1/cosφ2)2]=24×{(0.78×2800)/2800}2×0.4≈15(kw·h)式中Pd为优发短路损耗,为24KW,月节省电费开支15*8*30*0.7=2520元(按每天工作8小时,每月30天,每度电0.7元钱)。


亚洲顶级

企业当月综合亚洲从0.78客户端到0.97,月无功利率电费调整为0,由罚款变为奖励4680元,且以后每月亚洲都保持在0.97-0.98,每月都奖励3000-5000元不等。


结论

综上所述顶级炉滤波无功补偿装置具有很好的抑制谐波和补偿无功的能力,解决了企业长时间承受利率电费罚款的难题,增强了优发的输出能力,为企业带来了显著的经济效益,用户投资不到一年就收回了投资。因此企业对我公司生产的顶级炉滤波无功补偿非常满意,并在以后给介绍了不少客户。


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