]建峰動力廠電力無功補償改造實施方案

1、PHIMIKA深圳市兆世科技有限公司(飛明佳節(jié)能科技) XX鐵廠電力無功補償 改 造 方 案 深圳市兆世科技有限公司飛明佳電氣科技 TEL: (0755) 83793676 FAX： (0755) 83793786 地址：深圳市福田區(qū)華富路航都裙樓 1 層東北 1 號 網(wǎng)址： E-mail ： szzhaoshi126. com1/2 一、 無功補償?shù)囊饬x 二、 煉鐵廠的用電狀況 三、 飛明佳公司SVG無功發(fā)生器特點 四、 貴廠無功補償配置方案 五、 SVG報價 六、 投資及經(jīng)濟效益分析 1/2 XX煉鐵廠電力無功補償 改造方案 一、無功補償?shù)囊饬x 提高用戶的功率因數(shù)，從經(jīng)濟上看可以獲得如下三

2、個方面的效益： 1. 視在功率相應減小，使電力網(wǎng)中所有元件（發(fā)電機、變壓器、輸配電線路、電氣設 備）的容量減小，從而降低了電網(wǎng)的投資。 2. 總的電流相應減小，使設備與線路中的有功損耗隨之減小。按照概略估算，一個車 間的功率因數(shù)從 07提高到 08,則它的電能損失可以降低到原來的 76%；如果提 高到 0.9,則它的電能損失可以降低到原來的 60% o 3. 線路及變壓器的電壓降減小，增加輸送能力并使供電質(zhì)量提高。 功率因數(shù)從 0609提高到 0.95 時能損降低的白分率大致如表一所示： （表一）人工補償后的節(jié)能效益 原先的功率因數(shù) 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9

3、 補償后功率因數(shù) 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 降低能損 60 53 46 38 29 20 10 當采取人工補償以后，由于壓降減小，提高了用戶運行電壓，由于運行電壓提高乂 節(jié)約了電能，提高運行電壓后的節(jié)能效益如表二所示： （表二）提高運行電壓的節(jié)能效益 提高電壓 1 2 3 4 5 6 降低能損 2 3.8 5.7 7.5 9.3 11.2 1/2 二XX煉鐵廠的用電狀況 1）問題的提出： 電弧爐是冶金工業(yè)的重要熔煉設備，電能消耗非常大，在企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)成本中最高 可達70%。降低電弧爐的能耗，改善電弧爐的綜合能效對冶金企業(yè)有著極其重要的意義。 針對這一

4、廣闊市場，銷售和技術服務。這一工程的引進，將為中國能效事業(yè)開辟乂一個 廣闊的市場空間。 LI 詢，隨著西方發(fā)達國家宣布停止生產(chǎn)硅鐵，電石等污染大、能耗大的工程，給我 國帶來了很好的商機，于是硅鐵、電石等冶煉工程紛紛上馬。這些冶煉工程必須使用能 耗大的電弧爐，而且大部分都是交流電弧爐。他們使用的電弧爐幾乎全部是手動控制, 根本無法充分利用變壓器和爐子，使之達到最佳效率，這樣勢必造成電能的大量浪費, 增加了產(chǎn)品的成本。針對上述所說的現(xiàn)狀，PHIMIKA 引進國外的先進技術，給合中國的 實情，開發(fā)生產(chǎn)出了具國際領先水平的 PHIMIKA系列通用電弧爐節(jié)電控制器， PHIMIKA 系列通用電弧爐節(jié)電器

5、能夠充分發(fā)揮電弧爐變壓器的能力，保護設備，降 低運營成本，提高生產(chǎn)率，使電弧爐實現(xiàn)電氣運行最佳化，從而達到提高冶煉效率、節(jié) 約電能、降低生產(chǎn)成本、提高企業(yè)效益的 LI標。 電弧爐簡要介紹: 典型的電弧爐： 1/2 2）電弧爐的基本構造： 如圖所示。利用電弧產(chǎn)生的熱量來熔化爐料和提高鋼液過熱溫度。山于電弧爐不用 燃料燃燒的方法加熱，故容易控制爐氣的性質(zhì)?？砂凑找睙挼囊?，使之成為氧化性或 還原性。電弧爐成為在鑄鋼方面應用最普遍的煉鋼爐。 1-傾爐液壓缸 2-傾爐搖架 3-爐門 4-熔池 5-爐蓋 6-電極 7-電極夾緊器 8-爐體 9- 電弧 10 -出鋼槽 電弧爐爐體部分的構造示于下圖。 電弧

