冶金企業中供配電系統節能技術改革措施研究

段菁菁

（沈陽鋁鎂設計研究院有限公司，遼寧 沈陽 110001）

當今社會，電能已經成為人們生產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，電力需求隨著經濟社會的迅猛發展也在日益增加，對其質量要求相應的也在逐漸提高。于是，更多發電廠積極投入了建設，目前，國家大力推行節能減排建設，供電行業亟需提高配電線路節能降耗的技術水平，有效優化電力資源的利用率，才能提升企業發展的經濟效益，同時，滿足國家經濟發展需要[1-3]。

1 冶金企業供配電系統電氣節能技術措施的基本原則分析

在冶金企業供配電系統的運行過程中，管理者和相關的工作人員務必要遵循如下基本準則，由此實現節能效果，具體來說。第一，秉持經濟、適用的原則。在保證冶金企業穩定運行的情況下，落實供配電系統節能技術措施，從真正意義上減少供配電系統的運作成本，提升用電效率而不是單純的為了節能而無法具有實踐性。第二，秉持實事求的基本準則原則。為了達到利潤最優的目標，冶金企業應該結合自身情況，就要通過電能損耗的數據監控和分析找到存在損耗的源頭，探尋針對性的節能措施，逐漸落實工廠供配電系統的節能工作。第三，秉持最優化的基本準則。伴隨“生態文明建設”“綠色可持續發展”觀念地逐步深化，我國在進行冶金企業供配電系統設計的過程中，會把節能降耗居于第一位，采取新型的技術手段，大范圍地引入先進的節能、環保技術和設備，例如應用永磁接觸器，電機變頻控制節能技術等，達到縮減企業的電能損耗量的目的。

2 冶金企業電氣工程供配電系統設計的主要工作

2.1 高壓配電系統的設計

冶金企業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計，以滿足整體運行的需求。由于冶金企業對電力資源使用設備較多，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。由于高壓配電系統在電氣工程中占據重要的地位，是滿足用電需求和安全性的關鍵。一般而言，高壓配電系統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鍵。

2.2 低壓配電系統的設計

在整個冶金企業電氣項目中，低壓配電系統是非常關鍵的。它扮演著供電系統的角色，它的正常運行，才能確保冶金企業能夠實現預期的使用效果。所以，針對這一系統，必須采取多種有效的防護措施，使構成系統的各個部分能夠穩定、可靠的運行，降低不必要的損失。低壓配電系統主要有：IT系統、TT系統、TN系統等。在380/220V（中性點直接接地）系統中采用TN-S系統。由于低壓配電系統內的電流電壓易遭受外部環境的影響而出現突發事件，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計時進行科學的安排和設計，才能實現更好的保護效果。為防止供電線路導入的雷電波、操作過電壓、感應過電壓等引起的過電壓對開設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。一旦冶金企業出現了電力泄露的情形，便有可能對整個冶金企業中的人群帶來危險。因此，要求我們針對工廠配電系統設計時，尤其要關注漏電設施。漏電斷路器作為冶金企業配電系統用于防漏電的一項關鍵措施，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，盡量將配電變壓器設置在冶金企業的負荷中心，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該選用截面積大的導線，但是這不僅要從企業經濟投入角度考慮，同時根據一些研究表明，當導線截面積達到一定程度時，導線截面積繼續增大，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還與線路的阻抗、線路長度有關，阻抗與導線的截面積幾乎無關，所以不可一味的增加導線的截面積來降低損耗，必須通過線路壓降、發熱、電阻、阻抗、經濟電流密度等綜合考慮。隨著變頻設備和照明設備中鎮流器的大量運用，造成系統中高次諧波增加以及系統三相電流不平衡都會導致中性線電流增大，所以在實際工作中應該摒棄傳統的線路配置方式，可增加中性線導線的截面積，減小線路損耗。生產車間的電動機等感性負載大量使用，導致功率因數下降，如果無功功率在車間等局部地方得不到補償將會導致無功環流在線路中運行，不僅造成線路損耗加大還嚴重影響了供電質量，所以采取并聯電容器等措施進行補償，提高功率因數也是減少線路損耗的措施之一。最后，優化導線的連接方式。在聯結導線的過程中，相關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，相關的工作人員要處置好導線或者設備線夾，防止出現銹蝕問題，在安裝的過程中要確保其連接的穩固性。

