钢铁企业配电系统配电网自动化实现技术分析

云南曲靖呈钢钢铁（集团）有限公司 云南 曲靖 655100

电力能源是现代工业生产和人类生活的主要能源和动力。而钢铁企业不能没有供电系统，钢铁企业的供电通常意味着钢铁企业设备所需的电能的供应和分配。在钢铁企业，电能的重要性在于，在工业生产的电气化之后，它大大提高了生产效率，提高了产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，降低工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，促进生产自动化。另一方面，电力供应中断可能对工业生产产生严重影响，如对大型设备的损坏，大量产品的老化，人员伤亡等等。为了保证物质安全，可靠的供电，先进的技术和经济的合理，需要优化钢铁企业配电系统的设计。配电系统的设计应该是综合的，平衡的，考虑到全球的情况下，通过研究负荷性质，容量，合理确定地区供电的工程技术特点和条件，合理确定设计方案。根据建设特点，规模和发展规划，应该尽快加入，主要是在不久的将来，长期发展。此外，供配电系统应采用符合现行国家标准的高效、低成本和高技术电器产品。因此，可以实现钢铁企业安全、可靠、良好和经济的供电。为了满足日益增长的电力需求，钢铁企业要注重通过改善供配电网络的基本结构来引进自动化技术，以及有效地为人们的日常生活提供电力。在科技水平不断提高的情况下，自动化技术在钢铁企业的供配电网络中得到广泛应用，在发展电力系统方面发挥了重要作用，并为钢铁企业的发展提供了机会。

1 钢铁企业配电网络自动化技术概述

自动化分配系统允许与主机和相关的终端机械维护设备连接到工作站点，对服务器进行集中管理，不影响独立的终端服务。在以前的分配系统中，隔离系统的寿命对分配网络的运作至关重要。由于环境和人的影响，绝缘设备在工作过程中老化，如果不及时发现和处理，这可能会影响到环境和人的健康。在某种程度上，分配风险增加，不利于分配网络系统的安全。使用自动分配系统使钢铁企业能够通过计算机智能控制进行数据测量，从而使其能够进行电测。及时获得关于配电装置各部件损坏的信息，方便配电系统服务人员的工作，提高电力网络系统的使用寿命。此外，在供配电网络运行过程中采用自动分配技术有助于便利电网的维护和修理，在其中发挥了积极作用，在一定程度上可以保证供电系统稳定运行[1]。

2 钢铁企业供配电系统的特点

2.1 用电负荷高度集中、密度大

钢铁企业的设备很多，其中大多数是使用电能，是一个高成本、高消耗的行业，2016年，钢铁行业的总能源消耗占全国总能源消耗的18%，约占全国总电力消费的13.36%。大型钢铁企业的能源消耗占总发电成本的30%，发电成本约占总发电成本的10%。在炼钢企业电负荷高的情况下，例如宝钢电网，宝钢位于富锦路以北和江杨北路以东的宝山区北部。面积大概在15平方公里，主变压器220kV的总功率为1700兆瓦，工厂内建了一座发电厂，总功率为1200兆瓦，这相当于上海总电力消耗量的10%，几乎相当于中等城市平均电力消耗量水平。这些年来，由于冶金工业的迅速发展，许多钢铁企业进行了大规模的规模改造。而配电系统没有经过改造，所以主变压器的负荷急剧增加，其中大多数在极限运行状态下工作，负荷大，出现故障的频率很高。

