糯東煤礦更新變壓器方案論證

石永紅

（貴州興安煤業(yè)有限公司，貴州　普安　561504）

糯東煤礦更新變壓器方案論證

石永紅

（貴州興安煤業(yè)有限公司，貴州普安561504）

探討了貴州興安煤業(yè)有限公司糯東煤礦110 kV地面變電站基本情況，研究分析了糯東煤礦變壓器更新方案。

糯東；更新；變壓器；方案

引言

該站自2008年4月投運后，無論建井期還是現(xiàn)在生產(chǎn)一期，監(jiān)測系統(tǒng)顯示實際負(fù)荷較小，與設(shè)計預(yù)期負(fù)荷偏差較大，每月固定電費57.6萬，加重了企業(yè)負(fù)擔(dān)，因此必須對變電站進(jìn)行改造，提高變壓器的利用率，同時降低電費支出。

1　基本情況簡介

1.1企業(yè)基本情況

貴州興安煤業(yè)有限公司糯東煤礦成立于2010 年4月，是貴州省西電東輸重點建設(shè)項目，是興義電廠的配套項目，是由河南省國資委、興義電廠、貴州產(chǎn)投共同出資的股份制企業(yè)。一期年產(chǎn)原煤120萬t。2015 年6月正式投產(chǎn)運行。公司占地60km2，煤炭儲量3.1億t，現(xiàn)有員工1000多人。企業(yè)出資850萬元，修建了樓糯公路，帶動了地方經(jīng)濟(jì)突飛猛進(jìn)的發(fā)展。

1.2供電基本情況

糯東110kV變電站2008年4月正式投入運行。變電站有110kV進(jìn)線兩條，1號進(jìn)線為青糯線，2號進(jìn)線為樓糯線；單母線分段接線方式；電壓等級為110kV/10kV。變電站正常運行時由2號進(jìn)線樓糯線供電二段，1號進(jìn)線青糯線供電一段。若1號進(jìn)線青糯線故障跳閘，母聯(lián)開關(guān)合閘，轉(zhuǎn)由2號進(jìn)線樓糯線供電。即由110kV樓糯線帶全礦負(fù)荷。2號進(jìn)線樓糯線故障，母聯(lián)開關(guān)合上，有青糯線帶全礦負(fù)荷。正常情況下，樓糯線和青糯線分列運行。樓糯線或青糯線故障狀態(tài)，青糯線或樓糯線帶全礦負(fù)荷。青糯線和樓糯線互為備用。

2　更新必要性分析

2.1負(fù)荷情況

貴州興安煤業(yè)有限公司自110kV地面變電站投運以來顯示出實際用電負(fù)荷與設(shè)計負(fù)荷存在較大差別，浪費現(xiàn)象嚴(yán)重。根據(jù)2014年到2015年生產(chǎn)負(fù)荷曲線顯示，最小用電負(fù)荷3300kW，最大用電負(fù)荷為4300 kW。貴州興安煤業(yè)有限公司二期項目緩建，主要考慮融資困難。該項目受煤炭市場低迷影響，近三年不予考慮。二采區(qū)停建，一采區(qū)2016年僅有一個綜采工作面，與2014年相比，負(fù)荷有減無增。根據(jù)采掘接替三年規(guī)劃，2017年、2018年最多兩個綜采工作面生產(chǎn)，礦井負(fù)荷不會超過4300kW。

2.2更新前的突出問題

1）固定電費多。貴州興義地區(qū)執(zhí)行35～110kV大宗工業(yè)用戶兩部電價制。兩部制電價制電費由計量電費、固定電費、力率調(diào)整電費、各種附加費四部分構(gòu)成。按照固定電費目前收費標(biāo)準(zhǔn)，貴州興義地區(qū)為45元/kVA。因此，根據(jù)實際負(fù)荷合理選擇變壓器，提高變壓器的負(fù)載率是降低電費的有效途徑。糯東煤礦當(dāng)前1號、2號主變壓器容量為16000kVA，每月基本電費為16000×0.4×45×2=57.6萬元。據(jù)統(tǒng)計，2015年全年用電量為2240萬kW·h，最大用電負(fù)荷4300kW，主變平均負(fù)載率為13.4%，遠(yuǎn)低于70%的經(jīng)濟(jì)運行負(fù)載率，實際用電負(fù)荷偏低，基本電費負(fù)擔(dān)重，用電成本增加。綜合電價高達(dá)每度0.72元。每年支付固定電費691萬元。2）變壓器損耗大。因主變壓器負(fù)載率低，僅有13.4%，造成變壓器空載損耗過大，加重了電費負(fù)擔(dān)。每年僅空載損耗多支出4.6萬元，浪費驚人。

