段菁菁

（沈阳铝镁设计研究院有限公司，辽宁 沈阳 110001）

当今社会，电能已经成为人们生产生活中必不可少的一项资源，是人们生活和工作能够正常开展的重要保障，电力需求随着经济社会的迅猛发展也在日益增加，对其质量要求相应的也在逐渐提高。于是，更多发电厂积极投入了建设，目前，国家大力推行节能减排建设，供电行业亟需提高配电线路节能降耗的技术水平，有效优化电力资源的利用率，才能提升企业发展的经济效益，同时，满足国家经济发展需要[1-3]。

1 冶金企业供配电系统电气节能技术措施的基本原则分析

在冶金企业供配电系统的运行过程中，管理者和相关的工作人员务必要遵循如下基本准则，由此实现节能效果，具体来说。第一，秉持经济、适用的原则。在保证冶金企业稳定运行的情况下，落实供配电系统节能技术措施，从真正意义上减少供配电系统的运作成本，提升用电效率而不是单纯的为了节能而无法具有实践性。第二，秉持实事求的基本准则原则。为了达到利润最优的目标，冶金企业应该结合自身情况，就要通过电能损耗的数据监控和分析找到存在损耗的源头，探寻针对性的节能措施，逐渐落实工厂供配电系统的节能工作。第三，秉持最优化的基本准则。伴随“生态文明建设”“绿色可持续发展”观念地逐步深化，我国在进行冶金企业供配电系统设计的过程中，会把节能降耗居于第一位，采取新型的技术手段，大范围地引入先进的节能、环保技术和设备，例如应用永磁接触器，电机变频控制节能技术等，达到缩减企业的电能损耗量的目的。

2 冶金企业电气工程供配电系统设计的主要工作

2.1 高压配电系统的设计

冶金企业由于本身电气工程需求量高且集中度高，因此要求对电气工程进行良好设计，以满足整体运行的需求。由于冶金企业对电力资源使用设备较多，故使用电源均为两路独立10kV电源，两路电源互为补充，有助于提高用电安全性和使用效果。由于高压配电系统在电气工程中占据重要的地位，是满足用电需求和安全性的关键。一般而言，高压配电系统主要采用单母线分段接线方式，以便在线路使用过程中可达到自动切换。彼此之间还能作为对方的备用电源，在其中一条线路出现问题后，及时启动，满足用户用电需求。因此，其是保障电力运行效果的关键。

2.2 低压配电系统的设计

在整个冶金企业电气项目中，低压配电系统是非常关键的。它扮演着供电系统的角色，它的正常运行，才能确保冶金企业能够实现预期的使用效果。所以，针对这一系统，必须采取多种有效的防护措施，使构成系统的各个部分能够稳定、可靠的运行，降低不必要的损失。低压配电系统主要有：IT系统、TT系统、TN系统等。在380/220V（中性点直接接地）系统中采用TN-S系统。由于低压配电系统内的电流电压易遭受外部环境的影响而出现突发事件，影响供电工作的安全性。接地保护就尤为重要必须要在施工设计时进行科学的安排和设计，才能实现更好的保护效果。为防止供电线路导入的雷电波、操作过电压、感应过电压等引起的过电压对开设备造成的损害采用过电压保护器保护。对于防雷击电磁脉冲，在配电柜进线处装设Ⅰ级电涌保护器，在下一句配电箱进线处装Ⅱ级电涌保护器。一旦冶金企业出现了电力泄露的情形，便有可能对整个冶金企业中的人群带来危险。因此，要求我们针对工厂配电系统设计时，尤其要关注漏电设施。漏电断路器作为冶金企业配电系统用于防漏电的一项关键措施，能起到提高整体使用效果，防止漏电对工作人员造成触电危害的作用。

3 优化措施分析

3.1 降低线路输电损耗程度

供电半径是影响线损的因素之一，所以合理布局工厂配电网，尽量将配电变压器设置在冶金企业的负荷中心，缩短电源与用电负荷的距离。线路的损耗是随着线路的长度、运行电流的增大而增大的，对于负荷集中的线路可以采取分流的方式，通过增加线路出线的方式降低线路的负荷电流，减少线路线损。导线截面积的大小也是影响线损的因素之一，通常为了减少线路压降和线路损耗应该选用截面积大的导线，但是这不仅要从企业经济投入角度考虑，同时根据一些研究表明，当导线截面积达到一定程度时，导线截面积继续增大，电压降和线路损耗的减小程度就不明显了；线路的损耗不仅与线路的电阻有关还与线路的阻抗、线路长度有关，阻抗与导线的截面积几乎无关，所以不可一味的增加导线的截面积来降低损耗，必须通过线路压降、发热、电阻、阻抗、经济电流密度等综合考虑。随着变频设备和照明设备中镇流器的大量运用，造成系统中高次谐波增加以及系统三相电流不平衡都会导致中性线电流增大，所以在实际工作中应该摒弃传统的线路配置方式，可增加中性线导线的截面积，减小线路损耗。生产车间的电动机等感性负载大量使用，导致功率因数下降，如果无功功率在车间等局部地方得不到补偿将会导致无功环流在线路中运行，不仅造成线路损耗加大还严重影响了供电质量，所以采取并联电容器等措施进行补偿，提高功率因数也是减少线路损耗的措施之一。最后，优化导线的连接方式。在联结导线的过程中，相关的工作人员要尽可能选取线夹连接手段，不要采取缠绕连接的手段、尽量避免铜铝相接。尽可能地采取铝铜过渡线夹，在正式装配之前，相关的工作人员要处置好导线或者设备线夹，防止出现锈蚀问题，在安装的过程中要确保其连接的稳固性。

