能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础。我国是目前世界上第二大能源生产国和消费国,随着我国经济的较快发展和工业化、城镇化进程的加快,能源需求还在不断增长,而作为二次能源的电能供需矛盾近年来也越来越突出。《中华人民共和国节约能源法》已于2008年4月1日起颁布施行,而刚刚盛大开幕的中国2010年上海世博会的理念也是“绿色世博”和“低碳世博”。在这里,我们作为电气设计人员,针对水泥行业的特点,简单谈谈在进行水泥厂电气设计时需要考虑的节能问题和节能措施。
1 供配电系统的节能设计
厂区总降、配电站、电力室等应尽量靠近负荷中心,以缩短供电半径,减少线路损耗。各电力室应根据所辖车间负荷情况,合理选择变压器的容量和台数,以便由于淡、旺季及停窑检修等原因造成负荷变化时,能够灵活投入切除变压器,实现经济运行,减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。另外,对于分期建设或配套余热发电的项目,在选择变压器容量及台数时,还要把当前和终期目标实现等各种因素考虑在内,进行合理的选择、搭配、预留等。
2 变压器的节能设计
减少变压器的有功损耗。变压器的有功损耗按下式计算:
ΔPT =P0+β2PK (1)
式中:ΔPT — 变压器的有功损耗,kW;
P0 — 变压器的空载损耗,kW;
PK — 变压器的短路损耗,kW;
Β— 变压器的负荷率。
(1) P0是变压器的铁损,其值与负荷大小无关,只与铁芯材料及制造工艺有关.所以在选用变压器时要选择节能型变压器如S11、SCBl0等。它们是采用了先进的生产工艺对变压器铁芯进行加工处理,减少了铁芯的涡流损耗和漏磁损耗。
(2) PK是变压器线损,它取决于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小,并与负荷率平方成正比。因此在选择变压器时应选用阻值较小的绕组.如铜芯变压器。
虽然变压器负荷率在50%时其线损最小,但其铁损却相对较大。一般来说,变压器最经济节能运行的负荷率在75%~85%之间,这个数据也正是规范中所体现的。