NBF能够节电已经通过实验进行了证明。这个结果无疑是令人振奋的。那么,为什么在很多场合,实施了谐波治理技术改造后,并没有获得明显的节电收益呢。本节揭示这个问题。
一.第一个原因
谐波治理的方案有问题。
目前大部分企业采取谐波治理措施,都是在变压器的下端母线上安装谐波滤波器,无论是有源滤波器还是无源滤波器。需要指出的是,这些滤波器仅能够保证其安装位置上游的谐波电流减小到一定值,而安装位置下游的谐波电流不会改善,有时还会增加。因此,尽管进行了谐波治理,但是并没有有效降低谐波电流在企业内部线路上的损耗。所减小仅仅是变压器的损耗。这部分损耗是很小的。特别是当谐波以5次、7次谐波为主时,变压器的谐波电流损耗大约在1%左右。根据前面介绍的观念:“只有被浪费的电能才能够被节省”,节省电费的极限就在1%。因此,很多企业采取了谐波治理措施后,没有获得明显的效益。
而NBF是减小了整个配电系统线路上的谐波电流,因此具有显著的节电效果。
二.第二个原因
零线的线路损耗占了配电系统损耗的大部分,在没有零线的场合,节电效果会降低。我们继续3.2节、3.3节的分析。
消除三次谐波电流后,相线的损耗降低为:
P1 - P1' = [0.082 – 0.05](IU)= 0.03(IU)
也就是,节电率大约为3%。
而消除三次谐波电流后,零线的损耗降低为:
P3 - P3' = [0.096 - 0.00288](IU)≈ 0.094(IU)
也就是,节电率大约为9.4%。
我们可以看到,对于节电的主要贡献来自于零线损耗的降低,而相线上由于谐波电流减小获得的节电效果十分有限。所以在工业上,没有零线的场合,即使在谐波源处进行谐波治理,节电效果也十分有限,按照这里的估算大约为3%。
实际上,工业场合的谐波以5、7次为主,他们所占的比例达不到80%,而在40~50%,因此,实际的节电效果更低。
三. 结论
1) NBF确实具有明显的节省电费的效果;
2) 这种显著的节电效果来自于NBF能够降低配电系统线路损耗,特别是降低零线的损耗;
3) 一般谐波措施由于仅在变压器下端的母线上治理,不会有显著节电效果;
4) 要通过谐波治理取得节电的效果,必须在谐波源处治理,通过降低线路损耗来获得节省电费的效果;
5) 工业配电系统中,由于没有零线,即使在谐波源处治理,所获得的节电效果也不会超过3%。