鋼鐵廠供配電系統(tǒng)與用電設(shè)備的節(jié)電運(yùn)行技術(shù)

n更多企業(yè)學(xué)院： 中小企業(yè)管理全能版183套講座+89700份資料總經(jīng)理、高層管理49套講座+16388份資料中層管理學(xué)院46套講座+6020份資料國(guó)學(xué)智慧、易經(jīng)46套講座人力資源學(xué)院56套講座+27123份資料各階段員工培訓(xùn)學(xué)院77套講座+ 324份資料員工管理企業(yè)學(xué)院67套講座+ 8720份資料工廠生產(chǎn)管理學(xué)院52套講座+ 13920份資料財(cái)務(wù)管理學(xué)院53套講座+ 17945份資料銷售經(jīng)理學(xué)院56套講座+ 14350份資料銷售人員培訓(xùn)學(xué)院72套講座+ 4879份資料河北省冶金企業(yè)中推廣節(jié)電新技術(shù)新設(shè)備研討會(huì)專家材料之五鋼鐵廠供配電系統(tǒng)和用電設(shè)備的節(jié)電運(yùn)行技術(shù)（教育部電能質(zhì)量工程研究中心李令冬 朱明星）摘要本文介紹配電網(wǎng)系統(tǒng)和用電設(shè)備的節(jié)電運(yùn)行技術(shù)，并初步指出在做運(yùn)行方式和配電網(wǎng)重構(gòu)計(jì)算時(shí)應(yīng)以節(jié)電指標(biāo)作為目標(biāo)函數(shù)，安全運(yùn)行、電能質(zhì)量指標(biāo)作為約束條件，這樣會(huì)得到較好的結(jié)果。1 概述1.1 鋼鐵廠耗能現(xiàn)狀和節(jié)電指標(biāo)鋼鐵行業(yè)是高耗能行業(yè)，2000年鋼鐵工業(yè)總能耗占全國(guó)總能耗的10，用電占全國(guó)總用電量的8.36左右;大型鋼鐵企業(yè)能源成本占總生產(chǎn)成本的30左右，其中電能成本占總生產(chǎn)成本的10左右；2000年全國(guó)重點(diǎn)企業(yè)噸鋼可比能耗為784kg標(biāo)煤/噸鋼，綜合耗電752kWh/t,日本噸鋼可比能耗為646kg標(biāo)煤/噸鋼，我國(guó)計(jì)劃2010年、2020年噸鋼可比能耗目標(biāo)分別為685標(biāo)煤/噸鋼、640標(biāo)煤/噸鋼，鋼鐵企業(yè)能耗將達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。1.2 鋼鐵工業(yè)節(jié)能措施鋼鐵工業(yè)節(jié)能措施主要有：（1）調(diào)整企業(yè)組織結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品品種結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝結(jié)構(gòu)；（2）改造或更新用電設(shè)備和生產(chǎn)工藝；（3）推行供配電系統(tǒng)和用電設(shè)備的節(jié)電運(yùn)行技術(shù)，我們這里主要介紹的是供配電系統(tǒng)和用電設(shè)備的節(jié)電運(yùn)行技術(shù)1.3 節(jié)電運(yùn)行技術(shù)本質(zhì)上是一種投資少、收益高的軟件技術(shù)配電網(wǎng)和用電設(shè)備節(jié)電運(yùn)行技術(shù)主要包括：低電壓偏差運(yùn)行技術(shù)；變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行技術(shù)；配電網(wǎng)重構(gòu)技術(shù)；電加熱設(shè)備的配電功率曲線控制等技術(shù)。節(jié)電運(yùn)行技術(shù)是對(duì)電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、電網(wǎng)和用電設(shè)備的運(yùn)行方式、運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化的技術(shù)，本質(zhì)是一種軟件技術(shù)。推廣節(jié)電運(yùn)行技術(shù)不像推廣節(jié)電設(shè)備那樣需要較大的資金支持，它推廣的是先進(jìn)的節(jié)電技術(shù)理念。因此，推廣節(jié)電運(yùn)行技術(shù)是一種投資少收益高的工作。