論10kV專用用戶側(cè)配電終端的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

【摘 要】社會經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，廠礦企業(yè)也在經(jīng)濟(jì)大潮中不斷崛起，于是10kV配電網(wǎng)絡(luò)中便形成了眾多專用用戶的配電終端系統(tǒng)，其自身安全穩(wěn)定運(yùn)行直接影響企業(yè)安全生產(chǎn)，影響10kV公用配網(wǎng)的安全穩(wěn)定，以下內(nèi)容將闡述如何實(shí)現(xiàn)10kV專用用戶側(cè)配電終端的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

【關(guān)鍵詞】配電終端；安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

0.引言

電能作為一種優(yōu)質(zhì)清潔的能源，被廣泛用于各種現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)活動，成為主要能源和動力。電能分配方式簡單、控制方便、易于調(diào)節(jié)及測量，有利于現(xiàn)代企業(yè)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。專用用戶是指獨(dú)立投資興建配電終端并自行負(fù)責(zé)運(yùn)行管理的生產(chǎn)經(jīng)營者。常見的10kV專用用戶側(cè)配電終端系統(tǒng)，其基本元素包括斷路器、高壓進(jìn)線電纜、高壓柜、變壓器、低壓柜、電容柜等。上述元素經(jīng)一次投資后便可長期實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換及產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)價值。但是電能在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用核心是安全性、可靠性及經(jīng)濟(jì)性。正常生產(chǎn)活動中突然斷電，將嚴(yán)重影響企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動。因此，10kV專用用戶側(cè)配電終端的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行便成為重要課題。

安全性，即在供應(yīng)、分配、測量、調(diào)節(jié)、使用過程中，不發(fā)生任何人身事故及設(shè)備事故；可靠性，即不間斷供電，不發(fā)生因設(shè)備障礙而影響供電的連續(xù)性，并提供優(yōu)質(zhì)的電壓及頻率；經(jīng)濟(jì)性，即一次性投資節(jié)約，運(yùn)行費(fèi)用可控，盡可能節(jié)約電能。

要實(shí)現(xiàn)以上三點(diǎn)基本要求，應(yīng)從以下幾點(diǎn)開始。

1.優(yōu)化設(shè)計(jì)，合理投資

1.1 配電終端的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則

1.1.1安全可靠、先進(jìn)合理：確保人身和設(shè)備安全，供電可靠，電能質(zhì)量優(yōu)良，經(jīng)濟(jì)合理，采用效率高、能耗低和性能先進(jìn)的電氣產(chǎn)品。

1.1.2近期為主、考慮發(fā)展：根據(jù)工作特點(diǎn)、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，做到遠(yuǎn)近結(jié)合，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能性。

1.1.3全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧：按負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)、地區(qū)供電條件、當(dāng)?shù)毓┯秒娬叩?，合理確定設(shè)計(jì)方案。

1.2 設(shè)計(jì)的步驟

設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)各個用電區(qū)間的負(fù)荷數(shù)量和性質(zhì)、生產(chǎn)工藝對負(fù)荷的要求、全廠負(fù)荷分布、本地區(qū)供用電制度來開展：

1.2.1計(jì)算總負(fù)荷

根據(jù)各區(qū)間用電設(shè)備的數(shù)量、性質(zhì)及功率，并根據(jù)變壓器的功率損耗，計(jì)算全廠高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷及總功率因數(shù)。

1.2.2合理選擇配電房位置和配變?nèi)萘考芭_數(shù)

電源主進(jìn)線及配電房位置盡量靠近電源接入點(diǎn)，置于負(fù)荷中心或附近；根據(jù)全廠計(jì)算總負(fù)荷及用電區(qū)間的用電性質(zhì)、擴(kuò)建空間和備用電源、供用電政策及并列運(yùn)行要求，確定變壓器的性質(zhì)、容量及臺數(shù)。

1.2.3主結(jié)線方式設(shè)計(jì)

根據(jù)配電房出線數(shù)量、各用電區(qū)間負(fù)荷要求的可靠性級別、全廠計(jì)算負(fù)荷數(shù)，綜合配變性質(zhì)及臺數(shù)，確定配電房的高、低壓結(jié)線方式。

