水泥廠供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中仍需優(yōu)化的問(wèn)題

羅風(fēng)立

（中信重工工程技術(shù)有限公司， 河南 洛陽(yáng) 471003）

0 引言

隨著水泥工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高，用電設(shè)備對(duì)電力供應(yīng)的質(zhì)量、穩(wěn)定性、安全性要求越來(lái)越高，提供高質(zhì)量、高可靠性的電力供應(yīng)，是電氣設(shè)計(jì)的最基本要求。且隨著水泥工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，一些新的工藝、技術(shù)被應(yīng)用到實(shí)踐中，也將改變?cè)械脑O(shè)計(jì)要求，例如水泥窯煙氣余熱發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用，將改變?cè)兴鄰S總降變電站只作為用電單位的設(shè)計(jì)模式。對(duì)總降一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)及二次系統(tǒng)設(shè)計(jì)都會(huì)產(chǎn)生影響。本文將對(duì)供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的遇見(jiàn)的新問(wèn)題進(jìn)行敘述，并提出合理、有效的解決方法，希望對(duì)促進(jìn)該設(shè)計(jì)技術(shù)的不斷進(jìn)步，可以起到促進(jìn)作用。

1 水泥供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)該達(dá)到的要求

配電系統(tǒng)的安全性、可靠性是水泥廠乃至各行各業(yè)穩(wěn)定生產(chǎn)的重要保證，如果其設(shè)計(jì)的不合理，就會(huì)對(duì)后期的生產(chǎn)、運(yùn)行、甚至人身安全帶來(lái)隱患，因此加強(qiáng)對(duì)供配電系統(tǒng)的規(guī)范化設(shè)計(jì)非常重要。設(shè)計(jì)時(shí)嚴(yán)格按照規(guī)范要求，對(duì)于規(guī)范中的強(qiáng)制性條文必須執(zhí)行，嚴(yán)把安全底線。

隨著我國(guó)能源消耗的持續(xù)增加，我國(guó)的能源供給情況越來(lái)越緊張，因此加強(qiáng)配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)有助于降低企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的電力消耗，達(dá)到降低水泥企業(yè)經(jīng)營(yíng)成本的效果。

2 當(dāng)前供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的仍存在的一些問(wèn)題

2.1 水泥窯煙氣余熱發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用，使得水泥廠的電力供應(yīng)改為由電網(wǎng)和余熱電站發(fā)電機(jī)共同提供，余熱電站能提供水泥生產(chǎn)線近三分之一用電量，因此在新建的水泥線當(dāng)中應(yīng)充分考慮余熱電站的發(fā)電量，適當(dāng)降低主變的容量，同時(shí)在總降變電站配置無(wú)功補(bǔ)償裝置時(shí)，應(yīng)考慮余熱電站發(fā)電機(jī)發(fā)出無(wú)功功率的補(bǔ)償作用，適當(dāng)降低總降變電站無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)娜萘?，降低設(shè)備的采購(gòu)成本，主變?nèi)萘繙p小，主變得運(yùn)行損耗同樣降低，企業(yè)的運(yùn)行費(fèi)用亦降低。

2.2 在水泥廠的建設(shè)工程中，電纜的采購(gòu)成本約占整個(gè)電氣設(shè)備及材料總價(jià)的三分之一到二分之一，電纜的截面的選型及電纜敷設(shè)直接影響電纜的采購(gòu)成本，合理選擇電纜截面積，優(yōu)化電纜敷設(shè)路徑，對(duì)工程建設(shè)的投資有很大意義。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)低負(fù)荷，或運(yùn)行頻率低的設(shè)備一味的選用大截面電纜，或者對(duì)一些電流不大非主要回路的設(shè)備，錯(cuò)誤的應(yīng)用經(jīng)濟(jì)電流密度進(jìn)行電纜選型，或者對(duì)主要的配電回路選用的經(jīng)濟(jì)電流密度不合理，沒(méi)有區(qū)分發(fā)電企業(yè)，用電企業(yè)、高電價(jià)企業(yè)，低電價(jià)企業(yè)等原因造成電纜截面選擇偏大，或在設(shè)計(jì)電纜敷設(shè)路徑時(shí)，沒(méi)有考慮其他工藝設(shè)備的影響，造成圖紙上路徑與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際現(xiàn)狀不符，而安裝公司按圖施工未能和設(shè)計(jì)人員溝通協(xié)調(diào)，造成電纜敷設(shè)迂回，路徑加長(zhǎng)，造成浪費(fèi)。

