中頻爐諧波治理及無功補償效果

一、諧波治理項目簡介

某鋼鐵公司專業生產多品種的不鏽鋼榜、線型材，煉鋼年設計產能30萬噸，軋鋼年設計產能45萬噸，年產值逾60億元。公司職工1000餘人，廠區建築麵積6萬多平方米。

二、電網狀況及用電設備

（1）1＃變壓器容量為16000KVA，變比為35KV／10KV，下帶負載為2台7200KVA中頻爐變和一台1800KVA加熱爐變，中頻熔煉爐運行產生的特征諧波以11、13次為主，KYTBBL高壓濾波補償裝置接入10KV母線。

（2）4＃變壓器容量為20000KVA，變比為35KV／10KV，主要負載為10KV母線側2台8000KVA中頻電爐變和總功率為4200KW直流軋機，KYTBBL高壓濾波補償裝置接入10KV母線。

三、諧波治理裝置效果分析

1.總投資：本項目分2段實施，分彆為1＃變、4＃變。此處就說明1＃變，1＃變KYTBBL高壓濾波補償裝置總投資五十多萬元。

2.諧波治理及無功補償效果

KYTBBL高壓濾波補償裝置投入後，係統10KV側諧波電壓畸變率由10.5％降到了3.85％，諧波電流畸變率也由10.20％降到了7.1％，各次諧波均在國標允許值以內。係統功率因數也從0.827提升到了0.99，KYTBBL高壓濾波補償裝置投入後，係統消耗的總無功功率減少了4800KVAR。

3.節電效果

（1）線路頻率損後的節電

1＃主變大負荷全年耗電時間為3000小時（τ），線路電能損耗於傳輸電能比為0.03以δ表示。則，KYTBBL高壓濾波補償裝置投入後的全年節電量：

△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為主變負荷率

（2）KYTBBL高壓濾波補償裝置投入後變壓器全年節電量：

△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為變壓器短路損耗，為240KW

（3）KYTBBL高壓濾波補償裝置投入後的全年總的節電效果：

△W＝△WL＋△WT

＝288000＋140000＝428000（KW·H）＝428000X0.58元＝24.8萬元

式中：電費按0.58元／度，負荷1年工作時間為3000小時

（4）力率電費的節約：

根據地區的電費計價方式，用戶全年應交納的功率因數調整電費約為：（以當地供電局功率因數考核點為0.9計算，KYTBBL高壓濾波補償裝置投入前用戶係統的功率因數為0.827，則功率因數罰款力率為＋3.5％。）

力率罰款電費＝有功電費×力率＝有功功率×全年工作小時×電費單價×力率（2）由於KYTBBL高壓濾波補償裝置投入後具有一定的節能效果，以及通過無功補償，提高了功率因數，全年節電效益明顯，僅節電一項，可使投資在6個月內得以回收。投資效益顯著。

＝10500×3000×0.58×3.5％＝64萬元

因KYTBBL高壓濾波補償裝置投入後，係統功率因數達到了功率因數考核點0.99以上，故不會再產生功率因數罰款電費，反而還會有部分電費獎勵。

力率獎勵電費＝有功電費×力率＝有功功率×全年工作小時×電費單價×力率＝10500×3000×0.58×0.75％＝13.7萬元

（5）合計全年節約電費：24.8＋64＋13.7＝102.5萬元

4.投資回收期

投資回收期約為：54／102.5≈6個月

四、結論

通過KYTBBL高壓濾波補償裝置有效抑製了諧波，改善了用戶用電質量，提高了用戶用電設備的使用壽命及生產效率；同時，減少了諧波對電網的衝擊，有效治理了諧波汙染，在節能減排過程中，取得重大社會效益。