3　更新方案及分析

根據(jù)上述情況，更新方案應(yīng)考慮：一是實際用電負(fù)荷，2014年投產(chǎn)以來，110kV變電站主變負(fù)載率一直保持較低水平，歷史最高負(fù)荷為4300kW；二是礦井生產(chǎn)現(xiàn)狀，現(xiàn)有最大用電負(fù)荷不超過4300kW。根據(jù)兩年來生產(chǎn)過程的負(fù)荷曲線，更新為SF11-5000kVA/110或SF11-6300kVA/110型變壓器可以滿足當(dāng)前生產(chǎn)需求。所以，將變壓器更新為5 000 kVA或6300kVA，既提高了變壓器負(fù)載率，也降低了基本電費和空載損耗，減少了電費支出。同時地面110kV變電站原來兩臺16000kVA變壓器，可以調(diào)劑給需要的兄弟單位使用。

3.1更新方案

1）方案一：拆除原1600kVA變壓器，更新為5 000 kVA主變。這一方案可利用原繼電保護(hù)系統(tǒng)，重新整定計算110kV樓糯線、青糯線出線保護(hù)定值及更新的5000kVA主變保護(hù)定值。改造前后110 kV變電站運行方式不變。改造2號主變時，110 kV青糯線帶全礦負(fù)荷。改造1號主變，110kV樓糯線及2號主變帶全礦負(fù)荷。改造時間為1個月。

優(yōu)點：一是改造幾乎不影響生產(chǎn)，二是可節(jié)省購置費10萬元，三是固定電費每年多節(jié)省70多萬元；缺點：一是110kV變電站更換的5000kVA主變不是常規(guī)系列，需要與變壓器廠家單獨定協(xié)議特殊制造，二是改造期間，單電源運行，存在安全隱患，三是改造時間較長。

2）方案二：集中利用10d時間，拆除原16000 kVA主變，將原主變更換為6300kVA變壓器。這一方案重新整定110kV樓糯線、青糯線出線保護(hù)定值及110kV變電站6300kVA主變保護(hù)定值。改造前后110kV變電站運行方式不發(fā)生改變：110kV青糯線、110kV樓糯線帶變電站110kVⅠ、Ⅱ母線，分列運行。

優(yōu)點：一是變電站改造集中人、財、物，便于現(xiàn)場管理和調(diào)度，二是系列通用，便于貨比三家，擇優(yōu)選擇，三是后期配件易購，便于維修，四是改造時間短；缺點：一是改造期間，礦井停電，影響通風(fēng)、排水，存在安全隱患，二是固定電費每年多70多萬元［1］。

3.2方案分析

根據(jù)以上所述，在當(dāng)前煤炭市場條件下，應(yīng)以節(jié)能降耗、降低成本為前提。比較后優(yōu)先選用方案一，理由如下：與方案二相比，在方案一實施過程中，110 kV變電站不必全站停電，不影響礦井生產(chǎn)；其次，與方案二相比，方案一變壓器容量少1300kVA，每年固定電費節(jié)省70多萬元，較為經(jīng)濟(jì)；三是改造投入費用減少10多萬元。

4　效益預(yù)計

計劃2016年6月，根據(jù)方案一進(jìn)行施工，于2016年7月將5000kVA1號、2號變壓器投運，原16 000 kVA變壓器推出。更新后110kV變電站運行方式為：110kV青糯線帶變電站110kVⅠ段、樓糯線帶110kVⅡ段、110kV母聯(lián)分開、110kV青糯線熱、樓糯線分列運行。預(yù)計每年可節(jié)省基本固定電費75.6萬元，據(jù)市場調(diào)查，SF11-6300/110每臺購置費用在56萬元左右，兩臺費用112萬元左右。SF11-5000/110每臺購置費用在50萬元左右，兩臺費用100萬元左右。這樣看來，二年內(nèi)可收回投資。經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。

［1］劉傳彝，侯世勇，許長華.電力變壓器設(shè)計與計算［J］.變壓器，2015 （11）:40-41.

（編輯：賈娟）

Scheme Demonstration of Updating Transformer in Nuodong Coal Mine

Shi Yonghong
（Xing'an Coal Industry Co.，Ltd.，Pu'an Guizhou 561504）

This paper discusses the basic situation of the 110kV ground transformer substation in Xing'an Guizhou Coal Co.，Ltd，and analyzes the upgrading plan of transformer of Nuodong CoalMine.

Nuodong CoalMine；update；transformer；scheme

TM407

A

2095-0748（2016）11-0028-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.11.11

2016-04-19

石永紅（1965—），男，河南安陽人，本科，機電副總工程師，研究方向：電氣。