主要包括电源以及变电、输电、配电设施和用电设施。
冶金电力系统
支撑冶金企业内部生产和生活的电力生产、供应与使用系统。
- 英文名称
- metallurgical power system
- 所属学科
- 冶金工程
冶金企业使用的电力主要来自外部输入(外购)或企业内部发电。
①外部电力输入是依靠外部的电网设施,通过架空线或地下电缆将外部电力引入冶金企业,为生产提供电力保障。
②企业内部发电是利用自身企业优势和特点生产电力,保障生产生活用电。依据发电途径不同,发电设施也不同。使用外部购入的煤炭、天然气等能源发电,需要建设企业自备电厂。利用冶金企业生产过程中产生的伴生煤气(如高炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气等)发电,需要建设锅炉-汽轮机发电机组或燃气轮机组。利用冶金企业生产过程余热余压发电,需要建设余热利用装置,如干熄焦余热锅炉发电机组、烧结机余热锅炉发电机组等;对余压建设利用压差的发电机组,如高炉炉顶余压发电机组。
包括一系列与电源、用电设施相匹配的变电站、车间电室、内部输送电线路,以及各种继电保护和功率补偿装置。通过电压等级的转换、分配设施和输电线,将电力送至与电压、电量相适应的用电设备。
冶金企业的用电设施繁多,按电能转化原理不同,主要有电气传动设备、电加热设备、电化学设备和电气照明设备等,具体包括高炉鼓风机、制氧机、焦炉、烧结机、转炉、电炉、加热炉窑、轧钢设备等主体设备,以及生产过程中使用的风机、水泵、空调、信息化系统等辅助设施。
由于电能不能储存,生产、供应与使用过程必须在同一时间内完成,为保证冶金电力系统安全稳定、有效运行,冶金企业均配有电力管控系统,也称调度管理系统。冶金电力系统的管控过程包括:①建立电力运行方式。电力系统生产运行管理部门依据生产设备、电力负荷、供电能力的变化(如新增用电设备、变电站或线路检修、管辖单位的电力停复役要求等),制定电力系统运行方式,对相关输变电设备提出停役、检修等要求,保障电力系统有效运行。②在线控制。主要功能是执行电力系统运行方式;依据各类信息采集设备或监控人员提供的信息,结合电网实际运行参数,对电网安全、经济运行状态进行判断,发布运行指令或直接操作,对企业电力系统运行进行在线调整;负责电力系统突发故障的应急处置。部分冶金企业建立能源中心实现煤气、电力、蒸汽、工业水和氧气等能源介质的综合管控。由能源中心对各变电所进行遥控、遥测,通过计算机集散系统对各变电所设备实行远距离操作和监视。运行人员配置无线电通信设备对各变电所进行巡回点检,并接受能源中心调度员的指令,处理各种异常情况。在线控制节省了人力,缩短了操作和处理事故的时间。随着数字化、信息化、智能化电网以及分布式能源的发展,冶金电力系统将更广泛地应用能源中心智能化、变电站所无人值守、电力相关数据库等技术,实现电力系统的安全、稳定、高效。
①电能质量管理。冶金企业用电负荷较大,有些用电设备对供电要求较高,供电系统频率、电压的变化会给正常生产运行带来影响。同时有些设备在运行时会产生谐波、电压波动等,将影响供电系统的电能质量。在冶金企业均配置专门技术管理部门负责电力系统的短路电流分析、电气设备校核、继电保护校核、电能质量分析、电网优化分析等的工作;在冶金电力系统中设置应对系统故障、异常和改善电能质量的相关装置,如低周减载、无功补偿、静止无功补偿装置(SVC)等;制定保证电力系统稳定运行的策略。
②供电方式。由于冶金企业高温生产设备较多,为确保生产过程安全、稳定,一般采用两路及以上供电方式对冶金企业及其重要高温生产设备、重大生产设备进行供电,以确保生产系统的安全。