1、現(xiàn)場基本情況

 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，擁有當代先進的熔模精密鑄造設(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)縫紉機零件、氣動工具配件、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CT4~CT6級，特殊公差可達CT3級，表面粗糙度可達Ra1.6~6.3，鑄件重量范圍在5g~1500g，長度范圍不超過350mm。公司享有進出口自主經(jīng)營權(quán)，并通過了ISO9001：2000質(zhì)量管理體系認證；還與中國鑄協(xié)精鑄分會、華中科技大學等科研機構(gòu)進行合作，不斷完善生產(chǎn)工藝，進一步滿足客戶的要求。目前，產(chǎn)品主要銷往日本、美國、德國等地，受到了外商的一致好評。

下圖為供電系統(tǒng)一次接線圖。

該公司供電系統(tǒng)由1臺500kVA（標記為1#變壓器）和1臺315kVA*（標記為2#變壓器）的油式變壓器組成，高壓部分共用一條10KV母線。供電局電度表計量方式采取高供高計，該公司每個月電費約為20萬元左右，無功罰款為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)閑置多年沒有運行。2#變壓器下無電容柜。

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

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

      

 

    根據(jù)上圖測試結(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)量檢測數(shù)據(jù)。

                  

測試階段選取負載正常工作時刻，負載為一臺中頻爐?？梢娭C波含量最大值為A相20.7%，B相20.4%，C相20.9%。此時電流諧波主要為5次，7次、11次、13次、17次，其中5次，7次諧波含量較高，總體情況已超出國標要求。在測試過程中，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；而為了讓變壓器長期穩(wěn)定運行，負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行的情況下得出的，顯然現(xiàn)場的負載率過高。如果中頻爐再開啟運行，其電流會超過950A（175kW中頻爐視在功率在200kVA以上）。當變壓器工作電流超過其額定值時，變壓器會嚴重發(fā)熱，嚴重的情況下變壓器會燒掉，會存在嚴重的安全隱患，應(yīng)極力避免。

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

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

3、解決方案

針對測試所得數(shù)據(jù)綜合分析，可分以下方案來進行治理改造，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#變補償方案: 增設(shè)一套300Kvar的TH3系列可控硅動態(tài)無功補償柜。

根據(jù)現(xiàn)場檢測，當1#變所需無功功率為256Kvar左右，根據(jù)現(xiàn)行負載情況和現(xiàn)場所測數(shù)據(jù)及性價比并考慮留有裕度以便日后負載增加，可以在變旁增設(shè)一套300Kvar動態(tài)無功補償柜，投切開關(guān)采用我公司TH3系列模塊。

由于負載存在一定的波動，采用編碼式補償方式進行，具體分組如下：

共補六組：共補第一組容量30kvar；共補第二組容量30kvar；

共補第三組容量60Kvar；共補第四組容量60Kvar；

共補第五組容量60Kvar；共補第六組容量60Kvar；

此分組可以根據(jù)負載大小靈活變動，分級步長小，補償精度高，保證功率因數(shù)能達到考核標準，起到節(jié)約用電的效果。

考慮到該1#變下端還有一臺大型中頻爐，其諧波含量較高，需加裝6%電抗器。

注：此方案進行無功補償?shù)耐瑫r具有一定濾波功能，動態(tài)補償相比傳統(tǒng)的接觸器補償方式投切響應(yīng)速度更快，補償更精確，更安全。預(yù)期現(xiàn)場的電能質(zhì)量可達到國家標準范圍內(nèi)，功率因數(shù)可達到考核標準以上，是一種經(jīng)濟實惠的補償方式。

4、治理效果

下圖為遠程接收到的實時數(shù)據(jù)（1#變壓器）

根據(jù)上圖可見，改造后電容柜補償效果較好，經(jīng)過長期的觀察，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、對企業(yè)的經(jīng)濟影響 

1.解決了變壓器過載的問題，降低了變壓器銅損，減少了電費支出。

2.提高了線路未端電壓，減少了線路耗損，減少了動力設(shè)備運行損耗，長遠來看也是節(jié)省了一筆可觀的費用。

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