3.2 電氣設備低壓斷路器的選擇

在現代冶金企業發展中，由于照明系統、供電系統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，能夠對當前變電所以及動力照明系統提供最廣泛的保護功能。根據電源的種類，電氣設備低壓斷路器可以分為直流和交流兩種斷路器，根據結構類型又可以分為封閉式和框架式兩種斷路器。當空氣開關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，否則就有可能導致電動機燒壞或者是電網電壓無法恢復，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，等到電壓恢復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

通過加強網絡自動化系統的運行水平，在供配電的分配比例作為前提依據，對硬件性能指標實現電力監控和微機保護。根據電力系統中對電路布線的合理應用，使得電力監控儀表得以實現，傳感器內的電壓電流根據線路設計的自動化調配能夠對輸出的電力電壓做出合理的配比。通過對開關位置的合理監測，能夠遠程實現開關，開關控制中的分與合的有效控制，是供配電自動化控制系統中最為關鍵性的硬性性能指標。通過對傳輸數據的全程監測，對電流、電壓、有無功率和電量等都能輕松讀取其參數值。其次，微機保護功能裝置也是供配電自動化控制系統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監測功能。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實時監測和故障診斷。

3.4 合理規劃、優化電網

冶金企業電網的規劃要遵循科學發展觀，相關管理人員和工作人員要因地制宜、因時制宜，對電網進行統籌規劃，協調各環節之間的矛盾、調整整體結構、發揮電網的最優功能與配置，做出最科學合理的決策。在規劃電網分布的時候，應該考慮到，如果是在范圍和規模較大的供電背景下，電力系統和輸配電線路就會更加復雜，此時，需要采集有效信息，運用集約化的技術手段，提升電網調試的整體效果。冶金企業在規劃電網時，可以盡可能地采用自動化管理以及在線檢測等系統化管理方式，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運行，以此維持正常經濟運行。其次，配電線路的運行也要重視無功技術補償，特別是在諧波現象頻繁在電容器系統中出現時，通過選擇恰當的位置，安裝濾波器等設備進行串聯補償，提高線路設備的穩定性，有效防止諧波對電力設備和供電系統造成的損耗。

3.5 選擇使用適當的新型設備

首先，要綜合多方因素，選擇最合適的導線。在設計輸配電線路時，要盡可能高于標準等級一級的導線截面，要擅用發展的眼光看待事物，截面較大的導線可以降低輸配電過程中產生的線路損失，從而節約成本，減少無功電流，實現節能降耗的目的。隨著科技的發展，越來越多的高新產品被投入使用，我們要慎重選擇最科學合理且合適的設備，來推動配電線路節能降耗的大力發展，打造資源節約型社會。其次，通過設備更新，應用節能型變壓器，結合用戶特點，采用變壓器合理的經濟運行模式。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的變壓器，這一類型已經不再能滿足當前電力資源輸送的要求，亟需進一步優化和改善變壓器類型，并通過用戶用電特點，研究制定變壓器經濟運行模式。只有采取有效措施，降低變壓器產生的能源消耗，強化控制配電電壓的管理，使用新型的低損變壓器，促進節能降耗工作的有序開展。

4 結語

綜上所述，伴隨我國經濟發展水平地提升，其電力消耗也在逐年增加，電能供求上的矛盾也日漸凸顯，這就無助于工業的可持續化發展，此時務必要構建較為完備的節能機構，并提供針對性的措施。節能降耗能夠進一步地降低生產費用，緩解電力部門的整體壓力，在實現企業經濟效益的過程中，也能夠相應地提升所在環境的生態效益，最終推動當地環境以及冶金企業地可持續化發展。