电解铝供电系统的节能策略

摘 要：近些年来，电解铝行业获得了极大的发展，相应的用电成本也在急剧上升，能源消耗问题变得日益严重，企业急需解决供电系统设备的能量消耗问题。文章将研究的重点放在满足电解铝生产平稳运行的背景下，对供电系统节能手段进行详细的描述，进而使得在系统高效运转的情况下，企业的经济利益依旧能够最大化。

关键词：供电系统；电解铝企业；节能措施

就行业现状而言，电解铝企业供电系统一般都有高压配电室、整流机组、整流柜等组成。高压配电室的电压有可能为220kV，也可能是110kV。我们取一个年产二十吨的电解铝企业为研究对象，它在一年的用电量大概有三十二亿千瓦时，这即使是在总成本中也占比很大，基本超过四成。因此，怎么在保证高效、稳定、安全生产的前提下，减少生产设备的能源消耗，为企业获取最大经济利益，是行业面临的重大难题，下文将针对笔者自己的理解对此进行一些讨论。

一、降低稳流系统的用电工作深度，提高整流效率

对于电解铝企业而言，在各项能源消耗中，油循环风冷却系统占比极大，它由整流机组提供电能，每个机组的热量必须要有八组冷却器才能散掉，经过估算每组冷却器要耗费电能十千瓦时。尽管使用了自动化设备进行调控，但是生产实际依旧表明，温度变送器在运行时稳定性极度不佳，系统反馈的遥测温度数据与真实温度很多时候都相差十几度，这样一来监控判断就失去了可靠的依据，于是很多企业就安排人员进行巡逻监察，以此来调整冷却器运行组数，这个过程相对漫长，对于油温不能够准确的把握，很多时候就是将油温报高了，使得运行的冷却组数目过多，电能消耗的过多，造成不必要的浪费。有些时候变压器温度又太高了，实际开的冷却器数目又太少，使得绝缘部分老化速度加快，对设备的使用寿命带来了不好的影响。当前对此最好的解决方案就是引入PLC，具体就是使用温度变送器由PLC上传遥测温度，以此满足在精准度上的要求，与此同时，借助综合自动化系统的软件，设置监视温度的上下限，建议上不过六十摄氏度，下不低于五十五摄氏度，参照内部绝缘温度范围，以及年限“八”度原则，再加上工作人员对于其他主变压器温度的采集情况，综合决定风冷系统的组数，同时还需要参照季节和温度变化来改变风机。假定一台整流机组安排八台冷却装置，后者功率按照八千三百瓦来估算，那么实际工作时，每年大约能节省四万千瓦时，与此同时，还能够保证设备长期在正常温度范围内使用，设备性能和寿命都能够得到保证。

二、加强对重点用电设备的合理设计，降低不必要的损耗

在电解铝供电系统中，那些关键性的设备不仅要满足基本的使用需求，还要兼顾它的经济效益，以及实现能源利用的最大化。一则，在设备器件的择取上，首先必须是要安全可靠的，然后需要选择正向压降和反向漏流都小的整流元件。二是要兼顾连接材料的母线类损耗，尤其是变压器二次母线上的电流一般都很大，这时候对于导线的选取就极为重要了，电流的大小直接关系到导线横截面积的选取，这时候损耗又是电流与导体截面积的反比。在满足安全需求的条件下，需要采取必要的手段去缩短设备之间的距离。在连接上，一般使用一样的材料进行连接，如果实际情况不允许相同材质连接，那么就必须要在连接处涂抹导电膏，同时还需要强化检修的质量，以及加大巡逻的力度，一旦发现温度上升的情况就要在第一时间进行处理。三则是变压器的空载损耗和有载损耗，这一点在铁心上尤为明显，针对这一点建议使用冷轧硅钢片，其最大的特点就是高导磁特性，同时还需要在装配时进行“取向”处理，这是针对磁场方向的一种调整，要求取得一致性以削弱铁心的涡流损耗。在进行叠片时，建议使用斜接缝处理，我们希望得到良好的密合接口，进而减少损耗。与此同时，变压器的有载损耗问题，我们可以选用良好的无氧铜线来解决，我们希望单位导电体的电阻能够被控制在最小范围，以此减少损耗。

