王雷
（中冶沈勘秦皇岛工程设计研究总院有限公司）
摘要：近年来，资源环境问题成为制约我国经济社会发展的短板。随着能源资源消耗持续增加，大气污染形式愈加严峻，已经影响到社会的和谐和稳定。矿山钢铁企业作为能源资源消耗的大户，在节能减排工作中应起到模范带头作用。本文结合《固定资产投资项目节能评估和审查工作指南》和工程设计案例对矿山供电设施及设备、供电系统等节能评价设计做一简单介绍，希望能对初次接触节能评估报告编写工作的人员有所帮助，同时促进‘节评’全面发挥应有作用。
关键词：Keywords；能耗·合理性·节能
1 概述
项目建设单位：河北钢铁集团
项目建设地点：河北省承德市
项目主体设施主要建设内容：地下矿山采矿系统，设计规模120万t/a，设计服务年限30年。
2 供电保障条件评估
2.1 项目用电负荷计算
2.2 项目用电对所在区域供应影响程度评估
根据《承德市国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》，到2015年，承德市火力发电装机容量达到240万kW，可再生资源和新能源发电装机容量达到560×104kW。2011年，承德市电力消费量136.68亿kW.h。2015年电力消费量将达到245.04亿kW.h。
本项目年总耗电量Wnc=2274.83×104kW.h，相对于当地总的用电量来看，本项目新增电量不会对当地供电造成影响。项目所在区域的供电能力能够保证本项目的用电需求。
3 供配电系统合理性评估
3.1供配电系统
1）供电电源
本工程由两路35 kV电源供电，两路35 kV电源分别引自纪营110kV变电站和上营110kV变电站35kV侧母线。采矿设备用电引自35kV变电站6kV配电室。
2）供配电电压
高压电动机AC6kV；低压电动机AC380V。
3）电气照明
地表各车间采用高效节能金属卤化物灯具及小型投光灯。变电所及办公室采用LED灯；井下巷道、硐室固定照明采用专用防水节能灯。根据国家节能政策，场所照明功率密度按现行国家标准《建筑照明设计标准》GB50034-2013执行。
3.2电能消耗及线损
采场各工序电能消耗计算参数详见表1，变压器有功损耗、无功损耗、综合经济负载系数指标见表2。
3.3供电系统合理性评价
1）供电平衡的评价
由于本项目6kV配电室和变电所大部分为两路6kV供电，分别引自35kV变电站两台变压器，供电负荷基本平衡。
各6kV配电室的两段6kV侧母线所接用电负荷一般为对称布置，平衡分配。两台变压器的车间变电所，也尽量使两台变压器供电负荷基本平衡。
2）电能消耗节能的评价
本项目采矿年耗电2274.83×104kW.h，单位矿石耗电量 18.96 kW.h/t。根据铁矿采选行业清洁生产标准（地下开采类）三级指标，采矿单位产品耗电量为25kW.h/t，本工程单位产品耗电量为 18.96 kW.h/t，低于三级指标。
3）线损的评价
从表1计算得出，本项目总线损率最大值为2.85%，满足GB/T 3485《评价企业合理用电技术导则》中线损率一次变压不得超过3.5%的规定，本项目总线损率符合相应规范。
从表2可以看出，本项目所选变压器均为节能型设备。大部分运行在综合功率最佳经济运行区1.33βjz2≤β≤0.75。一小部分运行在综合功率经济运行区βjz2≤β≤1。符合《电力变压器经济运行》GB/T 13462国家标准。
4 供电设施合理性评估
（1）主要供电设施及主要设备选型
本项目中所用变压器均为全密封结构低损耗变压器。
（2）供电设施先进性及合理性评估
根据GB24790《电力变压器能效限定值及节能评价值》和《三相配电变压器能效限定值及能效等级》GB 20052的要求，对本项目所选的变压器选型评估：
1）评价对象
井口预热变电所三相6kV无励磁调压、额定容量1600kVA的油浸式电工钢带配电变压器，空载损耗1170W，负载损耗为14500W。
2）计算过程
（下转第398页）
查《三相配电变压器能效限定值及能效等级》GB 20052，额定容量为1600kVA的油浸式电工钢带配电变压器，其能效等级如下：
1级能效水平：空载损耗：1170W，负载损耗：B11600W；
2级能效水平：空载损耗：1170W，负载损耗：B14500W；
3级能效水平：空载损耗：1640W，负载损耗：B14500W。
3）能效评价
该变压器的空载损耗、负载损耗不高于2级能效标准，未达到1级能效指标。该变压器的能效等级为2级。
5 电能质量治理
在35kV变电站6kV配电室设置无功补偿装置。本项目总功率因数cos￠达到0.90。
6 项目采取的节电措施
1）进行无功功率补偿，提高功率因数；2）选择节能型低损耗变压器；3）选择节能型电气开关元器件；4）选择节能型照明光源和灯具。
7 评估结论及建议
本项目年外购电力总量为2274.83×104kWh。相对于当地总的用电量来看，本项目新增电量不会对当地供电造成影响。项目所在区域的供电能力能够保证本项目的用电需求。
建议建设单位根据生产经营情况，逐步将6kV配电电压改造为10kV电压等级，降低线路损耗；同时选取达到1级能效限定值的变压器，降低变压器损耗。
结束语
以上内容是通过编写指南和工程设计实践总结出的有关矿山节能电气设计的要点。对于开采工序耗电量的计算，在目前国家尚未出台《黑色金属矿山节能设计规范》的前提下，暂按《清洁生产标准-铁矿采选业》的有关要求进行设计。在满足当地有关规定的情况下，进行合理设计，收到了较为满意的效果，得到了建设单位的认可。
参考文献：
[1]谢极，徐志强.固定资产投资项目节能评估和审查工作指南.北京：中国市场出版社，2014
[2]GB/T 13462-2008 电力变压器经济运行
[3]GB 20052-2013三相配电变压器能效限定值及能效等级
[4]HJ/T294-2006清洁生产标准-铁矿采选业
[5]GB /T 3485－1998评价企业合理用电技术导则
论文作者:王雷
论文发表刊物:《河南电力》2018年16期
论文发表时间:2019/1/24
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