北岭技改工程35KV供电线路原设计缺陷分析及方案优化

李强

摘要：北岭煤业公司为平朔公司技改矿，其技改设计工作委托煤炭工业太原设计研究院完成。其中35KV双回路建设事宜，《山西中煤平朔北岭煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计说明书》出具了初步方案。另外，根据北岭提供的相关资料，国网山西省电力公司给出了批复方案。上述两种方案均存在投资大、建设工期长、运行可靠性低、维护工作量大等诸多缺陷。因此，需要对方案进行仔细分析，优化方案设计，另行寻找投资省、工期短、可靠性高、满足要求的替代方案，达到降本增效、节约资金的目的。

关键词：供电系统；线路损耗；方案优化；投资

山西中煤平朔北岭煤业有限公司为资源整合矿井，核定生产能力为90万吨/年，地处朔州平鲁区境内，技改要求新建35/10KV变电站一座，容量2×6.3MVA，并按《煤矿安全规程》要求，建设两路35KV线路，实现双回路供电。

1 北岭技改工程《初步设计》对35KV双回供电线路的建设要求及方案

根据煤炭工业太原设计研究院出具的《山西中煤平朔北岭煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计说明书》（以下简称《初步设计》）要求，在北岭工业场地南侧建一座35/10KV变电所，两回35KV电源一回架空引自向阳堡220 KV变电站35KV母线段，另一回架空引自千井110KV变电站35KV母线段。设计确定架空导线均选用LGJ-185钢芯铝绞线，线路长度分别约12公里及27公里，全线架设GJ-35避雷线。线路采用单回路铁塔架设[1]。

向阳堡220KV变电站位于北岭矿井工业场地西北约10 Km处，该站设有两台150MVA变压器，变压比220/110/35KV，220KV、110KV及35KV均为单母线分段接线方式，220KV側分别与右玉、方城及朔州220KV变电站相接。

千井110KV变电站为2010年新建变电站，其双回110KV电源引自右玉220KV变电站，位于北岭矿井工业场地东北约24Km处，该站设有两台50MVA变压器，变压比110/35KV，其110KV及35KV均为单母线分段接线方式。

综上，《初步设计》北岭35KV双回路建设方案为：在矿井工业场地建设一座35 KV变电所，两回35KV电源一回架空引自向阳堡220 KV变电站35KV母线段，一回架空引自千井110KV变电站35KV母线段，架空线路导线均为LGJ-185钢芯铝绞线，送电距离分别约12KM及27KM，均采用单回路铁塔架设。

2国网山西省电力公司关于山西中煤平朔北岭煤业公司接入系统的批复方案

国网山西省电力公司组织相关部门、专家对山西中煤平朔北岭煤业公司提交的接入系统方案进行了审查，批复如下：

2.1北岭煤业公司35KV变电站由杏园110KV变电站出35KV专线作为第一电源，长度约12Km；由千井110KV变电站出35KV专线作为第二电源，长度约25Km。导线均选用JL/G1A-240型。

2.2本工程需扩建千井110KV变电站35KV出线间隔一个，杏园110KV变电站用户出线间隔占用原国能煤业35KV变电站退出的间隔。

2.3北岭煤业公司新建35/10KV变电站二次设备采用综合自动化系统、微机保护设施。

2.4应配备足够的无功补偿设备，满足高峰功率因数不小于0.98。

2.5通讯部分：利用本站-杏园新建35KV线路全线路地线支架建设本站-杏园OPGW/24芯/13KM光缆，利用本站-千井新建35KV线路全线路地线支架建设本站-杏园OPGW/24芯/26.5KM光缆.

