煤電聯(lián)營(yíng)在煤礦供電效益方面的優(yōu)勢(shì)分析

蔣亞奇

（國(guó)家能源集團(tuán)哈密煤電有限公司大南湖一礦，新疆 哈密 839000）

1 供電網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介

花園電廠（4×660MW機(jī)組）和大南湖一礦為哈密煤電公司煤電一體化企業(yè)，花園電廠1#和2#發(fā)電機(jī)出口各設(shè)一臺(tái)容量為31.5MVA的煤礦變壓器，以10kV電壓等級(jí)供電至電廠35/10kV升壓站，升壓站內(nèi)設(shè)NXAC-40.5型35KV配電柜9臺(tái)、KYN28A-12型10KV配電柜18臺(tái)及SZ11-25000/35 25000KVA 10/35KV型變壓器2臺(tái)，升壓站將花園電廠煤礦變輸出的10kV電源升壓至35kV經(jīng)雙回LGJ-240/30型架空線路輸送至大南湖二礦（露天煤礦）負(fù)荷供電。

大南湖一礦雙回供電電源分別引自市電110kV供電網(wǎng)絡(luò)，站內(nèi)設(shè)SFZ10-16000/110 有載調(diào)壓變壓器三臺(tái)、SF6封閉式組合電器9組、KYN28A-12型10KV配電柜56臺(tái)以及SCB10-315/10型干式變壓器兩臺(tái)，站內(nèi)110KV和10KV系統(tǒng)均為單母線分列運(yùn)行。

2 供電方案可行性分析

根據(jù)哈密煤電公司供電網(wǎng)絡(luò)情況，初步確定大南湖一礦供電系統(tǒng)優(yōu)化方案：保留大南湖一礦原110kV變電站及兩回供電線路不變，由花園電廠10/35kV升壓站向大南湖一礦提供一回35KV電源作為大南湖一礦第三路供電電源，在大南湖一礦新建35/10kV變電站一座，站內(nèi)10kV母線與礦井原110kV變電站10kV母線設(shè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)，可實(shí)現(xiàn)市電與電廠直供電的互相切換，礦井一類負(fù)荷及重要負(fù)荷由原供電系統(tǒng)供電，其他負(fù)荷由花園電廠提供供電電源。

2.1 供電電源方案比選

花園電廠外煤礦10/35kV升壓站共有35kV及10kV兩個(gè)電壓等級(jí)的供電設(shè)備，均具備向大南湖一礦供電的條件。

方案一：采用35kV供電電源。

如采用35kV電壓等級(jí)作為礦井第三供電電源，需在電廠10/35kV升壓站內(nèi)35kV母線段新增一面35kV饋線柜，新建一回35kV輸電線路，并在大南湖一礦內(nèi)新建35/10kV變電站一座，站內(nèi)主要設(shè)置35kV開關(guān)柜3面，35/10kV 16000kVA主變壓器一臺(tái)，10kV開關(guān)柜17面及消弧線圈一套。

優(yōu)點(diǎn)：35kV輸電線路造價(jià)較低，線路損耗小。

蒲琳也知道，高家陽(yáng)是要她有獨(dú)立的事業(yè)和人格。那才是一個(gè)女人驕傲自信的基石。在這點(diǎn)上張盈盈和高家陽(yáng)步調(diào)一致。

缺點(diǎn)：占地面積比第二方案約大215m2，土建工程投資相對(duì)較高，增加了35kV電壓等級(jí)相關(guān)設(shè)備，安裝較為復(fù)雜。

方案二：采用10kV供電電源。

如采用10kV電壓等級(jí)作為礦井第三供電電源，需在電廠10/35kV升壓站內(nèi)10kV母線段新增一面10kV饋線柜，新建一回10kV輸電線路（由于供電負(fù)荷較大，經(jīng)計(jì)算，需采用6根MYJV228.7/10 KV3×185mm2電纜并聯(lián)敷設(shè)，采用架空線不能滿足供電需求），在大南湖一礦內(nèi)新建10kV變電所一座，站內(nèi)主要設(shè)置10kV開關(guān)柜17面及消弧線圈一套。

優(yōu)點(diǎn)：10kV系統(tǒng)較為簡(jiǎn)單，土建工程量小，施工及安裝工程工期短。

缺點(diǎn)：10kV線路供電能力較小，需采用多根電纜并聯(lián)敷設(shè)，造價(jià)較高，且需對(duì)煤礦10/35kV升壓站10kV中性點(diǎn)接地方式進(jìn)行改造。

關(guān)于礦井第三路供電電源選擇，對(duì)以上兩種方案進(jìn)行比較，如圖1所示。

圖1 供電方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較表

上述兩種電壓等級(jí)均滿足向礦井供電的能力，根據(jù)經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，推薦選用方案一采用35kV供電電源方案。

