浅谈电力系统优化措施.pdf
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1、2 0 1 2年 6月第 3期 浅谈 电力系统优化措施王桂霞 3 5 夺 争 + + 牛 争 i电力节能 3 夺 夺 夺 夺 幸 辛 十 浅 谈 电 力 系 统 优 化 措 施 王桂 霞 ( 中铝洛 阳铜 业有 限公 司动 力厂 ,河 南 洛 阳 4 7 1 0 3 9 ) 摘要 通过加强 电能管理 , 采用变频技术 , 淘汰高耗 能变压 器 , 改变运 行方式 , 减 少空载 损耗 , 整合 3 k V 电力 系统等 , 达到 了较好 的节能效果 , 同时也提高 了电力系统运行 的可靠性 。 关键词 电力系统 ; 优化 ; 节能 ;降耗 中图分类号 T M 7 4 6 文献标 识码 B 文章
2、 编号 1 0 0 8 5 1 2 2 ( 2 0 1 2 ) 0 3 0 0 3 50 4 Di s c u s s i o n o n Op t i mi z a t i o n M e a s u r e me n t s o f Po we r S u p p l y S y s t e m W ANG Gu i x i a Ab s t r ac t:Th e g o o d e n e r g y s a v i ng e f f e c t s wa s a c h i e v e d a n d t h e o p e r a t i o n r e l i a bi l i
3、t y wa s i n c r e a s e d i n p o w e r s u p p l y s y s t e m b y s t r e n g t h e ni ng e l e c t r i c e n e r g y ma n a g e me n t ,i n t e g r a t i n g 3 k V po we r s u p p l y s y s t e m ,a do p t i n g fre q ue nc y c o n v e r s i o n t e c h n o l o g y,e l i mi n a t i n g h i g h e
4、 n e r g y c o ns u mi n g po we r t r a ns f o r me r ,e x c h a n - g i n g r u n n i n g mo d e,de c r e a s i n g t r a ns f o r me r n o l o a d l o s s e s a n d S O o n Ke y wor ds :p o we r s u p p l y s y s t e m ;o p t i mi z a t i o n;e n e r g y s a v i n g;c o n s ump t i o n r e d u c
5、t i o n 0 前言 1 供 电系统运行存 在 的问题 中铝洛铜是 国家 “ 一五” 期间兴建的 1 5 6项 重 点 工程 之一 , 随 着公 司 的发 展 和 公 司 生 产 规 模 的 不 断 扩 大 , 相伴 而 生 的是 电力 系统结 构 不合 理 , 各 型设 备冗 余 量大 , 加 之设 备开 机 的不 同时性 , 生 产 节奏 的 不 同期 性等 因 素 , 导 致 目前 电力 系 统 的 平 均 负 荷率 偏低 , 能源浪 费 严 重 。公 司 电力 系 统 的 现 状 已不 能 满 足公 司进 一 步发 展 的需 求 。因此 , 加 强 电能 管 理 工作 , 合理组织
6、生产和用 电设备的经济运行 , 改造耗 电高 的工艺 , 逐 步 淘 汰低 效 设 备 , 推广 节 电新 技 术 , 提高 电能利用率 , 提高经济效益势在必行。 本 文将 从 以下 5个 方 面 , 浅谈 电力 系 统 优化 节 能 降耗 的措施 。 收稿 日期2 0 1 2 0 21 0 作者简 介王桂 霞 ( 1 9 6 7 一 ) , 女 , 河 南荥 阳人 , 大学 本 科 , 电气工程 师 , 负责 l 0 k V、 3 k V配 电站及低 压 电气设备 的 运 行管理工作 。 动力厂担负着公司的水 、 电、 风 、 气、 汽等能源的 供 应 。其 中 电主 要 是 1 0 k
7、V及 3 k V 供 电 , 共 有 l 0 k V配 电 站 1 1座 , 其 中 老 系 统 7座 , 新 建 配 电 站 4 座 ; 3 k V配 电站 3座 。 直 接 供 电的 动 力 变 压 器 1 1 2 台, 其中老系统 8 0台, 新系统 3 2台。 新 系 统 的 3 2台是公 司在 2 0 0 6 -2 0 0 9年 高 精 度 电子铜 板 带项 目建设 时 , 购 进 的 s 一M 节 能 型变 压 器 。根 据 高 耗 能 落 后 机 电设 备 ( 产 品 ) 淘 汰 目录 ( 第 一批 ) , 老 系统 的 8 0台 动 力 变 压 器 中有 2 5台 是 上世 纪
