马钢新区供配电系统经济运行和节电措施探讨

【 ｂｔ ｃ】Ｔ ｅ ｉ ｃｎｍｃｒｎｉ ｆ ｈ ｎｒ ｙｔ ， ｈ ｏ ｅ ｓｖ ｇｍ ａ ｒ Ａ ｓ ａｔ ｏｒ ｌ ｅｅｏｏ ｉ ｕ ｎ ｇｏ ｔ ｅｅ ｙｓ ｅ ｔ ｐｗ ｒ ａｉ ｅｓ ｅ ｒ ａｚ ｎ ｅ ｇ ｓｍ ｅ ｎ ｕｓ
ｏ Ｎｏ２ ｎ ｒ Ｐ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｅ ｌ － ｕ ｌ ｒ ａ ｆ Ｍａ ｔ ｅ ｒ ｐ ｅ ｅ ｔｄ Ｔ ｅ ｎｌ ｅ ｃ ｓ ｆ ｆ ． Ｅ ｅ ｇ ｙ ｌｎ ａ ｔ ｎ ｗ ｙ ｂ ｉ ａ ｅ ｏ ｓｅ ｌ ｅ ｒ ｓ ｎ ｅ ． ｈ ｉｆ ｎ ｅ ｏ ｔ ａ ｕ ｈ ｒ ｎｃ ａ ｄ ｃ ｎ ｍｉ ｒ ｎ ｉ ｇ ａ ｍｏ ｉｓ ｎ ｅ ｏ ｏ ｃ ｕ ｎ ｎ ｍｅ ｓ ｒ ｓ ｎ ａｅｙ ｐ ｒ ｔ ｎ ｆ ｈ ｐ ｗ ｒ ｅｗ ｒ ｗｅ ｅ ａ ｕ ｅ ｏ ｓ ｆｔ ｏ ｅ ａ ｉ ｏ ｔ ｅ ｏ ｅ ｎ ｔ ｏ ｋ ｏ ｒ ｎ ｌ ｚ ｄ ａ ａｙｅ ．
的影响进行了分析。
综合损耗， 达到了节能降耗作用。
２ ｉ 供电线路采用 电缆 ．－ ２ 马钢新区 ｌＯｋ 、５ｋ 、０ ｋ １ Ｖ ３ Ｖ １ Ｖ供电线路全部 采用电缆 ， 由于电缆阻抗小， 电缆的选用为低损耗供
电打下 了另一个基 础 。 ２１３ 电容 器就地 补偿 ．． 线损 与线路 视在功 率成 正 比。如果 电容 器无功 补 偿选择 在 ｌ０ ｋ １ Ｖ区域 变 电所 １ Ｖ侧集 中补偿 ０ｋ
经济运行措施对 电网安全运行 的影响进行了分析 。
【 关键词】马钢新区； 供配电； 经济运行； 节约电能； 降低成本； 谐波 【 中图分类号】 Ｍ Ｔ７ 【 文献标识码】Ｂ 【 文章编号】１０—７４ ０ ０—０４０ ０６６６（ １） ００—４ ２ １６
Ｄｉｃ ｓｏ ｎ Ｍ ｅ ｓ ｅ ｏ ｏ ｍ ｉ Ｒｕｎ ｎ ｎｄ Ｐｏ ｒ ａ ｉ ｇ ｉ Ｐｏ ｒ ｓ ｕｓｉ ｎ ｏ ａ ｕｒ ｓ ｆ ｒ Ｅｃ ｎｏ ｃ ｎｉ ｇ ａ ｗｅ Ｓ ｖ ｎ ｎ ｗｅ
电过程 中产生的损耗是节约电能的重要途径之一 ，
的作用。冷轧有取向硅钢片最主要 的用途是用于变 压器制造 ， 所以又称冷轧变压器硅钢。 与冷轧无取向
也是企业供配电系统经济运行的重要课题之一 ； 另 外， 为了节约能源， 降低电成本 ， 虽然各个冶金企业
都大范围的采用了余热、 余压、 余能利用等多方位 的 综合措施来提高 自发电量 ， 但是 ， 采取这些措施所达
到 的 自发 电 比例 只能 达到 ４ ％左 右 （ 含企业 煤 粉 ０ 不
硅钢相 比， 取向硅钢的磁性具有强烈的方向性 ； 在易 磁化的轧制方向上具有优越的高磁导率与低损耗特
