1、现场基本情况
湖北强森魔芋科技有限公司是一家专注于魔芋产品的研究、开发、生产、应用的公司，位于我国魔芋主产区湖北省的省会武汉市。我公司自1995年成立以来，公司全体同仁秉承诚信、开拓、务实、创新的企业宗旨，紧密围绕客户的需求开展工作，生产加工优质的魔芋系列产品。公司经过几年发展，已成为行业内领先的魔芋产品供应和服务商，公司产品已遍及国内和世界许多国家
项目现场共两台315kVA变压器（因用户未说明两台变压器编号，暂且用“车间内”和“车间外”来区分），计量方式为“高供低计”。两台变压器分别在不同的配电房，相互独立，且所带的负载有所不同。“车间内”变压器下端配电柜由新旧两台出线柜（进线在旧出线柜内）和一台电容柜组成，所带的负载主要是产品生产设备，据用户介绍统计到有：3台13kW干燥机，6台11kW研磨机，2台11kW蒸馏器，2台5.5kW冷却塔，4台3kW减速机，1台24kW脱水机，1套60kW中央空调，5台7.5kW水泵，4台5.5kW其它泵类已经车间内照明设备。这些设备大多为直接启动，变频调速类较少；“车间外”变压器下端配电柜由一台出线柜（进线与出线在同一柜内）和一台电容柜组成，所带的负载主要是产品生产设备，据用户介绍主要有：4台37kW粉碎机，1台22kW粉碎机，9台4kW粉碎机，5台3kW粉碎机，3台33kW微粉机，1套60kW污水处理设备和30kW左右办公楼设备。
下图为现场补偿电容柜。两台变压器下端电容柜方案均相同：总容量为100kvar主柜，均为10路10kvar共补。每条支路的配置情况为：熔断器+接触器+热继电器+电容器。
下图为“车间外”变压器低压侧电能质量数据。
根据数据分析可知：现场的谐波情况、电网环境较好均低于国标值，系统最大的无功功率为213.2kvar，最大视在功率为349.2kVA，功率因数值变化范围相对稳定，在0.8附近波动。
下图为“车间内”变压器低压侧电能质量数据。
根据数据分析可知：现场的谐波情况、电网环境较好均低于国标值，系统最大的无功功率大于180kvar，视在功率为225kVA以上，系统平均相电压在210V左右，处于低电压运行状态，功率因数值变化范围相对稳定，在0.6-0.7附近波动。
下表为其近来一年的电费单情况。
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缴费日期
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电量（度）
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电费（元）
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到户均价（元/度）
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力率
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力调电费（元）
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201508
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200120
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161211.94
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0.81
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0.83
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4680.34
|
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201507
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143270
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121403.43
|
0.85
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0.82
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4041.33
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201506
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197340
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160609.61
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0.81
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0.82
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5312.26
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201505
|
173410
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144937.18
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0.84
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0.79
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6525.62
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201504
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187990
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158177.53
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0.84
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0.75
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9501.48
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201503
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79460
|
79222.2
|
1
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0.73
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5478.21
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201502
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209940
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173798.77
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0.83
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0.76
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9763.5
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201501
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202760
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170183.32
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0.84
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0.76
|
9578.6
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201412
|
177180
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151194.59
|
0.85
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0.77
|
7960.24
|
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201411
|
172610
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146446.77
|
0.85
|
0.77
|
7705.77
|
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201410
|
143450
|
123933.98
|
0.86
|
0.76
|
7010.09
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201409
|
63970
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77348.95
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1.21
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0.79
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3642.3
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合计
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1951500
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1668468.27
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81199.74
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均值
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162625
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139039.02
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0.88
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0.78
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6766.65
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根据该电费单分析：201409-201508月力率最低为0.73，最高为0.83，月均力率0.78，因力率未达标，发生力调电费最低金额为3642.30元，最高金额为9763.50元，月均发生力调电费金额6766.65元，累计发生力调电费金额81199.74元，力率不达标发生力调电费支出平均约占月度总电费成本的4 %，并且用电量越大，力率电费越高。
2、电能质量问题
1、无功功率缺口较大，根据以上数据分析，厂区的两台变压器负载率均较高，每台的无功缺口均超过了变压器额定容量的50%。
2、变压器过载，到设备正常开启运行时变压器的容量会超过额定容量，造成变压器长期过载运行，首先是负载率较高，然后是电容补偿不到位，占用了变压器大量容量。
3、“车间外”系统低电压问题，通过检查发现，两台变压器下端的进线柜处线电压均低于365V，处于低电压运行状态，我们测量点位于低压进线柜处，到了线路末端电压会更低，若负载率继续提高电压还会下降。电压过低会造成系统电流增加，也会影响设备正常开启运行，严重时存在烧毁设备的隐患。
3、治理方案
1，通过检查到的“车间内”变压器电能质量数据分析，电能质量情况良好，系统最大无功功率需求在213kvar，考虑到后期增容留有余量，建议按照250kvar的总容量配置方案。
2，“车间外”变压器电能质量情况与“车间内”变压器基本一致，谐波含量值较低，系统最大无功功率需求在180kvar以上，因为还有100多千瓦的设备没有开启，建议同样按照250kvar的总容量配置方案。
补偿方案: 增设两台250Kvar的TH3系列动态无功补偿主柜。
共补五组： 共补第一组容量30kvar；共补第二组容量40kvar；
共补第三组容量60Kvar；共补第四组容量60Kvar；
共补第五组容量60Kvar；
该方案根据负载大小灵活变动，采用编码式投切方式，补偿精度高，确保功率因数能达到考核值，初步推算改造后的功率因数可以达到0.96以上，能有效改善电网环境，并具备良好的节能效果。
4、治理效果
下图为远程接收到的实时数据（“车间内”变压器）
下图为远程接收到的实时数据（“车间外”变压器）
根据上图可见，改造后电容柜补偿效果较好，经过长期的观察，功率因数始终保持在0.96以上，成功的解决了之前的问题。
5、企业影响
1.可见改善功率因数之后，变压器容量利用率提高。
2.提高了线路未端电压，减少了线路耗损，减少了动力设备运行损耗，长远来看也是节省了一笔可观的费用。
3.减少力调电费：以201409-201508期间数据为参考依据，按目前保持的功率因数2年内可节约电费162399.48元。
4.供电奖励效益：以201409-201508期间数据为参考依据，按目前保持的功率因数在0.96以上，可奖励12513.51元。
