冶金企業(yè)中供配電系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)改革措施研究

段菁菁

（沈陽鋁鎂設(shè)計研究院有限公司，遼寧 沈陽 110001）

當今社會，電能已經(jīng)成為人們生產(chǎn)生活中必不可少的一項資源，是人們生活和工作能夠正常開展的重要保障，電力需求隨著經(jīng)濟社會的迅猛發(fā)展也在日益增加，對其質(zhì)量要求相應(yīng)的也在逐漸提高。于是，更多發(fā)電廠積極投入了建設(shè)，目前，國家大力推行節(jié)能減排建設(shè)，供電行業(yè)亟需提高配電線路節(jié)能降耗的技術(shù)水平，有效優(yōu)化電力資源的利用率，才能提升企業(yè)發(fā)展的經(jīng)濟效益，同時，滿足國家經(jīng)濟發(fā)展需要[1-3]。

1 冶金企業(yè)供配電系統(tǒng)電氣節(jié)能技術(shù)措施的基本原則分析

在冶金企業(yè)供配電系統(tǒng)的運行過程中，管理者和相關(guān)的工作人員務(wù)必要遵循如下基本準則，由此實現(xiàn)節(jié)能效果，具體來說。第一，秉持經(jīng)濟、適用的原則。在保證冶金企業(yè)穩(wěn)定運行的情況下，落實供配電系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)措施，從真正意義上減少供配電系統(tǒng)的運作成本，提升用電效率而不是單純的為了節(jié)能而無法具有實踐性。第二，秉持實事求的基本準則原則。為了達到利潤最優(yōu)的目標，冶金企業(yè)應(yīng)該結(jié)合自身情況，就要通過電能損耗的數(shù)據(jù)監(jiān)控和分析找到存在損耗的源頭，探尋針對性的節(jié)能措施，逐漸落實工廠供配電系統(tǒng)的節(jié)能工作。第三，秉持最優(yōu)化的基本準則。伴隨“生態(tài)文明建設(shè)”“綠色可持續(xù)發(fā)展”觀念地逐步深化，我國在進行冶金企業(yè)供配電系統(tǒng)設(shè)計的過程中，會把節(jié)能降耗居于第一位，采取新型的技術(shù)手段，大范圍地引入先進的節(jié)能、環(huán)保技術(shù)和設(shè)備，例如應(yīng)用永磁接觸器，電機變頻控制節(jié)能技術(shù)等，達到縮減企業(yè)的電能損耗量的目的。

2 冶金企業(yè)電氣工程供配電系統(tǒng)設(shè)計的主要工作

2.1 高壓配電系統(tǒng)的設(shè)計

冶金企業(yè)由于本身電氣工程需求量高且集中度高，因此要求對電氣工程進行良好設(shè)計，以滿足整體運行的需求。由于冶金企業(yè)對電力資源使用設(shè)備較多，故使用電源均為兩路獨立10kV電源，兩路電源互為補充，有助于提高用電安全性和使用效果。由于高壓配電系統(tǒng)在電氣工程中占據(jù)重要的地位，是滿足用電需求和安全性的關(guān)鍵。一般而言，高壓配電系統(tǒng)主要采用單母線分段接線方式，以便在線路使用過程中可達到自動切換。彼此之間還能作為對方的備用電源，在其中一條線路出現(xiàn)問題后，及時啟動，滿足用戶用電需求。因此，其是保障電力運行效果的關(guān)鍵。

2.2 低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計

在整個冶金企業(yè)電氣項目中，低壓配電系統(tǒng)是非常關(guān)鍵的。它扮演著供電系統(tǒng)的角色，它的正常運行，才能確保冶金企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的使用效果。所以，針對這一系統(tǒng)，必須采取多種有效的防護措施，使構(gòu)成系統(tǒng)的各個部分能夠穩(wěn)定、可靠的運行，降低不必要的損失。低壓配電系統(tǒng)主要有：IT系統(tǒng)、TT系統(tǒng)、TN系統(tǒng)等。在380/220V（中性點直接接地）系統(tǒng)中采用TN-S系統(tǒng)。由于低壓配電系統(tǒng)內(nèi)的電流電壓易遭受外部環(huán)境的影響而出現(xiàn)突發(fā)事件，影響供電工作的安全性。接地保護就尤為重要必須要在施工設(shè)計時進行科學(xué)的安排和設(shè)計，才能實現(xiàn)更好的保護效果。為防止供電線路導(dǎo)入的雷電波、操作過電壓、感應(yīng)過電壓等引起的過電壓對開設(shè)備造成的損害采用過電壓保護器保護。對于防雷擊電磁脈沖，在配電柜進線處裝設(shè)Ⅰ級電涌保護器，在下一句配電箱進線處裝Ⅱ級電涌保護器。一旦冶金企業(yè)出現(xiàn)了電力泄露的情形，便有可能對整個冶金企業(yè)中的人群帶來危險。因此，要求我們針對工廠配電系統(tǒng)設(shè)計時，尤其要關(guān)注漏電設(shè)施。漏電斷路器作為冶金企業(yè)配電系統(tǒng)用于防漏電的一項關(guān)鍵措施，能起到提高整體使用效果，防止漏電對工作人員造成觸電危害的作用。

