簡析企業(yè)高低壓配電網(wǎng)電氣節(jié)能的設(shè)計(jì)

史志紅（中煤科工集團(tuán)北京華宇工程有限公司，北京 100120）

簡析企業(yè)高低壓配電網(wǎng)電氣節(jié)能的設(shè)計(jì)

史志紅
（中煤科工集團(tuán)北京華宇工程有限公司，北京 100120）

摘 要：高低壓配電網(wǎng)的設(shè)計(jì)對于企業(yè)來說，是保證企業(yè)正常有序運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)力量，也是提高企業(yè)用電成本的重要內(nèi)容。因此，企業(yè)高低壓配電網(wǎng)電氣節(jié)能設(shè)計(jì)至關(guān)重要，為此，在闡述高低壓配電網(wǎng)電氣節(jié)能設(shè)計(jì)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，制定了較為完善的高低配電網(wǎng)的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)方案，并對其節(jié)能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)分析，具有一定的參考和實(shí)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：企業(yè)高低壓配電網(wǎng)；電氣節(jié)能；節(jié)能方案；設(shè)計(jì)

針對企業(yè)運(yùn)行過程中造成的電能浪費(fèi)情況，制定相關(guān)的防范措施并應(yīng)用在企業(yè)高低壓配電網(wǎng)的設(shè)計(jì)中，將其設(shè)計(jì)成具有節(jié)能特性的綠色高低壓配電網(wǎng)，進(jìn)而達(dá)到有效降低企業(yè)在運(yùn)行過程中造成的電能浪費(fèi)，降低企業(yè)的用電成本的目的，其是企業(yè)在進(jìn)行高低壓配電網(wǎng)電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意的問題。值得注意的是，企業(yè)高低壓配電網(wǎng)電氣節(jié)能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在滿足企業(yè)用電需求的同時(shí)，還要求其能夠保障企業(yè)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，對企業(yè)的供電系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的完善以更好的適應(yīng)企業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)過程，這也是企業(yè)高低壓配電網(wǎng)電氣節(jié)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該注意的重點(diǎn)問題。

1 企業(yè)高低壓配電網(wǎng)電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的內(nèi)容

企業(yè)高低壓配電網(wǎng)電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要是通過對種種電能治理技術(shù)的運(yùn)用，安裝相應(yīng)的電量節(jié)能裝置，例如無功補(bǔ)償裝置以及電力濾波裝置，從而對企業(yè)高低壓配電網(wǎng)中正常運(yùn)行的電能進(jìn)行管理和調(diào)控，最終達(dá)到節(jié)約企業(yè)高低壓配電網(wǎng)電能的目的。也因此，企業(yè)高低壓配電網(wǎng)電氣節(jié)能設(shè)計(jì)必須根據(jù)以上內(nèi)容設(shè)計(jì)一個(gè)科學(xué)合理的企業(yè)高低壓配電網(wǎng)電氣節(jié)能設(shè)計(jì)方案，在方案中對上述內(nèi)容進(jìn)行合理的規(guī)劃和布置，同時(shí)將企業(yè)高低壓電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中應(yīng)該考慮的因素進(jìn)行綜合的考量和運(yùn)用。

2 企業(yè)高低壓配電網(wǎng)電氣節(jié)能設(shè)計(jì)方案

企業(yè)高低壓配電網(wǎng)電氣節(jié)能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容應(yīng)該包括企業(yè)電能損耗信息采集、數(shù)據(jù)分析與傳輸、電能傳輸過程中諧波動(dòng)態(tài)與治理、電能無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)榷囗?xiàng)功能與電能技術(shù)，使用多種電氣節(jié)能技術(shù)對企業(yè)用電過程中存在的電能浪費(fèi)和電能損耗問題進(jìn)行解決，保證企業(yè)全方位電氣節(jié)能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。此外，企業(yè)高低壓配電網(wǎng)節(jié)能系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)該涵蓋到企業(yè)用電系統(tǒng)的每一個(gè)環(huán)節(jié)和部位，企業(yè)可以使用現(xiàn)場總線或者網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆椒▽⒏叩蛪号潆娋W(wǎng)節(jié)能系統(tǒng)布置到企業(yè)整體供電網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)上，使企業(yè)高低壓配電網(wǎng)節(jié)能系統(tǒng)能夠?qū)ζ髽I(yè)供電過程中的每一項(xiàng)電能損耗和浪費(fèi)的行為進(jìn)行管理。企業(yè)高低壓配電網(wǎng)電氣節(jié)能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)還應(yīng)該注意遵循滿足公用、經(jīng)濟(jì)適用、技術(shù)先進(jìn)以及符合企業(yè)成本的設(shè)計(jì)原則，保證企業(yè)高低壓配電網(wǎng)節(jié)能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能夠在顧忌企業(yè)成本的要求下符合企業(yè)對于電氣節(jié)能技術(shù)的要求，對企業(yè)的供電系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化和改善，降低企業(yè)的用電成本，提高企業(yè)的用電質(zhì)量，保障企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。