8、 五 、 六 十 年 代 生 产 的 s J系 列 高 耗 能 变 压 器 , 2台是 五 、 六 十年 代 生 产 的 T M 系 列 高 耗 能 变 压 器 , 2 9台是 s 系列高 耗 能变压 器 。 占变 压器 总 台数 7 0 的高 耗 能 变 压 器仍 在 运 行 , 并 且 S J系列 变 压 器至今 已运行 5 0余年 ( 变压器 的使用 寿命 一般 为 2 03 0年 ) 。从 近 十几 年变 压器 的大 修 和使 用 情况 来看 , s J系列变压器 的绝缘 已严重老化 , 表现在 内 部绝 缘 漆有 熔化 痕 迹 , 纸材 整 体 发 黑 , 已变 得 焦 脆 , 3
9、6 有色冶金节能 口 电力节 能 多处脱落 , 发热漏油现象严重 , 运行可靠性差 , 维护 工作量大 , 使用成本高。 2 电力 系统优 化措施 2 1使 用 变频 器节 能 中铝 洛 铜 是 高耗 水 企 业 , 生 产 用水 主 要 用 于设 备 以及 产 品 的直接 和 间接冷 却 。担负 公 司生产 供水 任务 的动 力厂 大 循 环 水 泵 站 共 有 3 k V 循 环 水 泵 8 台 ( 4台冷泵 、 4台热 泵 ) , 其 配套 电 机 有 两 种 型 号 : 一 种 是 Y 3 5 5 5 - 6 , 额定 功 率 2 2 0 k W ; 另一 种 是 J S 1 2 8
10、6 , 额定功率 1 9 0 k W。循环水泵传统 的流量控制方 式 是 : 当 流量需 要 改变 时 , 操 作人 员通 过调 节 阀 门的 开度进行控制 , 电机的输 出功率没有改变 , 因而用电 量 也 改变 很少 , 造 成 了一 定 程 度 的 能 源浪 费 。 为 了 节 能 降耗 , 提 高调 整 的精 度 和速度 , 减 轻 职工 的劳动 强度 , 公 司在 2 0 1 1年 7月一 8月 对 大循 环 水 泵 站 进 行 了变频 改造 , 9月份 投入 运行 至 今 。 2 1 1 变 频节 能原 理 2 1 1 1 变 频节 能 水泵 具 有 以下 特 点 : Q( 流 量
11、 )。 c N( 转 速 ) ; P ( 功率 ) 。 c N 。 由 于 水 泵 的 流 量 不 是 恒 定 的 , 根 据 其工艺要求 , 当流量下降时 , 转速 成 比例的下降, 而功率 P成 立 方 关 系下 降 。 即水 泵 电机 的耗 电 功 率与 转速 近 似成立 方 比的关 系 。对 额定 功率 分别 为 1 9 0 k W 和 2 2 0 k W 的循 环水 泵 电机 来 说 , 当 平 均 转 速下降到原来的 0 9 0时, 即运行频率在 4 5 H z时, 其耗 电量 分 别 为 1 3 8 5 1 k W 和 1 6 0 3 8 k W , 每 小 时 可节 电 5 1
12、 4 9 k W h和5 9 6 2 k W h 。 2 1 1 2 功 率 因数 补偿 节能 无功功率不但增 加线损和设 备的发热 , 更主要 的是功率 因数 的降低导致电网传输有功功率能力降 低 , 大量 的无 功 电流 在线 路传 输 , 限制 了线路 输送 有 功 功率 的能 力 。 根据负荷有功功率( P) 、 负荷无功功率 ( Q) 、 负 荷视在功率 ( 5 ) 和功率因数角 ( ) 之间的关系: P=S c o s + ( 1 ) Q= S s i n b ( 2 ) 可知系统负荷 c o s b越 大, 输送有 功功率 P越 大 。普通水泵 电机 的 =0 8左右 , 使用变
13、频调速 装 置 后 , 由 于 变 频 器 内部 滤 波 电 容 的 作 用 , 可 将 c o s b 可 高到 0 9 7 , 从 而 减 少 了无 功 损 耗 , 增 加 了 电 网 的输 送有 功功 率 的能 力 。 2 1 1 3软启 动节 能 水 泵 电机 没 有 变频 调 速 之 前 为直 接 启 动 , 启 动 电流等 于额定 电流 的 4 7倍 , 对 机 电设备 和供 电电 网造 成严 重 的冲击 , 并 且对 电 网容量 要求 过高 , 启 动 时产 生 的大 电流 和震 动 对 挡 板 和 阀 门的损 害极 大 , 对设备、 管路的使用寿命极为不利。而使用变频调 速后
14、, 利 用变频 器 的 软启 动功 能 使 启 动 电流 从 零 开 始 , 最 大值 也不 超 过额定 电流 , 减 轻 了对 电 网的 冲击 和对供电容量 的要求 , 延长了设备 和阀门的使用寿 命 , 节省了设备的维护费用。 2 1 2变 频改 造方 案 为 了节 约能源 , 保 证冷 热水 泵平 衡供 水 , 在 大循 环水 泵站 安装 了两 套变 频调 速装 置 , 分别 用于 冷 、 热 水泵 的变 频 运 行 。 由 于 是 对 原 来 的 系 统 进 行 改 造 ( 原 系统 如 图 l所示 ) , 而且 为 了最 大 限度 的发 挥 变 频器 的 的作 用 , 采 取 了 2
15、台冷 泵 和 2台热 泵 分 别 共 用 一套 变频 器 的供 电运 行 方式 , 如 图 2所 示 。共 用 于 一 台变频器 的两 台水 泵 如 M1和 M2 , 只能 有 一 台 变频运行 , 另一台工作 ( 或备用 ) 在工频状态。 图 1原 有 供 电 系统 图 ( QF , 、 QF 为 真 空 短 路 器 ) 图 2变 频 改造 后供 电 系 统 图 2 1 3节 电效果 对 比 以额 定功 率为 2 2 0 k w 的水 泵 为 例 分 别 统 计 了 变频 运行 及工 频运 行 时的 电量 , 如表 1 所 示 。 由表 1 可知 , 变 频运 行时平 均 每天用 电量 可
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