轮胎企业密炼机谐波治理案例.doc

轮胎企业密炼机谐波治理案例 一项目由来 山东某橡胶集团公司老厂区供配电系统共六只变压器，总容量为18000KVA。用电设备多数为直流驱动，整流装置在换流过程中产生了大量的谐波，同时电流严重滞后于电压，功率因数极低，对系统造成了不良后果，主要是： 1系统存在较严重的谐波电流、电压，注入公共连接点后，污染了公用电网。同时给企业自身造成变压器温升过高，附加损耗增加、线损增加，影响公司内部办公系统计算机运行不正常，造成电能资源浪费等问题，给企业带来了一定的经济损失。 2电容器经常烧毁甚至爆炸，致使电容器组无法正常投入使用功率因数严重偏低，月力调罚款较大。 3无功冲击较为严重，已造成10KV母线电压波动、压降较大。 4大量的谐波和无功冲击给供用电系统带来了安全隐患。 在上述背景下，该橡胶集团公司毅然决定采用“上海稳利达电力电子有限公司”的谐波治理方案，以达到节能减排的目的，并决定将4000KVA整流变作为项目的试点。 二现场测量 2007年12月8日，我公司遣派现场工程师，对4000KVA整流变进行现场谐波测量，测量结果如下： 14000KVA整流变10KV进线处谐波数据： H5H7H11H13THD备注 谐波电压（%）4.30.41.40.24.8% 谐波电流（A）4.143.240.963.2428.4% 24000KVA整流变低压测量数据： H5H7H11H13THD Y绕组谐波电压（%）4.12.34.61.78.7% 谐波电流（A）40747831635.5% D绕组谐波电压（%）4.71.751.69.6% 谐波电流（A）33317832033.3% 3功率和功率因数： 有功功率无功功率视在功率功率因数 1608KW3190KVAr3573KVA0.45PF 三设计方案 1电原理图： 2主要技术参数： 总补偿容量：1880KVAr安装容量：5100KVAr H5滤波补偿支路2条基波补偿量：3902KVAr H4-1滤波补偿支路2条基波补偿量：802KVAr H4-2滤波补偿支路2条基波补偿量：402KVAr H7滤波补偿支路2条基波补偿量：2702KVAr H11滤波补偿支路2条基波补偿量：1602KVAr 四项目实施 项目实施包括：现场测量、评估分析、制定设计方案、设计方案评审、产品制造、产品检验、现场安装、上电调试、试运行、运行测量等。 4000KVA整流变滤波装置于2007年12月8日设计评审完毕，产品经制造、检验于2008年1月15日运抵现场，经调试上电一次成功。至今已投入正常运行八个多月。 五项目效果 设备投入运行后，经测量达到了以下效果： 1注入公共连接点的谐波电压、谐波电流已达到了GB/T14549-93标准要求。 电压总谐波畸变率分别为3.6%和2.5%，已在国标范围内，各次电压谐波均在国标限值范围内。 5次电流谐波吸收率为76%；（吸收由4000KVA整流变低压测发生的谐波），同时吸收了10K母线上的背景谐波，7次电流谐波吸收率为71%。 2功率因数平均达0.90PF，满负载时达0.94PF 3节能效果显著，主要表现在以下几个方面： 3.1、视在功率节约值 按现有实际数据计算结果如下： 投前电压U0=10KV，投前电流I0=189.4A，投前PF1=0.50 投后电压U1=10KV，投后电流I1=143A，投后PF2=0.94 视在功率节约值 S=1.732U0I01.732U1I1 =804KVA 视在功率节省率：=24.5% 3.2、变压器损耗节省值 4000KVA变压器的短路有功损耗查数据手册取Pk=50KVA 短路无功损耗取Qk=Uk*Se 取无功经济当量=0.1，则节省的有功损耗为 PB=（S1/Se）2（Pk+Qk）（S2/Se）2（Pk+Qk） 其中S1为补偿前视在功率，S2为补偿后视在功率 计算得 PB=24KW 3.3、线路损耗 有功功率为P，平均功率因数为cos1=0.50,平均线损率为r 则在装置投入前线损为 Ps1=Pr 投入后，功率因数提高到cos2=0.90，线损下降到Ps2，有功损耗下降值为 Ps=Ps1-Ps2 Ps=Prcos1/cos2 设1=tg1，2=tg2 又Q=Ptg 所以 Cb=Ps/Qc =2cos21tg2r 其平均降损当量为 Cb=rcos21（1+2） r一般为2%，则 Ps/Qc=0.020.50.5（1.732+0.4843） =1.11% 补偿1920KVAr，所以线损减少 1.11%1920=21KW 3.4、谐波能量也源于基波，故滤除后也能节省可观的能量，但难于精确计算。 3.5、有功总节约值： P=24+20 =44KW 按每天24小时，每月30天，则日节电量：44*24=1056KWh 月节电量：1056*30=31680KWh 电费以0.5元计，则日节电费：1056KWh*0.5=528元 月节电费：31680*0.5=15840元 3.6、力调罚款节省： 平均有功功率1100KW 按每天24小时，每月30天，则每月用电792000KWh，应缴电费：792000*0.5=396000元 由于功率因数为0.5，至少应以加15%电费，则多付罚款59400元 六、总结 在该套设备正常运行一个多月后，由于谐波治理后效果明显，该橡胶集团公司再次于2008年3月18日向我公司订购三套wxl-A-4OOO谐波治理兼无功补偿装置设备，并在2008年5月先后在集团公司的新老厂区投入使用。 谐波滤除装置既能满足无功补偿的要求，