具體來講，企業(yè)高低壓配電網(wǎng)電氣節(jié)能設(shè)計(jì)方案整體可以分為三個(gè)層面對企業(yè)供電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改善，其分別是企業(yè)高壓配電網(wǎng)（10kV側(cè)）、企業(yè)低壓配電網(wǎng)（380V側(cè)）以及整體的監(jiān)控和管理層面。其中在企業(yè)高壓配電網(wǎng)部分中，綜合建立HVHQC電氣節(jié)能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，使用多種電能治理裝置綜合組成，是整個(gè)高壓配電網(wǎng)節(jié)能部分的核心裝置；而在企業(yè)低壓配電網(wǎng)部分則使用以HVC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)作為企業(yè)整體低壓配電網(wǎng)電氣節(jié)能系統(tǒng)的核心結(jié)構(gòu)，其能夠?qū)ζ髽I(yè)配電網(wǎng)低壓側(cè)提供無功連續(xù)補(bǔ)償?shù)碾娔苤卫砑夹g(shù)，對企業(yè)整體的配電網(wǎng)運(yùn)行電能進(jìn)行細(xì)節(jié)上的完善和優(yōu)化；整體的監(jiān)控和管理層面則是指企業(yè)高低壓配電網(wǎng)電氣節(jié)能系統(tǒng)中對整體電氣節(jié)能系統(tǒng)，包括企業(yè)配電網(wǎng)高壓側(cè)以及企業(yè)配電網(wǎng)低壓側(cè)的監(jiān)控和管理結(jié)構(gòu)，其應(yīng)該包括檢測和控制子系統(tǒng)以及監(jiān)測子系統(tǒng)兩個(gè)部分。檢測和控制系統(tǒng)的核心構(gòu)件可以使用數(shù)字控制器，用來針對企業(yè)高低壓配電網(wǎng)電氣節(jié)能系統(tǒng)中無功補(bǔ)償裝置以及電能濾波裝置的實(shí)時(shí)運(yùn)用進(jìn)行檢測和管理，對其運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行及時(shí)的反饋和防治。而監(jiān)測子系統(tǒng)的作用則是負(fù)責(zé)監(jiān)控檢測與控制系統(tǒng)中數(shù)字控制器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，通過對數(shù)字控制器的運(yùn)行過程進(jìn)行監(jiān)控，對數(shù)字器發(fā)出的信號進(jìn)行監(jiān)測以及報(bào)警等。

企業(yè)高低壓配電網(wǎng)電氣節(jié)能系統(tǒng)中蘊(yùn)含的節(jié)能技術(shù)種類主要包括諧波治理技術(shù)和無功補(bǔ)償技術(shù)。

（1）由于企業(yè)在運(yùn)行過程中各種大功率電器的數(shù)量較多，在低壓側(cè)進(jìn)行諧波治理時(shí)會由于低壓負(fù)載較多而產(chǎn)生低壓側(cè)的諧波過大的情況出現(xiàn)，造成企業(yè)在電子計(jì)量儀上的電能使用數(shù)量明顯增多，同時(shí)也對企業(yè)的日常用電質(zhì)量造成一定的影響，長久下去還將引起企業(yè)的電器產(chǎn)生損失并且直接影響到電器的正常使用。因此在企業(yè)高低壓配電網(wǎng)電氣節(jié)能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中將諧波治理技術(shù)加載在企業(yè)高壓配電網(wǎng)電氣節(jié)能系統(tǒng)中，進(jìn)而能夠使用相關(guān)技術(shù)對企業(yè)用電過程中的諧波進(jìn)行有效的治理，在保障企業(yè)正常用電的同時(shí)對電能諧波進(jìn)行治理，減少諧波的污染，也減少了企業(yè)供電系統(tǒng)中電能的無謂損耗。

