滕家35kV/10kV永久供電系統(tǒng)項(xiàng)目建設(shè)探討

王兆博，張紅超，韓天宇

（山東黃金礦業(yè)股份有限公司新城金礦，山東 煙臺(tái) 261438）

1 項(xiàng)目背景

工程項(xiàng)目部依據(jù)瑞林院出具的《采選擴(kuò)界擴(kuò)能工程可行性研究報(bào)告》和國能院出具的招標(biāo)圖、施工圖設(shè)計(jì)，建設(shè)滕家35kV/10kV永久供電系統(tǒng)，升級(jí)改造原有臨時(shí)供電系統(tǒng)，打通主礦區(qū)與滕家的遠(yuǎn)程通信，保證山東黃金礦業(yè)股份有限公司新城金礦接續(xù)工程順利推進(jìn)。

2 建設(shè)方案

成立建設(shè)項(xiàng)目組，將項(xiàng)目分六個(gè)子項(xiàng)目分步實(shí)施、穿插作業(yè)。

2.1 子項(xiàng)目一：35kV雙回供電線路建設(shè)

自110kV黃金三站至滕家35kV箱變站，線路全長3km（橫穿206國道和金城鎮(zhèn)主路，下跨越國網(wǎng)220kV線路，途經(jīng)侯家、紅布、西草坡、北呂4個(gè)村莊），共組立鋼管塔19基，架空主導(dǎo)線規(guī)格為LGJ-240/30鋼芯鋁絞線，進(jìn)出線電纜規(guī)格為ZRYJV22-26/35-3×120mm2。

2.2 子項(xiàng)目二：滕家35kV箱變站建設(shè)

總占地面積接近2000m2，全站由混凝土地面、站內(nèi)室外磚混電纜溝、半地下式設(shè)備基礎(chǔ)、全包圍透視墻、100m環(huán)形消防公路等組成，安裝35kV開關(guān)站和總控制室1座、10kV開關(guān)站1座、SVG無功補(bǔ)償裝置2座、12500kVA主變壓器2臺(tái)、變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)、北斗衛(wèi)星對(duì)時(shí)系統(tǒng)、防雷接地系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、煙感火警系統(tǒng)等設(shè)備。

2.3 子項(xiàng)目三：光纖通信建設(shè)

自主礦區(qū)35kV新城Ⅱ站至110kV黃金三站至滕家35kV箱變站，線路全長約4.2km，架空光纖規(guī)格OPGW-12光纖復(fù)合架空地線，進(jìn)出站光纖規(guī)格為ADSS-12戶外光纜，并配置2臺(tái)16路機(jī)架式光纖收發(fā)器、2臺(tái)12芯ODF全配機(jī)架等。

2.4 子項(xiàng)目四：滕家35kV箱變站備用第二電源建設(shè)

通過改造原滕家礦區(qū)10kV萊索線臨時(shí)雙回路線路（自35kV萊索站盛大線至滕家副井，架空導(dǎo)線規(guī)格LGJ-120/20型鋼芯鋁絞線，組立15m加強(qiáng)水泥桿7基），回收利用原有ZR-YJV-10kV-3×185mm2地埋電纜，順利完成自上級(jí)電網(wǎng)35kV萊索站至滕家35kV箱變站的備用第二電源建設(shè)。

2.5 子項(xiàng)目五：滕家原有供電系統(tǒng)改造

組立15m加強(qiáng)水泥桿2基，將新城三分礦終端桿由一桿雙回改造為一桿一回，采用預(yù)制電纜槽方式敷設(shè)ZR-YJV-10kV-3×120mm2電纜400m。

2.6 子項(xiàng)目六：調(diào)試工作

通過電氣預(yù)防性試驗(yàn)、單體—系統(tǒng)調(diào)試、遠(yuǎn)方—就地調(diào)試、綜保自動(dòng)化調(diào)試、通信調(diào)試完成該項(xiàng)目全部調(diào)試工作。

3 項(xiàng)目創(chuàng)新

3.1 設(shè)計(jì)優(yōu)化

瑞林院《采選擴(kuò)界擴(kuò)能工程可行性研究報(bào)告》規(guī)劃的變電站占地尺寸約60m×88m。工程項(xiàng)目部為減少變電站的總占地面積節(jié)約滕家礦區(qū)的土地資源，經(jīng)考察省內(nèi)、江蘇、內(nèi)蒙古等地多個(gè)已運(yùn)行變電站現(xiàn)場和相關(guān)廠家技術(shù)交流后，明確要求國能院優(yōu)化設(shè)計(jì)，將變電站的占地尺寸控制在60m×30m左右。最終實(shí)際占地為62m×32m，大幅度減少占地面積，節(jié)省的土地未來可根據(jù)需要進(jìn)行其他規(guī)劃。

