電力運行經濟性的分析和對策

摘要：電力成本占整個成本消耗的比例很大，電力成本的增加直接作用到噸煤的生產成本上，極大地減弱了企業的贏利能力。文章首先簡要介紹了損耗流程分析的理論依據，其次介紹了經濟運行的對策，最后敘述了建立全礦的電力運行監測系統，及時對可疑點進行督查等。

關鍵詞：電力企業；經濟運行；電力損耗

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）35-0107-02

根據國家對工業用電的調整標準：大工業電費價格上調0.024元、非普工業電費價格上調0.0852元。我礦為大工業用電從0.403元/度將升至0.427元/度，電力成本直接增加5.955%，我礦非普工業用電從0.5023元/度升至0.6055元/度，電力成本增加16.962%。我們礦山從二期的規劃看是以電力驅動為主，電力成本占整個成本消耗的比例很大，電力成本的增加直接作用到噸煤的生產成本上，極大地減弱了企業的贏利能力。

根據2009年全礦電力損耗表，只要降低5%的損耗，那么就能節省50萬的電費；根據2010年前9個月來看，2010年用電量預計在3600萬度左右，大致測算出一期全負荷運行后年用電量應該在5000萬度左右，如果照5%損耗降低，年節省資金為100萬。從遠期的角度來看，只要能控制好電力損耗，節能的空間是相當可觀，每降低一個百分點都會是百萬之巨。

1 損耗流程分析的理論依據

為了方便流程的說明，我們把全礦的用電以流程分為線路損耗、變壓器損耗、用電設備實際消耗和管理不善

損耗。

1.1 線路損耗

線損的計算方法：當負荷電流通過線路時，在線路電阻上會產生功率損耗。單一線路有功功率損失計算公式為：

△P=I2R

式中：

△P—損失功率，W

I—負荷電流，A

R—導線電阻，Ω

三相電力線路線路有功損失功率為：

△P=△PA+△PB+△PC=3I2R

線路上的負荷電流我們可以用線路年實際平均輸出功率來計算：

I=P/1.732×U×COS￠

式中：

P—年平均功率

P=W/T

式中：

W—年消耗電量

T—平均利用小時數

1.2 變壓器損耗

變壓器的損耗分為鐵損和銅損。鐵損是磁滯損耗和渦流損耗之和，是個固定值，它約等于空載損耗，變壓器的空載損耗是不一樣的，不但各廠家不一樣，就是一個廠家同時制造的兩臺變壓器，可能空載損耗也不會完全一樣；不同型號的變壓器空載損耗也是不一樣的，型號越大，空載損耗越小，如S9的比S7的空載損耗就小。銅損是在帶負荷運行狀態下，繞組產生熱能損耗的能量，也就是我們所說的負載損耗，負載損耗是隨負載的變化而變化，只能計算出大約值。如果你還保留變壓器的出廠檢驗報告，報告中有一個指標叫額定銅損（短路損耗），用這個額定銅損可以算出銅損。銅損=（二次工作電流/二次額定電流）的平方×額定銅損（短路損耗）。

下面我們以一個800kVA變壓器為例進行說明，變壓器出廠的參數：空載損耗1.2kW，短路損耗（額定銅損）8.9kW，月用電量52000kWh，平均利用小時30×8=240h。估算如下：估算每小時平均用電量=52000kWh/30天/8h=216.7kWh；估算每小時平均電功率=216.7kWh/1h=216.7kW；估算每小時平均電流=216.7kW/（1.732×380V×0.9）=366A；計算額定電流=800kW/（1.732×400V）=1155A；估算銅損=（366A/1155A）×（366A/1155A）×8.9kW（銅損）=0.89kW；計算每小時銅損電度=0.89kW×1h=0.89kWh（度）；計算月銅損電度0.89kWh×8h×30天=213.6kWh（度）；估算每小時鐵損電度數=1.2kW×1h=1.2kWh；計算月鐵損電度數=1.2kWh×8h×30天=288kWh（度）；月損耗合計=213.6kWh+288kWh=501.6kWh；800kVA變壓器月用電量是52000度左右，月電損量大約501度。

從上面可知，我們要想算出我礦變壓器環節的真實損耗，只要知道變壓器年實際用電量、變壓器實際投運時間、空載損耗、短路損耗，就能計算出比較接近真實的變壓損耗，只要再把各個變壓器都計算出來，就能看出全礦的變電損耗情況，能從變壓器的選型、配置等方面真實地反映變電損耗的問題，及時提出對策。

