一、项目简介

      鞍山某钢铁有限公司是大型生产企业，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

      设钢厂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)]≈288000(kw·h)

      注:0.8为主变负荷率

      （2）补偿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）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:

      根据吉林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。