2.2 高电压、高功率用电设备多

钢铁企业因生产需要，拥有大量不同类型的设备，包括普通照明，空调等普通家用电器，以及功率强大的发动机，典型的工业电气设备，以及电炉，氧气机和其他超大型电气设备，因此，电源电压水平较高，有220kV，110kV，35kV，10kV，6kV，0.4kV等多个等级，配电网的布局复杂。根据不同的电力供应系统，必须使用不同的计算方法来配置各种微型机器的保护装置。例如：电动机负载一般需要电动机的特殊保护，超过2000kW电动机需要电动机的差动保护配置，变压器的整流器在安装保护值时，应配置防止热量过负荷的保护，并结合变压器的加热曲线、过滤器和补偿线圈等设备应配置以防电流不平衡或电压不平衡的情况下加以保护；这类设备在电力系统变电站中是不具备的。因此，在分厂供电管理系统的框架内，它的视察员将不得不应付非常繁重的工作量，而且在目前的情况下，在效率下降的情况下，只有通过自动计算机系统，控制和支持少数检查员加以辅助，分配供电系统才能得到适当的管理。

2.3 用电设备安全要求高

在上述情况下，电力设备包括大量的高精度，连续的生产负荷，如轧钢机、高炉、电炉、卸料机等，在电压急剧下降或电力损耗的情况下，会造成重大经济损失。例如，冷轧厂的电压突然下降，工厂停工超过10小时，经济损失超过1000万元。在宝钢三热轧带钢工程项目中，由于整个轧机线是从日本的TMEIC产品借用的，日本对电气设备的安全要求非常高，因为轧机变频设备非常敏感，因此，在电压降到85%以下时，必须删除电源，而我们的总低压设定在75%以下。此外，IGBT设备非常敏感和易受伤害，如果电网发生故障，需要排除电力，则必须向IGBT发出指令，为了给它足够的时间来关闭网络和关闭开关，并使昂贵的IGBT设备的燃烧复杂化，导致其设备发生损坏等情况，这也导致最低断电时间增加了100mS，这在电力系统中是被禁止的[2]。

3 钢铁企业配电系统配电网自动化实现技术分析

3.1 钢铁企业配电系统配电网自动化技术的功能

首先，钢铁企业配电网的自动化技术起着数据处理的作用，并在数据一体化方面发挥了积极作用。随着科技的发展，自动化水平大大提高，自动化技术中的数据处理功能得到进一步加强。目前，钢铁企业自动化配电网系统已经能够使用数据来管理复杂的设施和解决问题。通过建立空间模型的分布过程中的实际问题。同时，数据整合有助于数据交换，通过满足能源需求，以高峰期形式合理分配能源，减少能源消耗。其次，钢铁企业配电网自动化技术能够提供安全稳定的配电系统。在配电过程中，自动化配电技术可起到自动观察的作用，对电气设备的实时运行实行监督，首次发现系统潜在问题，有效避免发生故障，在不损害环境或人类活动的情况下，对人类活动造成的损害进行补救；同时，自动化的分配技术能够保存数据信息并提供企业决策的完整信息。一旦出现危险信号，该系统就迅速作出反应，并提供安全和稳定的系统，以避免发生事故。

3.2 钢铁企业配电系统配电网自动化实现技术支持

基于现代计算机技术的钢铁企业配电系统配电网自动化装置，在现代控制技术和现代通信技术的基础上，保护和控制变压器配电站的电力系统，这是传统的电力自动化模式的重要改革。其应用彻底改变了传统继电保护和自动装置的结构模式，大大提高了变压器配电站的安全性，减少了机器和人出错的可能性，减少了复杂维修工作的负担。在钢铁企业配电系统配电网自动化的基础上，可以继续在工厂内建立变压器分配自动化综合系统，实现全系统自动化。因此，大大降低工厂变压器系统的运行费用，提高交配工厂系统工作的安全性和经济性[3]。

4 结束语

随着20世纪90年代末电气系统变压器自动化综合系统技术的迅速发展，钢铁企业综合自动化系统也把配电网自动化实现技术研究摆在首位，目前正处于实施和发展阶段。本文针对钢铁企业供电系统特点进行详细分析，以及它们与电气系统的不同点，根据这些点对综合自动分配系统提出了基本的功能要求，特别是描述了相关的特点和特殊的设计需要是如何实现的，这些工作提升了对应装置的性能和工作可靠性。