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某电缆厂供配电系统方案技术经济比较

发布时间:2018/9/13 8:54:42 浏览次数:

工厂供电设计不仅要满足生产工艺的各项要求,而且力求合理、投资少、运行费用低。技术经济比较一般包括技术指标、经济指标和有色金属消耗量。安徽淮北煤电技师学院、濉溪供电公司以某电缆厂供配电系统设计为研究对象,通过两种方案数据比对确定最佳方案。

⑴技术指标

包括供电的可靠性和运行的灵活性、电能质量、运行管理及维护检修条件、交通运输及施工条件、有无发展条件、其它方面的有利条件和不利条件6个方面。

⑵经济指标

①基建投资Z。基建投资一般采用供配电系统中各个主要设备从订货到安装完成所需要的全部工程费用的综合投资指标,按照下式计算:Z=Zb+Zr。式中,Zb 为变电所综合投资,包括变压器、开关设备、配电设装置等综合投资,万元;Zr为线路综合投资,万元。

②年运行费F。年运行费是指设备投入运行后维持正常运行每年所付出的费用,一般包括以下四项:a.设备折旧费用FZ。对于每一设备每年所必须提存的资金称为折旧费,折旧费一般按设备投资1个百分数提取。这个百分比就叫折旧率Cl。折旧费用按下式计算:FZ=ZCl万元/年。b.设备维护管理费FW。设备维修管理所需要的设备及交通工具等所需的费用统称为设备管理费,一般也按设备投资的百分数计算,这个百分比称为维修管理率C2。维修管理费按下式计算:FW=ZC2万元/年。其中,铁塔线路、混凝土电杆线路、电缆线路的使用年限分别为50a、40a、40a;年基本折旧率分别为1.8%、2.4%、2.4%;每年大修折旧率分别为0.8%、1.0%、1.0%;每年折旧率Cl分别为2.6%、3.4%、3.4%;年维护费C2应依据企业的规模、设备的新旧程度不同而异,根据具体情况采用每年的折旧费50%~100%不等。

③年电能损耗费FA。各变压器年电能损耗费和线路年电能损耗费,按下式计算FA =β(Σ△Wb+Σ△Wx)×10-3万元/年。式中,β为当地供电公司规定的电价,元/度;Σ△Wb 为全厂供配电系统变压器全年电能损耗总和;Σ△Wx为全厂1kV以上的配电线路全年电能损耗总和。

④年基本电价费FJ。工厂大多数是按大宗工业用电计算电费。年基本电价费用是根据与供电部门鉴定的计费办法协议收取。FJ=12×基本电价×总降压变电所主变压器总容量或用电负荷的设备容量或最大需用负荷×10-4万元。整个供电系统的年运行费用F=Fz+FW+FA+FJ。

⑶有色金属消耗量的计算

有色金色消耗包括变压器和线路两个部分,有铜、铝等不同品种。为了方便比较,通常将各种有色金属折算成同一种品种。1t铝相当于0.5t铜.1t铅相当于0.4t铜。可以用下式估算有色金色的消耗量WX=3×10-3WOL。式中,WO为线路所用材料的单位长度重量,kg/km;L为线路的长度,km。变压器有色金属消耗量一般按自身重量2l%(铜芯)或14%(铝芯)计算。

⑷经济比较与方案确定

总降压变电所由于电气主接线方案不同相应的电气设备规格型号也不同,所以基建投资和年运行费用也有差别。在算出基建投资和年运行费以后.若有两个方案在技术上相当,则一般应优先采用投资和年运行费均较小的方案。若两个方案中第一个方案基建投资高而年运行费低,第二方案投资低而运行费用高,则需用抵偿年限来决定。

⑸两种供电方案比较

①供电方案。他们对两种不同的方案进行分析比较。第一方案中L1供给配电所PDZ2第二母线段II; L2作为配电所PDZ1的备用。正常时PDZ21段母线供电,L3供给配电所PDZ1。当L1和L3切断时,由L2供给各有关配电所。当L2切断时,PDZ2的I段母线由L1供给。第二方案中每个配电所均由双干线供电,若每一回线路因故障断开时,则由另一回路供电。

②总体分析。由于年最大负荷利用时数Tm=7000h/a很大,可以用经济电流密度选择电缆。根据原水电部电力建设总局确定,当Tm=7500h/a时Jn=12A/m2,所以Jn=1.15A/mm2选ZLQ2型6kV电缆。根据电缆的参考价值、电阻、电抗值计算投资和电能损耗。由于电源取自同一变电所,上一级的费用是不变的,故不必计算。第一方案:L1=120mm2,价格16700元,加上15%浮动,长1km,最大功率损耗△P×L1=3×10-3I2R=32kW,年电能损耗△WX=1.6×105kW﹒h;同理可以求得L2、L3。第二方案:L1′(L2′) AB段240mm2,投资46620元,加上15%浮动,长2×0.9= 1.8km、最大功率损耗28kW,年电能损耗1.44×105kW﹒h。同理可以求得L1′(L2′) BC段。第一方案:电缆投资90125.5元;由于线路上的功率损失向电力系统增加的附加投资,设1kW投资1000元,则总数为106000元;运行费用中电能损耗费317400元、电缆折旧费按7%计为6308.8元;总投资3629339元。第二方案:电缆投资111895元;线路上功率损失投资64000元;运行费用中电能损耗192000元、电缆折旧费按7%计为7832.7元;总投资2350l1.7元。

③两种方案比较。两种方案都能满足供电可靠性的条件,但从经济上比较,第二方案总投资比第一方案优越得多。从技术上比较:第一方案中,L33故障时高压断路器QF1自动切断、QF2自动合上,配电所PDZ1全部应启动的电动机启动,不如第二方案中只自启动本身分段的,因而第一方案此时母线的电压比第二方案低,对其它用户有影响;第二方案中,总降压变电所的出线开关柜比第一方案少1台,对容量较大,出线较多的工厂较合理;两个方案网络电压损失差别不大。根据以上比较选择第二方案比较合理,具有经济性和技术性。(李剑峰)



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