2 低電壓偏差運(yùn)行技術(shù)2.1 低電壓偏差運(yùn)行技術(shù)的節(jié)電原理低電壓偏差運(yùn)行技術(shù)的節(jié)電原理的依據(jù)有以下幾個(gè)方面：（1）鋼鐵廠配電系統(tǒng)和用電設(shè)備具有較高的無(wú)功電壓靈敏度;（2）配電變壓器運(yùn)行在一定程度的磁飽和狀態(tài)下，當(dāng)電壓降低時(shí)變壓器的勵(lì)磁電流減小?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試表明，當(dāng)電壓降低1時(shí)，變壓器的無(wú)功功率相應(yīng)減少36；（3）鋼鐵廠負(fù)荷中約75是電機(jī)負(fù)荷和電加熱負(fù)荷及空調(diào)負(fù)荷，而這些負(fù)荷功率的靜態(tài)特性表明，當(dāng)電壓降低時(shí)，鋼鐵廠有功功率變化很少，而無(wú)功功率變化很大。負(fù)荷電壓靈敏度的靜態(tài)模型可以表示為如下的指數(shù)形式： （1）鋼鐵工業(yè)主要用電設(shè)備的靜態(tài)特性參數(shù)及U/U0由1.05降到1.0時(shí)，P/P0和Q/Q0變化如下表所示：設(shè)備工業(yè)電機(jī)泵、風(fēng)扇和其他電機(jī)電弧爐中央空調(diào)室用空調(diào)煉爐鼓風(fēng)機(jī)工業(yè)電視熒光燈PV0.050.082.30.20.50.082.01.0QV0.61.64.62.22.51.65.23.0P/P0U/U01.051.0021.0041.1191.011.0251.0041.1031.050U/U01.01.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.000Q/Q0U/U01.051.0301.0811.2521.1131.1301.0811.2891.158U/U01.01.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.000降低運(yùn)行電壓，有功功率變化較小，但無(wú)功變化較大。對(duì)于鋼鐵工業(yè)負(fù)荷平均來(lái)說(shuō)，當(dāng)供電電壓大于額定電壓時(shí)，電壓降低5，無(wú)功功率可減少8左右，設(shè)備有功功率減小很少，降至額定功率，不會(huì)影響生產(chǎn)，但無(wú)功電流產(chǎn)生的線路損耗減少了，同時(shí)也減少了無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的投入。2.2 推行低電壓偏差技術(shù)應(yīng)注意的問(wèn)題在供配電系統(tǒng)中推行低電壓偏差技術(shù)的條件和電壓調(diào)整范圍：供電電壓較穩(wěn)定，電壓波動(dòng)范圍較小；電壓波動(dòng)范圍在10左右，則用電設(shè)備終端電壓偏差應(yīng)整定在+0和-1之間； 電壓波動(dòng)范圍在5左右,則用電設(shè)備終端電壓偏差應(yīng)整定在0和-2之間。上個(gè)世紀(jì)80年代，由于供電不足，輸配電技術(shù)落后,電壓波動(dòng)很大，特別是往負(fù)方向波動(dòng)大，用戶為了保證設(shè)備的正常供電，在供電設(shè)計(jì)上，不得不把設(shè)備終端電壓調(diào)的很高。到了本世紀(jì)，電力充足，電壓穩(wěn)定，但很多用戶還保留原來(lái)設(shè)計(jì)思想，致使電力設(shè)備運(yùn)行電壓較高，使有功損耗和無(wú)功損耗大大增加，因此大力推廣配電網(wǎng)和用電設(shè)備的低電壓偏差技術(shù)勢(shì)在必行。l 案例一美國(guó)電科院(EPRI)資助的節(jié)能性降低運(yùn)行電壓研究項(xiàng)目中，曾經(jīng)測(cè)試了 許多電動(dòng)機(jī)和包含電動(dòng)機(jī)的用電設(shè)備特性，主要結(jié)論如下：電動(dòng)機(jī)的無(wú)功電壓靈敏度隨著負(fù)荷水平的增加下降，對(duì)于一臺(tái)20HP(1HP=745.7W) 230V的三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，當(dāng)負(fù)荷轉(zhuǎn)矩恒定時(shí)，對(duì)應(yīng)于負(fù)荷為0.7Pu (1Pu=17.01 kVA) 、1.0Pu、 1.2Pu的Qv在額定電壓附近分別為1.8、1.4和1.0；若負(fù)荷轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速變化，則有相應(yīng)的Qv分別為1.9、1.5和1.3。