淺談冶金企業(yè)供配電系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)

趙適宜

摘 要 隨著可持續(xù)節(jié)能的要求提高，現(xiàn)有的大量傳統(tǒng)配電設(shè)計(jì)已經(jīng)不能滿足發(fā)展需求。本文對(duì)冶金企業(yè)供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行了簡要分析，并集中闡釋了具體的節(jié)能設(shè)計(jì)措施，以供參考。

關(guān)鍵詞 冶金企業(yè);供配電系統(tǒng);節(jié)能設(shè)計(jì)

引言

當(dāng)前電力能源因清潔可再生備受民眾推崇，為了響應(yīng)國家節(jié)能減排的號(hào)召，供配電設(shè)計(jì)中節(jié)能方法研究越來受重視，科學(xué)分析當(dāng)前我國供配電設(shè)計(jì)中存在的問題，優(yōu)化節(jié)能措施，推動(dòng)企業(yè)可持續(xù)的良性發(fā)展，同時(shí)降低用電成本。

1冶金企業(yè)供配電系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化的重要性

冶金企業(yè)電力供配系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)，實(shí)際上就是使用合理的節(jié)能技術(shù)和方法，使得電力資源利用效率達(dá)到最優(yōu)，同時(shí)保證電力供應(yīng)和配電系統(tǒng)達(dá)企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。優(yōu)化冶金企業(yè)供配電系統(tǒng)的節(jié)能措施主要從以下幾方面來考慮[1]：第一，通過降低變壓器的功率來降低能耗和成本，衡量變壓器的額定負(fù)載系數(shù)和實(shí)際負(fù)載系數(shù)時(shí)根據(jù)變壓器本身負(fù)載系數(shù)來判斷;第二，變壓器的損耗與變壓器的負(fù)載率密切相關(guān)，變壓器的負(fù)載系數(shù)直接影響變壓器能否合理、經(jīng)濟(jì)和高效的運(yùn)行。

2供配電設(shè)計(jì)中的節(jié)能方法和措施

供配電系統(tǒng)作為冶金企業(yè)的重要組成部分，是冶金企業(yè)正常運(yùn)行的保障，供配電設(shè)計(jì)科學(xué)與否直接影響著各生產(chǎn)設(shè)備的電能使用情況，影響著企業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)。供配電設(shè)計(jì)涉及的內(nèi)容較多，包括變壓器的選用、設(shè)備的防雷和接地設(shè)計(jì)、導(dǎo)線和電纜的選擇等。作為大型的系統(tǒng)工程，供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要著眼全局，綜合企業(yè)發(fā)展特點(diǎn)、用能設(shè)備實(shí)際情況及規(guī)劃的方向開展針對(duì)性設(shè)計(jì)，同時(shí)在開展供配電設(shè)計(jì)時(shí)，需充分結(jié)合政府要求，充分借鑒國內(nèi)外先進(jìn)節(jié)能方法和措施，優(yōu)化供配電系統(tǒng)。

2.1 冶金企業(yè)供配電系統(tǒng)功率因數(shù)節(jié)能設(shè)計(jì)

對(duì)于冶金企業(yè)供配電系統(tǒng)而言，要想實(shí)現(xiàn)節(jié)能管理工作，就要有效升級(jí)冶金企業(yè)供配電系統(tǒng)功率因數(shù)分析機(jī)制，提升功率因數(shù)的同時(shí)，確保線路無功功率能夠得到集中消耗，從而保證能源利用效率得到優(yōu)化，達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)，為整個(gè)供配電系統(tǒng)的運(yùn)行效率升級(jí)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。需要注意的是，冶金企業(yè)供配電系統(tǒng)需要的就是有功功率，但是，在產(chǎn)生有功功率的同時(shí)，必然會(huì)產(chǎn)生無功功率，對(duì)電能產(chǎn)生電能損耗，為了減少相關(guān)問題產(chǎn)生的影響，必須利用功率因數(shù)較高的設(shè)備，保證無功功率電能損耗數(shù)值得以減少，并積極運(yùn)行系統(tǒng)化監(jiān)督管控策略和維護(hù)機(jī)制，真正提高冶金企業(yè)供配電系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)效性[2-3]。提高功率因素的有以下方式，第一，提高自然功率因數(shù)，即在沒有任何補(bǔ)償情況下，改善用電設(shè)備的功率因數(shù)，有合理選擇異步電機(jī)、避免電力變壓器輕載運(yùn)行、合理采用同步電動(dòng)機(jī)代替異步電動(dòng)機(jī)等方法。第二，采用人工補(bǔ)償無功功率。裝設(shè)無功功率補(bǔ)償設(shè)備進(jìn)行人工補(bǔ)償，常用的無功功率補(bǔ)償設(shè)備是電力電容器，又稱并聯(lián)電容器、移相電容器、靜電電容器。針對(duì)大型電力系統(tǒng)出現(xiàn)大量的容性無功功率情況，進(jìn)行感性無功補(bǔ)償，即吸收無功功率，電力系統(tǒng)中一般的做法是需要在電網(wǎng)中裝設(shè)并聯(lián)電抗器。