3.2 电气设备低压断路器的选择

在现代冶金企业发展中，由于照明系统、供电系统必须要以低压断路器对主体电器进行控制和保护，所以低压断路器的安全性和可靠性就尤为重要。与传统的保险丝和闸刀相比较来看，低压断路器具有更全面的保护功能，能够对当前变电所以及动力照明系统提供最广泛的保护功能。根据电源的种类，电气设备低压断路器可以分为直流和交流两种断路器，根据结构类型又可以分为封闭式和框架式两种断路器。当空气开关中安有失压保护装置，一旦电压降低到了额定电压的50～60%，就必须对不重要的用户予以切除，否则就有可能导致电动机烧坏或者是电网电压无法恢复，而这种失压保护会马上启动，造成欠压脱扣线圈在线电压上并联，等到电压恢复正常供电时会吸住衔铁。当电压降至额定电压的50～60%时，吸力没有弹簧的拉力大时，衔铁就会撞击锁扣，断开触头。所以低压断路器最主要的目的就是对线路的保护，根据保护对象的不同还可以采取具有针对性的保护措施。。

3.3 硬件性能指标

通过加强网络自动化系统的运行水平，在供配电的分配比例作为前提依据，对硬件性能指标实现电力监控和微机保护。根据电力系统中对电路布线的合理应用，使得电力监控仪表得以实现，传感器内的电压电流根据线路设计的自动化调配能够对输出的电力电压做出合理的配比。通过对开关位置的合理监测，能够远程实现开关，开关控制中的分与合的有效控制，是供配电自动化控制系统中最为关键性的硬性性能指标。通过对传输数据的全程监测，对电流、电压、有无功率和电量等都能轻松读取其参数值。其次，微机保护功能装置也是供配电自动化控制系统的中最为重要的装置之一，其涉及保护功能、通信功能、诊断功能以及电力系统监测功能。继电保护以及有无欠电压的功能保护都属于保护功能，对电流是否过载都可以实现实时监测和故障诊断。

3.4 合理规划、优化电网

冶金企业电网的规划要遵循科学发展观，相关管理人员和工作人员要因地制宜、因时制宜，对电网进行统筹规划，协调各环节之间的矛盾、调整整体结构、发挥电网的最优功能与配置，做出最科学合理的决策。在规划电网分布的时候，应该考虑到，如果是在范围和规模较大的供电背景下，电力系统和输配电线路就会更加复杂，此时，需要采集有效信息，运用集约化的技术手段，提升电网调试的整体效果。冶金企业在规划电网时，可以尽可能地采用自动化管理以及在线检测等系统化管理方式，以此降低不必要的损耗和能源浪费，比如，推荐使用计算机设备来计算和分析电力输送情况，如若期间检测到不正常的指标，可以借此计算方法来降低损耗，同时，采用自动化系统自动生成电力输送过程的运行曲线图，保证其在最佳运行状态运行，以此维持正常经济运行。其次，配电线路的运行也要重视无功技术补偿，特别是在谐波现象频繁在电容器系统中出现时，通过选择恰当的位置，安装滤波器等设备进行串联补偿，提高线路设备的稳定性，有效防止谐波对电力设备和供电系统造成的损耗。

3.5 选择使用适当的新型设备

首先，要综合多方因素，选择最合适的导线。在设计输配电线路时，要尽可能高于标准等级一级的导线截面，要擅用发展的眼光看待事物，截面较大的导线可以降低输配电过程中产生的线路损失，从而节约成本，减少无功电流，实现节能降耗的目的。随着科技的发展，越来越多的高新产品被投入使用，我们要慎重选择最科学合理且合适的设备，来推动配电线路节能降耗的大力发展，打造资源节约型社会。其次，通过设备更新，应用节能型变压器，结合用户特点，采用变压器合理的经济运行模式。变压器在输配电工作中有着举足轻重的作用，变压器在实际的输配电线路运行工作中会消耗部分电力资源，目前，我国沿用的仍是传统的变压器，这一类型已经不再能满足当前电力资源输送的要求，亟需进一步优化和改善变压器类型，并通过用户用电特点，研究制定变压器经济运行模式。只有采取有效措施，降低变压器产生的能源消耗，强化控制配电电压的管理，使用新型的低损变压器，促进节能降耗工作的有序开展。

4 结语

综上所述，伴随我国经济发展水平地提升，其电力消耗也在逐年增加，电能供求上的矛盾也日渐凸显，这就无助于工业的可持续化发展，此时务必要构建较为完备的节能机构，并提供针对性的措施。节能降耗能够进一步地降低生产费用，缓解电力部门的整体压力，在实现企业经济效益的过程中，也能够相应地提升所在环境的生态效益，最终推动当地环境以及冶金企业地可持续化发展。