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鑄造企業對中頻爐進行無功補償和諧波治理

日期:2021-06-01 23:55
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摘要:鑄造企業對中頻爐進行無功補償和諧波治理具有較高經濟效益,值得在鑄造和其他使用中頻爐的企業推廣。中頻爐加裝KYTBBL高壓濾波補償裝置不但對提高企業生產效率、設備可靠性有積極的作用,而且還有節省電能、環保等經濟效益和社會效益。

鑄造企業對中頻爐進行無功補償和諧波治理具有較高經濟效益,值得在鑄造和其他使用中頻爐的企業推廣。中頻爐加裝KYTBBL高壓濾波補償裝置不但對提高企業生產效率、設備可靠性有積極的作用,而且還有節省電能、環保等經濟效益和社會效益。

1.概述

鑄造用中頻爐具有維護方便,操作簡單可靠,可準確地控制和調整金屬液溫度與成分,熔煉速度快,成型鑄件質量好,而且其工作噪音和污染都較沖天爐小等特點。因此在鑄造領域里它比沖天爐應用更廣泛,越來越受到鑄造企業的青睞。中頻爐熔煉金屬時需要消耗大量電能,其節能降耗也是一個受到企業和社會各方都關注的問題。上海坤友電氣有限公司結合對中頻爐改善電能質量的實際經驗,闡述運用KYTBBL高壓濾波補償裝置進行節能降耗的效益。

2.企業供電系統簡況

某大型球鐵鑄造公司,該公司使用中頻爐熔煉金屬液,鑄件年產量為5萬噸。該公司變壓器總容量為8650KVA;5000KVA10KV0.75KV)專用變壓器一臺,對應負荷為12噸中頻爐;3150KVA10KV0.75KV)專用變壓器一臺,對應負荷為5噸中頻爐和15噸中頻保溫爐;500KVA10KV0.4KV)配電變壓器一臺,對應負荷為廠用電。原設計5000KVA、3150KVA專用變沒有采取無功補償措施,500KVA配電變低壓側配置300KVAR電容補償柜。

3.改造前供電系統主要問題

3.1專用變壓器噪聲大,油溫高,經常達到80℃,需外加風機散熱。

3.2中頻爐工作時,500KVA配電變壓器也出現噪音增大。無功補償柜內的電容器經常燒毀,其他低壓設備經常出現不明原因跳閘。

3.3功率因數只有0.73,達不到供電局0.90的要求,調整電費扣罰每月約9萬元。

4.原因分析

根據中頻爐的固有特性,上海坤友電氣有限公司認定這些問題是由中頻爐電源的諧波引起。中頻爐電源產生的大量諧波直接注入到專用變壓器,造成變壓器振動、損耗增加,具體表現在噪音大、油溫高。同時,部分諧波通過10KV母線流入到500KVA的配電變壓器,并與低壓側的電容器發生諧振,造成電容器經常燒毀,保護裝置誤動作。

中頻爐功率因數低0.73,大量無功功率由專用變壓器提供,加重了變壓器的負擔。由于配電變的電容器也經常燒毀,不能正常運行,公司擔心設備的安全,不敢輕意投資中頻爐補償柜。造成公司整體功率因數偏低,月調整電費高。

5.解決方案

根據就近補償原則,上海坤友電氣有限公司201210月初,在2臺中頻爐專用變壓器的低壓側安裝了中頻爐專用的2KYTBBL高壓濾波補償裝置。KYTBBL高壓濾波補償裝置投入運行后,不但從根本上解決了上述電能質量問題,還收到很好經濟效益。經過幾個月的實際運行,證明本次改造是成功的。

6. KYTBBL高壓濾波補償裝置的結構特點

6.1設計思路

企業的目標是設備安全和節省電費,低的投資成本,濾波效果其次。因此設計以無功補償和設備可靠性經濟性要求為要目標,諧波治理以五次諧波和七次諧波為主,其他高次諧波不考慮。

6.2濾波器全部投入

6.3關鍵元器件選取

6.3.1接觸器:上等高性能真空接觸器作為投切器件,其性能可靠,電壽命可達60萬次,損耗小。

6.3.2濾波電容器:采用特殊制造的單相濾波電容器,其主要絕緣材料采用國外品牌。濾波電容器使用壽命長,損耗小,可長期(一般46年)在諧波較大的環境下使用(一般電容器在諧波負荷下的壽命,只有0.11.5年)。

6.3.3濾波電抗器:采用低損耗的鐵心濾波電抗器,電抗器正常運行溫升不超過60K,真正做到綠色節能。裝置整體損耗保證小于總容量的1%。

6.3.4每個支路都有三級過流保護,系統安全可靠性高。

6.4具有超限報警和保護閉鎖功能,報警限值可由用戶設定。

6.5具有手動控制和自動控制兩種工作方式,便于調試。

8.加裝KYTBBL高壓濾波補償裝置效益

8.1KYTBBL高壓濾波補償裝置的運行情況

KYTBBL高壓濾波補償裝置可自動跟蹤調節各個支路的投切,開啟后無須人員操作。201210月初投運,當月功率因數由0.73提高到0.95。之后的每個月的功率因數都是0.97。

8.2產生的經濟效益

8.2.1功率因數提高,節約力調電費:KYTBBL高壓濾波補償裝置投入后功率因數提高至0.97,力率調整電費由罰8.5%變為獎0.75%,一正一負相差9.25%,月節省調整電費約10萬元。

2012

9

10

11

12

節約電費

84414

130427

96902

8.2.2增容降損

功率因數由0.73提高至0.97,變壓器的平均負荷電流減小25%(COSφ1COSφ20.730.97),相當于變壓器運行容量降低了25%(2000KVA);變壓器銅損減少:1-(0.730.97243%;變壓器溫度降到65℃左右;每月節省電量40KWX43X12小時X30天=6192KW。H/月(40KW2臺變壓器的合計銅耗,每天工作12小時)。此項節約電費:3800元/月。

8.2.3提高生產效率

KYTBBL高壓濾波補償裝置投入后,電壓穩定了,縮短了熔煉時間,(也減少了熱能既電能損失),提高了生產效率。

8.2.4提高設備運行可靠性,延長設備使用壽命。

KYTBBL高壓濾波補償裝置投入后,負荷無功電流、諧波電流減少,設備的發熱、損耗降低,振動減少。諧波電流減小70%,單獨諧波損耗節約的電費每月將近4000元。

系統內各元件損壞率降低、設備絕緣老化減緩,故障率下降,延長設備壽命,因而提高了公司整體用電的安全性。

8.2.5供電系統效益

無功功率的減少,不僅節約企業自身的電費開支,還減少了電網的線損和對上上等變壓器容量的占用。諧波污染的減少,降低了對通訊、自動控制裝置、電能計量和繼電器保護的干擾,提高了電網的安全性能。

8.3企業綜合投資收益

此鑄造企業新增的2套中頻爐專用的KYTBBL高壓濾波補償裝置,全部投資為100多萬元。實際平均月節約電費10萬元以上,一年就收回了投資成本。

9.結論

綜上所述,中頻爐增加KYTBBL高壓濾波補償裝置具有很高的效益,其兼顧了無功補償又有濾波功能,具有提高生產效率,提高設備可靠性,節省電能等優點。企業正常生產,該投資一般12年即收回。因此,有必要在鑄造行業推廣使用。

滬公網安備 31011302004101號

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