2.3 水泥廠照明設(shè)計(jì)中為節(jié)約燈具的一次投入成本選用高耗能或不節(jié)能燈具， 這些燈具雖然發(fā)光效率、照度或者壽命能滿足工程需要，但對(duì)于企業(yè)長(zhǎng)年累月的生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，燈具的高耗能，對(duì)企業(yè)運(yùn)行不經(jīng)濟(jì)。

3 對(duì)上述問(wèn)題提出改進(jìn)措施和建議

3.1 主變的容量選擇要考慮余熱電站發(fā)電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的能力，如果余熱電站穩(wěn)定運(yùn)行能力強(qiáng)，其年運(yùn)行小時(shí)數(shù)能能達(dá)到水泥線的運(yùn)行小時(shí)數(shù)，并考慮其發(fā)電負(fù)荷的波動(dòng)因素，在水泥廠總的計(jì)算負(fù)荷中適當(dāng)減去發(fā)電負(fù)荷，依此選擇主變?nèi)萘浚梢赃_(dá)到很好的經(jīng)濟(jì)效益；另外對(duì)電容器的補(bǔ)償要全局考慮，精確計(jì)算，對(duì)高壓母線的補(bǔ)償、低壓母線的補(bǔ)償、單臺(tái)電動(dòng)機(jī)的就地補(bǔ)償，發(fā)電機(jī)的無(wú)功輸出、大型電機(jī)的變頻器使用情況逐一考慮，避免電容器的不足和過(guò)度配置，補(bǔ)償容量不足造成功率因數(shù)下降，輸電線路損耗增大，電網(wǎng)電壓下降；過(guò)度配置補(bǔ)償裝置會(huì)造成投資增加，并且增加了供電系統(tǒng)的故障隱患點(diǎn)。因此充分計(jì)算、合理配置，在配有余熱電站的情況下，避免過(guò)度配置亦很重要。

3.2 減少電纜投資，亦是減少有色資源的浪費(fèi)，因此在供配電設(shè)計(jì)中，優(yōu)化電纜敷設(shè)路徑縮短供電距離，對(duì)減少電纜投資至關(guān)重要，首先要做到變配電室布置盡量靠近負(fù)荷中心，充分的與工藝專業(yè)、總圖專業(yè)溝通，優(yōu)化配電室的布置，優(yōu)化室外電纜溝、管，橋架的布置，使得電纜的總敷設(shè)量降低，二是電纜敷設(shè)路徑盡可能使用三維軟件設(shè)計(jì)，能對(duì)工藝設(shè)備的布置一目了然，優(yōu)化電纜橋架、電纜溝的走向，避免和工藝管道及設(shè)備沖突，在施工中變更路徑，造成電纜長(zhǎng)度增加；三是精確計(jì)算每個(gè)設(shè)備的工作電流，了解用電設(shè)備運(yùn)行方式，合理選擇電纜的截面積，節(jié)約有色金屬，減少資源浪費(fèi)，降低建設(shè)成本。

3.3 在水泥廠的照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，我們可以采用太陽(yáng)能板照明燈，這些燈白天利用太陽(yáng)能來(lái)進(jìn)行充電，晚上通過(guò)釋放白天存儲(chǔ)的電能來(lái)照明，這會(huì)大大降低在照明上消耗的電能。對(duì)于無(wú)法使用太陽(yáng)能照明系統(tǒng)的地方，我們應(yīng)該使用節(jié)能效果較好的節(jié)能燈具。當(dāng)前LED照明設(shè)備廣泛使用，其采購(gòu)成本已大為下降，在相同照度的情況下，使用LED燈能降低二分之一到三分之二的能耗，其節(jié)能效果顯著如果企業(yè)采用它作為照明設(shè)備，無(wú)疑能大大降低運(yùn)營(yíng)成本。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)水泥工藝和電氣設(shè)備技術(shù)的不斷進(jìn)步，新工藝和新設(shè)備的應(yīng)用，會(huì)使水泥工業(yè)的發(fā)展越來(lái)越節(jié)能，越來(lái)越高效，電氣設(shè)計(jì)仍需在新的環(huán)境下繼續(xù)不斷優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，為保證企業(yè)安全、可靠、穩(wěn)定的運(yùn)行做出貢獻(xiàn)。