35kV雙回供電線路原設(shè)計(jì)中架空線路下引電纜按照架空導(dǎo)線設(shè)計(jì)容量選型，即ZCYJV22-26/35-3×300mm2。工程項(xiàng)目部根據(jù)分析現(xiàn)有運(yùn)行負(fù)荷及研究未來負(fù)荷增加情況，既滿足未來3～5年基建生產(chǎn)需求的同時(shí)減少一期投資，要求國能院按照主變壓器設(shè)計(jì)容量優(yōu)化電纜選型。架空線路下引電纜選型優(yōu)化為每回路ZCYJV22-26/35-3×120mm2的銅芯電纜，長度為600m，最終減少電纜投資。

為保證施工質(zhì)量的同時(shí)加快施工進(jìn)度，工程項(xiàng)目部要求國能院將原設(shè)計(jì)600mm×550mm磚混電纜溝優(yōu)化為300mm×240mm（#6）預(yù)制鋼筋混凝土電纜槽，長度為62m，最終減少土建投資。

為減少占地面積及降低施工難度，工程項(xiàng)目部要求國能院將原設(shè)計(jì)主變壓器基礎(chǔ)下方集油池地坪以下凈深由500mm優(yōu)化為1000mm，同時(shí)取消原設(shè)計(jì)3500mm×2500mm×9000mm獨(dú)立事故油池。最終大幅度降低施工難度，減少占地面積，減少土建投資。

先前施工的OPGW-12光纖復(fù)合地線，其光纖芯數(shù)有限且總通信距離未超過5km，為滿足使用需要同時(shí)預(yù)留更多的備用芯，工程項(xiàng)目部要求國能院將光纖通信硬件模式由單模雙纖優(yōu)化為單模單纖，最終使通信通道數(shù)量由6路增加為12路。因新城Ⅱ站和滕家35kV箱變站之間的通信全部為內(nèi)部企業(yè)以太網(wǎng)和工業(yè)環(huán)網(wǎng)，無須配備硬件防火墻，工程項(xiàng)目部要求國能院取消原設(shè)計(jì)的硬件防火墻，最終減少一套硬件防火墻設(shè)備投資。

為實(shí)現(xiàn)變電站智能化、簡約化管理，工程項(xiàng)目部要求國能院將原設(shè)計(jì)分散布置的小電流選線裝置后臺(tái)、直流屏監(jiān)測后臺(tái)、SVG監(jiān)測后臺(tái)集成到綜保自動(dòng)化系統(tǒng)上，最終以一臺(tái)工控機(jī)實(shí)現(xiàn)集中控制，減少兩臺(tái)工控機(jī)設(shè)備投資。

3.2 顯著提高滕家電網(wǎng)電能質(zhì)量

滕家35kV箱變站通過采用SVG高壓動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償技術(shù)顯著提高了電網(wǎng)功率因數(shù)，cosθ由原來的0.75～0.8提高到0.94～0.95，消除力率電費(fèi)支出，同時(shí)將系統(tǒng)電壓穩(wěn)定在10kV±2%，保證設(shè)備安全運(yùn)行。

3.3 改造利用原有設(shè)施提高滕家電網(wǎng)供電能力

通過改造滕家原有供電系統(tǒng)和建設(shè)滕家35kV箱變站備用第二電源，即使滕家豎井和新城三分礦由單路供電互為備用的供電方式變?yōu)閮蓷l井分別雙路供電，供電能力均提高50%以上。使滕家35kV箱變站、滕家豎井和新城三分礦具備真正雙回路電源。在備用第二電源建設(shè)時(shí)通過改造利用原有架空線路550m，回收利用原有地埋電纜200m，最終大幅減少重復(fù)投資。

3.4 實(shí)現(xiàn)無人值守

總控制室采用RS485和TCP/CP以太網(wǎng)組成分層網(wǎng)絡(luò)，將各種智能終端與變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)接，并通過光纖與主礦區(qū)新城Ⅱ站調(diào)度室實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙測遙信遙控，從而使滕家35kV箱變站實(shí)現(xiàn)無人值守運(yùn)行。至今安全運(yùn)行兩個(gè)月，同時(shí)較常規(guī)35kV變電站減少變配電工6人，減少人員工資支出。分層網(wǎng)絡(luò)圖如圖1所示。

