論單主線供電與多支線供電的優(yōu)劣性

李國(guó)平

（樂(lè)昌市中建材水泥有限公司）

論單主線供電與多支線供電的優(yōu)劣性

李國(guó)平

（樂(lè)昌市中建材水泥有限公司）

單主線供電是指從電網(wǎng)到用戶入戶只有一條輸電線路的供電方式，多支線供電是指從電網(wǎng)到用戶入戶有多條同電壓等級(jí)的輸電線路的供電方式。對(duì)于一個(gè)需要增加新電源的投資項(xiàng)目，投資者會(huì)根據(jù)項(xiàng)目規(guī)模、資金狀況、建設(shè)場(chǎng)地許可、經(jīng)營(yíng)年限及環(huán)境等因素，酌情選擇不同的供電方式。

區(qū)域公司下屬兩水泥企業(yè)就分別有這兩種供電方式，我公司供電系統(tǒng)由一條110kV線路、一個(gè)110/10kV變電站（內(nèi)設(shè)20000kVA主變一臺(tái)）構(gòu)成，到廠線路長(zhǎng)度為3.5km，而集團(tuán)公司下屬另一家水泥企業(yè)的供電系統(tǒng)則是由六條10kV線路分別直接供電給車間工段的高壓配電室構(gòu)成，包括生料制備、煤粉制備、燒成系統(tǒng)、水泥制備、礦山系統(tǒng)和生活辦公系統(tǒng)。公司行政領(lǐng)導(dǎo)曾就兩種供電方式各有什么優(yōu)缺點(diǎn)提出過(guò)疑問(wèn)，在此，我從運(yùn)行成本和建造成本兩方面，對(duì)兩種供電方式對(duì)比分析論述如下。

1 供電模式約定及選材

（1）單主線供電模式（已在運(yùn)行模式）：電壓等級(jí)110kV，線路材料LGJ、截面積300mm2、供電距離3.5km，一回路。

（2）多支線供電模式：按水泥企業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)結(jié)合盡量減少支線的情況下，按四條10kV進(jìn)戶線考慮供電方式，包括礦山進(jìn)線、生料進(jìn)線、燒成進(jìn)線（含煤磨系統(tǒng)）、水泥進(jìn)線共四條支線，生活和辦公系統(tǒng)可考慮從其中一個(gè)或多個(gè)進(jìn)線中供電，為簡(jiǎn)化計(jì)算，負(fù)荷粗略按四條線路平均分配，電壓等級(jí)10kV、線路材料LGJ、截面積185mm2、供電距離3.5km。

2 電力標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)及計(jì)算公式

LGJ300mm2架空線路交流電阻為0.125Ω/km，阻抗為0.325Ω/km；

LGJ185mm2架空線路交流電阻為0.183Ω/km，阻抗為0.34Ω/km。

三相線路有功及無(wú)功損耗計(jì)算公式為：

式中：ΔPX為線路有功損耗；ΔQX為線路無(wú)功損耗；Ijs為計(jì)算電流；R為交流電阻；X為交流電抗。

式中：R0為每公里電阻；x0為每公里電抗；l為供電距離。

式中：Pjs為計(jì)算有功功率；Qjs為計(jì)算功率。

式中：Ps為當(dāng)采用利用系數(shù)法時(shí)，統(tǒng)一換算到負(fù)載持續(xù)力為100％以下的有功功率；kx為需要系數(shù)。

3 因?yàn)樗嗥髽I(yè)的負(fù)荷主要為風(fēng)機(jī)與球磨機(jī)，且為連續(xù)工作制，按電力設(shè)計(jì)可粗略地估算Ps為用電設(shè)備功率，即為裝機(jī)容量，kx（設(shè)計(jì)值為0.75～0.85）取0.8，另外實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行功率因數(shù)為0.93，因此根據(jù)cosφ=0.93，推出tanφ=0.395，公司裝機(jī)容量按20000kW。結(jié)合上述公式，有功電能損耗計(jì)算如下：