在重負(fù)荷條件下，當(dāng)電壓低于0.9Pu時(shí)，電動(dòng)機(jī)會(huì)發(fā)生堵轉(zhuǎn)，吸收大量無(wú)功功率，導(dǎo)致電壓進(jìn)一步下降。并且，一臺(tái)電機(jī)的堵轉(zhuǎn)還會(huì)使相鄰電壓也發(fā)生堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象，出現(xiàn)電壓崩潰現(xiàn)象。由以上結(jié)論可以看出，電動(dòng)機(jī)負(fù)載系數(shù)不宜過(guò)低，當(dāng)負(fù)載系數(shù)低于30%時(shí)，可以將型接法改為Y型接法，以提高功率因數(shù)，降低損耗； 在應(yīng)用低電壓偏差運(yùn)行技術(shù)時(shí)，必須在電壓比較穩(wěn)定前提下降低運(yùn)行電壓，且運(yùn)行電壓不小于0.95Pu。l 案例二2005年，我們對(duì)年產(chǎn)1000萬(wàn)噸鋼的某大型鋼鐵公司進(jìn)行全面的電能質(zhì)量及安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行評(píng)估，該公司6kV、10kV、35kV供電母線電壓普遍偏高(+5%到+10%)，電壓波動(dòng)大都在5以內(nèi)，因此我們建議將電壓偏差調(diào)整在+0%。調(diào)整后，全公司無(wú)功損耗減小約50MVar，功率因數(shù)提高了，無(wú)功當(dāng)量按照0.01kW/kVar計(jì)算，照明設(shè)備、線路及變壓器有功損耗也因此減少500kW，并減少50MVar的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備(價(jià)值500萬(wàn)元)的投入，無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的有功損耗設(shè)為補(bǔ)償容量的0.5%，因此減少無(wú)功設(shè)備的損耗約250 kW，總有功損耗減少750kW，全年按7000小時(shí)運(yùn)行時(shí)間計(jì)算，節(jié)電500萬(wàn)kWh以上。3 變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行3.1 鋼鐵廠配電變壓器存在著巨大的節(jié)電潛力1000萬(wàn)噸鋼鐵廠用電功率在500MW左右，變壓器的平均負(fù)載率為50，配電變壓器總?cè)萘繎?yīng)在2000MVA，設(shè)各級(jí)變壓器的平均運(yùn)行效率為99，變壓器有功損耗為10MW，如果將變壓器的運(yùn)行效率提高0.2%，則可節(jié)電2MW ，全年按照8000小時(shí)運(yùn)行時(shí)間計(jì)算，可節(jié)約電能1600萬(wàn)度電。鋼鐵廠配電變壓器的無(wú)功損耗：高壓(220kV/10kV)變壓器為負(fù)載容量10左右，中壓變壓器為負(fù)載容量的5左右，平均在8%左右，1000萬(wàn)噸鋼的鋼鐵廠配電變壓器總無(wú)功損耗在80MVar左右。3.2 使用高壓用電設(shè)備，減少變壓器總?cè)萘渴褂酶邏河秒娫O(shè)備，減少變壓器總?cè)萘渴菧p小變壓器損耗最有效的措施，1000萬(wàn)噸鋼的鋼鐵廠配電變壓器容量由2000MVA減少到1800MVA，則可節(jié)電1 MW，全年節(jié)約電能在800萬(wàn)度電，并減少無(wú)功損耗8MVar左右。3.3 變壓器經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)(1)有功經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)p設(shè)變壓器額容量為SN，輸入功率為P1，輸出功率為P2，負(fù)載功率因數(shù)為cos2 ，空載損耗為P0，負(fù)載損耗為PK，負(fù)載系數(shù)為，變壓器效率為，則變壓器有功損耗： (2)即變壓器銅損和鐵損相等時(shí)，變壓器有功損耗最小。