2.6新增用户电费计量点设置在杏园110KV变电站和千井110KV变电站的35KV线路出线侧。

3《初步设计》35KV线路方案及国网山西省电力公司批复接入系统方案中存在的缺陷

3.1北岭技改工程《初步设计》35KV线路方案缺陷

（1）山阴千井110KV变电站至北岭35KV变电站的供电线路需要绕过多处采空塌陷区，路径走向大部分沿山梁上行进，经实地测绘，线路最终长度预计将达到32Km左右，线路压降大，电能质量差；线路路经地区雷暴日数在50天以上，线路容易遭受雷击，建成之后会给线路的运行、维护带来极大不便，不利于煤矿的正常、安全用电。（2）向阳堡变电站与千井变电站存在15度相位差，不能并列运行，需要在北岭35KV变电站内部加装一台转角变压器，额外设备投资增多。（3）需扩建千井110KV变电站35KV出线间隔一个，改不可控因素将造成工期延长、投资增大。（4）线路距离长，投资大，经济型差，严重背离降本增效、节约投资目标。

3.2国网山西省电力公司批复接入系统方案中缺陷

该批复方案中同意由杏园110KV变电站出35KV专线作为第一电源，长度约12KM；由千井110KV变电站出35KV专线作为第二电源，长度约27KM。架空线路导线均选用JL/G1A-240型。

该方案除了能够省去转角变压器及其附属设备投资以外，其余均与《初步设计》方案所存在的问题大致相同。另外，其架空线路线径变为240mm2，对于北岭2×6.3MVA的负荷来讲，根本没有必要，造成了投资浪费。

4对北岭35KV双回路供电线路的方案优化及与《初步设计》、国网山西省电力公司批复接入方案的综合比较

通过分析北岭技改工程《初步设计》35KV线路方案及国网山西省电力公司批复接入系统方案中的不足之处，认为必须对上述两种方案予以优化，以满足降本增效、节约投资的要求。

4.1北岭35KV双回路供电线路优化方案

北岭井田属于东露天范围之内，距离东露天工业场地及采场均距离较近。经了解，东露天工业场地和采场均建有110KV变电站，均设有两台50MVA变压器，变压比110/35KV，其110KV及35KV均为单母线分段接线方式，因此，可以考虑分别从东露天工业场地110KV变电站和采场110KV变电站各引出一路35KV线路到北岭35KV变电站，以满足北岭35KV线路建设、供电要求。

东露天工业场地110KV变电站距离北岭35KV变电站9Km左右，东露天采场110KV变电站距离北岭35KV变电站6Km左右，线损及电压降低，可以满足用电要求。东露天工业场地110KV变电站和东露天采场110KV变电站距离大约8Km，其上一级电源分别来自不同的变电站，互相独立，符合《煤矿安全规程》要求，可以作为北岭35KV变电站双回路电源来源。另外，从东露天工业场地110KV变电站和东露天采场110KV变电站的主变容量计算，同时考虑东露天工业场地、东露天采场区域的用电负荷，其长期运行负荷率只有60%左右，可以满足北岭2×6.3MVA的供电负荷要求。

4.2优化方案供电地理位置接线示意图

综上，北岭35KV双回路供电线路的优化方案如下：弃用《初步设计》、国网山西省电力公司批复接入方案，北岭35KV变电站的双回路电源一路来自东露天工业场地110KV变电站，长度约9Km；另一路来自东露天采场110KV变电站，长度约6Km。供电导线均选用JGJ-150型，满足要求。

4.3优化方案与《初步设计》、国网山西省电力公司批复接入方案的综合比较

5结语

北岭技改工程35KV双回路供电线路按照优化方案建设，一路出自东露天工业场地110KV变电站，另一路出自东露天采场110KV变电站，线路长度均大幅缩短，线损和电压降大幅降低，节能降耗效果明显，满足《煤矿安全规程》要求。实施后，将减少线路总长度、缩短建设工期、大幅降低线路维护工程量、大笔节省投资、提高可靠性，经济效益、远期效益显著。

参考文献

[1]煤炭工业太原设计研究院，山西中煤平朔北岭煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计说明书，[M].2014

[2]袁河津.《煤矿安全规程》专家解读（2011年修订版）[M].徐州：中国矿业大学出版社，2011.

（作者单位：北岭煤业公司）