中频炉谐波治理及无功补偿效果

一、谐波治理项目简介

某钢铁公司专业生产多品种的不锈钢榜、线型材，炼钢年设计产能30万吨，轧钢年设计产能45万吨，年产值逾60亿元。公司职工1000余人，厂区建筑面积6万多平方米。

二、电网状况及用电设备

（1）1＃变压器容量为16000KVA，变比为35KV／10KV，下带负载为2台7200KVA中频炉变和一台1800KVA加热炉变，中频熔炼炉运行产生的特征谐波以11、13次为主，KYTBBL高压滤波补偿装置接入10KV母线。

（2）4＃变压器容量为20000KVA，变比为35KV／10KV，主要负载为10KV母线侧2台8000KVA中频电炉变和总功率为4200KW直流轧机，KYTBBL高压滤波补偿装置接入10KV母线。

三、谐波治理装置效果分析

1.总投资：本项目分2段实施，分别为1＃变、4＃变。此处就说明1＃变，1＃变KYTBBL高压滤波补偿装置总投资五十多万元。

2.谐波治理及无功补偿效果

KYTBBL高压滤波补偿装置投入后，系统10KV侧谐波电压畸变率由10.5％降到了3.85％，谐波电流畸变率也由10.20％降到了7.1％，各次谐波均在国标允许值以内。系统功率因数也从0.827提升到了0.99，KYTBBL高压滤波补偿装置投入后，系统消耗的总无功功率减少了4800KVAR。

3.节电效果

（1）线路频率损后的节电

1＃主变大负荷全年耗电时间为3000小时（τ），线路电能损耗于传输电能比为0.03以δ表示。则，KYTBBL高压滤波补偿装置投入后的全年节电量：

△WL＝SL×COSφ1×δ×τ×｛1－【COSφ1／COSφ2】2｝

＝0.8×16000×0.827×0.03×3000×【1－（0.827／0.99）】

≈288000（KW·H）

注：0.8为主变负荷率

（2）KYTBBL高压滤波补偿装置投入后变压器全年节电量：

△WT＝△PD×（S1／S2）2×τ×【1－（COSφ1／COSφ2）2】

＝240×｛（0.8×16000）／16000｝2×3000×0.30218

≈140000（KW·H）

式中PD为变压器短路损耗，为240KW

（3）KYTBBL高压滤波补偿装置投入后的全年总的节电效果：

△W＝△WL＋△WT

＝288000＋140000＝428000（KW·H）＝428000X0.58元＝24.8万元

式中：电费按0.58元／度，负荷1年工作时间为3000小时

（4）力率电费的节约：

根据地区的电费计价方式，用户全年应交纳的功率因数调整电费约为：（以当地供电局功率因数考核点为0.9计算，KYTBBL高压滤波补偿装置投入前用户系统的功率因数为0.827，则功率因数罚款力率为＋3.5％。）

力率罚款电费＝有功电费×力率＝有功功率×全年工作小时×电费单价×力率（2）由于KYTBBL高压滤波补偿装置投入后具有一定的节能效果，以及通过无功补偿，提高了功率因数，全年节电效益明显，仅节电一项，可使投资在6个月内得以回收。投资效益显著。

＝10500×3000×0.58×3.5％＝64万元

因KYTBBL高压滤波补偿装置投入后，系统功率因数达到了功率因数考核点0.99以上，故不会再产生功率因数罚款电费，反而还会有部分电费奖励。

力率奖励电费＝有功电费×力率＝有功功率×全年工作小时×电费单价×力率＝10500×3000×0.58×0.75％＝13.7万元

（5）合计全年节约电费：24.8＋64＋13.7＝102.5万元

4.投资回收期

投资回收期约为：54／102.5≈6个月

四、结论

通过KYTBBL高压滤波补偿装置有效抑制了谐波，改善了用户用电质量，提高了用户用电设备的使用寿命及生产效率；同时，减少了谐波对电网的冲击，有效治理了谐波污染，在节能减排过程中，取得重大社会效益。