云南曲靖呈鋼鋼鐵（集團(tuán)）有限公司 云南 曲靖 655100

電力能源是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和人類生活的主要能源和動(dòng)力。而鋼鐵企業(yè)不能沒有供電系統(tǒng)，鋼鐵企業(yè)的供電通常意味著鋼鐵企業(yè)設(shè)備所需的電能的供應(yīng)和分配。在鋼鐵企業(yè)，電能的重要性在于，在工業(yè)生產(chǎn)的電氣化之后，它大大提高了生產(chǎn)效率，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工人的勞動(dòng)條件，促進(jìn)生產(chǎn)自動(dòng)化。另一方面，電力供應(yīng)中斷可能對(duì)工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生嚴(yán)重影響，如對(duì)大型設(shè)備的損壞，大量產(chǎn)品的老化，人員傷亡等等。為了保證物質(zhì)安全，可靠的供電，先進(jìn)的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的合理，需要優(yōu)化鋼鐵企業(yè)配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)該是綜合的，平衡的，考慮到全球的情況下，通過研究負(fù)荷性質(zhì)，容量，合理確定地區(qū)供電的工程技術(shù)特點(diǎn)和條件，合理確定設(shè)計(jì)方案。根據(jù)建設(shè)特點(diǎn)，規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，應(yīng)該盡快加入，主要是在不久的將來，長期發(fā)展。此外，供配電系統(tǒng)應(yīng)采用符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)的高效、低成本和高技術(shù)電器產(chǎn)品。因此，可以實(shí)現(xiàn)鋼鐵企業(yè)安全、可靠、良好和經(jīng)濟(jì)的供電。為了滿足日益增長的電力需求，鋼鐵企業(yè)要注重通過改善供配電網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)來引進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)，以及有效地為人們的日常生活提供電力。在科技水平不斷提高的情況下，自動(dòng)化技術(shù)在鋼鐵企業(yè)的供配電網(wǎng)絡(luò)中得到廣泛應(yīng)用，在發(fā)展電力系統(tǒng)方面發(fā)揮了重要作用，并為鋼鐵企業(yè)的發(fā)展提供了機(jī)會(huì)。

1 鋼鐵企業(yè)配電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化技術(shù)概述

自動(dòng)化分配系統(tǒng)允許與主機(jī)和相關(guān)的終端機(jī)械維護(hù)設(shè)備連接到工作站點(diǎn)，對(duì)服務(wù)器進(jìn)行集中管理，不影響?yīng)毩⒌慕K端服務(wù)。在以前的分配系統(tǒng)中，隔離系統(tǒng)的壽命對(duì)分配網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)作至關(guān)重要。由于環(huán)境和人的影響，絕緣設(shè)備在工作過程中老化，如果不及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理，這可能會(huì)影響到環(huán)境和人的健康。在某種程度上，分配風(fēng)險(xiǎn)增加，不利于分配網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全。使用自動(dòng)分配系統(tǒng)使鋼鐵企業(yè)能夠通過計(jì)算機(jī)智能控制進(jìn)行數(shù)據(jù)測量，從而使其能夠進(jìn)行電測。及時(shí)獲得關(guān)于配電裝置各部件損壞的信息，方便配電系統(tǒng)服務(wù)人員的工作，提高電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的使用壽命。此外，在供配電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過程中采用自動(dòng)分配技術(shù)有助于便利電網(wǎng)的維護(hù)和修理，在其中發(fā)揮了積極作用，在一定程度上可以保證供電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行[1]。

2 鋼鐵企業(yè)供配電系統(tǒng)的特點(diǎn)

