水泥廠供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究
時(shí)間:2022-07-30 02:54:40
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隨著水泥工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高,用電設(shè)備對電力供應(yīng)的質(zhì)量、穩(wěn)定性、安全性要求越來越高,提供高質(zhì)量、高可靠性的電力供應(yīng),是電氣設(shè)計(jì)的最基本要求。且隨著水泥工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展,一些新的工藝、技術(shù)被應(yīng)用到實(shí)踐中,也將改變原有的設(shè)計(jì)要求,例如水泥窯煙氣余熱發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用,將改變原有水泥廠總降變電站只作為用電單位的設(shè)計(jì)模式。對總降一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)及二次系統(tǒng)設(shè)計(jì)都會(huì)產(chǎn)生影響。本文將對供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的遇見的新問題進(jìn)行敘述,并提出合理、有效的解決方法,希望對促進(jìn)該設(shè)計(jì)技術(shù)的不斷進(jìn)步,可以起到促進(jìn)作用。
1水泥供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)該達(dá)到的要求
配電系統(tǒng)的安全性、可靠性是水泥廠乃至各行各業(yè)穩(wěn)定生產(chǎn)的重要保證,如果其設(shè)計(jì)的不合理,就會(huì)對后期的生產(chǎn)、運(yùn)行、甚至人身安全帶來隱患,因此加強(qiáng)對供配電系統(tǒng)的規(guī)范化設(shè)計(jì)非常重要。設(shè)計(jì)時(shí)嚴(yán)格按照規(guī)范要求,對于規(guī)范中的強(qiáng)制性條文必須執(zhí)行,嚴(yán)把安全底線。隨著我國能源消耗的持續(xù)增加,我國的能源供給情況越來越緊張,因此加強(qiáng)配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)有助于降低企業(yè)生產(chǎn)過程中的電力消耗,達(dá)到降低水泥企業(yè)經(jīng)營成本的效果。
2當(dāng)前供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的仍存在的一些問題
2.1水泥窯煙氣余熱發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用,使得水泥廠的電力供應(yīng)改為由電網(wǎng)和余熱電站發(fā)電機(jī)共同提供,余熱電站能提供水泥生產(chǎn)線近三分之一用電量,因此在新建的水泥線當(dāng)中應(yīng)充分考慮余熱電站的發(fā)電量,適當(dāng)降低主變的容量,同時(shí)在總降變電站配置無功補(bǔ)償裝置時(shí),應(yīng)考慮余熱電站發(fā)電機(jī)發(fā)出無功功率的補(bǔ)償作用,適當(dāng)降低總降變電站無功功率補(bǔ)償?shù)娜萘?,降低設(shè)備的采購成本,主變?nèi)萘繙p小,主變得運(yùn)行損耗同樣降低,企業(yè)的運(yùn)行費(fèi)用亦降低。2.2在水泥廠的建設(shè)工程中,電纜的采購成本約占整個(gè)電氣設(shè)備及材料總價(jià)的三分之一到二分之一,電纜的截面的選型及電纜敷設(shè)直接影響電纜的采購成本,合理選擇電纜截面積,優(yōu)化電纜敷設(shè)路徑,對工程建設(shè)的投資有很大意義。