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提高工業(yè)企業(yè)變壓器負(fù)荷率的節(jié)電意義

2020-07-08 14:02王麗芬王路寧
寫(xiě)真地理 2020年6期
關(guān)鍵詞:節(jié)電

王麗芬 王路寧

摘 要:? 在我國(guó)快速發(fā)展過(guò)程中,工業(yè)在我國(guó)發(fā)展十分迅速,工業(yè)企業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),也是我國(guó)能源資源消耗的重點(diǎn)行業(yè)。而工業(yè)企業(yè)耗電普遍偏高,一般高于發(fā)達(dá)國(guó)家的15%~30%,電費(fèi)成本占企業(yè)生產(chǎn)成本的比重加大,有的企業(yè)已占到全部成本的30%以上。在安徽中煙及下屬單位全年的能源費(fèi)用支出中60%以上是電費(fèi),2016年達(dá)到了69%??梢哉f(shuō),電費(fèi)已成為工業(yè)企業(yè)成本中除物料成本、人工成本之外最大的成本項(xiàng)目。經(jīng)過(guò)分析,公司電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)普遍存在大馬拉小車的問(wèn)題,變壓器負(fù)荷率極低。通過(guò)提高工業(yè)企業(yè)變壓器利用率,實(shí)現(xiàn)工業(yè)企業(yè)變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,對(duì)穩(wěn)定供電質(zhì)量,有著較好的經(jīng)濟(jì)效益及安全意義。

關(guān)鍵詞:? 工業(yè)企業(yè)變壓器;負(fù)荷率;節(jié)電

【中圖分類號(hào)】TM421? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A? ? ?【文章編號(hào)】1674-3733(2020)06-0159-01

引言:由于電力工程必須超前建設(shè),因此在工程建設(shè)前期,往往一些新投入的變配電工程在短時(shí)期內(nèi)負(fù)荷較輕,電網(wǎng)中存在一定數(shù)量輕載運(yùn)行的工業(yè)企業(yè)變壓器;即使在工程投入使用后,由于行業(yè)的不同,在不同季節(jié)和不同時(shí)段同樣存在著電力工業(yè)企業(yè)變壓器輕負(fù)荷運(yùn)行的現(xiàn)象。電力工業(yè)企業(yè)變壓器長(zhǎng)期過(guò)輕負(fù)載運(yùn)行,通稱為“大馬拉小車”。工業(yè)企業(yè)變壓器“大馬拉小車”,不僅使變壓器的容量沒(méi)有得到充分利用,而且大大降低了變壓器的運(yùn)行效率(即增加了損耗率),這無(wú)疑對(duì)變壓器的運(yùn)行和投資都是一種浪費(fèi)。本文結(jié)合工程實(shí)際進(jìn)行研究,提出了用計(jì)算臨界負(fù)荷電流的方法,在輕負(fù)荷時(shí)期,通過(guò)計(jì)算合理選擇配電工業(yè)企業(yè)變壓器的運(yùn)行方式,達(dá)到工業(yè)企業(yè)變壓器降損節(jié)電的目的。

1 負(fù)載率與損耗的關(guān)系

工業(yè)企業(yè)變壓器的損耗主要分兩種,一種是空載損耗,一種是負(fù)載損耗??蛰d損耗PO可視為等于鐵損P鐵。鐵損則可近似認(rèn)為是不變的。當(dāng)工業(yè)企業(yè)變壓器有載時(shí),除了固定的鐵損外,還有由于電流通過(guò)一、二次線圈所產(chǎn)生的電阻損耗,即銅損P銅。在額定負(fù)載時(shí)銅損近似等于額定電流時(shí)的短路損耗PK≈P銅。銅損與負(fù)載平方成正比,在負(fù)載率為β時(shí),P銅=β2PK工業(yè)企業(yè)變壓器在不同負(fù)載下的有功功率損耗P(KW)為:P=P鐵+P銅=PO+β2PK。

2 提高工業(yè)企業(yè)變壓器負(fù)荷率的節(jié)電意義

2.1 提高負(fù)荷率的作用

負(fù)荷率是衡量供、用電負(fù)荷是否平衡的一個(gè)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。負(fù)荷率越高,說(shuō)明供用電負(fù)荷越接近平衡;負(fù)荷率越低,則說(shuō)明用電的高峰負(fù)荷與低谷負(fù)荷相差越大。高峰負(fù)荷與低谷負(fù)荷之差越大時(shí),在電網(wǎng)備用總機(jī)不足的情況下,就會(huì)形成高峰時(shí)用電量超過(guò)電網(wǎng)的最大發(fā)電能力,影響供用電安全,甚至于造成被迫拉閘限電。低谷時(shí)又形成嚴(yán)重窩電,造成電力浪費(fèi)。提高負(fù)荷率對(duì)發(fā)、供、用電三方都有好處,對(duì)發(fā)電部門來(lái)說(shuō),提高負(fù)荷率可以滿發(fā)多供,降低煤耗,對(duì)供電部門來(lái)說(shuō),可以充分發(fā)揮輸變配電設(shè)備的效能,減少投資,降低各個(gè)環(huán)節(jié)的電能損失;對(duì)用電單位來(lái)說(shuō),可以減少受電工業(yè)企業(yè)變壓器容量,降低高峰用電負(fù)荷和電能損失,減少基本電費(fèi)開(kāi)支,降低生產(chǎn)成本。

