供配電設(shè)計中市電電源與自備電源供電方案的選取研究

羅文韜

（湖南中南水務(wù)環(huán)?？萍加邢薰荆?長沙 410000）

0 引 言

隨著科學(xué)發(fā)展觀的深入貫徹落實(shí)，國家對環(huán)境保護(hù)工作越來越重視，對水、大氣及土地的污染等監(jiān)控力度日益加大[1]。土壤環(huán)境治理工程正在全國逐步開展，而此類工程中有相當(dāng)一部分工程均地處遠(yuǎn)離城區(qū)的山地區(qū)域，其供電電源的引入相對比較困難。針對此類工程供電困難的情況，且相對于年限極短的運(yùn)維期，采用市電電源供電的經(jīng)濟(jì)性已不太理想。因此，本文提出了自備電源供電的可能性，研究將自備電源作為市電電源供電的替代方案，對于具體工程應(yīng)用具有重大意義。

1 供電方案選取研究

1.1 市電電源供電

本文以地處云南省某縣一土壤環(huán)境治理工程為例，進(jìn)行供電方案的研究與探討，工程中穩(wěn)定化固化設(shè)備、熱脫附設(shè)備及其他設(shè)備運(yùn)行有功功率合計為144.11 kW，無功補(bǔ)償后實(shí)載功率合計為151.37 kVA，工程運(yùn)維期為2年。

分析采用市電電源供電，可采取“T”接形式接入10 kV公用線路，線路敷設(shè)距離約6.3 km。在廠區(qū)設(shè)計安裝200 kVA的變壓器1臺，采用油浸式變壓器，桿上安裝。工程成本分為建設(shè)成本和運(yùn)行成本兩部分，建設(shè)成本主要考慮為高壓輸送線路安裝費(fèi)用（含設(shè)備采購費(fèi)用），高壓輸送線路安裝費(fèi)用折合16萬元/km核算，總計為100.80萬元。運(yùn)行成本主要為運(yùn)行電耗費(fèi)用，且按兩部制電價方式核算，電價折合約0.7元/kW·h，容量費(fèi)為23元/（kVA·月），則運(yùn)行成本為 2×（144.11×8×330×0.7+200×12×23）/10 000=87.14萬元。故采用市電電源供電時工程成本總計為187.94萬元。

1.2 自備電源供電

自備電源供電主要為采用柴油發(fā)電機(jī)組供電，建設(shè)方獲得柴油發(fā)電機(jī)組的方式，可采取自行購買模式，也可采取租賃模式[2-3]。具體供電模式分析如下。

（1）自備柴油發(fā)電機(jī)組供電。結(jié)合工程用電負(fù)荷以及柴油發(fā)電機(jī)組孤網(wǎng)運(yùn)行時帶載情況，確定選擇額定功率為200 kW的柴油發(fā)電機(jī)組1臺。建設(shè)成本主要為柴油發(fā)電機(jī)組的購買及安裝成本，200 kW箱式靜音發(fā)電機(jī)組選用國產(chǎn)品牌，采購及安裝成本折合約800元/kW，則建設(shè)成本共計約16萬元。運(yùn)行成本主要為發(fā)電機(jī)組燃油消耗費(fèi)用，燃油消耗折合約0.25升/kW·h，柴油價格按6.47元/升核算，則運(yùn)行成本合計為2×（0.25×（144.11×8×330）×5.42）/10 000=123.08 萬元。故采用自備柴油發(fā)電機(jī)組供電時工程成本總計為139.08萬元。

（2）租賃柴油發(fā)電機(jī)組供電。柴油發(fā)電機(jī)組型號及安裝方式均與購買柴油發(fā)電機(jī)組方案相同。200 kW箱式靜音發(fā)電機(jī)組選用國產(chǎn)品牌，租賃價格約55元/（kW·月），則工程建設(shè)成本主要為柴油發(fā)電機(jī)組的安裝成本，柴油發(fā)電機(jī)組的租賃成本應(yīng)歸于運(yùn)行成本計算。建設(shè)成本共計約0.75萬元，運(yùn)行成本主要為發(fā)電機(jī)組燃油消耗費(fèi)用和機(jī)組租賃成本，燃油消耗費(fèi)用為123.08萬元，機(jī)組租賃成本合計為2×（200×55×12）/10 000=26.40萬元，則運(yùn)行成本合計為123.08+26.40=149.48萬元。故采用租賃柴油發(fā)電機(jī)組供電時工程成本總計為150.23萬元。

1.3 供電方案比選

針對此類工程項(xiàng)目，在市電電源供電和自備電源供電方案比選上，除對工程建設(shè)成本和運(yùn)行成本進(jìn)行比較外，本研究還從可行性分析、供電可靠性及施工難度等多方面對市電電源供電和自備電源供電方案進(jìn)行了比較。具體對比分析如表1所示。

表1 供電方案比選分析表

由表1可知，采取自備柴油發(fā)電機(jī)組供電模式，不僅需要的工程成本最低，而且供電可靠性最高。同時，相對于市電電源供電，自備柴油發(fā)電機(jī)組供電模式極大地降低了施工難度，節(jié)約了建設(shè)期工期。因此，對于此類工程，選用自備柴油發(fā)電機(jī)組供電替代市電電源供電是可行的。

2 供電方案適用探討

市電電源供電適用于市電電源距離工程所在地距離較短的工程，也適用于處理規(guī)模偏大即用電負(fù)荷偏大、且運(yùn)維期較長的工程。當(dāng)線路敷設(shè)距離在2 km以內(nèi)、用電負(fù)荷超過150 kW及運(yùn)維期超過3年時，應(yīng)優(yōu)先選用市電電源供電。

自備柴油發(fā)電機(jī)組供電適用于市電電源距離工程所在地距離較遠(yuǎn)的工程，也適用于處理規(guī)模偏小即用電負(fù)荷偏小、且運(yùn)維期較短的工程。當(dāng)線路敷設(shè)距離超過5 km、用電負(fù)荷低于100 kW及運(yùn)維期不超過2年時，應(yīng)優(yōu)先選用自備柴油發(fā)電機(jī)組供電。

租賃柴油發(fā)電機(jī)組供電，相對于自備柴油發(fā)電機(jī)組供電，最適用于運(yùn)維期極短的工程。當(dāng)線路敷設(shè)距離超過5 km、用電負(fù)荷低于100 kW及運(yùn)維期不超過1年時，應(yīng)優(yōu)先選用租賃柴油發(fā)電機(jī)組供電。

對于線路敷設(shè)距離在2～5 km、用電負(fù)荷在100～150 kW及運(yùn)維期在2～5年時，應(yīng)通過技術(shù)及經(jīng)濟(jì)比較，以確定選用市電電源供電或是自備電源供電。

3 結(jié) 論

經(jīng)過對供電方案的研究與探討，獲知在工程供配電設(shè)計時，并非只有市電電源一種供電模式。設(shè)計人員或工程實(shí)施人員在開展工作時，應(yīng)根據(jù)工程具體特征情況選取供電模式，尤其對于位于山區(qū)且市電供電困難的工程，應(yīng)敢于打破常規(guī)，從經(jīng)濟(jì)和技術(shù)方面探討可能的供電模式，以便擇優(yōu)選取更好的供電方案，更好地為工程建設(shè)和運(yùn)營提供技術(shù)服務(wù)。