王三功 牛戰(zhàn)秋

作者通聯(lián)：海馬轎車有限公司生產(chǎn)服務(wù)部能源管理科 鄭州市東經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)第十七大街1689號(hào) 450016

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一、存在的問題

某新建汽車廠供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)容量為29720kV·A，投產(chǎn)后實(shí)際最大負(fù)荷約為8000kV·A，基本電費(fèi)按最大需量收取。供電行業(yè)規(guī)定，實(shí)際需量小于總?cè)萘康?0%，最大需量按總?cè)萘?0%計(jì)算，因此每月基本電費(fèi)約為33萬元。根據(jù)公司發(fā)展規(guī)劃，需要增加新車型，焊接線需要配套動(dòng)力，按照常規(guī)做法需相應(yīng)增加動(dòng)力配套設(shè)施，按規(guī)模需要增加1臺(tái)2000kV·A變壓器、高壓電纜及高低壓成套配電設(shè)備，投資約160萬元。工廠原有兩條焊接生產(chǎn)線，已配套兩臺(tái)容量為1600kV·A和2000kV·A的變壓器，根據(jù)后道工序生產(chǎn)能力和人員配置，3條生產(chǎn)線（含新生產(chǎn)線）最多開啟兩條生產(chǎn)線。因此如果新焊接線再增加配電變壓器，則至少有1臺(tái)變壓器空載，不僅大幅增加固定投資和后期運(yùn)行費(fèi)用，而且系統(tǒng)原本很低的負(fù)荷率會(huì)進(jìn)一步下降，系統(tǒng)資源嚴(yán)重浪費(fèi)。鑒于系統(tǒng)總?cè)萘窟h(yuǎn)大于目前總需求，系統(tǒng)有條件在不增加容量情況下，通過優(yōu)化資源滿足生產(chǎn)需求。

二、配電系統(tǒng)優(yōu)化

1.可行性分析

通過分析各種情況下的生產(chǎn)需求，3條焊接線總配電需求容量最大約為3800kV·A，現(xiàn)有兩臺(tái)變壓器容量和為3600kV·A。并且由于短路阻抗不同，簡單并列通過參數(shù)計(jì)算，保證兩臺(tái)都不超載，則允許總輸出容量為3534kV·A，不能滿足生產(chǎn)最大需求。因此不增加配電容量，現(xiàn)有資源不足以滿足3條焊線工作需要?？紤]到整個(gè)配電系統(tǒng)有幾臺(tái)2000kV·A變壓器長期負(fù)荷率不足20%，如果選擇1臺(tái)短路阻抗合適的變壓器替換焊接線的1600kV·A變壓器，兩臺(tái)2000kV·A變壓器并列運(yùn)行供給3條生產(chǎn)線，則可解決問題。

2.優(yōu)化方案

圖1 優(yōu)化后的焊接線配電系統(tǒng)

目前沖壓車間1臺(tái)2000kV·A變壓器基本符合調(diào)換要求，最大使用負(fù)荷不足800kW，平均功率在400kW左右，短路阻抗與焊接線2000kV·A變壓器基本一致；兩臺(tái)2000kV·A變壓器在技術(shù)上滿足變壓器并列運(yùn)行要求，接線方式一致，變比相等，短路阻抗和容量接近。而且焊接兩路電源10kV側(cè)引自同一高壓母線，并列運(yùn)行技術(shù)上沒有問題。通過變壓器銘牌參數(shù)計(jì)算，在都不過載情況下，兩臺(tái)變壓器并列后總額定容量相當(dāng)于3990kV·A，可滿足生產(chǎn)需要，且基本不浪費(fèi)資源。

3.優(yōu)化實(shí)施

變壓器調(diào)換后，在低壓側(cè)增加兩面2000A低壓出線開關(guān)，分別連接現(xiàn)場(chǎng)封閉母線，形成兩臺(tái)變壓器并列供電（圖1）。

三、效果

優(yōu)化后的焊接線配電系統(tǒng)投用后，觀察負(fù)荷分配正常，任意兩條焊線同時(shí)生產(chǎn)，未出現(xiàn)單臺(tái)變壓器過載現(xiàn)象，達(dá)到預(yù)期效果。節(jié)約變配電設(shè)備投資約150萬元，安裝施工費(fèi)用20萬元，每年基本電費(fèi)節(jié)約26.8萬元。由于低壓側(cè)具備聯(lián)絡(luò)功能，使運(yùn)行方式控制更加靈活，在某些特殊情況下可停運(yùn)1臺(tái)變壓器，進(jìn)一步減少基本電費(fèi)和空載損耗。

有些新項(xiàng)目在設(shè)計(jì)時(shí)可能由于一些現(xiàn)實(shí)因素導(dǎo)致設(shè)計(jì)偏大，系統(tǒng)資源利用率多存在偏低現(xiàn)象，為此可在后期對(duì)系統(tǒng)資源進(jìn)行有效開發(fā)利用，降低企業(yè)運(yùn)營成本。