性。 因此 ， 我们在技术协议中要求变压器制造时使用 日本 进 口的冷 轧取 向硅 钢片 ， 求 ６ Ａ 的变压 要 ３ＭＶ 器空 载 损耗 低 于 ３ Ｗ、５ ＭＶ ５ ｋ ７ Ａ的变压 器 空载 损 耗低于 ３ Ｗ、４ Ｖ ８ ｋ ２０ Ｍ Ａ的变压器空载损耗低于 ９ Ｗ， ８ｋ 通过采用低损耗变压器 ， 大大降低 了系统的
电系统实现经济运行 的一个重要课题 。
主变的有载调压档位 ，对 １ Ｖ供 电电压偏高的 ５ ０ｋ 个 １０ ｋ １ Ｖ变电所的 １ Ｖ母线 降低 电压运行 ， ０ｋ 使 １ ｖ系统母线电压偏差控制在 ４ ％以内， Ｏｋ － ３ 通过控 制供电电压达到节能降耗的 目的。
（） １优化电网结构。经过调研和负荷分析， 决定 将工序要求小的铁前空压站负荷从另一个变电所转 移到新高变电所 ，使新高变电所的发电量和负荷基
４
冶 Ｌ 金 ＣＡ Ｏ 力 Ｕ Ｇ ＬＰ Ｒ ＭＥ Ａ Ｌ Ｒ Ｉ 动 ＷＥ Ｔ
２ １年第 ６ ０１ 期 总 第 ｔ８期 ４
马钢新区供配 电系统经济运行和节 电措施探讨
李 博 ，曾文清
（ 马鞍山钢铁 股份有 限公司第二能源总厂 ， 安徽马鞍山 ２ ３０ ４００
【 摘
要】 介绍了马钢新区第二能源总厂为实现能源系统经济运行所采取 的节电措施 ， 就电网谐波及电网
２ 降低 系统损耗节 电
２１ 优 化 系统 结构 、 理选择 设备 降低 系统损耗 ． 合 ２１１ 选择低损 耗变压 器 ．． 选择低损 耗变压 器关键 在 于硅钢 片的选 型 。变
２１年第 ６ ０１ 期 总 第 １ ８期 ４
ＭＥ Ａ ． Ｒ ＪＡ Ｏ Ｒ ｒ １ ， ＧＣ ＬＰ ＷＥ １ Ｕ
本上达到 了平衡 。
３ 降低 基本 电费 、 节约外购 电费
目 前我 国实行的电价制度分为单一电价和两部 制电价，两部制电价是将容量和电量分别核算相加 后确定的电价 ， 按用 电管理 的规定 容量在 ３５ ｋ Ａ １ Ｖ 以上的均执行两部制电价 ，所以马钢这样的用电大
（） ２ 调整用 电设备运行方式进行精细控制。 采取 优化电网结构措施后 ，在 ４台发 电机全部运行在高 出力 的情况 下或新 高变 电所 负荷有所下降的情况
冶 金 动 力
５
的方式 ， 那么在传送到各用户 １ Ｖ高配室的过程 Ｏｋ 中将会在线路上产生较大的损耗 ， 因此 ， 在马钢新区 供配 电系统 的设计 中采用 了电容器就地补偿 的原 则， 无功补 偿 由用 户在 高低 压配 电室 进行分 散 补偿 ，
可 以有效 减少线 路损 耗 。 ２２ 通 过无功和 电压调 整 降低 系统 损耗 ．
下， 新高变 电所仍然有少量 电量上网 ， 在这种情况下 主要通过 调整新 区三 个空压 站空压 机组 的运行 方式
户均执行两部制电价。执行两部制电价的用户 电费 主要 由电量 电费和基本电费组成 ，而基本电费的计