1.3 管理不善損耗

管理不善損耗消耗是指由于管理不善造成的電力白白損耗，如無負載變壓器沒有及時退出、皮帶不帶負荷空轉、廠區照明沒有及時關閉、辦公用電設備非辦公不關閉、投入大量沒有用的負載等，這些是人為的可以管理，只要通過一定的制度和技術措施就能避免的，這一部分在礦山生產生活用電中占很大份額，應該在10%～15%之間，是需要著力挖掘的。

2 經濟運行的對策

2.1 建立精確的全礦供電線路圖，優化供電線路，減少線路損耗

2.1.1 積極搜索一期電力施工圖紙，對全礦任何一條線路進行整理，具體整理全礦高低壓線路的如下參數：線路材質、線路導體半徑、線路的電壓、導體的直流電阻、線路的鋪設方式等。如果有些因為施工原因不能確定的，可以用供電車間的電纜故障測試儀進行定位和測量。

2.1.2 對于即將開工的線路，一定根據全礦已經形成的供電線路全盤考慮，盡量減少線路的距離，在經濟范圍允許內選擇直流電阻小的線纜，從源頭降低線路損耗。

2.1.3 對于采場變動的移動電纜損耗，隨著二期的大批電纜的投入，損耗將會占極大部分，怎么保證所有負荷有電用并且盡量少地投入電纜，供電車間在過去兩年的探索中，摸索出如下規律：采場供電規劃早，日常指揮協調好，架設線纜速度快。只有早好快，才能用最少的電纜完成相應負荷的供電。

2.2 選用恰當的變壓器，及時調整變壓器的投停

2.2.1 變壓器一旦選定，鐵損是固定的，銅損隨著負荷的增加變化不是太大，就拿我們110kV的變壓器，只要投入不管有沒有負荷，每個月就損失4萬度電，如果我們就帶1000kW的負荷，那么電費的進20%都白白浪費了。我們礦上有幾十臺變壓器，有很多變壓器帶載率沒有超過20%，因此在以后的變壓器選擇中，要根據負荷量身定做，合理的考慮裕量。

2.2.2 變壓器選擇，在經濟可許范圍內，選擇序列較高的，可以很大地減少鐵損銅損。

2.2.3 對于雙變壓器供電的，盡量減少并列運行，沒有負荷的變壓器要及時退出，避免不必要的損耗，供電車間通過110、35和其他變壓器的調整，僅去年至少為礦業公司節約20萬元。

2.3 建立全礦的電力運行監測系統，及時對可疑點進行督查

建立實時的負荷監測，就是及時發現某處出現不正常用電，監測哪些變壓器可以退出等，主要是從管理上減少人為或者現在管理無法改變的管理不善損耗，這一塊我沒有精確算出，我認為應該占我們去年電量的12%：

2.3.1 對生活辦公用電，我們有時候無法控制某個人的行為，即使我們制定了非常嚴格的用電制度，但是讓每個人自覺確實困難，我們也沒有能力每個點都派人查看，燈是否關了，熱水器是否關了，但是我們只要在用戶的上端裝一個實時監測系統，就能知道他任何時刻的電力消耗量，比如辦公樓他白天的負荷正常為150kW，晚上正常為10kW，如果晚上監測發現他為60，就能及時地通知相關負責人進行查找原因。

2.3.2 對于生產，及時退出變壓器非常重要，如果我們發現3號移動變在一段時間內消耗功率為10kW，就能確定下面沒有負荷，需要及時退出，如果能退出十天就是24000

度電。

2.3.3 能夠及時發現低效率的作業，比如輸煤系統和電鏟作業，能夠根據用電功率的變化評價電力成本的合理性，避免空載和低效率帶載運行。

2.4 建立可視化管理模型

利用vfp建立電力經濟性運行損耗分析的可視化模型，將線路、變壓器、用電負荷等集中的一個數據模型中，通過修改相關參數，能夠生成自動分析，通過公司的網絡建立共享，使不同的人員都能比較直觀地看出我礦供電系統運行的經濟性。

作者簡介：李勇（1982—），內蒙古大唐國際錫林浩特礦業有限公司動力部副部長，研究方向：礦山供電系統的經營管理及安全管理。