1、现场基本情况

 武汉银宇精密铸造有限公司，专业生产各种高品质的碳钢、合金钢、不锈钢等精密铸造件。公司占地25，974平方米，拥有当代先进的熔模精密铸造设备及工艺。公司坐落于武汉市东湖新技术开发区庙山小区，交通十分便捷，现有职员150人。本公司具有年产500吨精密铸件的生产能力，产品类型包括工业缝纫机零件、气动工具配件、工具钳头、工矿钻头以及其它五金件等。公司还可按客户的来图要求制造出各种尺寸精度高、表面光洁度好、形状复杂的配件。产品的铸造尺寸精度可达CT4~CT6级，特殊公差可达CT3级，表面粗糙度可达Ra1.6~6.3，铸件重量范围在5g~1500g，长度范围不超过350mm。公司享有进出口自主经营权，并通过了ISO9001：2000质量管理体系认证；还与中国铸协精铸分会、华中科技大学等科研机构进行合作，不断完善生产工艺，进一步满足客户的要求。目前，产品主要销往日本、美国、德国等地，受到了外商的一致好评。

下图为供电系统一次接线图。

该公司供电系统由1台500kVA（标记为1#变压器）和1台315kVA*（标记为2#变压器）的油式变压器组成，高压部分共用一条10KV母线。供电局电度表计量方式采取高供高计，该公司每个月电费约为20万元左右，无功罚款为3千元左右。

1#变压器下电容柜投切方式为接触器，据了解已经闲置多年没有运行。2#变压器下无电容柜。

1#变压器下负载主要有：中频炉1台（功率为175kW）、蜡液脱水器10台（每台功率为18kW）、压蜡机5台（每台功率为30kW）、打磨机10台（每台功率为2kW）、空气压缩机器3台（分别为20kW、10kW、15kW）。2#变压器下只有一台中频炉1台（功率为220KW）。

下图为1#变压器低压侧电能质量检测数据。

      

 

    根据上图测试结果显示该公司所使用的电网中存在谐波电压和谐波电流比较正常，而系统无功缺乏在256kvar以上，功率因数最低在0.75左右。

下图为2#变压器低压侧电能质量检测数据。

                  

测试阶段选取负载正常工作时刻，负载为一台中频炉。可见谐波含量最大值为A相20.7%，B相20.4%，C相20.9%。此时电流谐波主要为5次，7次、11次、13次、17次，其中5次，7次谐波含量较高，总体情况已超出国标要求。在测试过程中，功率因数均在0.95以上，情况较好。

2、存在的问题

    1、变压器过载，500kVA变压器的满载额定电流为721A；而为了让变压器长期稳定运行，负载率通常不高于其额定值的80%，也就是该变压器输出电流一般不宜高于577A；根据检测后数据可以看到，500kVA变压器下最大电已经超过了700A左右（视在功率在485kVA左右），而且还是在该变压器下端中频炉没有运行的情况下得出的，显然现场的负载率过高。如果中频炉再开启运行，其电流会超过950A（175kW中频炉视在功率在200kVA以上）。当变压器工作电流超过其额定值时，变压器会严重发热，严重的情况下变压器会烧掉，会存在严重的安全隐患，应极力避免。

2、无功缺口，通过检测数据发现500kVA变压器可知其现阶段最大无功功率缺乏在256kvar左右。

3、谐波源，可知中频炉工作时产生的谐波比较大，必须做好应对措施。

3、解决方案

针对测试所得数据综合分析，可分以下方案来进行治理改造，以降低系统电流，提高功率因数，降低企业内部电能损耗，提高企业生产效率。

1#变补偿方案: 增设一套300Kvar的TH3系列可控硅动态无功补偿柜。

根据现场检测，当1#变所需无功功率为256Kvar左右，根据现行负载情况和现场所测数据及性价比并考虑留有裕度以便日后负载增加，可以在变旁增设一套300Kvar动态无功补偿柜，投切开关采用我公司TH3系列模块。

由于负载存在一定的波动，采用编码式补偿方式进行，具体分组如下：

共补六组：共补第一组容量30kvar；共补第二组容量30kvar；

共补第三组容量60Kvar；共补第四组容量60Kvar；

共补第五组容量60Kvar；共补第六组容量60Kvar；

此分组可以根据负载大小灵活变动，分级步长小，补偿精度高，保证功率因数能达到考核标准，起到节约用电的效果。

考虑到该1#变下端还有一台大型中频炉，其谐波含量较高，需加装6%电抗器。

注：此方案进行无功补偿的同时具有一定滤波功能，动态补偿相比传统的接触器补偿方式投切响应速度更快，补偿更精确，更安全。预期现场的电能质量可达到国家标准范围内，功率因数可达到考核标准以上，是一种经济实惠的补偿方式。

4、治理效果

下图为远程接收到的实时数据（1#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0.97以上，谐波含量也控制在很低的范围，成功的解决了之前的问题。

5、对企业的经济影响 

1.解决了变压器过载的问题，降低了变压器铜损，减少了电费支出。

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.力调电费不发生且力争有奖，减少了电费成本支出。以以往的力调电费为依据，平均每月力调电费为7000元左右，电容柜改造后每年能减少84000元的无功罚款，大大的减少了用电成本。