變壓器效率: (3)一般變壓器的,.(2)無(wú)功經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)Q設(shè)變壓器空載電流為I0，短路阻抗電壓UK%，則變壓器的空載勵(lì)磁功率Q0=SN(I0)，額定漏磁功率QK=SN(UK )，變壓器的無(wú)功消耗率 (4)即變壓器空載勵(lì)磁功率等于負(fù)載漏磁功率時(shí)，無(wú)功損耗最小。(3)變壓器綜合經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)Z多數(shù)情況下，變壓器有功經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)和無(wú)功經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)很接近，但也有差異較大的，必須綜合考慮有功和無(wú)功的影響，設(shè)無(wú)功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量為KQ， (5)變壓器等效有功損耗 (6)變壓器效率 (7) KQ的物理意義是：變壓器每減少1kVar無(wú)功功率消耗時(shí)，引起連接系統(tǒng)有功功率損失下降的kW值。無(wú)功當(dāng)量值如下表所示變壓器在連接系統(tǒng)的位置KQ(kW/kVar)負(fù)載最大時(shí)負(fù)載最小時(shí)發(fā)電機(jī)電壓供電的變壓器0.020.02高壓線路變壓器0.070.04由區(qū)域線路供電的11035kV的降壓變壓器0.100.06由區(qū)域線路供電的610kV的降壓變壓器0.150.10由區(qū)域線路供電的降壓變壓器，但無(wú)功補(bǔ)償由同步調(diào)相機(jī)負(fù)擔(dān)0.050.03表中數(shù)據(jù)表明，無(wú)功源離電源越遠(yuǎn)無(wú)功當(dāng)量越大， 因此無(wú)功就地補(bǔ)償原則對(duì)減小線損具有很重要的意義。3.4 配電變壓器節(jié)電運(yùn)行案例某用戶負(fù)載容量為16MVA，負(fù)載電壓為10kV，現(xiàn)有兩種供電方案A. 用一臺(tái)110kV/10kV，20MVA供電變壓器帶16MVA負(fù)載，變壓器參數(shù)UK10.5，PK 135kW，I0%=2.8，P0=22kW。B. 用兩臺(tái)同A一樣的供電變壓器，各帶8MVA容量負(fù)載，試比較兩種方案的有功損耗和無(wú)功損耗。供電變壓器綜合經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù),根據(jù)上面的公式，取無(wú)功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量KQ=0.13，可以算出：方案A ，；方案B ， 。方案B比方案A節(jié)電計(jì)算：一年以8000小時(shí)計(jì)算，節(jié)約電能kWh，兩臺(tái)變壓器并列運(yùn)行，不僅節(jié)電，而且提高了供電的可靠性。4.配電網(wǎng)重構(gòu)技術(shù)4.1 配電網(wǎng)重構(gòu)技術(shù)的概念通過(guò)改變配電網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來(lái)提高可靠性，降低線損，均衡負(fù)荷和改善供電電壓質(zhì)量的技術(shù)稱為配電網(wǎng)重構(gòu)技術(shù)。配電網(wǎng)重構(gòu)包括正常運(yùn)行時(shí)的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)和故障狀態(tài)下的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)。重構(gòu)時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)重構(gòu)目標(biāo)約束條件重構(gòu)方法重構(gòu)計(jì)算正常降低線損、平衡負(fù)荷、提高供電質(zhì)量潮流方程，支路電流和節(jié)電電壓，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌ㄝ椛錉睿?