110kV变电所2种供电方案比较分析-论文

变压器线路损耗 功率为 ８ ５ ９ ． ６ ｋ Ｗ， 每年 的损 耗 电能 费用 为 ２ ８ ９ ． ０万 元 左右 ； 带 １台 变压 器 线 路
损 耗 功率 为 ２ １ ４ ． ９ ｋ Ｗ， 每 年 的 损 耗 电能 费 用 约
为７ ２ ． ４万 元 。
如果 新建 １ 条 牛化 ２ 线， 线径 ２ ４ ０ ｍ ｍ （ 电流 ３ ０ ０ Ａ） ， 线 路长 ８ ． ０ ｋ ｍ。带 ２台变 压器 线路 损 耗 功率 ２ ５ ４ ． ８ ｋ Ｗ， 每年损 耗 电能 费用 约 ８ ６ ． ０万 元 ； 带 １台变 压器 线 路 损 耗 功 率 为 ６ ３ ． ７ ｋ Ｗ， 每 年 损
心， 缩短了供 电半径 ， 提高供 电等级， 每年可节约 线损 ６ Ｏ多万 元 ， ４ 主变 Ｇ Ｉ Ｓ设 置 在 原 １ １ ０ ｋ Ｖ 变
电站 ， 直 接从原 １ １ ０ ｋ Ｖ变 电站 用 １ １ ０ ｋ Ｖ 电缆 给 ４ 主变供 电 。本 方 案 实 施 后 ， １ 和２ 合 成 氨 系 统
的安 全性 、 可靠性 、 经济性和发展需要 ， 决定架设
外线 牛 化 ２ 线 和建 设 １座 ２ １ １ ０ ｋ Ｖ变 电所 。
２ 变 电所 ２种 扩 建 方 案 比较
（ １ ） 变 电所 扩 建 方 案 一 （ 见图 １ ） ： 新 建 １座
１ １ ０ ｋ Ｖ变电所 ， 一期 Ｇ Ｉ Ｓ （ 气体全封闭组合 电器 ，
Ｐ１ ０＝ ３ ， ２ 月： ３×１ ０ ０ ０ ×（ １ ／ ８ ｘ０ ． ５ ６ ｘ ０ ． １ ）
＝
２ １ （ ｋ Ｗ）
＠３ ５ ｋ Ｖ 变 电所 到 西 厂 变 电 所 （ ２ ０ ５ ０ Ａ ／
０ ． ４ ５ ｋ ｍ） ６ ｋ Ｖ线路损 耗 Ｐ ２ ０ ：
Ｐ ３ ０＝ ３ ， ２ 尺＝ ３×１ ２ ０ ０ ×（ １ ／ ５ Ｘ １ ． １ ０× ０ ． １ ）
＝ ９ ５ （ ｋ ｗ）
（ ｋ Ｖ线路 每年 损耗 电费 ：
３ 主变 ４ 主变
Ｂ＝ ０ ． ３ ９× ８ ６ ４ ０ Ｘ（ Ｐ１ ０＋ Ｐ ２ ０＋ Ｐ ３ ０ ）
小氮肥
第３ ９卷
第 ９期
２ ０ １ １年 ９月
９
１ １ ０ ｋ Ｖ变 电所 ２种 供 电方 案 比较 分 析
郭殿厅 张凌 毅 唐 汪 生
（ 安徽 晋 煤 中能化 工股 份有 限公 司 临泉 ２ ３ ６ ４ ０ ０ ）
１ ２ ０ ０ ８ 年底供 电情况
２ ０ ０ ８年 ５月 ， 安 徽晋煤 中能 化工股 份有 限公 司 （ 简称 中能公 司 ） 最 大 用 电 负荷 为 ７ ５ ０ ０ ０ ｋ Ｗ， ２台 １ １ ０ ｋ Ｖ主变容量 ６ ３ ０ ０ ０ ｋ Ｖ Ａ； ２ ０ ０ ８年 ９月 ， 粉煤气化 项 目新增用 电负荷 １ ０ ０ ０ ０ ｋ Ｗ； ２ ０ ０ ８年 ｌ ２月 ， 合成氨 系统 改 造 完 成 后 新 增 用 电 负 荷 １ ６ ０ ０ ０ ｋ Ｗ； 到 ２ ０ ０ ８年底 ， 最大用电负荷将达到 １ ０ １ ０ ０ ０ ｋ Ｗ， 而 现在 外线 牛 化 １ 线 最 大载荷 ８ ５ ０ ０ ０ ｋ Ｗ。考 虑 到供 电
：
０． ３ ９ ×８ ６ ４０×１ ９ ７
图 ２ 变 电所 扩 建 方 案 二
