給水變電所及發(fā)電廠供電負(fù)荷優(yōu)化策略及實(shí)施

高守龍

（本鋼板材股份有限公司能源總廠，遼寧本溪 117021）

前言

在鋼鐵企業(yè)能源消耗中，電力是最重要的能源消耗之一。在中國鋼鐵工業(yè)的能源消耗結(jié)構(gòu)中煤炭占69.9%，電力占26.40%，燃油占3.2%，天然氣占0.5%。本鋼2017年度電費(fèi)支出預(yù)計(jì)達(dá)到45億元，占總消耗的30%，超過行業(yè)平均水平。因此如何提高自發(fā)電量，合理使用電能，是本鋼降低能源消耗的當(dāng)務(wù)之急。

1 本鋼板材電網(wǎng)結(jié)構(gòu)與現(xiàn)狀

1.1 給水變電所供電現(xiàn)狀

給水變電所有2臺(tái)40 MVA變壓器，同時(shí)運(yùn)行，變電所10 kV系統(tǒng)接有發(fā)電廠的15 MW和25 MW發(fā)電機(jī)，給水變電所的負(fù)荷，一般情況下約22 MVA，缺少約15 MVA的負(fù)荷，目前限制25 MW發(fā)電機(jī)的發(fā)電量，使給水變電所不產(chǎn)生或少產(chǎn)生上網(wǎng)電量。

1.2 薄板變電所供電現(xiàn)狀

薄板變電所有2臺(tái)31.5 MVA變壓器，一運(yùn)一備；66 kV兩回線路接至本鋼發(fā)電廠高壓車間（66 kV系統(tǒng)），薄板變電所一般情況下負(fù)荷約13 MVA。

1.3 氧氣廠8#制氧機(jī)10 kV的供電現(xiàn)狀

氧氣廠8#制氧機(jī)10 kV由相鄰的能源總廠濱河變電所的10 kV系統(tǒng)供電，2回路電源，電纜回路，氧氣廠8#制氧機(jī)的低壓氮壓機(jī)接在8#制氧機(jī)10 kV系統(tǒng)I段母線，電機(jī)額定功率7.3 MW。本鋼電網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖1。

圖1 本鋼自備電廠與市電結(jié)構(gòu)

2 存在問題

2.1 給水變電所

接到給水變電所的發(fā)電廠25 MW發(fā)電機(jī)（33#發(fā)電機(jī)）承擔(dān)市區(qū)居民的冬季供暖職能，為保證冬季供暖效果，發(fā)電廠的25 MW發(fā)電機(jī)必須工作在額定發(fā)電量的運(yùn)行狀態(tài)，期間將產(chǎn)生15 MVA/日左右的上網(wǎng)電量。

2.2 氧氣廠8#制氧機(jī)

氧氣廠8#制氧機(jī)的低壓氮壓機(jī)接在8#制氧機(jī)10 kV系統(tǒng)I段母線，電機(jī)額定功率7.3 MW，每日從電業(yè)局受電約7.3 MW×0.85=6.205 MW。

2.3 發(fā)電廠新三電車間

發(fā)電廠新三電車間改造后，10 kV系統(tǒng)由2臺(tái)25 MW發(fā)電機(jī)和5#高爐10 MW發(fā)電機(jī)（TRT）組成，負(fù)荷多出10 MW左右。

3 解決辦法

根據(jù)實(shí)際情況，進(jìn)行調(diào)研分析，擬定兩套方案：

（1）根據(jù)給水變電所附近的負(fù)荷分布情況，考慮將薄板變電所的負(fù)荷經(jīng)66 kV線路遷至給水變電所66 kV系統(tǒng)，給水變電所的2臺(tái)40 MVA變壓器變成升壓變壓器運(yùn)行。

（2）氧氣廠8#制氧機(jī)的低壓氮壓機(jī)接在濱河變10 kV系統(tǒng)Ⅰ段母線，電機(jī)額定功率7.3 MW，將低壓氮壓機(jī)（額定功率7.3 MW）改由發(fā)電廠3#變電所10 kV供電。

4 取得的經(jīng)濟(jì)效益

4.1 薄板變電所66 kV電源遷移到給水變電所

經(jīng)估算發(fā)電廠33#機(jī)不限制發(fā)電量與現(xiàn)在的發(fā)電量相比較，每年公司可少支出成本3134萬元，考慮薄板變電所負(fù)荷為沖擊負(fù)荷，所以，對(duì)上述數(shù)據(jù)按80%計(jì)算，發(fā)電廠33#機(jī)不限制發(fā)電量與現(xiàn)在的發(fā)電量相比較，每年公司可少支出成本2507萬元。

4.2 氧氣廠8#制氧機(jī)的低壓氮壓機(jī)

氧氣廠8#制氧機(jī)的低壓氮壓機(jī)年工作時(shí)間約為7800 h，氧氣廠8#制氧機(jī)的低壓氮壓機(jī)額定功率為7.3 MW，計(jì)算負(fù)荷約為7.3 MW×0.85=6.205 MW，將氧氣廠8#制氧機(jī)的低壓氮壓機(jī)目前由能源總廠濱河變電所供電遷至發(fā)電廠高壓車間，可以減少公司從電力系統(tǒng)受電電量約4.8399×103萬kW·h。

系統(tǒng)改造投資890萬元，當(dāng)年收回成本。

5 結(jié)語

在能源日趨緊張的今天，如何合理使用能源，最大限度降低企業(yè)生產(chǎn)成本，是每個(gè)企業(yè)都必須研究的課題。本鋼通過電網(wǎng)優(yōu)化改造，最大限度發(fā)揮自發(fā)電機(jī)組的發(fā)電能力，減少購電成本，投入少，產(chǎn)出大，為企業(yè)創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。