測試背景

長安某汽車零部件配套廠廠區(qū)有一臺800KVA箱變，共兩個生產(chǎn)車間，分別為液壓車間及焊接車間，現(xiàn)場觀察功率因數(shù)為0.91，但是上月向供電局交了7000多元的力調(diào)費(fèi)，現(xiàn)場負(fù)荷為液壓機(jī)、焊機(jī)等設(shè)備，此次測量目標(biāo)是為了檢測其當(dāng)前系統(tǒng)的電能質(zhì)量情況及補(bǔ)償設(shè)備的工作情況，并提出合理方案供客戶參考。

現(xiàn)場照片：

測試儀器

FLUKE434電力諧波分析儀：

FLUKE434是美國福祿克公司生產(chǎn)的專業(yè)測量電能質(zhì)量的測試儀，功能全面、精度高、監(jiān)測及記錄電力質(zhì)量、電力質(zhì)量故障診斷功能最全面的儀器，測量功率及電能、突升、突降、閃變、諧波分析到100次，高頻瞬態(tài)測量、檢測及波形顯示、各電氣參數(shù)的驟升驟降趨勢圖等。

設(shè)備技術(shù)參數(shù)

電壓精度0.1%

電流精度0.5%

測量范圍0~1000V

根據(jù)IEC610000-4-8標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測量

FLUKE測溫儀,型號62Mini

萬用表VICTOR VC890D

電容表VICTOR 6013

測試位置

800KVA箱變低壓總進(jìn)線柜進(jìn)行測試。

測試數(shù)據(jù)

系統(tǒng)主要負(fù)荷為液壓機(jī)、焊機(jī)等設(shè)備，測試時(shí)有3臺固定點(diǎn)焊機(jī)在工作，液壓機(jī)運(yùn)行時(shí)主要產(chǎn)生5、7次諧波，而焊機(jī)工作時(shí)主要產(chǎn)生3次諧波，三相負(fù)載現(xiàn)目前還比較平衡?，F(xiàn)無功補(bǔ)償控制器上顯示功率因數(shù)為0.91，根據(jù)儀器測試數(shù)據(jù)功率因數(shù)不足0.9，存在電力罰款，同時(shí)通過數(shù)據(jù)對比發(fā)現(xiàn)，無功補(bǔ)償投入后諧波電流存在放大現(xiàn)象。

結(jié)論

a、設(shè)備端與配電系統(tǒng)電纜線長度超過200M,無功電流傳輸，導(dǎo)致功率因數(shù)低，線路電流增加，線路損耗增加，電能有效利用率低。

b、該變壓器低壓側(cè)配電中存在少量諧波電流，單電容補(bǔ)償將諧波放大，諧波的注入加大線路損耗（諧波損耗、發(fā)熱），原有補(bǔ)償電容器抗諧波能力弱，容易出現(xiàn)電容器過流發(fā)熱，嚴(yán)重時(shí)可能會引起電容器鼓肚，更易引發(fā)安全事故。

原補(bǔ)償柜性能分析

a、接觸器投切時(shí)間不能控制，投切過程易產(chǎn)生拉弧，多次動作時(shí)觸點(diǎn)易粘連、燒壞，造成缺相、過補(bǔ)、燒毀等現(xiàn)象。

b、機(jī)械觸點(diǎn)動作慢，響應(yīng)時(shí)間長，對沖擊性負(fù)荷所需的無功功率不能有效快速的補(bǔ)償。

c、接觸器頻繁投切電容器過程中，時(shí)常引起嚴(yán)重電流涌流和操作過電壓現(xiàn)象，嚴(yán)重影響自身壽命。

d、補(bǔ)償柜電容耐受諧波能力弱，且散熱設(shè)計(jì)不合理，長期在諧波環(huán)境下運(yùn)行易出現(xiàn)過熱鼓肚，使得安全隱患大大增加！

安裝電容補(bǔ)償柜帶來的效益

1、保證月均功率因數(shù)達(dá)0.9以上，免除電力罰款。

2、降低系統(tǒng)運(yùn)行電流，降低電纜線發(fā)熱，降低線路損耗，提升電能有效利用率。

3、補(bǔ)償柜安全可靠運(yùn)行，減少補(bǔ)償柜維護(hù)費(fèi)用。

4、消除安全隱患，避免造成安全事故。

5、釋放變壓器空間，增加變壓器載負(fù)荷量。

解決方案

本方案考慮到用戶電力罰款和安全運(yùn)行問題，為客戶量身定制了低壓動態(tài)補(bǔ)償電能質(zhì)量解決方案，同時(shí)改善公司配電系統(tǒng)電能質(zhì)量、提高功率因數(shù)并降低線路損耗達(dá)到節(jié)能降耗的目標(biāo)，為用戶取得最大的經(jīng)濟(jì)效益。