三、合理控制油风冷却系统的用电量

供电设备整流机组在运行时会产生大量的热能，这部分热量如果能不及时的排出，就必然会使得设备运行不良，因此必须要配置冷却系统，通常选用的是油循环风冷却系统，就组成来看，通常包含八个冷却器机组，每组又要有一台潜油泵（每台功率为三千八百瓦）和三台散热风机（每台的功率为一千五百瓦），大致估算每组冷却器用电为十千瓦时。目前来看，进行供电的单位基本都是使用的自动化遥测变压器。其在工作过程中稳定性极差，最高甚至有十几度的误差，这对于运行人员进行决策是极为不利的，这样一來不仅不能实现良好的控制效果，还会损坏设备浪费成本。笔者建议使用可靠的温度变送器，借助PLC上传遥测的温度，以此解决测量精度问题。经过工程实践的检验，效果极佳。

四、加强点检巡视、确保设备正常运转

（一）点检巡视

在电解铝供电部门的角度来看，设备问题时常发生，隐患较多，必须加强巡查的力度，尽早发现尽快处理。电解铝点检巡视会涉及到很多方面，不仅需要检测整流柜元件，还需要考虑连接点及快熔的温度，故而必须要在效率上进行优化，在质量上也要做出保证，设定合理的绩效考核制度，将厂区进行分块，进而划归到每个人的头上，各组各司其职推动工作的落实进程，参照具体情况，设定科学的巡查温度和记录表格，为员工的工作创造便利，为以后的工作提供依据。

（二）强化设备维护工作，降低电耗

在设备维护方面，相关操作人员，尤其是管理人员必须要强化保养的意识，需要在心里对维护保养有一种深刻的认同感，不能等设备损坏再进行检修，那样不仅会耽误工期，也是对设备的一种伤害，故而，维护保养工作必须落实到实处。首先对设备重要性进行划分，然后对人员技能水平进行评比，两者进行相应的配对，将责任落实到个人。设置三级验收制度，由组长指派区域负责人和管理员进行验收，保证从产品的质量，对人员进行责任划分，明确验收的标准，在每个环节都要认真履职。管理员需要落实专职区域的维护工作，要做到全面细致的监督控制，保证每个设备都有自己的归属，同时制定维护、保养记录表，将记录工作做好，根据记录工作才能发现今后维护工作的重点，做到有针对性的作业。

（三）编写运行、检修作业包

在常规操作和检修中，要注重对经验的积累。在各个实际工况下，每个工作的特点是不同的，需要编制运行、检修作业包。作为的运行作业包，就是将每种操作的规定措施、用到的工具、相关注意事项都涵盖进去，对操作过程进行细化，保证操作安全性，为之后的操作带来借鉴。而检修作业包就是将检修时涉及的器具、检修的工艺和程序等进行剖析分解，为以后的工作提供借鉴。

五、结语

综上所述，电解铝行业的高速发展使得其中的高能耗问题逐渐暴露出来，唯有利用先进的科学技术，专注技术探索和设备升级，发掘员工的主观能动性为问题的解决出谋划策，才能推动此项工作的顺利开展，为节约型社会的建设添砖加瓦。

参考文献：

[1] 窦真兰， 杜凤青. 电力系统节能策略和方法分析[J]. 新型工业化， 2015， 5（10）：1-6.

[2] 宋丽华. 对电厂热力系统节能的策略分析[J]. 科技创新导报， 2013（21）：68-68.

[3] 赵延滔. 供用电工程设计中的节能策略分析[J]. 科技与创新， 2015（15）：105-105.

作者简介：

王维，出生年月：1982年10月，性别：男，民族：汉，籍贯：山西省永济市，当前职务：车间技术员，当前职称：工程师，学历：本科，研究方向：电气自动化、电力设备，变电运行.