，開(kāi)關(guān)操作次數(shù)，繼電保護(hù)可靠性開(kāi)關(guān)操作數(shù)學(xué)優(yōu)化算法、最優(yōu)流模式算法、支路交換法、人工智能算法故障隔離故障源，恢復(fù)非故障源區(qū)域供電故障診斷算法配電網(wǎng)重構(gòu)是優(yōu)化配電系統(tǒng)技術(shù)、提高配電系統(tǒng)安全性和經(jīng)濟(jì)性的重要手段。配電網(wǎng)重構(gòu)是在滿足配電網(wǎng)呈輻射狀、饋線熱熔、節(jié)點(diǎn)電壓偏差要求和變壓器容量要求的前提下，確定使配電網(wǎng)線損、負(fù)荷均衡度，供電質(zhì)量等指標(biāo)最佳的配電網(wǎng)運(yùn)行方式。由于配電網(wǎng)中存在大量的分段開(kāi)關(guān)和聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)，因此配電網(wǎng)重構(gòu)是一個(gè)多目標(biāo)非線性混合優(yōu)化問(wèn)題。4.2 鋼鐵廠配電網(wǎng)重構(gòu)技術(shù)鋼鐵廠配電網(wǎng)具有電壓等級(jí)多（220kV、110kV、35kV、10kV、6kV、0.4kV），配電節(jié)點(diǎn)多，配電網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋸?fù)雜，配電變壓器多，負(fù)載功率密度大，負(fù)荷的沖擊性、不對(duì)稱性和非線性嚴(yán)重，配電網(wǎng)內(nèi)包括自備電廠，電力設(shè)備功率大，連續(xù)生產(chǎn)等特點(diǎn)。上述特點(diǎn)使配電網(wǎng)重構(gòu)變得十分復(fù)雜。鋼鐵廠使個(gè)用電大戶，而且用電效率低。不斷降低鋼鐵廠配電系統(tǒng)的能耗和線損，提高配電系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益是鋼鐵廠供電系統(tǒng)面臨的一項(xiàng)長(zhǎng)期課題，通過(guò)實(shí)施配電網(wǎng)重構(gòu)技術(shù)、改變運(yùn)行方式，從而降低配電網(wǎng)線損是鋼鐵廠節(jié)電的重要途徑之一。因此，我們?cè)谂潆娋W(wǎng)重構(gòu)時(shí)把線損最小作為目標(biāo)函數(shù)，把負(fù)載均衡、提高供電質(zhì)量、安全可靠運(yùn)行等目標(biāo)作為約束條件。通過(guò)降維處理，把多目標(biāo)非線性混合優(yōu)化問(wèn)題簡(jiǎn)化為單一目標(biāo)的非線性混合優(yōu)化問(wèn)題。配電網(wǎng)重構(gòu)算法時(shí)一個(gè)十分復(fù)雜的理論問(wèn)題，更是一個(gè)實(shí)際工程問(wèn)題。沒(méi)有實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，僅根據(jù)理論計(jì)算結(jié)果對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行重構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)大，一旦出現(xiàn)安全運(yùn)行問(wèn)題，后果不堪設(shè)想。我們?cè)趯?shí)際工程中推薦使用“基于專家系統(tǒng)的配電網(wǎng)重構(gòu)算法”，按照 經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明是有效的專家知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)制定配電網(wǎng)重構(gòu)規(guī)則，盡管不是最優(yōu)，但最可靠，可以得到在滿足安全可靠運(yùn)行及供電質(zhì)量前提下優(yōu)化的配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。