费方式又分为需量计费和容量计费两种方式。 容量计费计算方法 比较简单 ， 即用户运行（ 包括 热备用） 的变压器容量乘 以基本电费容量电价 ， 则是 用户每月的基本电费。 马钢新 区 ２０ ｋ ２ Ｖ主变（ 每台 额定容量 ２０ Ｍ Ａ） ４ Ｖ 则采用容量计费方式（ 单位价
１ 前 言 冶金行 业 中 ， 耗 电 占产值 的 １％左右 ； 总 ０ 因此 ， 在冶 金工业 的生产成 本 中 ， 的成本 占很大 的 比例 ， 电
节 约电能能够 有效地 降低生 产成 本 。降低 电能在 配
压 器损耗 中的空 载损耗 ， 即铁 损 ， 主要发生 在变压器 铁 芯叠 片 内 ，主要是 因交变 的磁力 线通过 铁芯产生 磁滞及 涡流而带 来 的损耗 。采用优 质 的硅 钢片对 减 小变压器 的铁损 、提 高变压 器 的可靠性起 着关键性
马钢新区 ２台高炉 Ｔ Ｔ发 电机和 ２台干熄焦 Ｒ 发 电机在设计时都通过一个 １０ ｋ １ Ｖ变 电所 （ 新高
变电所 ） １ Ｖ馈线并 网。在投产后由于新高变 的 ０ｋ 电所的实际负荷 比设计时的计算负荷偏差较大 ， 造 成有部分电量上网， 上网电量低价卖给市供电公司。 因此 ，消化 Ｔ Ｔ Ｃ Ｑ发 电量是 马钢 新 区供 配 Ｒ 、Ｄ
【 ｅ ｏｄ 】ｎｗｙｂ ｉ ａ ａｏ Ｍ ｓ ｅ；ｏｅ ｄ ｔ ｕｏ ｎ ｕｐ ｙｔ ｅｏｏ ｉ Ｋ ｙ ｗ ｒｓ ｅ ｌ ｕ ｔ ｒ ｆ ａｔ ｌ ｗ ｒ ｉｒ ｔｎ ａｄｓｐ ｌ ｓ ｅ ｃｎｍ ｃ — ｌ ｅ ｅ ｐ ｓｉ ｉ ｂ ｙ ｓ ｍ；
ｕ ｎ ｎ ； ｏ ｒ ｓ ｖｎ ；ｅ ｕ ｔ ｆ ｃ ｓ ； ａ ｍｏ ｉｏ ｏ ｔ ｈ ｒ ｎ ｃ ｏ
格２ ８元 ／Ｗ 或 ｋ Ａ） ｋ Ｖ ，每 台 主 变 基 本 电费 每 月 为
等措施来增加新高变电所的负荷 ，从而达到完全消 化 Ｔ汀、 Ｄ Ｉ Ｃ Ｑ发 电量 ， 节约外购电费的要求。 ４２ 消化 ＣＣ Ｐ发 电机 组及 １５ Ｍ 常规汽 轮发 ． Ｐ ３ Ｗ
电机组 自发 电量
受供 电公司 的限制 ，马钢新 区 １３ Ｍ 的 ５ Ｗ Ｃ Ｐ 和 １５ Ｍ 常规汽轮发 电机组的发电量仅供 ＣＰ ３ Ｗ 新 区钢轧 系统用 电和 ｌ台 ４０ ０ｍ３ ０ ０ 制氧机 用 电 ， 还 有大量 自 电通过新区 ２０ｋ 发 ２ Ｖ钢轧变上网。由于 发 电上网价格为 ０３８ 元 ／ ｈ 网上购电平均价 ． ９ ｋ ８ Ｗ・ ， 格在 ０ ９ ／ ｈ左右 ， ． 元 ｋ ５ Ｗ・ 消化 自发 电量 ， 减少外购
发电 ）还需要大量从 电网购电， ， 如何合理利用供 电 公司供电相关政策节约电费是企业供配电系统经济 运行的另一重要课题 。现结合 目前冶金行业所面临
的困难形势和马钢新区供配 电系统实际情况 ， 介绍 马钢新区第二能源总厂经济运行所采取的节 电措施 并对电网谐波及电网经济运行措施对 电网安全运行
