唐東明
摘 要: 在工業(yè)企業(yè)供配電設計中,企業(yè)外部供電電壓、企業(yè)內部配電電壓、企業(yè)配變電所位置的確定是供配電設計的重要環(huán)節(jié);這些環(huán)節(jié)設計選擇的合理與否,對降低線路電壓降,保證供配電電壓質量,減少電能在配電設備和線路上的損耗,節(jié)約有色金屬、減少一次投資有重要影響。在設計時我們應該多方面比較,做到每個環(huán)節(jié)設計選擇的最優(yōu)化;節(jié)約每一度電,節(jié)約每一米電纜,盡量減少無謂的電能和有色金屬等的浪費;這也是我們積極響應國家號召,節(jié)約能源、節(jié)約資源,減少浪費的實際行動。
關鍵詞: 工業(yè)企業(yè)供配電;設計;問題;完善策略
【中圖分類號】TM72 【文獻標識碼】B 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.40.159
1 在工業(yè)企業(yè)供配電系統(tǒng)設計的遵循準則
1.1 遵循經(jīng)濟實用性準則
在對整個工業(yè)企業(yè)供配電系統(tǒng)進行設計過程中,如果想要實現(xiàn)節(jié)能的目的,則需要嚴格遵循經(jīng)濟實用性準則,進而可以使得節(jié)能措施可以更好的落實于工業(yè)企業(yè)供配電系統(tǒng)設計中,減少工業(yè)企業(yè)運行成本費用,促使工業(yè)企業(yè)用電使用率的提升,保障工業(yè)企業(yè)供配電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運作??梢圆捎萌斯o功補償?shù)姆绞剑@樣不僅可以節(jié)約時間,簡化操作流程,而且還可以減少人工的消耗,繼而節(jié)約工業(yè)企業(yè)電能成本,進而可以促使工業(yè)企業(yè)經(jīng)濟收益最大化。
1.2 遵循實事求是準則
工業(yè)企業(yè)發(fā)展的最終目的是可以獲得更多的經(jīng)濟收益,而如果想要提升工業(yè)企業(yè)的競爭能力,則需要明確工業(yè)企業(yè)企業(yè)發(fā)展目標。隨著可持續(xù)發(fā)展觀的深入落實,我國環(huán)境保護項目越來越多,而由于工業(yè)企業(yè)屬于資源消耗大戶,則需要遵循實事求是的準則,減少對環(huán)境的污染程度,進而緩解我國的供電壓力,采用工業(yè)企業(yè)供配電系統(tǒng)的節(jié)能措施,推動工業(yè)企業(yè)的長久發(fā)展。
2 工業(yè)企業(yè)供配電設計
2.1 工業(yè)企業(yè)外部供電電壓的確定
(1)在電氣系統(tǒng)中,電能的傳輸和返回是流過設備和電線的電流負載,并且被假定為電能的消耗在傳輸過程中由設備和電線分配?;芈冯妷合陆禃r與功率損耗成正比,而某些阻抗之間的電壓降與流過環(huán)路的電流成正比,功率損耗與電流的平方成正比。功率一定的情況下增加電源電壓,發(fā)現(xiàn)環(huán)路中的電流負載會成比例地降低。因此,提高電壓可以降低傳輸過程中的電壓并減少傳輸過程中的功率損耗。當使用 10kV 的電壓時,在相同的傳輸容量下,增加至 35kV 可以使該過程的損耗降低 91.8%。(2)實際上,在企業(yè)中選擇外部電源電壓等級時需要考慮各個方面。舉個例子來說,比如,本地傳輸網(wǎng)絡行業(yè)企業(yè)按比例收費的性質、容量和傳輸距離等。在設計經(jīng)濟和技術比較時,公司的長期用電計劃應確定公司合適的外部能源。在確定中長期發(fā)展計劃時,必須使用高壓能源,這最終會幫助公司節(jié)省能源并滿足長期電力需求。(3)根據(jù)經(jīng)濟理由,對工業(yè)設施中外部輸入供電電壓的確定應盡可能大。