安全可靠運(yùn)行是配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的保證，某冷軋廠一次電壓驟降造成全廠停產(chǎn)10多個(gè)小時(shí)，經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)一千萬(wàn)元人民幣，因此我們?cè)谕茝V節(jié)電技術(shù)同時(shí)，要注意如何通過(guò)配電網(wǎng)重構(gòu)，提高配電網(wǎng)運(yùn)行的安全可靠性。4.3 基于專家知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的配電網(wǎng)重構(gòu)案例案例1 某冷扎廠配電網(wǎng)重構(gòu)計(jì)算(1) 配電系統(tǒng)圖如圖1所示。(2) 電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)計(jì)算的基礎(chǔ)資料目標(biāo)：現(xiàn)負(fù)荷狀況下，運(yùn)行損耗最小，新增負(fù)荷狀況下運(yùn)行損耗最小。約束條件： 功率因數(shù)大于0.9； 配電網(wǎng)電能質(zhì)量達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的指標(biāo)。供電參數(shù)：110kV進(jìn)線最大短路容量6000MVA，最小短路容量3000MVA； 供電變壓器St80MVA，110kV/10.5kV，Uk10.5%， I00.6，Pk310kW，P078.5kW（3）重構(gòu)計(jì)算 重構(gòu)計(jì)算 計(jì)算配電網(wǎng)電能質(zhì)量考核點(diǎn)的電壓偏差、電壓波動(dòng)與閃變、諧波電壓、諧波電流、負(fù)序電壓、負(fù)序電流等各項(xiàng)電能質(zhì)量指標(biāo)限值。圖1配電系統(tǒng)圖 配電網(wǎng)運(yùn)行方式共6種接通W1、W4、W5、W8，其余斷開(kāi)；接通W1、W4、W6、W7、W8,其余斷開(kāi)；接通W1、W2、W3、W5、W8,其余斷開(kāi)；接通W1、W2、W3、W5、W6、W7,其余斷開(kāi)；接通W2、W3、W4、W6、W7、W8,其余斷開(kāi)；接通W1、W2、W3、W6、W7、W8,其余斷開(kāi)； 濾波器運(yùn)行方式共5種H3+H5；H3+H5+H7；H3+H5+H7+H9；H3+H5+H7+H9+H11；H3+H5+H7+H9+H11+H13 負(fù)載組合2種原負(fù)載；原負(fù)載新增3熱鍍鋅3彩涂配電網(wǎng)、濾波器及負(fù)載共60種組合 對(duì)每種組合計(jì)算如下參數(shù)變壓器負(fù)載系數(shù)，負(fù)載功率（P、Q、S、cos）、運(yùn)行功率損耗；各段母線諧波電壓、負(fù)序電壓、電壓偏差、電壓波動(dòng)與閃變并評(píng)估是否超過(guò)規(guī)定限值；注入系統(tǒng)的諧波電流、負(fù)序電流并評(píng)估是否超過(guò)國(guó)標(biāo)限值。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，給出節(jié)電運(yùn)行方式排序排序規(guī)則：在滿足電能質(zhì)量指標(biāo)不超過(guò)國(guó)標(biāo)限值，變壓器運(yùn)行功率因數(shù)不小于0.90的約束條件下，按照運(yùn)行損耗大小排序，損耗最小為最優(yōu)運(yùn)行方式。主要結(jié)論A.現(xiàn)負(fù)載狀態(tài)下，濾波器采用H3+H5運(yùn)行方式，滿足約束條件的配電網(wǎng)運(yùn)行方式為方式1、2、3、4、5、6。方式6運(yùn)行損耗最小，其次是方式4、5、1、2、3。正常情況，方式6為最節(jié)電運(yùn)行方式，當(dāng)3#主變需要檢修時(shí)，可采用運(yùn)行方式4，當(dāng)1#主變需要檢修時(shí)，可采用運(yùn)行方式5。B.新增3#彩涂和3#熱鍍鋅后，濾波采用H3+H5+H7+H9+H11 +H13或H3+H5+H7+H9+H11 或H3+H5+H7+H9運(yùn)行方式，正常情況，方式6為最節(jié)電運(yùn)行方式，方式6比方式1全年節(jié)電17萬(wàn)kWh，當(dāng)3#主變需要檢修時(shí)，可采用運(yùn)行方式4，當(dāng)1#主變需要檢修時(shí)，可采用方式5。