得出：?jiǎn)我粚＞€供電線路有功損耗：

ΔPX=3×90.2952×0.125×3.5×10-3=10.7kW/h

四支線供電線路有功損耗：

ΔPX=3×248.312×0.183×3.5×10-3×4=473.9kW/h

另單一專線供電，主變有功損耗按0.02×Sjs計(jì)算，為0.02×17202.98=344.06kW/h；

故單一專線供電有功損耗總計(jì)為10.7+344.06=354.76kW/h；

水泥企業(yè)生產(chǎn)線正常年運(yùn)行時(shí)間可按330d計(jì)，對(duì)比計(jì)算兩種供電方式的有功損失如下：

單主線供電有功電能損耗為：354.76×24×330=2809699.2度；

四支線供電有功電能損耗為：473.9×24×330=3753288度。

4 運(yùn)行成本對(duì)比

按生產(chǎn)實(shí)際運(yùn)行的綜合電價(jià)0.6元/度算，單主線供電比四支線供電，年節(jié)約電費(fèi)為：（3753288-2809699.2）度/年×0.6 元/度=566153.28 元/年。

5 投資成本對(duì)比分析

2005年我公司建造110/10kV變電站投資約380萬(wàn)元，外線架設(shè)投資50萬(wàn)元/km×3.5km=175萬(wàn)元，合計(jì)單主線供電需投資為：380萬(wàn)元+175萬(wàn)元=555萬(wàn)元；

如果架設(shè)四條支線供電，同期投資約為12萬(wàn)元/km×3.5km×4=168萬(wàn)元；

兩項(xiàng)相比投資差額為555-168=387萬(wàn)元（此項(xiàng)還未計(jì)電網(wǎng)四條出線間隔的投資）；

投資回收期為：3870000元/566153.28元/年=6.84年。

6 兩種供電方式的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比如下

（1）單一主線供電具有投資較大，運(yùn)行成本低，回收時(shí)間短的特點(diǎn)，有長(zhǎng)遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，且回路較少，維護(hù)費(fèi)用相對(duì)會(huì)降低，亦有外線架設(shè)和維護(hù)受外圍環(huán)境影響少的優(yōu)點(diǎn)；但單一回路供電具有外線一旦失電就會(huì)造成整個(gè)生產(chǎn)和生活系統(tǒng)斷電的缺點(diǎn)，所以對(duì)供電系統(tǒng)的設(shè)備完好性提出了更加高的要求，不過(guò)供電部門越來(lái)越會(huì)對(duì)110kV電壓等級(jí)的供電有足夠的可靠性保障，從我公司2005年至今，該供電方式從沒(méi)有發(fā)生過(guò)因?yàn)橥饩€故障斷電引起的事故；另外公司內(nèi)設(shè)變電站，雖然有一定的管理成本，但其可集中管理的特點(diǎn)，整體性、靈活性和協(xié)調(diào)性更大，也對(duì)系統(tǒng)功率因素的提高有更好的保證作用。

（2）多支線供電方式具有投資少，線路故障引發(fā)的電源事故不會(huì)造成系統(tǒng)大面積停電（除非外電110/10kV變電站出現(xiàn)系統(tǒng)故障）的優(yōu)點(diǎn)，并且沒(méi)有站內(nèi)管理的成本；但因?yàn)榫€路多，建設(shè)階段外線施工受外圍影響相對(duì)較大，運(yùn)行階段成本較高，故障點(diǎn)增多，維護(hù)工作量會(huì)相對(duì)較大，且在供電系統(tǒng)出線間隔多，受電網(wǎng)制約較大。

綜上所述，兩種供電方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，作為中型以上的水泥企業(yè)，選擇高電壓等級(jí)的單主線供電，具有保證高質(zhì)量電能和運(yùn)行長(zhǎng)遠(yuǎn)收益的優(yōu)點(diǎn)。

U212.32

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1004-7344（2016）23-0050-01

2016-7-19