＝ ６ ６ ． ４ （ 万元 ）
胡 临线 线 径 １ ５ ０ ｍ ｍ ， 总长 １ ７ ． ５ ｋ ｍ， 到 中 能 公
总计 投资 ４ ７ ０万 元 ， 其 中 １台变 压 器 （ 室外 ） ２ ２ ０万元 、 ６ ｋ Ｖ电缆 线路 ２ ５ ０万 元 。 （ ３ ） 新 增 变 压 器 放 置 位 置 的 ２种 方 案 比 较： ① 变 压 器 安 装 在 西 厂 比安 装 在 １ １ ０ ｋ Ｖ 变 电所 多 投 资 ５ ０万 元 （ 含 Ｇ Ｉ Ｓ费 用 ） ； ② 变 压 器
安 装 在 西 厂 比安 装 在 原 １ １ ０ ｋ Ｖ 变 电 所 年 节 省 线 损 电费 用 ６ ４ ． ２万元 ， １年 即可 收 回多 投 资 成
司长 度 约 １ ６ ． ０ ｋ ｍ， ７ ３ ２外 线 路 如 采 用 胡 临 线 ， 按电费 ０ ． ３ ９元／ （ ｋ Ｗ ・ ｈ ） 计算线路损耗 ： 带 ２台
下同） 设 ４个 间 隔 （ 进线、 联络 、 １ 系统 ４ 主 变 和
３ 主变 ） ， 预 留 ２个 间隔 。该变 电所 最终 ４台变 压
图 １ 变 电 所 扩 建 方 案 一
６ ｋ Ｖ电气设 备 、 设 计 安装 费 ） 。 （ ３ ） ２种 扩 建方 案 比较 ： 方 案一 的优点 是 电气 设备 投 资少 、 建设方便 ， 其 缺点 是 １ 与２ 线 带 负
耗 电能 费用 约 ２ １ ． ４万元 。
本 。③ 如 果 变 压 器 设 置 在 原 １ １ ０ ｋ Ｖ变 电所 ， 因 ２套 合 成 氨 系 统 用 电 交 叉 ， ３台 变 压 器 ６ ｋ Ｖ 无法分开 运行 ， 不 利 于检 修 ， 同 时 也 不 能 满 足 电力 系 统 安 全 运 行 的 要 求 （ 系统 短路 电流 大 ， 必 须 增 加 限制 短 路 电 流 的 电抗 器 ， 且 电 抗 器 本 身耗能较大 ） 。 经过 反复 论证 、 权衡 利 弊 ， 并 考虑 到企业 今 后 发展 要 求 和供 电 的安 全性 、 可靠 性 、 经济性 ， 决 定 架设 １ 条 外线 牛化 ２ 线， 新增 １台 １ １ ０ ｋ Ｖ变压 器 （ 室 内） ， 位 置设 在 西 厂 变 电所 ， 靠 近 西 厂 负 荷 中
用电独立 ， 如果系统内部出现电气故障 ， 不会发生 ２ 套合成氨系统 同时停车的事故 ， 提 高了供 电的 安全性 、 可靠性 ， 经 济性 。
（ 收到 修 改稿 日期 ２ ０ １ １ － ０ ５ ． ３ １ ）
年损耗电能费用约 为 ２ ． ２万 元。总计 ５ ２ ０万元 （ 如 果可 以省 去 Ｇ Ｉ Ｓ费用 ， 总费用 为 ３ ８ ０万元 ） 。 （ ２ ） 方案二 ： 新增 １ 台１ １ ０ ｋ Ｖ变压器 ， 位置在 新１ １ ０ ｋ Ｖ变电所 ， 从东厂到西厂 ６ ｋ Ｖ电缆线路 损耗 线路 总损 耗计 算如 下 。
（ 收到修 改稿 日期 ２ ０ １ １ 一 Ｄ ４ ＿ ２ ３ ）
１ ０
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小氮肥
第３ ９ 卷
第９ 期
２ ０ １ １ 年９ 月
２ ２ ０ ｋ Ｖ牛庄变电所
