1、現場基本情況

 武漢銀宇精密鑄造有限公司，專業(yè)生產各種高品質的碳鋼、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備及工藝。公司坐落于武漢市東湖新技術開發(fā)區(qū)廟山小區(qū)，交通十分便捷，現有職員150人。本公司具有年產500噸精密鑄件的生產能力，產品類型包括工業(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、形狀復雜的配件。產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營權，并通過了ISO9001：2000質量管理體系認證；還與中國鑄協精鑄分會、華中科技大學等科研機構進行合作，不斷完善生產工藝，進一步滿足客戶的要求。目前，產品主要銷往日本、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，據了解已經閑置多年沒有運行。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#變壓器低壓側電能質量檢測數據。

      

 

    根據上圖測試結果顯示該公司所使用的電網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，功率因數最低在0.75左右。

下圖為2#變壓器低壓側電能質量檢測數據。

                  

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；根據檢測后數據可以看到，500kVA變壓器下最大電已經超過了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，應極力避免。

2、無功缺口，通過檢測數據發(fā)現500kVA變壓器可知其現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生的諧波比較大，必須做好應對措施。

3、解決方案

針對測試所得數據綜合分析，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，降低企業(yè)內部電能損耗，提高企業(yè)生產效率。

1#變補償方案: 增設一套300Kvar的TH3系列可控硅動態(tài)無功補償柜。

根據現場檢測，當1#變所需無功功率為256Kvar左右，根據現行負載情況和現場所測數據及性價比并考慮留有裕度以便日后負載增加，可以在變旁增設一套300Kvar動態(tài)無功補償柜，投切開關采用我公司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；

此分組可以根據負載大小靈活變動，分級步長小，補償精度高，保證功率因數能達到考核標準，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的同時具有一定濾波功能，動態(tài)補償相比傳統(tǒng)的接觸器補償方式投切響應速度更快，補償更精確，更安全。預期現場的電能質量可達到國家標準范圍內，功率因數可達到考核標準以上，是一種經濟實惠的補償方式。

4、治理效果

下圖為遠程接收到的實時數據（1#變壓器）

根據上圖可見，改造后電容柜補償效果較好，經過長期的觀察，功率因數始終保持在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。以以往的力調電費為依據，平均每月力調電費為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。