云南楚雄矿冶有限公司六苴铜矿动力工段 云南楚雄 675401
摘要：伴随楚雄矿冶的发展壮大，购电量与日俱增（二○一五年三季度平均每月7920330kWh）。电荒前一阵子炒得沸沸扬扬，滇中调度经常下令下调负荷，使许多设备不能正常运转；现在虽然解除“拉闸限电”的禁令，但南方电网即将上调电价（0.03元/kWh），顷刻间我们将多支付电费约24万元。由此显得优化六苴电网迫切而重要。
关键词：电荒；电价上调；电网；优化
1.优化电网的重要性
1.1缓解电荒
中国发电能力以8％的速度增长，而人们对电的需求却以20％的速度递增，致使全国有2000MW的缺口。许多城市居然会分片拉闸限电就不足为奇了，这就是炒得沸沸扬扬的“电荒”。作为一个能源大国，现代文明城市居然靠蜡烛获取光明，倍感汗颜之至。姑且算成不是办法的办法吧；作为一个矿山的电气工程师，虽微不足道，但该作大海里的一滴不甘平庸之水，为优化六苴电网出谋划策。
1.2节能降成本
云南随着水电的迅猛发展，前不久解除了“拉闸限电”的禁令，但上调电价应运而生。倘若我们还是计划经济下的粗放型生产，不实行精细管理，我们支付电费降上升不单单是24万，有可能是50万、100万。因此，我们电气工作者应该集思广益，千方百计投入节能降耗的大潮。
1.3 提高供电质量
电网优化好了，可以提高功率因数，确保全司的供电质量，把“垃圾电”降到最低限度。一旦电网发生故障，可以及时排除，确保全司安全供电，把生产损失降到最低。便于计量和管理，区别于电网象蜘蛛网，杂乱无章，严格杜绝私拉乱接现象，快速查处偷电漏电现象。
2.如何优化电网
2.1主变的优化运行
降压站被誉为“楚雄矿冶的心脏”，两台20000kVA的主变为全司的高产稳产提供强大动力，那它们该如何优化运行呢？
先来看它们的型号参数：1#主变：SFS-20000/110，PO=37.6kW，io％＝1.21，Pk＝144.8kW，uk％＝16.2；2#主变：SFS3，PO=27.8kW，io％＝0.76，Pk＝115.4kW，uk％＝17。
当投入一台主变。显然毫不犹豫地投入2#主变，单单空载损耗一年就节能：A＝（P01-P02）t=（37.6-27.8）*365*24=85848（kWh）；
什么时候该两台主变并列运行呢？
因为Pb=P’o+P’K= Po+KwQo+（Pk+KwQk）β2；
所以，变压器综合功率损耗随负荷变化的关系曲线如图1所示：
图1
Q01= Se I01%/100＝242kVar；Q02= Se I02%/100＝152kVar。
QK1=Se uk1％/100＝3240 kVar；QK2=Se uk2％/100＝3400 kVar。
因为在S2时有：
P02+KWQ02+（PK2+KWQK2）β2
=（P01+ P02）+ KW（Q01+Q02）+[（PK1 +PK2）+ KW（QK1 +QK2）]（β/2）2
{ KW：无功功率的经济当量，通常取0.06～0.1kW/ kVar 我们主变容量为20000kVA，这里我取0.06kW/ kVar }
即：27.8+0.06*152+（115.4+0.06*3400）β2＝（37.6+27.8）+0.06*（242+152）+〔（144.8+115.4）+0.06*（3240+3400）〕*（β/2）2
解之：β≈0.58
所以：当全司负荷达到P＝0.58*20000＝11600<kW>时，降压站该投入两台主变并列运行。
2.2生产电网的优化运行
六苴电网的两大用户就是选厂（4#、17#柜，300万kWh/月）和坑口（13#、16#柜，210万kWh/月）。从这里做文章，大有经济价值。
如果双柜并列运行，显然其损耗会减半（因为电阻增大一倍，电流分半，而损耗与电流的平方成正比）。
下面来计算一下节能效果：
13#、16#柜导线LGJ-150（距离大约2km），4#、17#柜采用LGJ-240（距离大约0.5km），查《工业企业供电》附表19可知：13#、16#线路R＝0.42欧，x＝0.68欧，4#、17#线路R＝0.066欧，x＝0.1785欧。经济当量Kw这里取中间值0.08 kW/ kVar，六苴6kV功率因数COSф=0.92。
因为，电能A=√3UIt COSф 即：I＝A/（√3Ut COSф）
所以，I选＝300*104/（√3*6*720*0.92）≈435.8（A）
I坑＝210*104/（√3*6*720*0.92）≈305.1（A）
因为，线路损耗Ab＝3I2Rt+3KwI2Xt
所以，每月Ab选＝3*435.82*0.066*720*10－3+3*0.08*435.82*0.1785*720*10－3
≈32933（kW）
Ab坑＝3*305.12*0.42*720*10－3+3*0.08*305.12*0.68*720*10－3≈44012（kW）
单单两大用户每年（按11.5月计算，考虑年终检修）能节约线损：
11.5*（32933+44012）/2≈441434（kWh）
考虑到继电保护可以让4#柜供磨浮Ⅱ段；17#柜供Ⅰ段；13#柜供压风Ⅰ段，16#供Ⅱ段。两高压室的母联断开。
2.3生活电网的优化运行
我刚工作的时候，大概是计划经济的产物，小小六苴矿区生活变压器就有13台，总容量高大2780kVA，每年空载损耗约有13万kWh。
去年我们工段在用电高峰时实地测试，再科学论证，切除了两台SJ-100和一台SJ-180型变压器，一年空载损耗可节约：
A＝（2*0.0616+0.983）*365*24≈19403（kWh）。
变压器所置的位置和供电线路很不合理，其实可以建一个数学模型，取其最佳方案。
假设一台变压器供3栋生活区。线路的走法如（图2，图3，图4）10种：
其实，今后的工作还有许多许多。例如生活用电高峰往往就在附近生产低谷时，因此，可以考虑生产、生活共用变压器。
2.4今后电网的优化趋势
架空导线的优化。据《工人日报》报道，国内已试用一种导线，它的运行总损耗是常规导线的50％～60％，电流输送能力却提高3～5倍，既节约材料还无污染。这么好的导线，即节能又环保，我深信做大做强的云南铜业指日可用了。
变压器的优化。电气发展日新月异，科研人员早就研发和生产出了高节能变压器（S11型），就拿一台S11-315和SJ-320比较，一年空载损耗可节约：
A＝（1.524-0.48）*365*24≈9145kWh。显然这方面大有潜力可挖。
3.结束语
六苴矿山已走完四十个春秋，对整个电网大动干戈，当然没有必要也不科学。但思想意识超前的楚雄矿冶决策者们，在千方百计抢占资源，今后肯定构造电网，倘若有点可取之处，也不枉我的陋识了。
参考文献：
[1]耿毅.工业企业供电.北京：冶金工业出版社，1985.
[2]电工手册.上海：上海科学技术出版社.1994.
[3]蓝伯雄.程佳惠，陈秉正.管理数学（下）-运筹学.北京清华大学出版社，1997.
]
论文作者:王永平
论文发表刊物:《基层建设》2016年8期
论文发表时间:2016/7/12
标签：电网论文; 楚雄论文; 变压器论文; 导线论文; 一台论文; 云南论文; 节能论文; 《基层建设》2016年8期论文;