1.2.4全廠高低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

根據(jù)廠內(nèi)負(fù)荷分布情況及配電房位置，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)合理性確定各用電區(qū)間電壓，列出多種方案并做經(jīng)濟(jì)及技術(shù)分析擇優(yōu)選用設(shè)計(jì)方案，經(jīng)濟(jì)分析包括工程預(yù)算及運(yùn)行費(fèi)用估算；技術(shù)分析包括所用導(dǎo)線截面、運(yùn)行風(fēng)險及運(yùn)行后的線路末端電壓。根據(jù)選定的配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行線路結(jié)構(gòu)與敷設(shè)方式的設(shè)計(jì)。最后得出總預(yù)算及配電房設(shè)備平面布置圖，線路走向圖等。

1.2.5短路電流計(jì)算

按無限容量系統(tǒng)供電進(jìn)行短路計(jì)算。由系統(tǒng)不同運(yùn)行方式下的短路參數(shù)，計(jì)算不同運(yùn)行方式下各點(diǎn)的三相及兩相短路電流。

1.2.6無功補(bǔ)償裝置設(shè)計(jì)

按負(fù)荷計(jì)算求出功率因數(shù)，通過查表或計(jì)算得出達(dá)到供電部門要求數(shù)值所需補(bǔ)償?shù)臒o功率。由手冊或廠品樣本選用所需移相電容器的規(guī)格和數(shù)量，并選用合適的電容器柜或放電裝置。如工廠有大型同步電動機(jī)還可以采用控制電機(jī)勵磁電流方式提供無功功率，改善功率因數(shù)。

1.2.7高、低壓設(shè)備選型

參照短路電流計(jì)算數(shù)據(jù)和各回路計(jì)算負(fù)荷以及對應(yīng)的額定值，選擇變電所高、低壓側(cè)電器設(shè)備，如隔離開關(guān)、斷路器、母線、開關(guān)柜等設(shè)備，并根據(jù)需要進(jìn)行熱穩(wěn)定和力穩(wěn)定檢驗(yàn)。

1.2.8繼電保護(hù)及二次結(jié)線設(shè)計(jì)

包括繼電器保護(hù)裝置、監(jiān)視及測量儀表，控制和信號裝置，操作電源和控制電纜組成的配電終端二次結(jié)線系統(tǒng)。

1.2.9防雷裝置設(shè)計(jì)

參考本地區(qū)氣象地質(zhì)材料，設(shè)計(jì)防雷裝置。進(jìn)行防直擊的避雷針保護(hù)范圍計(jì)算，避免產(chǎn)生反擊現(xiàn)象的空間距離計(jì)算，按避雷器的基本參數(shù)選擇防雷電沖擊波的避雷器的規(guī)格型號，并確定其接線部位。進(jìn)行避雷滅弧電壓，工頻放電電壓和最大允許安裝距離檢驗(yàn)以及沖擊接地電阻計(jì)算。

1.2.10專題設(shè)計(jì)

包括各用電區(qū)間的照明設(shè)計(jì)、用熱設(shè)計(jì)等。

2.建章立檔，規(guī)范安全管理，保障安全運(yùn)行

2.1建立用電管理制度，保存工程檔案，規(guī)范安全用電管理工作

2.1.1管理制度應(yīng)基于當(dāng)?shù)毓╇姴块T相關(guān)安全管理制度、供用電管理政策，結(jié)合自身實(shí)際情況修編，包括內(nèi)部的值班管理、工作票和操作票、設(shè)備運(yùn)行檢修等制度，修編完整的停送電方案、并列運(yùn)行操作方案、用電應(yīng)急預(yù)案等，保證每一項(xiàng)操作均在嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋O(jiān)護(hù)下進(jìn)行，保證重要設(shè)備在最適合的環(huán)境下運(yùn)行。

2.1.2一般情況下，配電終端中主要元素的運(yùn)行檢查內(nèi)容見附表1-4。

2.1.3 保留工程檔案，重點(diǎn)包括配電終端固定參數(shù)、調(diào)試報告、繼保定值、電房一次結(jié)線圖、配電房模擬圖板、無功補(bǔ)償系統(tǒng)圖紙等。

