炼钢炉节电案例

浙江青山钢铁有限公司中频炉炼钢设备滤波补偿节电效果

一、用户简介

浙江青山钢铁有限公司是青山控股集团-青山工业园内大型生产企业，坐落在浙江省青田县小峙工业区。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，中频炉运行产生的特征谐波以11、13次为主，滤波装置接入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中频炉变和总功率为4200KW直流轧机，滤波装置接入10KV母线。 三、投资效果分析

1、总投资：本项目分2段实施，分别为1#变、4#变。本案列仅讨论1#变，1#变谐波滤除及无功补偿装置总投资54万元。 2、谐波治理及无功补偿效果

滤波装置投入后，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，滤波装置投入后，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

设青山特钢1#主变最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,补偿后的全年节电量:

△WL=SL×cosφ1×δ×τ×{1-[cosφ1/cosφ2]2}

=0.8×16000×0.827×0.03×3000×[1-(0.827/0.99)2] ≈288000(kw·h) 注:0.8为主变负荷率

（2）补偿后变压器全年节电量:

2

△WT=△Pd×(S1/S2)×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）补偿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:

根据浙江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，补偿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 =10500×3000×0.58×3.5%=64万元

因无功补偿装置投入后，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

通过投资谐波治理设备，（1）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；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；（2）由于投入的设备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。

衡阳华菱钢管公司轧机设备滤波补偿节电效果

一、用户简介

衡阳华菱钢管有限公司现拥有∮50一条冷轧生产线，∮89、∮108、∮340三条热轧生产线，两套油管加工线及全水平连铸和弧形连铸两套圆管坯生产系统，主要生产无缝钢管，2007年，生产110万吨钢，100万吨管，专用管比达到72%以上，出口40%以上，实现年销售收入65亿元，利润6亿元以上。 二、电网状况及用电设备

1、变压器参数: ZS9-3000/6.3 6.3KV/0.75KV 7.91% 2、该厂采用了直流轧机等非线性负载设备，工作时产生大量谐波对系统及附近电网造成了较大的影响，同时造成许多损耗，这不仅影响了广大电力用户的用电安全，而且对电力系统中一些主要设备也产生了严重的危害，影响了电力系统的安全稳定经济运行。本次治理为89分厂三连轧三台主变。 三、投资效果分析

1、总投资：投资TXL-1低压谐波滤除装置3套，总计84万元； 2、谐波治理及无功补偿效果

滤波装置投入后，谐波电压畸变率由7.3%降到了3.6%，谐波电流畸变率也由26.0%降到了7%，各次谐波均在国标允许值以内。系统功率因数也从0.8提升到了0.96，滤波装置投入后，系统消耗的总无功功率减少了2520Kvar，系统消耗的有功功率减少了226KW, 相当于每月节约电度约10万度 （电度=功率×16小时×30天数）。 3、节电效果

（1）线路频率损后的节电

设衡钢6KV线路最大负荷全年耗电时间为5000小时(τ),线路电能损耗于传输电能比为

0.08以δ表示.则,补偿后的全年节电量:

△WL=SL×cosφ1×δ×τ×{1-[cosφ1/cosφ2]2} =0.8×9000×0.85×0.08×5000×[1-(0.8/0.96)2] =748000(kw·h) 注:0.85为主变负荷率

（2）补偿后3台变压器全年节电量:

△WT=3 × △Pd×(S1/S2)2 ×τ×[1-(cosφ1/cosφ2)2] =304×{(0.8×9000)/9000}2×5000×0.305 =295728(kw·h)

式中Pd为变压器总短路损耗,为304KW （3）补偿投入后的全年总的节电效果:

△W=△WL+△WT =748000+295728 =1043728(kw·h) = 1043728x0.5元 =52.2万元

式中：电费按0.5元/度，负荷1年工作时间为5000小时 （4）力率电费的节约:

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，补偿前用户系统的功率因数为0.84,则功率因数罚款力率为+3%.)

力率电费=有功电费×力率

=有功功率×全年工作小时×电费单价×力率 =6120×5000×0.5×3% =45.9万元

因无功补偿装置投入后，系统功率因数达到了功率因数考核点0.9以上，故不会再产生功率因数罚

款电费，即节约电费45.9万元

(5) 合计全年节约电费:52.2+45.9=98.1万元 5、投资回收期

投资回收期约为：84/98.1=10.3个月 四、结论

通过投资谐波治理设备，

（1）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；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； （2）由于投入的设备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10.3个月内得以回收。