C.新增3#彩涂和3#熱鍍鋅后，配電網(wǎng)仍有再新增負(fù)載的能力。案例2 基于專家知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的某熱軋廠配電網(wǎng)重構(gòu)（1）問(wèn)題：某熱軋廠35kV段母線諧波電壓嚴(yán)重超標(biāo)，電壓總諧波畸變率高達(dá)10以上，供電變壓器、線路和用電設(shè)備諧波損耗大 ，電力事故頻繁，無(wú)法安全生產(chǎn)。（2）專家知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)：測(cè)試數(shù)據(jù)表明：35kV配電網(wǎng)絡(luò)電纜的充電電容與系統(tǒng)阻抗在1300Hz左右產(chǎn)生并聯(lián)諧振，致使熱軋負(fù)荷較小的23、25、29、31次諧波電流在35kV母線上產(chǎn)生很高的諧波電壓。數(shù)據(jù)分析結(jié)果：配電網(wǎng)23次和25次諧波阻抗輻角在第三象限，諧波電流是由負(fù)載流向系統(tǒng)，系統(tǒng)的諧波阻抗為感性阻抗；配電網(wǎng)29次、31次、37次的諧波阻抗的輻角在第二象限，諧波電流是由負(fù)載流向系統(tǒng)，系統(tǒng)的諧波阻抗為容性阻抗；當(dāng)系統(tǒng)諧波阻抗隨頻率增大由感性阻抗向容性阻抗變化時(shí)，肯定存在一個(gè)諧振頻率。25次系統(tǒng)諧波阻抗遠(yuǎn)大于23次和31次系統(tǒng)諧波阻抗，系統(tǒng)阻抗諧振頻率應(yīng)在1250Hz和1525Hz之間，并靠近1250Hz，應(yīng)在1300Hz左右。解決方案：配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)，破壞原諧振條件 ，Xs為系統(tǒng)的基波阻抗，Xc為35kV配電系統(tǒng)電纜容抗。將35kV段母線上其中一條支路負(fù)荷移至35kV段母線上，破壞了原來(lái)的諧振條件，使諧振頻率上移并遠(yuǎn)離非特征諧波頻率。效果:配電網(wǎng)重構(gòu)后，35kV 段母線電壓總諧波畸變率下降至3以下，降低了諧波損耗，消除了諧波運(yùn)行事故。5電加熱設(shè)備的配電功率曲線控制 51概述2000年全國(guó)工業(yè)電加熱設(shè)備年耗電量占全國(guó)總用電量的12.2%，熱處理工業(yè)爐（97.5萬(wàn)臺(tái)）耗電86億kWh，電弧爐（1000臺(tái)）耗電132億kWh，鐵合金埋弧爐耗電232.5億kWh，電石埋弧爐耗電115億kWh。我國(guó)電加熱設(shè)備較國(guó)外同類設(shè)備單耗平均高出15以上。西安電爐廠制造的GW1.0感應(yīng)爐單耗為670kWh/t，西德AEGNTG-1000感應(yīng)爐單耗為570 kWh/t；我國(guó)煉鋼電弧爐平均單耗為550kWh/t，國(guó)外先進(jìn)水平為280 kWh/t 。由此可見(jiàn)，電加熱設(shè)備節(jié)電潛力巨大。 電加熱設(shè)備的主要節(jié)電措施：選用高效電熱設(shè)備、采用先進(jìn)工藝、采用大功率加熱設(shè)備、配電功率曲線控制。本文以某鋼廠100噸交流電弧爐為例說(shuō)明配電功率曲線控制的節(jié)電效果5.2 交流電弧爐的配電功率控制曲線 （1）電弧爐合理的供電制度電弧爐煉鋼過(guò)程的溫度由高到低較為合理：高溫氧化、中溫還原、低溫澆鑄。這樣有利于高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)低耗，電弧爐的配電功率曲線應(yīng)符合這一原則。配電功率曲線控制A 熔化期熔化前期與中期以最大功率輸入，保證快速熔化；熔化后期為保護(hù)爐蓋和爐墻不受熱輻射損傷應(yīng)減少輸入功率。B氧化期氧化前期為滿足鋼液升溫需要，輸入功率可大一些；氧化中后期，由于碳氧激烈反應(yīng)放熱，鋼液快速升溫，應(yīng)小功率供電，在吹氧脫碳時(shí)，應(yīng)停電吹氧。C 還原期加入稀薄渣料后的化渣及加碳粉吸熱反應(yīng)，需輸入中等功率；還原渣一旦形成，應(yīng)立即轉(zhuǎn)換小功率輸入，只需彌補(bǔ)正常熱損失即可。按照最佳配電功率曲線控制輸入電流和電壓，可以取得10