2.2 關(guān)于電纜的選擇

電力電纜是冶金企業(yè)供配電系統(tǒng)中輸配電時(shí)的重要組成部分。對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的節(jié)能效果有著舉足輕重的影響。冶金企業(yè)在選擇電力電纜的時(shí)候，首先考慮的是電力電纜的經(jīng)濟(jì)性和安全性。主要考慮電力電纜橫截面面積大小選擇，一般來講，電力電纜的橫截面面積越大，那么電能損耗就越小，在冶金企業(yè)供配電系統(tǒng)線路結(jié)構(gòu)管理工作開展后，若是導(dǎo)線的電纜界面較小，則會(huì)對(duì)供配電系統(tǒng)產(chǎn)生很大的影響，會(huì)嚴(yán)重制約系統(tǒng)的可靠性和運(yùn)行效果，甚至?xí)韲?yán)重的運(yùn)行危險(xiǎn)，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)損失[4]。但是，若是導(dǎo)向的電纜截面較大，盡管能實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)，但是會(huì)集中增加企業(yè)冶金企業(yè)供配電系統(tǒng)方面的投資成本造成企業(yè)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)受到影響，經(jīng)濟(jì)壓力較大。所以在選擇電力電纜的時(shí)候，冶金企業(yè)要根據(jù)線路的導(dǎo)體載流量和經(jīng)濟(jì)電流密度等情況進(jìn)行綜合的考慮，從而選擇最適合自身的電力電纜，最終使冶金企業(yè)達(dá)到節(jié)能和經(jīng)濟(jì)的和諧統(tǒng)一。

2.3 供配電系統(tǒng)線路節(jié)能設(shè)計(jì)

對(duì)于冶金企業(yè)供配電系統(tǒng)而言，線路節(jié)能設(shè)計(jì)工作也十分重要，是決定整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)構(gòu)和管控趨勢(shì)的關(guān)鍵性因素，因此，開展供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要結(jié)合具體問題展開具體分析，結(jié)合實(shí)際需求選擇線路。線路的選擇要對(duì)整體供能項(xiàng)目有明確且充分的考量，配合供配電具體情況予以統(tǒng)籌性設(shè)計(jì)，減少設(shè)計(jì)重點(diǎn)缺失的問題，維護(hù)管理標(biāo)準(zhǔn)和管理效率。首先，考慮優(yōu)化冶金企業(yè)供配電系統(tǒng)電壓等級(jí)，根據(jù)負(fù)荷容量選擇220kV、110kV、10kV、6kV等電壓等級(jí)供電，簡化電壓等級(jí)設(shè)置，最大限度地降低線路電流，減少電網(wǎng)損耗[5]。其次，合理設(shè)置全廠樞紐和區(qū)域變電所選址，根據(jù)用電負(fù)荷中心進(jìn)行設(shè)置，兼顧周邊各生產(chǎn)單元供電，最大限度減少變電所數(shù)量及供電電纜長度，避免電能在線路運(yùn)輸過程中出現(xiàn)損耗問題，減少線路損耗。同時(shí)可兼顧與通訊等共用電纜通道等措施，最大限度地減少變電所和電纜隧道數(shù)量，大幅度降低工程投資。

2.4 對(duì)諧波治理的設(shè)計(jì)

大型冶金企業(yè)由于有大量的整流負(fù)荷，將產(chǎn)生大量的諧波，諧波主要將縮短運(yùn)行設(shè)備壽命，并引起較大的線路損耗。治理諧波通常使用以下措施，在供配電系統(tǒng)中變壓器的繞組采用D，Yn-11型聯(lián)結(jié);對(duì)于一些諧波特別嚴(yán)重的供電區(qū)域采用專用變壓器隔離供電;根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)，在變電所低壓側(cè)補(bǔ)償電容器回路串接適當(dāng)配比的消諧電抗器;采用無源和有源濾波裝置等。

3結(jié)束語

在供配電系統(tǒng)中對(duì)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的要求也越來越重視，這也是為了實(shí)現(xiàn)我國可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略需求，將節(jié)能技術(shù)和供配電技術(shù)各個(gè)環(huán)節(jié)都有效結(jié)合，從全局發(fā)展角度出發(fā)，不斷改善供配電系統(tǒng)，可以最終實(shí)現(xiàn)高效、環(huán)保和可持續(xù)的全廠供配電運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1] 王鵬.電力技術(shù)中的電力節(jié)能技術(shù)應(yīng)用研究[J].低碳世界，2018， （3）：65-66.

[2] 趙琳琳.供配電設(shè)計(jì)中的節(jié)能方法和措施研究[J].信息記錄材料， 2018，19（4）：235-237.

[3] 楊帆.冶金企業(yè)供配電系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].信息記錄材料， 2018，19（4）：55-56.

[4] 張林沖.數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)分析[J/OL].現(xiàn)代信息科技[2018-05-12].

[5] 張寧.樓宇自控系統(tǒng)中節(jié)能控制措施初探[J].通信電源技術(shù)，2018， 35（1）：173-174.