（2）在企業(yè)高低壓配電網(wǎng)電氣節(jié)能系統(tǒng)中，使用的無功補(bǔ)償技術(shù)主要包含三種種類：第一種是集中補(bǔ)償方法，其是將無功補(bǔ)償裝置設(shè)置在企業(yè)或者地方總降壓變壓器的6-10kV母線上，提高整體供電網(wǎng)絡(luò)的功率因素，進(jìn)而減少企業(yè)整體用電過程中的無功功率損耗，提高企業(yè)的用電質(zhì)量；第二種是分組補(bǔ)償方法，這種方法是將無功補(bǔ)償裝置分別裝在功率因素較低的企業(yè)供電網(wǎng)絡(luò)的母線上，對企業(yè)的用電功率進(jìn)行分散補(bǔ)償，達(dá)到降低用電過程中無功功率損耗的目的；第三種方法是就地補(bǔ)償方法，即將無功補(bǔ)償裝置直接安裝在電動(dòng)機(jī)或者電感性用電設(shè)備附近，就地對企業(yè)用電過程中的無功功率損耗進(jìn)行補(bǔ)償，完成無功補(bǔ)償裝置的設(shè)置目的。總體來講，這三種方法各有各的優(yōu)點(diǎn)，也都有相應(yīng)的缺點(diǎn)，企業(yè)應(yīng)該根據(jù)自身實(shí)際情況綜合選擇或者組合使用，保證企業(yè)高低壓配電網(wǎng)電氣節(jié)能系統(tǒng)的整體優(yōu)化。

3 企業(yè)高低壓配電網(wǎng)電氣節(jié)能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

以HVHQC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和HVC結(jié)構(gòu)為例，對企業(yè)高低壓配電網(wǎng)電氣節(jié)能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行說明：

（1）企業(yè)高低壓配電網(wǎng)電氣節(jié)能系統(tǒng)中使用HVHQC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)作為企業(yè)供電網(wǎng)絡(luò)高壓側(cè)的主要節(jié)能結(jié)構(gòu)，其主要組成部分包括動(dòng)態(tài)治理諧波技術(shù)、無功功率補(bǔ)償技術(shù)以及其他相關(guān)電氣節(jié)能技術(shù)的綜合組成結(jié)構(gòu)，其包括逆變器直流側(cè)整流電路、電壓型逆變器、輸出濾波器、變壓器、基波諧振支路等等結(jié)構(gòu)。作為企業(yè)高低壓配電網(wǎng)電氣節(jié)能系統(tǒng)對應(yīng)企業(yè)供電網(wǎng)絡(luò)高壓側(cè)的主體結(jié)構(gòu)，其需要滿足對企業(yè)用電過程中諧波治理以及無功補(bǔ)償進(jìn)行綜合的補(bǔ)救工作，積極改善企業(yè)供電網(wǎng)絡(luò)中高壓側(cè)配電網(wǎng)的電能質(zhì)量，從企業(yè)供電網(wǎng)絡(luò)的高壓側(cè)實(shí)現(xiàn)對企業(yè)用電進(jìn)行質(zhì)量控制和損耗控制的目的。

（2）企業(yè)高低壓配電網(wǎng)電氣節(jié)能系統(tǒng)中使用HVC系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)作為企業(yè)供電網(wǎng)絡(luò)中低壓側(cè)的主要節(jié)能結(jié)構(gòu)，其包括電壓型逆變器、連接電抗、品閘管模塊、投切電容器組等相關(guān)裝置，其能夠利用整流電路給直流側(cè)電容充電，當(dāng)電流側(cè)電容電壓達(dá)到參考電壓時(shí)立即斷開整流電路并網(wǎng)開關(guān)，對其用電過程中不必要的電能損耗進(jìn)行治理，同時(shí)進(jìn)一步滿足了企業(yè)用電過程中對企業(yè)用電損耗的一些細(xì)節(jié)上的完善和修改，保證企業(yè)的用電質(zhì)量，減少企業(yè)的用電損耗。

結(jié)語

綜上所述，本文對企業(yè)高低壓配電網(wǎng)電氣節(jié)能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容以及其包含的主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的分析。企業(yè)高低壓配電網(wǎng)電氣節(jié)能系統(tǒng)應(yīng)該對企業(yè)高低壓配電網(wǎng)系統(tǒng)有一個(gè)清晰、明確的了解，進(jìn)而設(shè)計(jì)出相應(yīng)的企業(yè)高低壓配電網(wǎng)電氣節(jié)能系統(tǒng)方案，能夠根據(jù)企業(yè)的實(shí)際情況對建設(shè)方案進(jìn)行微量的調(diào)整，保證企業(yè)高低壓配電網(wǎng)電氣節(jié)能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能夠滿足企業(yè)節(jié)能以及供電的雙重要求。

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中圖分類號：TM73

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A