圖1 分層網(wǎng)絡(luò)圖

4 經(jīng)濟(jì)效益分析

4.1 減少土地投資

減少占地面積為60×88-62×32=3296m2，新城金礦購買金城糧所土地成本為0.0545萬元/m2（合同編號(hào)XCYW-2013-03和合同編號(hào)XCYW-2016-03），即減少土地投資3296m2×0.0545萬元/m2=179.63萬元。

4.2 減少電纜投資

ZCYJV22-26/35-3×300mm2電 纜600m采 購 價(jià)為37.98萬元（數(shù)據(jù)由物資裝備部提供），ZCYJV22-26/35-3×120mm2電纜600m采購價(jià)為17.6萬元（造價(jià)咨詢機(jī)構(gòu)預(yù)算書），即減少電纜投37.98-17.6=20.38萬元。

4.3 減少土建投資

磚混電纜溝造價(jià)為0.07×62=4.3萬元，預(yù)制鋼筋混凝土電纜槽造價(jià)為0.15×62=0.9萬元，節(jié)省4.3-0.9=3.4萬元；獨(dú)立事故油池造價(jià)為9.8萬元，變壓器集油池加深增加費(fèi)用1.1萬元（數(shù)據(jù)由施工單位提供），節(jié)省9.8-1.1=8.7萬元，即減少土建投資3.4+8.7=12.1萬元。

4.4 減少設(shè)備投資

國產(chǎn)華為硬件防火墻采購價(jià)2萬元/套（數(shù)據(jù)由施工單位提供），西門子工控機(jī)0.48萬元/臺(tái)（數(shù)據(jù)由物資裝備部提供），即減少設(shè)備投資2×1+0.48×2=2.96萬元。

4.5 減少人員工資支出

減員6人，按照每人每天274元（數(shù)據(jù)由科技信息部提供），至2019年10月減少人員工資支出274×6×30=4.9萬元，至2019年年底減少人員工資支出274×6×30×3=14.79萬元。

4.6 消除力率電費(fèi)支出

2019年9月滕家力率電費(fèi)支出合計(jì)5.92萬元，2019年10月滕家力率電費(fèi)支出1.99萬元，2019年11月及以后滕家力率電費(fèi)支出為0元（功率因數(shù)0.94＞0.93。上級(jí)電力部門不進(jìn)行功率因數(shù)考核，即沒有力率電費(fèi)支出）。數(shù)據(jù)由物資裝備部提供，即至2019年10月節(jié)省力率電費(fèi)5.92-1.99=3.93萬元，至2019年年底節(jié)省力率電費(fèi)3.93+5.92×2=15.77萬元。

該項(xiàng)目直接經(jīng)濟(jì)效益合計(jì)248.7萬元。

4.7 減少重復(fù)投資

原滕家礦區(qū)10kV萊索線臨時(shí)雙回路線路工程投資18萬元（合同編號(hào)XCYW-2014-09），ZRYJV22-10kV-3×185mm2電纜200m采購價(jià)為6.8萬元（《工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)造價(jià)管理》），即減少重復(fù)投資18+6.8=24.8萬元。

5 結(jié)束語

滕家35kV/10kV永久供電系統(tǒng)擁有備用第二電源，使滕家豎井和三分礦由單路供電互為備用的供電方式變?yōu)閮蓷l井分別雙路供電，供電能力提高50%以上，保證山東黃金礦業(yè)股份有限公司新城金礦接續(xù)工程電力供應(yīng)安全穩(wěn)定且不受容量制約。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)主礦區(qū)與滕家礦區(qū)遠(yuǎn)程通信（含6字生產(chǎn)電話、企業(yè)以太網(wǎng)、視頻監(jiān)控、煙感火警、工業(yè)環(huán)網(wǎng)），并且可用光纖芯數(shù)由6路增加為12路，在滿足接續(xù)工程需求的同時(shí)保證足夠的備用芯。

預(yù)裝式變電站在集團(tuán)下屬礦山內(nèi)應(yīng)用極少，山東黃金礦業(yè)股份有限公司新城金礦滕家35kV箱變站為集團(tuán)范圍內(nèi)唯一的大型預(yù)裝式變電站，具有很好的示范推廣效應(yīng)。