2.1 用電負(fù)荷高度集中、密度大

鋼鐵企業(yè)的設(shè)備很多，其中大多數(shù)是使用電能，是一個(gè)高成本、高消耗的行業(yè)，2016年，鋼鐵行業(yè)的總能源消耗占全國總能源消耗的18%，約占全國總電力消費(fèi)的13.36%。大型鋼鐵企業(yè)的能源消耗占總發(fā)電成本的30%，發(fā)電成本約占總發(fā)電成本的10%。在煉鋼企業(yè)電負(fù)荷高的情況下，例如寶鋼電網(wǎng)，寶鋼位于富錦路以北和江楊北路以東的寶山區(qū)北部。面積大概在15平方公里，主變壓器220kV的總功率為1700兆瓦，工廠內(nèi)建了一座發(fā)電廠，總功率為1200兆瓦，這相當(dāng)于上?？傠娏ο牧康?0%，幾乎相當(dāng)于中等城市平均電力消耗量水平。這些年來，由于冶金工業(yè)的迅速發(fā)展，許多鋼鐵企業(yè)進(jìn)行了大規(guī)模的規(guī)模改造。而配電系統(tǒng)沒有經(jīng)過改造，所以主變壓器的負(fù)荷急劇增加，其中大多數(shù)在極限運(yùn)行狀態(tài)下工作，負(fù)荷大，出現(xiàn)故障的頻率很高。

2.2 高電壓、高功率用電設(shè)備多

鋼鐵企業(yè)因生產(chǎn)需要，擁有大量不同類型的設(shè)備，包括普通照明，空調(diào)等普通家用電器，以及功率強(qiáng)大的發(fā)動(dòng)機(jī)，典型的工業(yè)電氣設(shè)備，以及電爐，氧氣機(jī)和其他超大型電氣設(shè)備，因此，電源電壓水平較高，有220kV，110kV，35kV，10kV，6kV，0.4kV等多個(gè)等級(jí)，配電網(wǎng)的布局復(fù)雜。根據(jù)不同的電力供應(yīng)系統(tǒng)，必須使用不同的計(jì)算方法來配置各種微型機(jī)器的保護(hù)裝置。例如：電動(dòng)機(jī)負(fù)載一般需要電動(dòng)機(jī)的特殊保護(hù)，超過2000kW電動(dòng)機(jī)需要電動(dòng)機(jī)的差動(dòng)保護(hù)配置，變壓器的整流器在安裝保護(hù)值時(shí)，應(yīng)配置防止熱量過負(fù)荷的保護(hù)，并結(jié)合變壓器的加熱曲線、過濾器和補(bǔ)償線圈等設(shè)備應(yīng)配置以防電流不平衡或電壓不平衡的情況下加以保護(hù)；這類設(shè)備在電力系統(tǒng)變電站中是不具備的。因此，在分廠供電管理系統(tǒng)的框架內(nèi)，它的視察員將不得不應(yīng)付非常繁重的工作量，而且在目前的情況下，在效率下降的情況下，只有通過自動(dòng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，控制和支持少數(shù)檢查員加以輔助，分配供電系統(tǒng)才能得到適當(dāng)?shù)墓芾怼?/p>

2.3 用電設(shè)備安全要求高

在上述情況下，電力設(shè)備包括大量的高精度，連續(xù)的生產(chǎn)負(fù)荷，如軋鋼機(jī)、高爐、電爐、卸料機(jī)等，在電壓急劇下降或電力損耗的情況下，會(huì)造成重大經(jīng)濟(jì)損失。例如，冷軋廠的電壓突然下降，工廠停工超過10小時(shí)，經(jīng)濟(jì)損失超過1000萬元。在寶鋼三熱軋帶鋼工程項(xiàng)目中，由于整個(gè)軋機(jī)線是從日本的TMEIC產(chǎn)品借用的，日本對(duì)電氣設(shè)備的安全要求非常高，因?yàn)檐垯C(jī)變頻設(shè)備非常敏感，因此，在電壓降到85%以下時(shí)，必須刪除電源，而我們的總低壓設(shè)定在75%以下。此外，IGBT設(shè)備非常敏感和易受傷害，如果電網(wǎng)發(fā)生故障，需要排除電力，則必須向IGBT發(fā)出指令，為了給它足夠的時(shí)間來關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)和關(guān)閉開關(guān)，并使昂貴的IGBT設(shè)備的燃燒復(fù)雜化，導(dǎo)致其設(shè)備發(fā)生損壞等情況，這也導(dǎo)致最低斷電時(shí)間增加了100mS，這在電力系統(tǒng)中是被禁止的[2]。

