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某飼料株式会社 様

生産効率と電気使用量減による改善メリット

【改善前】

  使用電力量
(kwh)
力率
(%)
1t当り
原単位(kwh)
無効電力
(Kvar)
20年度4月〜10月
平均製造量 (t)
H20年 10月 231,080 100 23.9 0 8,508
9月 215,490 100 25.22 8,500 8,508
8月 196,260 100 26.03 9,610 8,508
7月 212,870 100 25.51 0 8,508
6月 198,650 100 23.73 0 8,508
5月 198,850 100 22.99 8,380 8,508
4月 197,900 100 23.45 0 8,508
合    計 1,451,100       59,557

【改善後】

  使用電力量
(kwh)
力率
(%)
1t当り
原単位(kwh)
無効電力
(Kvar)
20年度4月〜10月
平均製造量 (t)
H21年 10月 208,660 96 19.76 58,980 9,652
9月 194,300 95 20.59 58,340 9,652
8月 186,080 95 22.96 57,410 9,651
7月 200,300 97 22.01 47,530 9,651
6月 191,320 98 20.94 34,970 8,508
5月 173,790 100 20.38 11,730 8,508
4月 193,200 100 20.84 12,270 8,508
合    計 1,347,650       64,130
年間使用電力量メリット
16,590(kwh)×18.43(円)×7ヶ月=2,140,275(円)
H20.4〜H21.3までの年間支払合計金額÷年間使用量電力量=1ヶ月当り電力量単価=18.43(円)
年間製造量メリット
1,143(t)×4,000(円)×7ヶ月=32,004,000(円)
生産効率と電気使用量減による改善年間メリット
2,140,275(円)+32,004,000(円)=34,144,275(円)

改善設備金額  18,000,000(円)
償 却 期 間  約6ヶ月  



電気エネルギー変換による電力使用量の変化

負荷末端の誘導電動機U.V.Wの端子にSCPACKを接続すると、左下のベクトル図になります。
左下のベクトル図は外国のベクトル図で、力率によって有効電力が変動します。
右下のベクトル図は日本のベクトル図で、有効電力は固定されています

図


日本のベクトル図は有効電力が固定されているので、力率100%の時がエネルギー効率が最良で
あると考えられています。しかし、外国のベクトル図では有効電力は力率によって変動します。
そのため、負荷末端の端子では力率90%の時が最もエネルギー効率が良くなります。

表1

電動機 4P185 有効電力 平均電圧 平均電流 皮相電力 力率 生産量
(KW) (V) (A) (KVA) (%) (%)
@ SC投入無し/無負荷 23.9 407 58.8 42   0
A 25KVar投入/無負荷 10.8 407 26.2 19 90 0
B SC投入無し/負荷 63.9 407 151.0 108   60
C 75KVar投入/負荷 68.4 407 104.0 76 90 90
D 100KVar投入/負荷 82.7 407 123.0 88 94 85
E 125KVar投入/負荷 111.0 411 155.4 111 100 75

※負荷末端ⓊⓋⓌのモーター力率58.9%、50Hzでの計算値

SC投入無し無負荷時、電圧407V、電流55.8A、有効電力23.9KWだったものが、SC25KVarを
投入すると 力率が90%になり、電流が26.2A、有効電力が17KWに低減しました。
(表1 @・A)

SC投入無し負荷時、電圧407V、電流151.0A、有効電力63.9KW、生産量60%だったものが
SC75KVarを投入すると、力率が90%になり、電流が104.0Aに低減し、有効電力が68.4KW、
生産量が90%に増加しました。(表1 B・C)

電動機の場合、力率は90%が最良です。90%を超えると電動機は必要以上の電力を消費し、
電力量が上がります。さらにブレーキを踏むようにして電動機を動かすので、生産量も下がり
ます。そのため、表D・EはCの時に比べ、電力消費が大きく、生産量も下がっています。 

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