3 優(yōu)化措施分析

3.1 降低線路輸電損耗程度

供電半徑是影響線損的因素之一，所以合理布局工廠配電網(wǎng)，盡量將配電變壓器設(shè)置在冶金企業(yè)的負荷中心，縮短電源與用電負荷的距離。線路的損耗是隨著線路的長度、運行電流的增大而增大的，對于負荷集中的線路可以采取分流的方式，通過增加線路出線的方式降低線路的負荷電流，減少線路線損。導(dǎo)線截面積的大小也是影響線損的因素之一，通常為了減少線路壓降和線路損耗應(yīng)該選用截面積大的導(dǎo)線，但是這不僅要從企業(yè)經(jīng)濟投入角度考慮，同時根據(jù)一些研究表明，當導(dǎo)線截面積達到一定程度時，導(dǎo)線截面積繼續(xù)增大，電壓降和線路損耗的減小程度就不明顯了；線路的損耗不僅與線路的電阻有關(guān)還與線路的阻抗、線路長度有關(guān)，阻抗與導(dǎo)線的截面積幾乎無關(guān)，所以不可一味的增加導(dǎo)線的截面積來降低損耗，必須通過線路壓降、發(fā)熱、電阻、阻抗、經(jīng)濟電流密度等綜合考慮。隨著變頻設(shè)備和照明設(shè)備中鎮(zhèn)流器的大量運用，造成系統(tǒng)中高次諧波增加以及系統(tǒng)三相電流不平衡都會導(dǎo)致中性線電流增大，所以在實際工作中應(yīng)該摒棄傳統(tǒng)的線路配置方式，可增加中性線導(dǎo)線的截面積，減小線路損耗。生產(chǎn)車間的電動機等感性負載大量使用，導(dǎo)致功率因數(shù)下降，如果無功功率在車間等局部地方得不到補償將會導(dǎo)致無功環(huán)流在線路中運行，不僅造成線路損耗加大還嚴重影響了供電質(zhì)量，所以采取并聯(lián)電容器等措施進行補償，提高功率因數(shù)也是減少線路損耗的措施之一。最后，優(yōu)化導(dǎo)線的連接方式。在聯(lián)結(jié)導(dǎo)線的過程中，相關(guān)的工作人員要盡可能選取線夾連接手段，不要采取纏繞連接的手段、盡量避免銅鋁相接。盡可能地采取鋁銅過渡線夾，在正式裝配之前，相關(guān)的工作人員要處置好導(dǎo)線或者設(shè)備線夾，防止出現(xiàn)銹蝕問題，在安裝的過程中要確保其連接的穩(wěn)固性。

3.2 電氣設(shè)備低壓斷路器的選擇

在現(xiàn)代冶金企業(yè)發(fā)展中，由于照明系統(tǒng)、供電系統(tǒng)必須要以低壓斷路器對主體電器進行控制和保護，所以低壓斷路器的安全性和可靠性就尤為重要。與傳統(tǒng)的保險絲和閘刀相比較來看，低壓斷路器具有更全面的保護功能，能夠?qū)Ξ斍白冸娝约皠恿φ彰飨到y(tǒng)提供最廣泛的保護功能。根據(jù)電源的種類，電氣設(shè)備低壓斷路器可以分為直流和交流兩種斷路器，根據(jù)結(jié)構(gòu)類型又可以分為封閉式和框架式兩種斷路器。當空氣開關(guān)中安有失壓保護裝置，一旦電壓降低到了額定電壓的50～60%，就必須對不重要的用戶予以切除，否則就有可能導(dǎo)致電動機燒壞或者是電網(wǎng)電壓無法恢復(fù)，而這種失壓保護會馬上啟動，造成欠壓脫扣線圈在線電壓上并聯(lián)，等到電壓恢復(fù)正常供電時會吸住銜鐵。當電壓降至額定電壓的50～60%時，吸力沒有彈簧的拉力大時，銜鐵就會撞擊鎖扣，斷開觸頭。所以低壓斷路器最主要的目的就是對線路的保護，根據(jù)保護對象的不同還可以采取具有針對性的保護措施。。

