一、問題的提出:
淅川縣位于豫、鄂、陜三省交界丹江口水庫主要淹沒區, 國家南水北調中線工程渠首所在地。通過二十余年改革開放的發展和國家對庫區移民優惠政策的實施,使淅川電網基本形成了依托華中、南連丹江、西聯西北,三網供電,優勢互補,運行靈活的網架結構。現在年供電能力達22.5億kwh。但是由于歷史的原因和所處地理環境位置的特殊性,我縣部分重負荷工業用戶集中在縣城附近.從而造成輸電距離過長,用戶受端電壓負偏移較大的現象。尤其是我局所轄110KV丹鋁線,導線型號LGJQ-300,全長87.5km。帶我縣年產5萬噸鋁產品的電解鋁廠負荷。該廠在由丹江口水電廠供電時,受端母線電壓約在88—93KV之間,一定程度上造成了該廠電解鋁槽出力不夠而影響正常生產。同時,丹鋁線也因損耗過大而導致我局營銷成本增高.如何在丹江口水電廠豐水期對淅川電網優惠供電的時段內,提高該鋁廠電壓質量,最大限度的降損節能,提高供電可靠性,已是我局亟待探索解決的課題。由鑒于丹江口水電廠豐水期間投入發電機組臺數較多,且電解鋁廠無功缺額較少的實際情況。我局經過慎重的技術論證和經濟比較分析,并報請有關方面同意,決定在丹鋁110KV線路中間46km處,自籌資金建一座150MVA的自耦變壓器升壓站,對線路進行中二次升壓,以保證豐水期和枯水期兩電網間相互倒送時的電壓質量。現將技術方案的及改造后的經濟效益作一簡單介紹,供同行參考并祈請指正。
二、經濟技術比較:
1、升壓前丹鋁110KV線路末端電壓及功耗:
已知條件:導線型號LGJQ-300,線路長度L=87.5km,導線電阻R=0.11Ω/km,導線電抗X=0.382Ω/km,丹江口水電廠110K V母線電壓UN=110KV,線路平均負荷P=100MW,Q=50MVAR。
(1)電壓損失:
① 由cosφ=P/ =100/=0.894
② 由sinφ=Q/=50/=0.447
③ 由I=P/ UNCOSФ10—3=100/ ×112×0.894×10—3=576A
由ΔU = ×[IN×(R×L×COSФ+X×L×sinφ)]= ×576×(0.11×87.5×0.894+0.382×87.5×0.447)=23490V
鋁廠站110KV母線實際電壓:UL=UN-ΔU=112000-23485=88510V
(2)功率損耗:由ΔP=3I2R10-3=3×5762×(0.11×87.5×10-3)=9580KW
(3)電量損失:按年丹江口水電廠對淅川電解鋁廠最大供電時間系數0.75計算,則:
ΔP=8760×0.75×9580=62940600kw.h
(4)經濟損失:按丹江口電廠對淅川電網供電平均電價每kwh/0.215元計算:則每年我局僅此線路線損電費:62940600×0.215=13532229元。
2、升壓改造后丹鋁110KV線路末端電壓及功耗:
(1)丹江至鳳凰升壓站線路電壓損失及功耗:線路長度L=46km,其它已知條件不變:
①由ΔU= ×IN×(R×L×COSф+X×L×Sinφ)= ×576×(0.11×46×0.894+0.382×46×0.447)=12349V
鳳凰升壓站110KV母線電壓:UF=112000-12349=99651V
②功率損耗:由ΔP1=3I2R10-3=3×5762×0.11×46×10-3=5036KW
(2)鳳凰站電壓升至119KV后,鳳凰至鋁廠段線路長度L=41.5km
電壓損失及功耗:
①由IN=P/ UNCOSф=100/ 119×0.894×103 =542A
②由ΔU= ×IN×(R×L×COSф+X×L×Sinф)= ×542×(0.11×41.5×0.894+0.382×41.5×0.447)]=10483V
③鋁廠站110母線實際電壓:UL=119000-10482=108518V
④功率損耗:
a、線路功率損耗:
由ΔP2=3×I2×R×10-3=3×5422×0.11×41.5××10-3=4023KW
b、自耦電力變功率損耗:
按西安中特變壓器廠提供OSFZ9-15000/110型變壓器參數:空載損耗:PO=59KW,短路損耗:Pd=140KW。主變所帶視在功率:由S=P/COSФ代入數據,S=100000/0.894=111856KVA,
自耦變壓器功率損:
Pb=P0+Pd(S/SB)2=59+140×(11856/150000)2=136.8KW
(4)總功率損耗:丹江至鳳凰ΔP1=4498KW 自耦變損耗:ΔPb=136.8KW
鳳凰至鋁廠 ΔP2=4325KW
ΔP∑=ΔP1+ΔPb+ΔP2=5036+136.8+4023=9196KW
(5)電量損失:計算條件同上述:
ΔP∑=8760×0.75×9196=60240330kwh/年
聯系電話:021-31666777
新聞、技術文章投稿QQ:3267146135 投稿郵箱:syy@gongboshi.com