3 鋼鐵企業(yè)配電系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)技術(shù)分析

3.1 鋼鐵企業(yè)配電系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的功能

首先，鋼鐵企業(yè)配電網(wǎng)的自動(dòng)化技術(shù)起著數(shù)據(jù)處理的作用，并在數(shù)據(jù)一體化方面發(fā)揮了積極作用。隨著科技的發(fā)展，自動(dòng)化水平大大提高，自動(dòng)化技術(shù)中的數(shù)據(jù)處理功能得到進(jìn)一步加強(qiáng)。目前，鋼鐵企業(yè)自動(dòng)化配電網(wǎng)系統(tǒng)已經(jīng)能夠使用數(shù)據(jù)來管理復(fù)雜的設(shè)施和解決問題。通過建立空間模型的分布過程中的實(shí)際問題。同時(shí)，數(shù)據(jù)整合有助于數(shù)據(jù)交換，通過滿足能源需求，以高峰期形式合理分配能源，減少能源消耗。其次，鋼鐵企業(yè)配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)能夠提供安全穩(wěn)定的配電系統(tǒng)。在配電過程中，自動(dòng)化配電技術(shù)可起到自動(dòng)觀察的作用，對(duì)電氣設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行實(shí)行監(jiān)督，首次發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)潛在問題，有效避免發(fā)生故障，在不損害環(huán)境或人類活動(dòng)的情況下，對(duì)人類活動(dòng)造成的損害進(jìn)行補(bǔ)救；同時(shí)，自動(dòng)化的分配技術(shù)能夠保存數(shù)據(jù)信息并提供企業(yè)決策的完整信息。一旦出現(xiàn)危險(xiǎn)信號(hào)，該系統(tǒng)就迅速作出反應(yīng)，并提供安全和穩(wěn)定的系統(tǒng)，以避免發(fā)生事故。

3.2 鋼鐵企業(yè)配電系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)技術(shù)支持

基于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的鋼鐵企業(yè)配電系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化裝置，在現(xiàn)代控制技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)的基礎(chǔ)上，保護(hù)和控制變壓器配電站的電力系統(tǒng)，這是傳統(tǒng)的電力自動(dòng)化模式的重要改革。其應(yīng)用徹底改變了傳統(tǒng)繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)模式，大大提高了變壓器配電站的安全性，減少了機(jī)器和人出錯(cuò)的可能性，減少了復(fù)雜維修工作的負(fù)擔(dān)。在鋼鐵企業(yè)配電系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化的基礎(chǔ)上，可以繼續(xù)在工廠內(nèi)建立變壓器分配自動(dòng)化綜合系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)自動(dòng)化。因此，大大降低工廠變壓器系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用，提高交配工廠系統(tǒng)工作的安全性和經(jīng)濟(jì)性[3]。

4 結(jié)束語

隨著20世紀(jì)90年代末電氣系統(tǒng)變壓器自動(dòng)化綜合系統(tǒng)技術(shù)的迅速發(fā)展，鋼鐵企業(yè)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)也把配電網(wǎng)自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)技術(shù)研究擺在首位，目前正處于實(shí)施和發(fā)展階段。本文針對(duì)鋼鐵企業(yè)供電系統(tǒng)特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)分析，以及它們與電氣系統(tǒng)的不同點(diǎn)，根據(jù)這些點(diǎn)對(duì)綜合自動(dòng)分配系統(tǒng)提出了基本的功能要求，特別是描述了相關(guān)的特點(diǎn)和特殊的設(shè)計(jì)需要是如何實(shí)現(xiàn)的，這些工作提升了對(duì)應(yīng)裝置的性能和工作可靠性。