淺談冶金企業供配電系統的節能優化設計

趙適宜

摘 要 隨著可持續節能的要求提高，現有的大量傳統配電設計已經不能滿足發展需求。本文對冶金企業供配電系統節能設計進行了簡要分析，并集中闡釋了具體的節能設計措施，以供參考。

關鍵詞 冶金企業;供配電系統;節能設計

引言

當前電力能源因清潔可再生備受民眾推崇，為了響應國家節能減排的號召，供配電設計中節能方法研究越來受重視，科學分析當前我國供配電設計中存在的問題，優化節能措施，推動企業可持續的良性發展，同時降低用電成本。

1冶金企業供配電系統節能優化的重要性

冶金企業電力供配系統的節能技術，實際上就是使用合理的節能技術和方法，使得電力資源利用效率達到最優，同時保證電力供應和配電系統達企業實現可持續發展目標。優化冶金企業供配電系統的節能措施主要從以下幾方面來考慮[1]：第一，通過降低變壓器的功率來降低能耗和成本，衡量變壓器的額定負載系數和實際負載系數時根據變壓器本身負載系數來判斷;第二，變壓器的損耗與變壓器的負載率密切相關，變壓器的負載系數直接影響變壓器能否合理、經濟和高效的運行。

2供配電設計中的節能方法和措施

供配電系統作為冶金企業的重要組成部分，是冶金企業正常運行的保障，供配電設計科學與否直接影響著各生產設備的電能使用情況，影響著企業運轉。供配電設計涉及的內容較多，包括變壓器的選用、設備的防雷和接地設計、導線和電纜的選擇等。作為大型的系統工程，供配電系統設計時要著眼全局，綜合企業發展特點、用能設備實際情況及規劃的方向開展針對性設計，同時在開展供配電設計時，需充分結合政府要求，充分借鑒國內外先進節能方法和措施，優化供配電系統。

2.1 冶金企業供配電系統功率因數節能設計

對于冶金企業供配電系統而言，要想實現節能管理工作，就要有效升級冶金企業供配電系統功率因數分析機制，提升功率因數的同時，確保線路無功功率能夠得到集中消耗，從而保證能源利用效率得到優化，達到節能的目標，為整個供配電系統的運行效率升級奠定堅實基礎。需要注意的是，冶金企業供配電系統需要的就是有功功率，但是，在產生有功功率的同時，必然會產生無功功率，對電能產生電能損耗，為了減少相關問題產生的影響，必須利用功率因數較高的設備，保證無功功率電能損耗數值得以減少，并積極運行系統化監督管控策略和維護機制，真正提高冶金企業供配電系統運行的實效性[2-3]。提高功率因素的有以下方式，第一，提高自然功率因數，即在沒有任何補償情況下，改善用電設備的功率因數，有合理選擇異步電機、避免電力變壓器輕載運行、合理采用同步電動機代替異步電動機等方法。第二，采用人工補償無功功率。裝設無功功率補償設備進行人工補償，常用的無功功率補償設備是電力電容器，又稱并聯電容器、移相電容器、靜電電容器。針對大型電力系統出現大量的容性無功功率情況，進行感性無功補償，即吸收無功功率，電力系統中一般的做法是需要在電網中裝設并聯電抗器。

2.2 關于電纜的選擇

電力電纜是冶金企業供配電系統中輸配電時的重要組成部分。對于整個系統的節能效果有著舉足輕重的影響。冶金企業在選擇電力電纜的時候，首先考慮的是電力電纜的經濟性和安全性。主要考慮電力電纜橫截面面積大小選擇，一般來講，電力電纜的橫截面面積越大，那么電能損耗就越小，在冶金企業供配電系統線路結構管理工作開展后，若是導線的電纜界面較小，則會對供配電系統產生很大的影響，會嚴重制約系統的可靠性和運行效果，甚至會帶來嚴重的運行危險，產生經濟損失[4]。但是，若是導向的電纜截面較大，盡管能實現節能目標，但是會集中增加企業冶金企業供配電系統方面的投資成本造成企業運行經濟受到影響，經濟壓力較大。所以在選擇電力電纜的時候，冶金企業要根據線路的導體載流量和經濟電流密度等情況進行綜合的考慮，從而選擇最適合自身的電力電纜，最終使冶金企業達到節能和經濟的和諧統一。

2.3 供配電系統線路節能設計

對于冶金企業供配電系統而言，線路節能設計工作也十分重要，是決定整個系統運行結構和管控趨勢的關鍵性因素，因此，開展供配電系統設計時要結合具體問題展開具體分析，結合實際需求選擇線路。線路的選擇要對整體供能項目有明確且充分的考量，配合供配電具體情況予以統籌性設計，減少設計重點缺失的問題，維護管理標準和管理效率。首先，考慮優化冶金企業供配電系統電壓等級，根據負荷容量選擇220kV、110kV、10kV、6kV等電壓等級供電，簡化電壓等級設置，最大限度地降低線路電流，減少電網損耗[5]。其次，合理設置全廠樞紐和區域變電所選址，根據用電負荷中心進行設置，兼顧周邊各生產單元供電，最大限度減少變電所數量及供電電纜長度，避免電能在線路運輸過程中出現損耗問題，減少線路損耗。同時可兼顧與通訊等共用電纜通道等措施，最大限度地減少變電所和電纜隧道數量，大幅度降低工程投資。

2.4 對諧波治理的設計

大型冶金企業由于有大量的整流負荷，將產生大量的諧波，諧波主要將縮短運行設備壽命，并引起較大的線路損耗。治理諧波通常使用以下措施，在供配電系統中變壓器的繞組采用D，Yn-11型聯結;對于一些諧波特別嚴重的供電區域采用專用變壓器隔離供電;根據負荷性質，在變電所低壓側補償電容器回路串接適當配比的消諧電抗器;采用無源和有源濾波裝置等。

3結束語

在供配電系統中對節能技術應用的要求也越來越重視，這也是為了實現我國可持續發展的戰略需求，將節能技術和供配電技術各個環節都有效結合，從全局發展角度出發，不斷改善供配電系統，可以最終實現高效、環保和可持續的全廠供配電運行。

參考文獻

[1] 王鵬.電力技術中的電力節能技術應用研究[J].低碳世界，2018， （3）：65-66.

[2] 趙琳琳.供配電設計中的節能方法和措施研究[J].信息記錄材料， 2018，19（4）：235-237.

[3] 楊帆.冶金企業供配電系統的節能優化設計[J].信息記錄材料， 2018，19（4）：55-56.

[4] 張林沖.數據中心供配電系統節能設計分析[J/OL].現代信息科技[2018-05-12].

[5] 張寧.樓宇自控系統中節能控制措施初探[J].通信電源技術，2018， 35（1）：173-174.