3.3 硬件性能指標

通過加強網(wǎng)絡(luò)自動化系統(tǒng)的運行水平，在供配電的分配比例作為前提依據(jù)，對硬件性能指標實現(xiàn)電力監(jiān)控和微機保護。根據(jù)電力系統(tǒng)中對電路布線的合理應(yīng)用，使得電力監(jiān)控儀表得以實現(xiàn)，傳感器內(nèi)的電壓電流根據(jù)線路設(shè)計的自動化調(diào)配能夠?qū)敵龅碾娏﹄妷鹤龀龊侠淼呐浔?。通過對開關(guān)位置的合理監(jiān)測，能夠遠程實現(xiàn)開關(guān)，開關(guān)控制中的分與合的有效控制，是供配電自動化控制系統(tǒng)中最為關(guān)鍵性的硬性性能指標。通過對傳輸數(shù)據(jù)的全程監(jiān)測，對電流、電壓、有無功率和電量等都能輕松讀取其參數(shù)值。其次，微機保護功能裝置也是供配電自動化控制系統(tǒng)的中最為重要的裝置之一，其涉及保護功能、通信功能、診斷功能以及電力系統(tǒng)監(jiān)測功能。繼電保護以及有無欠電壓的功能保護都屬于保護功能，對電流是否過載都可以實現(xiàn)實時監(jiān)測和故障診斷。

3.4 合理規(guī)劃、優(yōu)化電網(wǎng)

冶金企業(yè)電網(wǎng)的規(guī)劃要遵循科學(xué)發(fā)展觀，相關(guān)管理人員和工作人員要因地制宜、因時制宜，對電網(wǎng)進行統(tǒng)籌規(guī)劃，協(xié)調(diào)各環(huán)節(jié)之間的矛盾、調(diào)整整體結(jié)構(gòu)、發(fā)揮電網(wǎng)的最優(yōu)功能與配置，做出最科學(xué)合理的決策。在規(guī)劃電網(wǎng)分布的時候，應(yīng)該考慮到，如果是在范圍和規(guī)模較大的供電背景下，電力系統(tǒng)和輸配電線路就會更加復(fù)雜，此時，需要采集有效信息，運用集約化的技術(shù)手段，提升電網(wǎng)調(diào)試的整體效果。冶金企業(yè)在規(guī)劃電網(wǎng)時，可以盡可能地采用自動化管理以及在線檢測等系統(tǒng)化管理方式，以此降低不必要的損耗和能源浪費，比如，推薦使用計算機設(shè)備來計算和分析電力輸送情況，如若期間檢測到不正常的指標，可以借此計算方法來降低損耗，同時，采用自動化系統(tǒng)自動生成電力輸送過程的運行曲線圖，保證其在最佳運行狀態(tài)運行，以此維持正常經(jīng)濟運行。其次，配電線路的運行也要重視無功技術(shù)補償，特別是在諧波現(xiàn)象頻繁在電容器系統(tǒng)中出現(xiàn)時，通過選擇恰當?shù)奈恢?，安裝濾波器等設(shè)備進行串聯(lián)補償，提高線路設(shè)備的穩(wěn)定性，有效防止諧波對電力設(shè)備和供電系統(tǒng)造成的損耗。

3.5 選擇使用適當?shù)男滦驮O(shè)備

首先，要綜合多方因素，選擇最合適的導(dǎo)線。在設(shè)計輸配電線路時，要盡可能高于標準等級一級的導(dǎo)線截面，要擅用發(fā)展的眼光看待事物，截面較大的導(dǎo)線可以降低輸配電過程中產(chǎn)生的線路損失，從而節(jié)約成本，減少無功電流，實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。隨著科技的發(fā)展，越來越多的高新產(chǎn)品被投入使用，我們要慎重選擇最科學(xué)合理且合適的設(shè)備，來推動配電線路節(jié)能降耗的大力發(fā)展，打造資源節(jié)約型社會。其次，通過設(shè)備更新，應(yīng)用節(jié)能型變壓器，結(jié)合用戶特點，采用變壓器合理的經(jīng)濟運行模式。變壓器在輸配電工作中有著舉足輕重的作用，變壓器在實際的輸配電線路運行工作中會消耗部分電力資源，目前，我國沿用的仍是傳統(tǒng)的變壓器，這一類型已經(jīng)不再能滿足當前電力資源輸送的要求，亟需進一步優(yōu)化和改善變壓器類型，并通過用戶用電特點，研究制定變壓器經(jīng)濟運行模式。只有采取有效措施，降低變壓器產(chǎn)生的能源消耗，強化控制配電電壓的管理，使用新型的低損變壓器，促進節(jié)能降耗工作的有序開展。

4 結(jié)語

綜上所述，伴隨我國經(jīng)濟發(fā)展水平地提升，其電力消耗也在逐年增加，電能供求上的矛盾也日漸凸顯，這就無助于工業(yè)的可持續(xù)化發(fā)展，此時務(wù)必要構(gòu)建較為完備的節(jié)能機構(gòu)，并提供針對性的措施。節(jié)能降耗能夠進一步地降低生產(chǎn)費用，緩解電力部門的整體壓力，在實現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟效益的過程中，也能夠相應(yīng)地提升所在環(huán)境的生態(tài)效益，最終推動當?shù)丨h(huán)境以及冶金企業(yè)地可持續(xù)化發(fā)展。