設(shè)計(jì)依據(jù)

根據(jù)負(fù)載參數(shù)、負(fù)載特性，諧波數(shù)據(jù)及工程經(jīng)驗(yàn)，本項(xiàng)目補(bǔ)償方案設(shè)計(jì)如下：

現(xiàn)場變壓器額定容量800KVA，測試時(shí)主要為液壓機(jī)在工作，焊機(jī)僅有少量工作，但用戶后期會使用到多數(shù)焊機(jī)，需將此情況考慮到補(bǔ)償容量計(jì)算，同時(shí)焊機(jī)工作時(shí)所產(chǎn)生的3次諧波也應(yīng)解決，為滿足企業(yè)在生產(chǎn)高峰期的高效用電需求，制定解決方案

節(jié)能分析

用戶電費(fèi)組成

用戶每月電費(fèi)=電度電費(fèi)+基本電費(fèi)+力率調(diào)整電費(fèi)；其中電度電費(fèi)＝用戶每月實(shí)際發(fā)生的用電量×電度電價(jià)，基本電費(fèi)＝用戶所使用的變壓器容量（用電需量）大小×基本電價(jià)（基本電價(jià)各地區(qū)有差異），力率調(diào)整電費(fèi)=無功度數(shù)/有功度數(shù)后的比例值，計(jì)算出用戶功率因數(shù)，對照下表查到相應(yīng)的調(diào)整數(shù)，調(diào)整百分值*總電費(fèi)＝相應(yīng)的罰款或獎勵。

附表

減收電費(fèi)		增收電費(fèi)
實(shí)際功率因數(shù)	月電費(fèi)減少％	實(shí)際功率因數(shù)	月電費(fèi)增加％	實(shí)際功率因數(shù)	月電費(fèi)增加％
0.90	0.00	0.89	0.5	0.75	7.5
0.91	0.15	0.88	1.0	0.74	8.0
0.92	0.30	0.87	1.5	0.73	8.5
0.93	0.45	0.86	2.0	0.72	9.0
0.94	0.60	0.85	2.5	0.71	9.5
0.95~1.00	0.75	0.84	3.0	0.70	10.0
		0.83	3.5	0.69	11.0
		0.82	4.0	0.68	12.0
		0.81	4.5	0.67	13.0
		0.80	5.0	0.66	14.0
		0.79	5.5	0.65	15.0
		0.78	6.0	功率因數(shù)自0.64及以下，每降低0.01電費(fèi)增加2％
		0.77	6.5
		0.76	7.0

電費(fèi)節(jié)?。妰r(jià)因區(qū)域不同有所差異）

電力罰款：

據(jù)用戶描述上月罰款7000多元，照此情況下去一年罰款數(shù)額約為7000×12=84000元/年

電費(fèi)獎勵：

考核點(diǎn)功率因數(shù)提升到0.9以上將按不同額度百分比進(jìn)行電費(fèi)獎勵，此處不進(jìn)行計(jì)算。

節(jié)能降耗：

實(shí)施方案后補(bǔ)償效果提升，將明顯降低無功電流，線路的發(fā)熱損耗降低，浪費(fèi)的電能更少。

綜合以上費(fèi)用，實(shí)施補(bǔ)償改進(jìn)方案后每年節(jié)省的費(fèi)用至少將達(dá)到10萬元以上。

間接經(jīng)濟(jì)分析

a、大限度降低線損，減小基波電流。補(bǔ)償投入后系統(tǒng)電流降低，消除補(bǔ)償柜與系統(tǒng)發(fā)生諧振安全隱患，避免開關(guān)柜跳閘影響生產(chǎn)。

b、動態(tài)補(bǔ)償、準(zhǔn)確過零投切，防止拉弧，補(bǔ)償柜良好運(yùn)行，減少了更換壞損原件的問題。

c、延長用電設(shè)備的使用壽命，設(shè)備在額定狀態(tài)下運(yùn)行，發(fā)揮出最佳經(jīng)濟(jì)效益。

d、優(yōu)化用電質(zhì)量，提高電壓合格率，減小電壓波動，抑制電壓閃變，提高電網(wǎng)安全運(yùn)行的可靠性，降低設(shè)備使用故障率。