6、爐熔煉是利用石墨電極與鐵料（鐵液）之間產(chǎn)生電弧所發(fā)生的熱量來熔化 鐵料和使鐵液進行過熱的。在電弧爐熔煉過程中，當鐵料熔清后，進一步地提高溫度及 調(diào)三相電弧爐體剖面簡圖 煉鋼電弧爐結(jié)構示意圖 1/2 整化學成分的冶煉操作是在熔渣覆蓋鐵液的條件下進行。電弧爐依照爐渣和爐襯耐火 材料的性質(zhì)而分為酸性和堿性兩種。堿性電弧爐具有脫硫和脫磷的能力。 弧爐熔煉的優(yōu)缺點及其應用 電弧爐熔煉的優(yōu)點是熔化固體爐料的能力強, 而且鐵液是在熔渣覆蓋條件下進行過熱和調(diào)整化學成分的，故在一定程度上能避免鐵液 吸氣和元素的氧化。這為熔煉低碳鑄鐵和合金鑄鐵創(chuàng)造了良好的條件。電弧爐的缺點是 耗電能多，從熔化的角度看不如沖天爐經(jīng)

7、濟，故鑄鐵生產(chǎn)上常采用沖天一電弧爐雙聯(lián)法 熔煉。山于堿性電弧爐襯耐急冷急熱性差，在間歇式熔煉條件下，爐襯壽命短，導致熔 煉成本高，故多采用酸性電弧爐與沖天爐相配合。 電弧爐的電流含有快速、不規(guī)則變化的無功功率和高次諧波，從而引起電壓、 電流沖激現(xiàn)象。引起供電電壓、電流波形畸變，會產(chǎn)生大量的諧波，增加了線損和用電 設備的損耗，降低了電能質(zhì)量。山電壓、電流沖激引起的設備事故屢見不鮮。沖激已成 為污染公用電網(wǎng)和危害其它設備的公害”，浪費能源的罪魁禍首”。 電弧爐煉鋼煉鐵時，經(jīng)常處于起弧、滅弧狀態(tài)，此時功率因數(shù)很低，而電流非 常大，因而造成電能的極大損耗，同時還對電網(wǎng)有極大的沖擊，它一方面會引起電網(wǎng)電

8、 壓急劇下降，另一方面所產(chǎn)生的極強高次諧波會造成電網(wǎng)的嚴重污染，以致使電網(wǎng)上其 它設備特別是用電子元器件（包括計算機）控制的設備（現(xiàn)代絕大多數(shù)先進設備都如此） 不能正常工作。 貴廠用的就是電弧爐，變壓器容量 4000KVA,功率因素補償是電容補償，未補償 時功率因素是 0.73,補償后也只能達到 0.86,因為電容補償不能快速跟蹤礦熱爐快速的 無功變化，而且電容還會放大諧波，所以凡是礦熱爐都不能用這種補償方式。 三、飛明佳公司SVG無功發(fā)生器特點 SVG 無功發(fā)生器（快速無級動態(tài)無功補償裝置）是深圳飛明佳電氣科技有限公司開 發(fā)1/2 生產(chǎn)，用于電力無功補償和諧波屢除的裝置。該裝置能有效改善用電

9、負荷的功率因數(shù), 降低線損，提高變壓器的出力，具有顯著的節(jié)能效果，同時有效吸收大部分諧波電流, 減少諧波電流返回到變壓器，達到諧波治理的 LI的。 LI 前國內(nèi)動態(tài)濾波產(chǎn)品與國外同類產(chǎn)品相比，從性能上、元器件的質(zhì)量、產(chǎn)品結(jié)構 上還有一定的差距，主要表現(xiàn)在： 1. 態(tài)響應時間上較慢，動態(tài)響應時間重復性不好； 2. 波補償功率不能一步到位，沖擊電流過大； 3. 統(tǒng)濾波特性容易漂移，維護成本高、造成設備整體投資費用高。 4. 果單純用電容補償無功，不但不能濾出諧波，還會放大諧波。 5. 觸器投切電容進行無功補償是有級的，補償慢，不能頻繁投切，而且對電網(wǎng)的 沖擊很大，接觸器和電容的壽命很短。 6. 閘