2.2 工業(yè)企業(yè)內部配電電壓的確定
工業(yè)企業(yè)的內部配電電壓采用高壓,在單一負載時,可以減小負載電流,使傳輸功率和傳輸線損耗。在長期運行中,可以大大減少輸送功率和輸送距離(如圖1所示)。
中低壓之間的配電電壓:國家標準 GB50052-2009第 5.0.2 條“供電電壓大于等于 35kV 時,用戶的一級配電電壓宜采用 10kV;當 6kV 用電設備的總容量較大,選用 6kV 經(jīng)濟合理時,宜采用 6kV?!钡?5.0.3 條“供電電壓大于等于 35kV,當能減少配變級數(shù)、簡化結線及技術經(jīng)濟合理時,配電電壓宜采用 35kV 或相應等級電壓?!崩?,在有色金屬行業(yè)中,大容量電解變壓器是大容量的,可用 35kV 的直接配電。
低壓配電電壓:(1)長期以來,國內企業(yè)的低壓配電通常使用220/380V。作為照明電源和小型電氣設備的電源電壓,其電壓等級低,使用方便。但是,有許多工業(yè)企業(yè),特別是大型工礦企業(yè),在使用大容量設備過程時,風扇和水泵上使用 380 V 的缺點包括傳輸電纜規(guī)格大,供電線路損耗多。當?shù)蛪悍植紡?380V 增加到 660V 時,上述缺點可能會發(fā)生明顯變化。(2)增加到 660V 的優(yōu)點如下。節(jié)省功率損耗:由于功率損耗與電流的平方成正比,因此,當前的電壓從 380V 升高到 660V,在所有配電線路(例如電力負載)中,電能損耗僅是原電壓情況下的 1/3,它減小了導體的電流并增加了電力傳輸距離。隨著電壓增加,負載減小,并且相應的電壓降也成比例地減小,這改善了功率的質量和距離并增加了功率。節(jié)省電纜材料:電壓的增加減少了在相同功率下的電氣設備的工作電源,從而減少了使用電纜的截面,減少了有色金屬的投資和消耗。(3)國內現(xiàn)行法律規(guī)定,公司可以使用 660V 配電電壓。GB50052-2009 標準文件 5.0.2“低壓配電電壓宜采用 220/380V,工礦企業(yè)亦可采用 660V”。
2.3 工業(yè)企業(yè)配變電所位置的確定
總(降壓)配變電所和各車間配變電所位置的確定是一項重要的工作,以方便使用、先進節(jié)能、減小投資、安全可靠為原則來確定整體(階梯)分配的位置以及每個車間的分配。國內規(guī)范和業(yè)主的要求是在負荷中心附近、并有完善的道路等,非常容易被理解和接受。但是,對于某些項目,由于種種原因(例如,站點的名稱、全廠遠期規(guī)劃、管理層決策等),許多項目站的位置并未安裝在負荷中心。還有其他許多項目忽略了在負荷中心設立變電站的基本原理,因此,多有功耗的增加,電壓下降,功率損耗的增加以及電纜延長的發(fā)生。有色金屬,如銅等消耗加大,并增加直接投資。以下使用示例分析確定替代位置的問題。
結束語:工業(yè)企業(yè)供配電設計對項目建設的投資、節(jié)能及運行操作維護等方面均有重要影響,設計時應嚴格按照國家、地方、行業(yè)有關規(guī)范,充分與當?shù)毓╇姴块T及工藝、總圖、建筑等相關專業(yè)就方案和細節(jié)進行詳細的交流溝通,最終做成一個技術先進、經(jīng)濟合理、安全可靠、用戶滿意的電氣設計。
參考文獻
[1] 崔建華.簡析工廠供配電系統(tǒng)中的節(jié)能技術措施 [J].南方農(nóng)機,2020,51(3):206.