龙化公司矿区供电系统优化研究

龙化公司矿区供电系统优化研究

李德

（哈密市和翔工贸有限责任公司新疆哈密839000）

摘要：为了统筹优化龙化公司矿区供电系统，合理利用现有供电系统及潜在供电设施供电能力，满足第三煤矿、矿业公司用电稳定、可靠、经济的要求。对龙化公司矿区供电系统进行了系统研究，提出优化方案。

关键词：供电系统优化研究

一、龙化公司供电电源情况

（一）电源总体概况

达连河变电所向化工公司提供双回路110kv/30Mva；达连河变电所向矿业公司提供单线路10kv/6Mva；化工公司自备电厂总装机容量60Mw;矿业公司自备电厂总装机容量9Mw;达连河变电所向110kv变电所提供双回路110kv/31.5Mva

（二）矿业公司供电电源

达连河变电所向矿业公司提供10kv/6Mva；化工公司自备电厂向矿业公司提供6kv/2500kw；矿业公司自备电厂提供6kv/3000kw。

（三）化工公司供电电源

达连河变电所向化工公司提供双回路110kv/30Mva；化工公司自备电厂发电。

（四）第三煤矿供电电源

化工公司自备电厂向第三煤矿建设提供临时供电电源10kv/6000kw。

二、龙化公司供电系统用电现状及供电系统优化的必要性

根据各公司用电情况及发展趋势，供电系统优化的必要性体现在如下几方面：

1.第三煤矿一期工程将结束，井下将形成水仓、泵房，三个井筒贯通。在安设主排水泵和风井永久主扇后，根据相关规定，必须形成双回路或满足一级负荷用电设备用电的备用电源。目前的供电电源不能满足供电要求，必须启动110kv变电所。

2.达连河热源厂电联产工程竣工投产后，可为居民区供热。届时，矿业公司发电厂存在的必要性消失，矿业公司自备电厂将关停。若关停后矿业公司供电电源将减少一路，供电容量减少，这就需增加矿业公司受电能力。

3.露天建井处残采将结束，电厂关停后矿业公司二矿排水设备可撤出、通风系统可关停，二矿将永久封闭，矿业公司可减少1000kw负荷。

4.在110kv变电所投运后，矿区将有两条来自达连河变电所的电源供电，使矿区供电系统过于复杂，且变压器基本费重复交纳。有必要简化系统，降低变压器基本费支出。

5.化工供电系统向矿区供电，一方面可以降低矿业公司的用电费用，另一方面可以增加化工公司电费收入。从整个龙化的经营工作看，是一个降本增效的有效手段。

三、供电系统优化方案

（一）总体方案

1.优化110kv变电所设备配置，投运110kv变电所，为第三煤矿建设提供供电保障，改造矿业公司二矿供电线路为矿业公司提供备用电源。

2.改造矿业公司受电系统。矿业公司用电需求全部由化工公司供电系统提供的供电电源承担，取消矿业公司来自达连河变电所的受电系统，减少变压器基本费支出；

3.关停矿业公司自备电厂、关停矿业公司二矿排水系统。矿业公司高层住宅楼供水、居民供暖由依兰县达连河市政管理公司保障。

（二）具体实施步骤

1.改造矿业公司受电系统、化工公司外供电系统的工作，现在即可实施。

2.优化110kv变电所设备配置，投运110kv变电所，要结合第三煤矿35kv变电所及35kv线路建设进度建设情况。目前投运前期准备工作即可开展。

3.关停矿业公司自备电厂、关停矿业公司二矿排水系统，要在依兰县达连河市政管理公司形成接管矿业公司自备电厂供热能力并在露天东部复采结束时实施。

4.110kv变电所向矿业公司变电所提供备用电源要在关停二矿排水系统后实施。

5.取消矿业公司来自达连河变电所的受电系统要在110kv变电所向矿业公司变电所提供备用电源形成时实施。

（三）110kv变电所投运方案：

因110kv变电所建设时所服务的部分用电对象未投入使用，使变电所的部分设计容量闲置。在保证供电需求的基础上，为降低基本费支出，需对变电所运行方式进行优化。

方案一：现有110kv变电所设施不变，主变运行方式为两台主变一用一备，另外一台主变封存备用。变压器输出有功负荷：27720kw，而矿区用电负荷：26880kw，此方案能满足矿区整合后供电要求，能为第三煤矿提供双回路电源。变压器富余负荷：840kw，富裕容量较方案一小，经济较合理，满足矿区远景发展要求。