Ｄｉｔ ｉ ｕ ｉ ｎ ａ ｄ Ｓ ｐ ｌ ｙ ｔｍ ｔ Ｎｅ ｙ ｓｒｂ ｔ ｎ ｕ ｐ ｙ Ｓ ｓｅ ａ ｗｌ －ｂｕ ｌ ｅ ｏ ａ ｔ ｅ ｏ ｉｔ Ａｒ ａ ｆ Ｍ ｓｅ ｌ
Ｌ Ｂ０・ ＺＥＮＧ ｅ ｑｎｇ Ｉ Ｗ ｎｉ
（ｏ ｎｒ ｌ ｔ ｆＭａｎ ｈｎ Ｉ ｎ ＆ ＳｅｌＣ ．Ｌｄ Ｎ ． Ｅ ｅｇ Ｐａ ａｓａ ｒ ２ ｙ ｎｏ ｏ ｔ ｏ ｔ． ａｓａｔＡｎｕ ４ ０ ０ ｈｎ） ｅ ， ，Ｍａｎｈ ｒ ， ｈ ｉ２３ ０ ，Ｃ ｉ ａ
须装有最大需量表 ，按用户当月最大需量表中 １ ５ ｍｎ内平均最大负荷记录值 ，作为用户当月需量计 ｉ 费值。然后此当月需量计费值乘以基本电费需量电 价 （ 位价格 ３ 单 ８元 ／ｗ） ｋ ，则 是用 户每月 的基本 电 费 。马钢 新 区有 ５条 １０ｋ １ Ｖ线 路基本 电费采用 需 量计费方式。采用需量计费方式的线路主要采用控 制线路最大负荷的措施来控制线路基本电费 ： （） １安排 １０ ｋ １ Ｖ变电所和主线厂 同步检修 ， 降 低单条线路带全所运行时的负荷率 ，节约线路需量
６２ ７ 万元 ， 数额巨大 ， 为了节省基本 电费 ， 马钢新 区
在 自备 电厂运行 正常的情况下 只投用 了一 台 ２０ ２
ｋ Ｖ主变 压器 。
电将带来显著的经济效益 。
（） １优化电网结构 ， 增加送往马钢老 区的电量 。 新区投产后 ， 电公司政策有所变化 ， 供 允许原设计的
费。 （） ２ 控制 合环 时 间（ 大 需 量 以 １ ｎ内最大 最 ５ｍｉ
２２１ 及时投切电容器 ． ． 由于新区设计时考虑到动态无功补偿装置的复 杂性和投资 ，电容器无功补偿装置基本上采用的是 静态无功补偿。各用户的无功补偿装置投切归新区 能源中心电力调度管辖 ， 电力调度根据负荷情况 ， 及 时下令调整无功装置的投退 ，控制新区 １Ｏ ｋ １ Ｖ及 以上线路每月综合功率因数在 ０ ５以上 ， ． ９ 降低线路 损耗，同时还增加了供 电公司功率因数调节电费的
返 还 比例 ， 减少 总购 电费用 。
平均负荷计算 ）减少合环次数 ， ， 减少需量费用上升
的几率。
４ 消化上网电置节约电费
４１ 消化 Ｔ Ｔ ＣＤ 发 电量 ． Ｒ 、 Ｑ
２２ 控制供电电压、 ．． ２ 降低线路损耗 降低运行电压 ， 有功功率变化较小 ， 但无功变化 较大。一般来说 ， 对于工业负载 ， 当供 电电压大于额 定电压时， 电压降低 ５ 无功功率可减少 ８ ％， ％左右 ， 设备有功功率的减少小于 １ ％。设备运行降至额定 电压 ， 不会影响生产 ， 但无功 电流产生 的线路损耗减 少了 ， 同时也减少了无功补偿设备的投入 。 为了减少无功损耗 ， 马钢新区通过调整 １０ ｋ １ Ｖ