10、管投切雖然較快，但也是有級的，而且自身損耗大。 7. 外的 SVC 補償裝置，雖然是無級而且可以快速，但它自己要產(chǎn)生很大的諧波， 還必須另外加諧波濾除裝置，成本高，體積大，自身損耗也大。 雖然國外同類產(chǎn)品如以色列，美國等國家的產(chǎn)品可以達到較理想的效果，但是價格 卻非常昂貴。 相比較于無源濾波，有源濾波器的價格十分昂貴，U 前還難以普遍推廣，有源濾波 器自身會消耗 3%的系統(tǒng)能量，作為高頻開關設備，其長期運行的維護成本也比較高。 有源濾波器在工作頻率附近會產(chǎn)生次數(shù)很高的諧波,其產(chǎn)生的高頻補償電流也會注入到 已裝的電容補償柜、或者系統(tǒng)的其他敬感設備中，諧波短路可能造成某些設備 1：作不正 常、或使

11、用壽命的減少，在工業(yè)現(xiàn)場要增加其他的措施。有源濾波器和無源濾波器的混 合使用，負荷的等效諧波阻抗將減小、要考慮電網(wǎng)阻抗特性，否則可能會產(chǎn)生諧波短路, 在工程實踐中需要特殊設計，并不是簡單地 1 + 1 進行并聯(lián)，這在研究有源濾波器較早 的國家已得到驗證。 對于大容量諧波負載的補償，工業(yè)現(xiàn)場還是推薦使用高質(zhì)量的無源濾波器。 SVG 無功發(fā)生器（快速無級動態(tài)無功補償裝置）是飛明佳公司在研究國內(nèi)外 30 多 種無功補償和動態(tài)濾波裝置的基礎上,結(jié)合我國國情開發(fā)生產(chǎn)的電力動態(tài)補償和濾波裝 置，與現(xiàn)1/2 在中國市場上任何品牌的同類產(chǎn)品相比較，有著無可比擬的性能價格比。它可 廣泛用于制造業(yè)、冶金、化工、電

12、力、汽車、造船、建筑、通信、醫(yī)院等各個領域，其 節(jié)能效果、運行性能等得到證實和認可。PHIMIKA公司將以高質(zhì)量的補償濾波產(chǎn)品、 完善的技術支持體系，優(yōu)質(zhì)服務市場的價值理念，服務于我國電力行業(yè)。 飛明佳 SVG 無功發(fā)生器（快速無級動態(tài)無功補償裝置）裝置簡介 1、概述 該裝置為深圳飛明佳電氣科技有限公司研制開發(fā)的一種全自動化、數(shù)字化、智能化 的動態(tài)無功功率補償裝置，以其出色的性價比適用于絕大多數(shù)工業(yè)場合。 實時檢測感性負載的無功功率，及時提供所需的容性無功功率，而無需配電系統(tǒng)電 源供給，因此改善了網(wǎng)絡系統(tǒng)的功率因數(shù)，提高了輸電線路的傳輸能力和變壓器的負載 能力以及穩(wěn)定了負載端的端電壓， 因此減

13、少了電力線路電力能量損失,節(jié)約電能損耗 （一 般在 25%以上），使用戶獲得相當?shù)慕?jīng)濟效益。另外，本補償裝置具有抑制高次諧波功 能。 綜上所述，該設備主要功能優(yōu)點為： 11、改善功率因數(shù)從而降低總電流； 12、減少輸電線路及變壓器的損失； 1.3. 增加變壓器及輸電線路的利用率及區(qū)域發(fā)電機系統(tǒng)的帶負荷能力，從而減少 設備投資費用； 1.4. 減少系統(tǒng)的電壓降使末端電壓穩(wěn)定（特別是電焊機、電動機啟動），提高焊 接質(zhì)量，解決電源閃變及節(jié)能問題； 15、裝置模塊化：總體山微電腦模塊、專用電源模塊、濾波模塊三大部分安裝于 柜體內(nèi)構成，安裝簡捷、維修方便； 16、響應速度快：因釆用專用電源模塊，可實現(xiàn)