方案二：现有110kv变电所设施不变，主变压器投运一台，其余两台封存。变压器输出有功负荷：27720kw，而矿区用电负荷26880kw。此方案能满足第三煤矿用电负荷及露天矿区备用电源容量需求；此方案在与第三煤矿临时电源同时向第三煤矿供电的情况下，可向第三煤矿提供负荷不大于6000kw的双回路电源。在建井期间负荷大于6000kw时，以110kv变电所提供的电源为主回路，第三煤矿临时供电电源可作为一级负荷的备用电源。能满足第三煤矿建设期供电要求。

此方案的优点：

能最大限度的减少基本费支出。这种供电方式较方案二比每月可减少变压器基本费支出69.3万元；可缓交高可靠费567万元。

综合比较以上两个方案，推荐选择第二方案。

（五）矿业公司受电系统调整方案

矿业公司受电系统调整方案维持化工公司原有的供电系统向矿业公司供电不变的基础上，在取消矿业自备电厂供电、达连河变电所向矿业公司供电的前提下设计，同时考虑矿业公司供电系统的稳定性，增加一条由110kv变电所向矿业公司变电所提供的备用电源，此备用电源还可做供电补充。

方案一：由化工公司发电厂原有煤矿配电系统向矿业公司变电所新增一条输电线路。线路电压等级6kv,长度2.5km。可新增供电容量为4000kva。

此方案在矿业自备电厂关停、达连河变电所取消的情况下，矿业公司受电能力为6500kva。此方案不能满足矿业公司用电负荷需求，需保留矿业公司达连河变电所受电系统。

此方案能大幅减少来自达连河变电所受电量，每年节约达连河变电所、化工公司供电电费差价为228万元，但需承担达连河变电所变压器基本费158.4万元/年。

方案二：由化工供电系统6kv特定一母线输出，经升压——输送——降压至矿业公司变电所。架设一条2.5km10kv输电线路，购置安装6kv/10kv，6300kva升压变压器、10kv/6kv，6300kva降压变压器各一台及相应配套设备。

此方案投运能提供6300kva容量，在矿业自备电厂关停、达连河变电所取消的情况下，矿业公司受电能力为8800kva。当二矿停止排水、通风时，负荷为6750kw，能满足矿业公司用电需求。即使矿业公司维持现有负荷，在提高供电系统质量，功率因数达到90%时，可提供有功功率为7920kw，仍大于矿业公司现有负荷7750kw，仍能满足矿业公司用电需求。

此方案可停用矿业公司达连河变电所受电系统，每年可节约变压器基本费158万元，节约达连河变电所、化工公司供电电费差价为342.58万元。合计节约费用为500.58万元/年。

此方案预计投资费用495万元。

以上两种方案比较，虽然第一种方案投资较少，但年节约费用较低、稳定性也不如第二种方案；第二种方案虽投资较多但年节约电费量大且稳定性更好。故推荐第二种方案。

结束语：针对目前的供电系统状况和用电需求，建议尽早启动矿业公司供电系统改造和110kv变电所改造方案。在时机成熟时改造二矿供电线路，改造高层住宅楼供水系统。

参考文献：

[1]《全厂热平衡及电平衡分析》-西安设计工程有限公司

[2]《中煤龙化哈尔滨矿业有限公司110kv变电所初步设计》-西安设计工程有限公司

[3]《中煤龙化依兰第三煤矿初步设计》-邯郸设计工程有限公司