1、現場基本情況
湖北強森魔芋科技有限公司是一家專注于魔芋產品的研究、開發、生產、應用的公司，位于我國魔芋主產區湖北省的省會武漢市。我公司自1995年成立以來，公司全體同仁秉承誠信、開拓、務實、創新的企業宗旨，緊密圍繞客戶的需求開展工作，生產加工優質的魔芋系列產品。公司經過幾年發展，已成為行業內領先的魔芋產品供應和服務商，公司產品已遍及國內和世界許多國家
項目現場共兩臺315kVA變壓器（因用戶未說明兩臺變壓器編號，暫且用“車間內”和“車間外”來區分），計量方式為“高供低計”。兩臺變壓器分別在不同的配電房，相互獨立，且所帶的負載有所不同?！败囬g內”變壓器下端配電柜由新舊兩臺出線柜（進線在舊出線柜內）和一臺電容柜組成，所帶的負載主要是產品生產設備，據用戶介紹統計到有：3臺13kW干燥機，6臺11kW研磨機，2臺11kW蒸餾器，2臺5.5kW冷卻塔，4臺3kW減速機，1臺24kW脫水機，1套60kW中央空調，5臺7.5kW水泵，4臺5.5kW其它泵類已經車間內照明設備。這些設備大多為直接啟動，變頻調速類較少；“車間外”變壓器下端配電柜由一臺出線柜（進線與出線在同一柜內）和一臺電容柜組成，所帶的負載主要是產品生產設備，據用戶介紹主要有：4臺37kW粉碎機，1臺22kW粉碎機，9臺4kW粉碎機，5臺3kW粉碎機，3臺33kW微粉機，1套60kW污水處理設備和30kW左右辦公樓設備。
下圖為現場補償電容柜。兩臺變壓器下端電容柜方案均相同：總容量為100kvar主柜，均為10路10kvar共補。每條支路的配置情況為：熔斷器+接觸器+熱繼電器+電容器。
下圖為“車間外”變壓器低壓側電能質量數據。
根據數據分析可知：現場的諧波情況、電網環境較好均低于國標值，系統最大的無功功率為213.2kvar，最大視在功率為349.2kVA，功率因數值變化范圍相對穩定，在0.8附近波動。
下圖為“車間內”變壓器低壓側電能質量數據。
根據數據分析可知：現場的諧波情況、電網環境較好均低于國標值，系統最大的無功功率大于180kvar，視在功率為225kVA以上，系統平均相電壓在210V左右，處于低電壓運行狀態，功率因數值變化范圍相對穩定，在0.6-0.7附近波動。
下表為其近來一年的電費單情況。
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繳費日期
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電量（度）
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電費（元）
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到戶均價（元/度）
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力率
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力調電費（元）
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201508
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200120
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161211.94
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0.81
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0.83
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4680.34
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201507
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143270
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121403.43
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0.85
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0.82
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4041.33
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201506
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197340
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160609.61
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0.81
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0.82
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5312.26
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201505
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173410
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144937.18
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0.84
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0.79
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6525.62
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201504
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187990
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158177.53
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0.84
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0.75
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9501.48
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201503
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79460
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79222.2
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1
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0.73
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5478.21
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201502
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209940
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173798.77
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0.83
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0.76
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9763.5
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201501
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202760
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170183.32
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0.84
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0.76
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9578.6
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201412
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177180
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151194.59
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0.85
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0.77
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7960.24
|
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201411
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172610
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146446.77
|
0.85
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0.77
|
7705.77
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201410
|
143450
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123933.98
|
0.86
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0.76
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7010.09
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201409
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63970
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77348.95
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1.21
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0.79
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3642.3
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合計
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1951500
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1668468.27
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81199.74
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均值
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162625
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139039.02
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0.88
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0.78
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6766.65
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根據該電費單分析：201409-201508月力率最低為0.73，最高為0.83，月均力率0.78，因力率未達標，發生力調電費最低金額為3642.30元，最高金額為9763.50元，月均發生力調電費金額6766.65元，累計發生力調電費金額81199.74元，力率不達標發生力調電費支出平均約占月度總電費成本的4 %，并且用電量越大，力率電費越高。
2、電能質量問題
1、無功功率缺口較大，根據以上數據分析，廠區的兩臺變壓器負載率均較高，每臺的無功缺口均超過了變壓器額定容量的50%。
2、變壓器過載，到設備正常開啟運行時變壓器的容量會超過額定容量，造成變壓器長期過載運行，首先是負載率較高，然后是電容補償不到位，占用了變壓器大量容量。
3、“車間外”系統低電壓問題，通過檢查發現，兩臺變壓器下端的進線柜處線電壓均低于365V，處于低電壓運行狀態，我們測量點位于低壓進線柜處，到了線路末端電壓會更低，若負載率繼續提高電壓還會下降。電壓過低會造成系統電流增加，也會影響設備正常開啟運行，嚴重時存在燒毀設備的隱患。
3、治理方案
1，通過檢查到的“車間內”變壓器電能質量數據分析，電能質量情況良好，系統最大無功功率需求在213kvar，考慮到后期增容留有余量，建議按照250kvar的總容量配置方案。
2，“車間外”變壓器電能質量情況與“車間內”變壓器基本一致，諧波含量值較低，系統最大無功功率需求在180kvar以上，因為還有100多千瓦的設備沒有開啟，建議同樣按照250kvar的總容量配置方案。
補償方案: 增設兩臺250Kvar的TH3系列動態無功補償主柜。
共補五組： 共補第一組容量30kvar；共補第二組容量40kvar；
共補第三組容量60Kvar；共補第四組容量60Kvar；
共補第五組容量60Kvar；
該方案根據負載大小靈活變動，采用編碼式投切方式，補償精度高，確保功率因數能達到考核值，初步推算改造后的功率因數可以達到0.96以上，能有效改善電網環境，并具備良好的節能效果。
4、治理效果
下圖為遠程接收到的實時數據（“車間內”變壓器）
下圖為遠程接收到的實時數據（“車間外”變壓器）
根據上圖可見，改造后電容柜補償效果較好，經過長期的觀察，功率因數始終保持在0.96以上，成功的解決了之前的問題。
5、企業影響
1.可見改善功率因數之后，變壓器容量利用率提高。
2.提高了線路未端電壓，減少了線路耗損，減少了動力設備運行損耗，長遠來看也是節省了一筆可觀的費用。
3.減少力調電費：以201409-201508期間數據為參考依據，按目前保持的功率因數2年內可節約電費162399.48元。
4.供電獎勵效益：以201409-201508期間數據為參考依據，按目前保持的功率因數在0.96以上，可獎勵12513.51元。
