摘要：改革开放以来，我国各行各业飞速发展，钢铁行业也不例外。钢铁企业是用电大户，也是耗能大户，内部电力系统的安全经济运行直接影响企业的安全生产，同时电力消耗也是企业的主要生产成本支出之一。钢铁企业内部电力系统经济运行管理是一项实用性很强的综合技术，它与供电企业、电力系统的经济运行技术既有相同之处，但也存在一些根本的不同。这项技术是建立在坚持技术安全、经济合理的原则下，从内部电力系统规划、设计、施工，到投产运行、经营管理的各个环节，全过程执行节能、降耗、降成本的要求，通过大量的技术论证，选取合适的设备、优化运行方式、确定最佳主变负载率、调节分时段电量比例、提高功率因数、技术改造等，在保障安全生产的基础上，最大限度的降低电费支出，从而达到提高经济效益的目的。
关键词：钢铁企业；电力系统；经济运行管理
钢铁工业不仅是国民经济的基础产业，也是加速工业化进程的支撑产业，但伴随着现代化大生产的快速发展以及国内外原材料和产品市场竞争越趋激烈的形势，钢铁行业目前处在亏损与微利的困境中。根据市场需求来调整组织生产模式以使企业获得最大的收益势在必行。作为企业生产运行提供电源的企业电力系统来说，也必须在运行机制和优化管理模式上做出相应调整，以力求用最少的能源支出，获取最大的经济与社会效益。
1钢铁企业电力系统构成
(1)钢铁企业的自建电厂,为了提高钢铁企业供电用电的区域稳定性与降低成本,钢铁企业通过在企业中自建电厂并通过220kV双回路输电线路与外部电力系统进行连接,保障企业生产用电。(2)接入外电力系统,钢铁企业可以采用多种供电方式,其内部的电力系统相对独立,通过接入外电力系统可以有效地补充生产时的电力消耗。同时可以在钢铁企业自发电力系统电力较为富裕时将富裕电力输送至电力系统中。(3)钢铁企业中的用电负荷较大,在运行的过程中电炉、热轧机等用电负荷较大的设备将会对供配电力系统造成较大的负荷,同时这种用电负荷呈现出周期性的变化规律。
2项目概况
该钢铁企业内部电力系统以110kV线路与外部电力网连接，八座降压变电站以10kV为主，个别区域辅以110kV/35kV供到用户。110kV系统包括常规的输电、变电和发电，其中发电机组都是资源综合利用机组，包括高炉煤气发电机组、TRT发电机组、余热发电机组等，年发电量约30亿kWh，供电自给率高于52%。该钢铁企业的资源综合利用提高供电自给率的技术通过回收生产中余热余压再利用，提高了能源利用效率，形成了一套利用余能回收提高企业供电自给率的技术体系。110kV输电线路由25条架空和电缆线路与变电站（变压器）相连，结构比较复杂。该钢铁企业的电力系统结构，对于提高用电安全性、可靠性，缓解电能紧缺和优化电力布局具有重要意义。所有的发电量都用于企业自身供电，并不会送到外部系统中，自给不足从外部电力系统购买的部分，按照关口计量的电量与供电部门进行电费结算。
3购电政策环境
总电费由四部分组成：总电费=基本电费+电度电费+力率调整电费+基金附加
（1）基本电费可以按照最大需量计算，也可以按照变压器容量计算，两者的计费标准是有区别的。按照最大需量计算每千瓦38元/月，按照变压器容量计算每千伏安是28元/月。该钢铁企业执行的基本电费计算方式是按照变压器容量计算基本电费。
基本电费（元）=最大需量（kW）×38元/月或基本电费（元）=主变容量（kVA）×28元/月
（2）电度电费是电量乘以电度单价得来的，该钢铁企业执行峰谷分时电价，因此它由四部分组成：
电度电费=尖峰电量×尖峰电价+高峰电量×高峰电价+平时电量×平电价+谷电量×谷电价
（3）力率调整电费（即功率因数补偿电费）是关口计量点所计有功电量与无功电量计算得出，其中无功电量的算法为：无功电量=正向无功电量+反向无功电量力率的计算公式：