２ ２ ０ ｋ Ｖ牛庄变 电所
①１ １ ０ ｋ Ｖ变 电所 到 ３ ５ ｋ Ｖ变 电所 （ １ ０ ０ ０ Ａ ／ ０ ． ５ ６ ｋ ｍ） ６ ｋ Ｖ线路 损耗 Ｐ １ ０：
Ｐ ２ ０＝ ３ １ ２ Ｒ＝ ３ Ｘ ２ ０ ５ ０ ×（ １ ／ ７×０ ． ４ ５× ０ ． １ ）
＝
８ １ （ ｋ Ｗ）
③ 新增 １ １ ０ ｋ Ｖ变 电所到西 厂变 电所 （ １ ２ ０ ０ Ａ ／
１ ． １ ０ ｋ ｍ） ６ ｋ Ｖ线路损 耗 Ｐ ３ ０ ：
用１ ０年 以上 ； ⑧装置 中通 常只有程控 阀是运动 部件 ， 程 控 阀 寿命 长 、 故 障率 低 ， 装置 可靠性高 ， 而且应用 了具有 故 障 自动 诊断 、 吸附塔 自动 切 换等功能 的计算 机专 家诊 断 系统 ， 使装 置可 靠 性进一步提高 ； ⑨装 置扩能容易 ， 只需增 加吸附 塔和程控 阀 ； ⑩不会 造成新 的环境 污染 ， 几乎无 三 废产 生 。
荷不均匀 ， 运行方式不够灵活 ； 方 案 二 的 优 点 是
器 出线 。Ｇ Ｉ Ｓ 、 保护及 土建投 资共计 约 ７ ５ ０万 元
（ 不含 ６ ｋ Ｖ 电气设 备 、 设 计 安装 费 ） 。 （ ２ ） 变 电所 扩 建 方 案 二 （ 见图 ２ ） ： 新 建 １座
１ １ ０ ｋ Ｖ变 电所 ， 原 １ １ １ ０ ｋ Ｖ变 电所 从 总 变 电所 出线 。一期 Ｇ Ｉ Ｓ设 ６个 间隔 （ ２ 进线 、 联络、 １ 系 统４ 主变 、 ２ 主变 、 ３ 主变 ） ， 预 留 ２个 间隔 。该 变 电所 最终 ６台变 压 器 出线 （ 含 １ 主变 、 ２ 主变 ） ， Ｇ Ｉ Ｓ、 保 护 及 土 建投 资 共 计 约 １ ０ ０ ０ 万元 （ 不 含
通过 计算 比较 ， 决 定 新 建 １条 牛 化 ２ 线， 线 径２ ４ ０ ｍ ｍ （ 电流 ３ ０ ０ Ａ） ， 线路 长 ８ ． ０ ｋ ｍ 到 中能
公司。
４ 新增 变压 器放置位置方案 比较分析
（ １ ） 方案一： 新 增 １台 １ １ ０ ｋ Ｖ 变压 器 （ 室 内） ， 位 置在 西厂 变 电所 ， 从 东 厂到西 厂 １ １ ０ ｋ Ｖ 电 缆线 路损 耗 为 ６ ． ５ ８ ｋ Ｗ， １ １ ０ ｋ Ｖ 电缆 线 路损 耗 每
驴 痧 驴 痧 痧 驴
１ 与２ 线带 负荷 均匀 ， 运行 方 式 灵 活 ， 操作方便 ， 其 缺点 是 电气设 备投 资大 ， 改 动较 大 。
３ ７ ３ ２外线路选用 比较分 析
供 电公 司有 １条 到 中能公 司 １ １ ０ ｋ Ｖ胡 临线 ，
简单 ， 可实现多种 气体 的分 离 ， 对水 、 硫 化物 、 氨 及烃类等 杂质 有较 强 的承受 能力 ， 无 需 复 杂 的 预处 理 工 序 ； ④ 装 置 由计 算 机 控 制 ， 自动 化 程 度 高， 操作方便 ， 每班 只需 稍加 巡视 即可 ， 开 停 车 简单 迅速 ； ⑤装置 稍加调节就 可改变生 产能力 ， 对原料气 中杂 质含 量和 压力 等变 化适 应性 强 ， 调节 范围宽 ； ⑥操 作 费用低 ， 维护 简单 ， 检修 时 间少 ， 开工率 高 ； ⑦ 吸 附剂使 用周 期 长 ， 一 般 可