14、520ms 內(nèi)的全補償，特別適用 于突變負荷，如軋鋼機,煉鋼爐，電焊機、注塑機、空壓機等突變負荷的無功功率快速補 償。 2、微電腦控制器 1/2 PHIMIKA SVG 無功發(fā)生器（快速無級動態(tài)無功補償裝置）是在研究國內(nèi)外 30 多種同類產(chǎn)品基礎上研發(fā)生產(chǎn)的?？刂颇K是以數(shù)字信號處理器 DSP 為基礎，在每一 個電網(wǎng)周期對所有數(shù)據(jù)進行分析。先進的控制方法，包括專利的在 2ms 內(nèi)計算出所需 要無功補償?shù)募夹g，所有相的諧波分量同時都被訃算出來，在有諧波的情況下也能進行 理想的動態(tài)補償。 2.1、自診斷功能：通電后對系統(tǒng)檢查，若不具備運行條件給出報警信號。 22、響應速度快：根據(jù) LI標參數(shù)檢測網(wǎng)

15、絡參數(shù)進行數(shù)據(jù)處理，根據(jù)電網(wǎng)實際需要 的無功大小進行實時快速補償。 23、無浪涌電流無閃變電壓：控制器通過閉環(huán)控制，無電容充放電電流，因此無 浪涌電流出現(xiàn)，且沒有高壓的形成，不會產(chǎn)生電壓過高的閃變現(xiàn)象。 24、有效抑制諧波：裝置不但不產(chǎn)生諧波，更不會放大諧波，而且還會濾除電網(wǎng) 50%以上的諧波。 25、優(yōu)良的補償效果：可隨時把功率因素補償?shù)?098 以上。 26、自身損耗?。罕狙b置再大都不會產(chǎn)生較大的熱量，損耗極小。 27、故障警告：運行中若出現(xiàn)故障，即時告警，并能判別故障類型予以顯示，便 于快速檢修。 28、遠程操作控制：利用通訊口 RS485. RS232 可與上位機連接，實現(xiàn)遠程操作 控

16、制、測量、顯示、打印，自動化程度高。 四貴廠無功補償配置方案 1. 補償容量的計算公式： Qc = P （tg 1 tg2） = P q c 式中：Qc需要補償?shù)臒o功量 KVar P負荷的有功功率 KW 1/2 Cos1補償前的功率因素 Cos2 - 補償后的功率因素 q c 為得到 Cos2 每 KW負荷所需的無功功率 KVar 2具體設備配置備配置 按以上計算方法， 必須要求知道有功 P,使用中的最低功率因素 Cos1 和補償后 的 H標功率因素 Cos2,但在實際使用中，除了 Cos2 可以確定以外，其他兒個參數(shù) 基本上都是變化的，很難確定。因此，我們可以按工程方法 1035%來配置。乂

17、因為 貴廠的特殊情況，所以我們至少要按 40 以上的配置才能保證大多數(shù)情況下功率因素 提高到 095以上。 按 43%計算，貴廠的配置分別應為:1710KVAR,需要 6 個標準的 PH-VG285JK 柜。 五、SVG報價 PH-VG285 單價 326676 元/個，6 個總報價為 196 萬（不包含稅金、運輸費、設備安裝 費）。 六、投資及經(jīng)濟效益分析 1/2 貴廠如果是在功率因素 0.86 的情況下安裝我公司的 SVG 無功補償柜，可以實現(xiàn): 1、 單位電費整體下降 10%左右， 既按每天 10萬 kwh,電費 0.45計算， 每天可節(jié) 省 10X0. 45X10%二 4500 元，每

18、月 4500X30=13. 5 萬元，每年 4500X30X12=162 萬兀 2、 電業(yè)局對無功電費的收取，按國家的規(guī)定是按無功電費的 10%收取，那么貴廠 每年的無功電費大概在 162萬左右， 如果安裝我公司的產(chǎn)品， 因為功率因素補 償?shù)搅?93%以上，電業(yè)局不僅不能在收取貴廠的無功電費，反而還會對貴廠進 行適當?shù)莫剟?，這樣下來每年乂可以節(jié)省 162萬元。 3、 綜合這兩項每年可以為貴廠節(jié)?。?62+162=324萬元。貴廠可在 7個多月通過 節(jié)省的電費回收全部投資。 貴廠如果是在功率因素 0.73 的情況下安裝我公司的 SVG 無功補償柜，可以實現(xiàn): 1、 單位電費整體下降 13%左右， 既按每天 10萬 kwh,電費 0.45計算， 每天可節(jié) 省 10X0. 45X13%二 5850 元，每月 5850X30=17. 55 萬元，每年