该钢铁企业执行的力率标准是0.90，0.9~0.95之间，每高0.01，返还电费的0.15%，到0.75%封顶，电费基数是基本电费+电度电费。
（4）基金附加是政府委托供电部门附加在电度单价上代收的费用，包括农网还贷、城建附加、可再生能源附加、库区移民基金等内容，该费用用电企业不可控。
5钢铁企业电力系统经济运行管理的策略与技术措施
5.1降低用电量，节约用电成本
5.1.1变压器节电
首先制定合理的运行方式，实现变压器的经济运行。主要是通过优化运行方式，减少变压器的运行台数，降低负载损耗；其次是收集10kV以上电压等级变压器的技术参数，通过详细分析及科学计算，选择技术参数好的、稳定、经济的变压器运行。
5.1.2通过管理手段节约用电，减少电力浪费
主要包括检修期间、正常运行期间的节电管理。检修期间主要做到长时间检修应停必停，短时间检修视具体情况而定。通过检修期间对各工序、用电设备检查，制定检修期间设备的停机标准，降低设备的空载运行时间，提高利用率，减少空载损耗。
5.2合理配置电力系统的补偿装置和补偿容量
①调节无功补偿设备，保持功率因数在较高水平。合理装设电容器，增强无功补偿，提高功率因数，根据供电力系统络情况，运用集中补偿和分散补偿相结合的方法，变电站可通过控制器灵活控制功率因数的变化。
②无功功率的合理分布。在有功功率合理分配的同时，应做到无功功率的合理分布。按照就地补偿的原则安排减少无功远距离输送。要求项目建设前期，就要测算无功负荷，按照功率因数不低于0.95配置电容器，并将分厂变电所进线力率列入公司内部月度考核指标中。
③灵活利用并网发电机组的无功出力。发电机组的无功可调出力较大，在必要时，可以要求电厂调节无功出力。
④调整主变压器的运行分接头也是调整无功电压的技术措施，但是由于主变负荷较重，因此调整主变压器的运行分接头作为备用的措施，一般不采用。
5.3优化电力系统结构，实施节能技改，降低电能消耗和损耗
由于各种客观原因影响，运行中的电力系统也存在供电半径过长、迂回供电、大马拉小车、落后的拖动方式等问题。这些问题不但影响了供电的安全和质量，而且也影响着网损。要积极推行节能技改，不断优化电力系统结构，不断引进新设备、新技术、新工艺、新材料，认真彻底地改善不合理的布局与设备。在充分利用现有电力系统改造的基础上，在提高电力系统供电容量和保证供电质量的前提下，运用优化定量技术降低网损，选用高能效的用电设备节约用电量。该钢铁企业近两年来推行的节能技改和合同能源管理成效显著，已实施的变频改造项目实测节电率大于20%。优化电力系统结构既要根据用电负荷分布的特点，调整供电点位置与供电线路实现优化组合，又要根据变压器与供电线路的分布状况，优化负载经济分配和经济运行方式。在企业电力系统建设和改造过程中要不断优化调整电力系统的结构和提高电力系统结构中的技术含量，把电力系统建成“安全经济型电力系统”，先进的科学技术为实现电力系统安全经济运行不断增添新的动力。
结语
随着近几年资源价格的不断上涨、钢铁产品需求增速逐渐趋缓、环境压力加大、同质化竞争加剧等，钢铁行业也正处在一场生存和发展的重大变革时期。对钢铁企业的电力系统来说，在挖潜增效、节能降耗和压缩生产成本的推进过程中，其经济性的重要位置则会更加彰显。
参考文献：
[1]刘锦.论钢铁企业电力系统优化运行管理的意义[J].设备管理与维修，2012，08：9~11.
[2]张玉庆，孙彦广.钢铁企业智能电力系统功能与运行架构研究[J].冶金自动化，2011，03：8~13.
论文作者:王耀辉
论文发表刊物:《电力设备》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/1
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