2.2培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人才，建立高素質(zhì)的管理團(tuán)隊(duì)

對于配電終端系統(tǒng)的安全運(yùn)行，高素質(zhì)的管理團(tuán)隊(duì)的是一個可靠的保障。負(fù)責(zé)運(yùn)行管理的人員應(yīng)具備進(jìn)網(wǎng)資格。根據(jù)國家電力監(jiān)管委員會發(fā)布的《電工進(jìn)網(wǎng)作業(yè)許可證管理辦法》中的有關(guān)規(guī)定，“取得高壓類電工進(jìn)網(wǎng)作業(yè)許可證的，可以從事所有電壓等級電氣安裝、檢修、運(yùn)行等作業(yè)”。因此，企業(yè)應(yīng)積極提高培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人才的意識，建立高素質(zhì)的管理團(tuán)隊(duì)。

2.3遵守規(guī)程規(guī)范，開展預(yù)試定檢工作

預(yù)防性試驗(yàn)是保障配電終端安全運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。對于本文所提及的各種中原元素，可參考《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》（D1/T 596-1996）開展預(yù)防性試驗(yàn)工作。

3.靈活經(jīng)營，優(yōu)化系統(tǒng)管理，保障經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

3.1靈活經(jīng)營

3.1.1 因峰谷電價差異甚大，盡量安排生產(chǎn)經(jīng)營活動在谷底時段用電，減少高峰時段的生產(chǎn)時間。

3.1.2 實(shí)行生活用電和生產(chǎn)用電的分離。對職工的生活區(qū)用電進(jìn)行一戶一表的改造，企業(yè)的職工生活區(qū)直接使用網(wǎng)電。

3.1.3 做好各用電區(qū)間的電度的抄、核工作，著重對比總、分表電度，查找損耗點(diǎn)位置。

3.1.4建議以“代維”的形式，將企業(yè)的配電終端系統(tǒng)委托給專業(yè)公司運(yùn)行維護(hù)。這是現(xiàn)階段一種新型的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式，已獲得供電部門的推崇。此方式減少企業(yè)在日常維護(hù)、試驗(yàn)等的麻煩，節(jié)約人力資源，有效地提升配電終端安全管理水平。

3.2硬件升級

變壓器升級：變壓器的損耗是用電損耗的主要來源，升級變壓對降損有很大的幫助。現(xiàn)國家經(jīng)貿(mào)委電力部主要推廣S11變壓器，S11型卷鐵心變壓器具有繞制工藝簡單、重量輕、體積小、空載損耗比S9降低25%～30%、維護(hù)方便、運(yùn)行費(fèi)用節(jié)省，節(jié)能效果明顯等優(yōu)點(diǎn)。

3.3提高功率因數(shù)

在配電終端系統(tǒng)中，合理調(diào)整和利用補(bǔ)償設(shè)備是提高功率因數(shù)的一項(xiàng)重要措施。根據(jù)本地的用電政策，功率因數(shù)控制在0.9以上者，可獲得相應(yīng)當(dāng)電費(fèi)獎勵，但另一方面，若功率因數(shù)達(dá)不到在0.85者，則會被相應(yīng)扣罰。一般的配電房，若設(shè)兩臺變壓器、二次側(cè)接線分兩段接線的情況，補(bǔ)償電容器組應(yīng)裝兩組，以適應(yīng)變壓器分列運(yùn)行和二次側(cè)分段運(yùn)行，并且適應(yīng)檢修時做相關(guān)的安全措施。其容量一般均能適應(yīng)輕載無功負(fù)荷（接近主變空載運(yùn)行）及平均無功負(fù)荷（接近主變正常無功負(fù)荷），一般按主變?nèi)萘康?0%～20%確定。

總之，10kV專用用戶側(cè)配電終端的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是降低用電成本，提高生產(chǎn)效率，保證配電網(wǎng)安全穩(wěn)定的有效途徑。提高節(jié)能降耗意識，選擇適合本企業(yè)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方案，提高電能分配過程中的安全性、可靠性及經(jīng)濟(jì)性，企業(yè)將得到更高的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。