7.1 企业供配电

    1  有色企业供电电压等级应根据企业生产工艺和规模所确定的负荷容量来决定。有色冶金企业一般采用的供电电压有10kV、35kV、110kV、220kV等几个等级，其余等级如6kV、66kV、330kV，除一些老企业和少数地区外较为少见，不作推荐。

    2  由于以较低的电压向企业大容量送电，电能损失大，不符合国家的节能政策，同时也制约了企业的进一步发展，应该严格限制。以前国家曾对农村电网作出规定，当采用10kV供电时输送距离不超过15km，35kV供电时不超过40km，此规定由于是针对农村电网且未与容量挂钩，故使用不方便。现在诸多设计手册中均给出了各种供电电压用架空线路在不同输送容量下的最大输送距离，表22摘录了《有色冶金企业电气设计手册》(冶金工业部长沙有色冶金设计院，1973年)中的有关数据。

表22  供电的输送容量和距离

    表23摘录了《钢铁企业电力设计手册》(冶金工业出版社，1996年)中的有关数据，列出了在线路电压损失不超过额定电压10％、负荷功率因数以0.85计算条件下的数据。

表23  供电的输送容量和距离

    表24摘录了《煤矿电工手册》(修订本，煤炭工业出版社，1999年)中的有关数据。

表24  供电的输送容量和距离

    表25摘录了《工业与民用配电设计手册》(第3版，中国电力出版社，2005年)中的有关数据，列出了在电压损失小于5％、负荷功率因数0.85时各级电压架空线路的送电能力。

表25   供电的输送容量和距离

    在《有色金属工业节能设计技术规范》中规定：“为避免以低电压作大容量送电，企业的受电电压输电距离宜为：10kV电压输电距离约为10MW·km，35kV电压输电距离约为200MW·km”。可见上述指标基本一致，此指标对应负荷功率因数0.85，电压损失为5％。为适应当前有色企业规模愈来愈大的趋势，规范中增加了110kV和220kV两个电压级别，并采取大多数手册同样的方法列出负荷范围和输电距离，以方便使用。

    上述数据中的送电线路为架空线，这是因为有色冶炼企业大多位于城市远郊，相对于价格昂贵的电缆而言，宜架设架空线路。

    3  铝电解厂是耗电大户，为了减少供电损耗，有条件时宜尽量靠近电厂或区域变电站设置。

7.1.2  企业内应采用较高的配电电压，减少变压层次。

    1  随着10kV电动机的大量生产，最小容量可做到200kW，而且技术性能不比6kV电动机差，工艺设备配套有条件选用10kV电动机，为减少变压层次和变电设备重复容量，企业内部配电电压要尽量选择较高配电电压，故新建项目不宜再使用6kV作为配电电压。 

    2  采用3kV和6kV配电电压的老企业改建、扩建时，由于同一企业采用多个配电电压将导致管理和设备更换不便等，往往需经过技术经济比较后才能确定是升压为10kV还是沿用3kV或6kV。

    这里的单台大容量用电设备主要是指铝电解整流装置和电炉变压器，减少这些设备变压层次的办法是采用供电电压直降，单机容量为12.5MV·A～25MV·A的整流机组采用110kV直降和采用二次降压的整流机组相比较，其经济效果显著，应优先采用。

7.1.3  企业配电线路设计应力求降低线损率。

    1  根据现行国家标准《评价企业合理用电技术导则》GB/T 3485-1998的规定，本款规定了企业受电端至用电设备的变压级数。

    2  经济电流是平衡供配电线路基建投资和运行费用，按总费最小法则(TOC)计算出的一项结果。架空线路的导线截面按经济电流密度选择，在工程中得到广泛应用。而在以前的设计中，电缆线路往往是按允许电流来选择，考虑到我国经济承受能力的增强，特别是为减少电路损耗、节约能源，应执行现行国家标准《电力工程电缆设计规范》GB 50217的规定，并应与国际接轨，推广应用《电缆电流定额的计算  第3部分：运行条件的章节  第2节：电力电缆尺寸最佳经济选择》IEC 287-3-2/1995。采用按经济电流来选择电缆截面应该是一项技术进步。