2.2 供電電源線路方案比選

方案一：35kV架空輸電線路。

選用35kV單回路架空輸電線路（局部為電纜敷設(shè)），架空部分全線采用鐵塔，架空導(dǎo)線選用LGJ-185/30鋼芯鋁絞線，地線選用GJ-35鍍鋅鋼絞線，另選一回16芯OPGW光纖復(fù)合地線，機(jī)械特性與GJ-35匹配。

方案二：35kV電纜線路。

選用35KV電纜供電線路，電纜選用YJV22 26/35 3×300mm2鋼帶鎧裝聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電纜直埋敷設(shè)，埋深為凍土層下（約1.3m）。電源電纜應(yīng)盡量做到最大配盤長(zhǎng)度以減少中間接頭，中間接頭處可設(shè)檢修井或地面電纜分支箱，便于檢修及電氣試驗(yàn)用。隨電源電纜敷一回16芯導(dǎo)引光纜，作為大南湖一礦新建35/10kV變電站與電廠側(cè)10/35kV升壓站通信使用。光纜敷設(shè)路徑與電源電纜敷設(shè)路徑相同，電纜線路與光纜間敷設(shè)距離、電纜線路與地下其他管線交叉并排處安全間距需滿足相關(guān)規(guī)程規(guī)范要求。

關(guān)于35kV輸電線路的選擇，對(duì)以上兩種方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，兩種35kV線路架（敷）設(shè)方式造價(jià)基本相同，考慮到大南湖一礦所處區(qū)域風(fēng)沙災(zāi)害對(duì)于架空線路的影響較大，不利于架空輸電線路安全可靠運(yùn)行，且需要外部委托執(zhí)行，增加了相應(yīng)的固定費(fèi)用支出。而當(dāng)?shù)貧夂蚋稍铮邓可伲叵滤惠^低，且凍土層多為排水性好的干燥凍土層，有利于采用直埋敷設(shè)電纜的方式以節(jié)省投資及減少施工難度。因此推薦方案二采用35kV輸電線路電纜直埋方式敷設(shè)。

2.3 新建35/10kV變電站方案

大南湖一礦110kV變電站空地處新建35/10kV變電站一座，將電廠側(cè)10/35kV升壓站饋出一路35kV電源作為大南湖一礦的第三路電源。變電站采用雙層布置，內(nèi)設(shè)35kV開關(guān)柜3面，S11-16000 37±3×2.5%/10.5kV型16000kVA變壓器一臺(tái)，10kV開關(guān)柜17面。

該礦原110kV變電站供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不變，10kV母線段保留一類供電負(fù)荷及其他重要負(fù)荷，將礦井三類負(fù)荷轉(zhuǎn)接至新建35/10kV系統(tǒng)。

新建35kV/10kV變電站內(nèi)10kV母線段與110kV變電站內(nèi)10kV母線段間設(shè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)1臺(tái)，兩系統(tǒng)10kV供電電源互為備用，當(dāng)任一電源故障或檢修時(shí)，均能滿足礦井全部負(fù)荷用電。

3 經(jīng)濟(jì)效益分析

3.1 改造投資估算

綜合以上供電方案可行性論證，供電系統(tǒng)改造主要設(shè)備及投資概算如圖2所示。

圖2 主要設(shè)備投資預(yù)算表

3.2 效益估算

配套電廠售電電價(jià)：按照煤電一體化企業(yè)內(nèi)部電價(jià)制執(zhí)行，電價(jià)0.206元/kwh，無固定容量費(fèi)用。

地方電網(wǎng)繳費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)：按照當(dāng)?shù)卮蠊I(yè)電價(jià)政策繳費(fèi)，大工業(yè)電費(fèi)＝基本電價(jià)×容量（需量）+電度電價(jià)×電量+力率調(diào)整電費(fèi)，其中基本電價(jià)按最大需量收取（52.8萬元/月），電度電價(jià)為0.405元/kwh，力率調(diào)整電費(fèi)不計(jì)。

綜上所述，因力率調(diào)整電費(fèi)不計(jì)，礦井的電費(fèi)支出包括基本電費(fèi)和電度電費(fèi)兩部分。隨機(jī)抽取大南湖一礦2016年度和2017年年度10個(gè)月電費(fèi)支出和一類負(fù)荷用電量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，礦井月平均電費(fèi)126.38萬元，月平均用電量312.05wkwh，礦井一類負(fù)荷月平均用電負(fù)荷為49.59wkWh為計(jì)算參考值。改造后，礦井除一類負(fù)荷外的其他負(fù)荷為262.46wkwh，按照地方電網(wǎng)用電計(jì)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算每年節(jié)約電費(fèi)為262.46×（0.405-0.206）×12=626.76萬元，供電系統(tǒng)改造投資回收期約為1.6年。

4 結(jié)語(yǔ)

在新的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式下，以煤電聯(lián)營(yíng)為載體，由煤電一體化企業(yè)配套電廠為煤礦除一類負(fù)荷外的其他負(fù)荷供電經(jīng)濟(jì)效益明顯，有利于煤電一體化企業(yè)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，有利于促進(jìn)煤電一體化企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。