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)對低負(fù)荷,或運(yùn)行頻率低的設(shè)備一味的選用大截面電纜,或者對一些電流不大非主要回路的設(shè)備,錯(cuò)誤的應(yīng)用經(jīng)濟(jì)電流密度進(jìn)行電纜選型,或者對主要的配電回路選用的經(jīng)濟(jì)電流密度不合理,沒有區(qū)分發(fā)電企業(yè),用電企業(yè)、高電價(jià)企業(yè),低電價(jià)企業(yè)等原因造成電纜截面選擇偏大,或在設(shè)計(jì)電纜敷設(shè)路徑時(shí),沒有考慮其他工藝設(shè)備的影響,造成圖紙上路徑與現(xiàn)場實(shí)際現(xiàn)狀不符,而安裝公司按圖施工未能和設(shè)計(jì)人員溝通協(xié)調(diào),造成電纜敷設(shè)迂回,路徑加長,造成浪費(fèi)。2.3水泥廠照明設(shè)計(jì)中為節(jié)約燈具的一次投入成本選用高耗能或不節(jié)能燈具,這些燈具雖然發(fā)光效率、照度或者壽命能滿足工程需要,但對于企業(yè)長年累月的生產(chǎn)來說,燈具的高耗能,對企業(yè)運(yùn)行不經(jīng)濟(jì)。
3對上述問題提出改進(jìn)措施和建議
3.1主變的容量選擇要考慮余熱電站發(fā)電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的能力,如果余熱電站穩(wěn)定運(yùn)行能力強(qiáng),其年運(yùn)行小時(shí)數(shù)能能達(dá)到水泥線的運(yùn)行小時(shí)數(shù),并考慮其發(fā)電負(fù)荷的波動(dòng)因素,在水泥廠總的計(jì)算負(fù)荷中適當(dāng)減去發(fā)電負(fù)荷,依此選擇主變?nèi)萘?,可以達(dá)到很好的經(jīng)濟(jì)效益;另外對電容器的補(bǔ)償要全局考慮,精確計(jì)算,對高壓母線的補(bǔ)償、低壓母線的補(bǔ)償、單臺電動(dòng)機(jī)的就地補(bǔ)償,發(fā)電機(jī)的無功輸出、大型電機(jī)的變頻器使用情況逐一考慮,避免電容器的不足和過度配置,補(bǔ)償容量不足造成功率因數(shù)下降,輸電線路損耗增大,電網(wǎng)電壓下降;過度配置補(bǔ)償裝置會(huì)造成投資增加,并且增加了供電系統(tǒng)的故障隱患點(diǎn)。因此充分計(jì)算、合理配置,在配有余熱電站的情況下,避免過度配置亦很重要。3.2減少電纜投資,亦是減少有色資源的浪費(fèi),因此在供配電設(shè)計(jì)中,優(yōu)化電纜敷設(shè)路徑縮短供電距離,對減少電纜投資至關(guān)重要,首先要做到變配電室布置盡量靠近負(fù)荷中心,充分的與工藝專業(yè)、總圖專業(yè)溝通,優(yōu)化配電室的布置,優(yōu)化室外電纜溝、管,橋架的布置,使得電纜的總敷設(shè)量降低,二是電纜敷設(shè)路徑盡可能使用三維軟件設(shè)計(jì),能對工藝設(shè)備的布置一目了然,優(yōu)化電纜橋架、電纜溝的走向,避免和工藝管道及設(shè)備沖突,在施工中變更路徑,造成電纜長度增加;三是精確計(jì)算每個(gè)設(shè)備的工作電流,了解用電設(shè)備運(yùn)行方式,合理選擇電纜的截面積,節(jié)約有色金屬,減少資源浪費(fèi),降低建設(shè)成本。3.3在水泥廠的照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,我們可以采用太陽能板照明燈,這些燈白天利用。太陽能來進(jìn)行充電,晚上通過釋放白天存儲的電能來照明,這會(huì)大大降低在照明上消耗的電能。對于無法使用太陽能照明系統(tǒng)的地方,我們應(yīng)該使用節(jié)能效果較好的節(jié)能燈具。當(dāng)前LED照明設(shè)備廣泛使用,其采購成本已大為下降,在相同照度的情況下,使用LED燈能降低二分之一到三分之二的能耗,其節(jié)能效果顯著如果企業(yè)采用它作為照明設(shè)備,無疑能大大降低運(yùn)營成本。
4結(jié)語
隨著我國水泥工藝和電氣設(shè)備技術(shù)的不斷進(jìn)步,新工藝和新設(shè)備的應(yīng)用,會(huì)使水泥工業(yè)的發(fā)展越來越節(jié)能,越來越高效,電氣設(shè)計(jì)仍需在新的環(huán)境下繼續(xù)不斷優(yōu)化,發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,為保證企業(yè)安全、可靠、穩(wěn)定的運(yùn)行做出貢獻(xiàn)。
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作者:羅風(fēng)立 單位:中信重工工程技術(shù)有限公司