    各种电缆的经济电流密度资料已出现在一些新近出版的设计手册中。

7.1.4  变压器的节能可从三个方面入手。首先是变压器的选型，要选用损耗低、效率高的产品。在一段时间内，S9系列变压器是其代表产品。随着技术的发展，在有条件的地区应推广应用S11型及非晶合金铁芯型低损耗变压器。而后者是变压器产品的第三次飞跃，其单位铁损比热轧硅钢片降低了近20倍，目前产品的负载损耗与S9系列相同，但空载损耗约为S9系列的25％。应用前景十分看好。 

    合理选择变压器容量，不仅应考虑变压器造价、投资水平，也应综合考虑尽量减少变压器损耗，节约运行费用，以此来确定变压器的最佳负载率。

    变压器台数的合理选择，对于一、二级负荷，规范中都有较严格的规定，但它将影响变压器的负荷率，因此负荷率不完全是选择变压器容量的控制条件。但是对于季节运行或在某特定时间内短时投运的变压器(如制酸用开工炉变压器)，应由单独的变压器供电，不用电时，将变压器切除。

7.1.5  我国2003年已生产出采用冷轧硅钢片制造的Y3系列三相异步电动机，能耗达到了欧洲eff2效率标准，为国际先进水平，应大力推广应用。

    轻载运行的电动机效率低，功率因数低，因此需限制其负载率不得低于40％，或采取相应节电措施。

7.1.6  由于现代有色企业冶炼生产过程中工艺条件发生变化，需要电气系统与之适应，因而在此过程中，需要充分考虑节能。如风机、泵类设备生产使用过程中，当流量、压力变化时，老企业使用改变阀门开度的办法，造成了能量的白白浪费，现在已广泛地以变频调速或其他高效率的节能方法代替。

    对于容量较大的电动机，启动时由于可能造成对电网冲击或启动时需要较大启动转矩，一般应通过技术经济比较，确定是采用如液压离合器、液体电阻的方式，还是采用造价高但性能优越的变频调速等方式。

    目前，鼠笼电动机降压启动的方法很多，但不管采用哪种方法，在定子侧都将产生附加损耗，因此应在启动后短接启动设备。

7.1.7  按目前电力部门的规定，对于高压供电用户，企业的功率因数不应小于0.9。在《中国节能技术政策大纲(2006年)》进一步提出“提高用户用电功率因数达到0.95～0.98”的要求。

    本条规定了按电压分级、分散、就地补偿的原则补偿无功功率，以减少无功引起的有功电能损失。主要措施有：

    1  从源头抓起，合理选择设备、减少无功消耗，提高企业自然功率因素。

    2  推广应用同步电动机，对恒负荷连续运行，功率在250kW及以上的生产机械宜采用同步电动机拖动，有条件时还可采用永磁同步电动机。

    3  对于加工或电炉等无功负荷波动频繁且幅度大的场所，采用静止型动态无功补偿装置(SVC)补偿。而对于一般工业企业，其无功负荷变动曲线有一定规律，随时间(如日夜)和生产情况而变动，可用自动补偿控制装置分组投切静电电容器来进行补偿，此时还可防止过补偿的发生。

    4  大型电炉、整流装置应随设备单独设置无功补偿装置。

    5  国外对电动机机旁装设补偿电容器有明文规定，国内已有10kV及以下电压等级的电容就地补偿装置可供选用，因此本款规定对于配电线路长、运行时间长、容量较大且环境许可时，宜优先就地补偿。

    若采用静电电容器将用户功率因数补偿到0.95～0.98，则由于功率因数补偿到越高，无功补偿率(kVar/kW)越大，故还需经技术经济比较后才能确定。

7.1.8、7.1.9  高次谐波的出现将增加用电设备(变压器、电动机)的高频功率损耗，降低设备效率，因此在《中国节能技术政策大纲(2006年)》中明确要作为节能措施推广谐波防治装置。本规范亦相应增加谐波治理内容。

    谐波治理装置均由L-C回路构成，其中的电容器可以作为基波无功补偿。

7.1.10  照明用电约占总用电量的10％～12％，照明设计应严格执行现行国家标准《建筑照明设计标准》GB 50034。

    为实现照明节能，应从光源、灯具、照明灯具附件等多方面采取综合措施。如推广新型T5、T8细管径直管荧光灯，宜使用发光二极管(LED)照明，采用电子整流器等。在人员短时逗留的场所，采用节能自熄开关或节能自熄灯头，可以节电且延长灯具寿命。

7.1.11  加强科学管理也是节能的重要措施之一，要采用高新技术成果，加强能源利用的计量和核算，提高职工的节能意识。