2.2 兩臺(tái)不同容量工業(yè)企業(yè)變壓器分別帶相同負(fù)荷時(shí)的比較

對(duì)日負(fù)荷曲線與年負(fù)荷曲線波動(dòng)較大的變配電所,可把兩臺(tái)容量相同的工業(yè)企業(yè)變壓器改為兩臺(tái)不等容量的工業(yè)企業(yè)變壓器來(lái)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。兩臺(tái)容量相同的工業(yè)企業(yè)變壓器主要存在著兩種運(yùn)行方式:大負(fù)載時(shí),兩臺(tái)工業(yè)企業(yè)變壓器并列運(yùn)行;小負(fù)載時(shí)和輕負(fù)載時(shí)采用單臺(tái)工業(yè)企業(yè)變壓器運(yùn)行。如果輕負(fù)載出現(xiàn)時(shí)間較長(zhǎng),同樣存在著“大馬拉小車”的運(yùn)行狀態(tài)。而兩臺(tái)不等容量的工業(yè)企業(yè)變壓器有三種運(yùn)行方式:大負(fù)載時(shí),兩臺(tái)工業(yè)企業(yè)變壓器并列運(yùn)行;小負(fù)載時(shí)采用一臺(tái)大容量的工業(yè)企業(yè)變壓器運(yùn)行;輕負(fù)載時(shí)采用一臺(tái)小容量的工業(yè)企業(yè)變壓器運(yùn)行。這就實(shí)現(xiàn)了在各種不同負(fù)載下都能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。何種情況采取等容量工業(yè)企業(yè)變壓器,何種情況采取不等容量工業(yè)企業(yè)變壓器,以及不等容量工業(yè)企業(yè)變壓器的容量如何合理的選擇等,都必須通過(guò)嚴(yán)格的分析、計(jì)算和對(duì)比以后才能確定。

2.3 優(yōu)先選用高效節(jié)能型電力工業(yè)企業(yè)變壓器

由以上的分析可知,決定工業(yè)企業(yè)變壓器損耗大小的因素在于工業(yè)企業(yè)變壓器的鐵芯損耗和繞組線圈的電阻損耗。它們分別與電網(wǎng)的頻率、最大磁通密度、鐵芯的幾何形狀、疊片厚度、線圈的繞制方式有關(guān)。除了電網(wǎng)的頻率對(duì)于我們國(guó)家統(tǒng)一實(shí)行的50赫茲的工頻頻率是不可改變之外,其他參考數(shù)均取決于工業(yè)企業(yè)變壓器的材料和制造工藝。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,新材料、新工藝的廣泛應(yīng)用,新的低損耗工業(yè)企業(yè)變壓器相斷研發(fā)成功。國(guó)內(nèi)許多工業(yè)企業(yè)變壓器制造廠商投入了大量資金引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的制造技術(shù)與設(shè)備,不斷研究開(kāi)發(fā)低損耗工業(yè)企業(yè)變壓器和各種結(jié)構(gòu)型的工業(yè)企業(yè)變壓器。自上世紀(jì)八十年代初期,我們國(guó)家開(kāi)始由國(guó)家計(jì)委、原國(guó)家科委及原第一機(jī)械工業(yè)部開(kāi)始公布節(jié)能產(chǎn)品推廣項(xiàng)目和淘汰產(chǎn)品目錄,國(guó)內(nèi)電力系統(tǒng)的工業(yè)企業(yè)變壓器幾經(jīng)更新?lián)Q代,己由“64”“73”標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)企業(yè)變壓器SJ、SJL、SL、SLI型經(jīng)過(guò)57、59、510型的過(guò)渡,逐步更新成511型卷鐵芯工業(yè)企業(yè)變壓器。這種511型工業(yè)企業(yè)變壓器,由于其適用范圍廣、性能優(yōu)越、節(jié)約能源,且經(jīng)濟(jì)指標(biāo)適中,早在上世紀(jì)初六七十年代,已為一些發(fā)達(dá)國(guó)家所采用。它與已具備諸多優(yōu)勢(shì)的9S相比較,其空載損耗平均降低30%,空載電流平均下降低7%0,噪音平均下降10dB,從而更有利于降低電能損耗,減少噪音對(duì)周圍環(huán)境的污染,減小器械振動(dòng)而延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。近年來(lái),世界各國(guó)都在積極研究生產(chǎn)節(jié)能材料,自1979年美國(guó)聯(lián)信公司發(fā)明非晶片至今,作為樣品研制和少量生產(chǎn)使用,非晶態(tài)磁性材料260552作鐵芯的工業(yè)企業(yè)變壓器便應(yīng)運(yùn)而生,這種工業(yè)企業(yè)變壓器具有全密封、低噪音、免維護(hù)、運(yùn)行費(fèi)用低、.超低鐵芯損耗等優(yōu)點(diǎn),其鐵芯損耗僅為常規(guī)硅鋼片的工業(yè)企業(yè)變壓器鐵芯損耗的五分之一。只是由于價(jià)格較高的原因而沒(méi)有全面推廣使用。

結(jié)語(yǔ):工業(yè)企業(yè)中工業(yè)企業(yè)變壓器基本都存在著“大馬拉小車”的問(wèn)題,工業(yè)企業(yè)變壓器的負(fù)荷率普遍偏低,經(jīng)濟(jì)效益差,對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定性也存在隱患。通過(guò)對(duì)工業(yè)企業(yè)變壓器負(fù)荷率的分析計(jì)算,重新組合改變供電方式,極大地改善了用電效率,也節(jié)約了企業(yè)的生產(chǎn)成本,提高了經(jīng)濟(jì)效益。此項(xiàng)精益改善項(xiàng)目,可以大大提高工業(yè)企業(yè)能源利用率,值得各工業(yè)企業(yè)的重視與利用。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳世元.電機(jī)理論基礎(chǔ)[J].北京:北京電力出版社,2004.

[2] 王鳳杰.工業(yè)企業(yè)變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析[J].內(nèi)蒙古石油化工,2012(13):75-76.

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