徐長春
天津臨港港務集團有限公司,天津 300452
隨著我國區域經濟的快速崛起,特別是港口經濟的快速發展,吸引了許多內地、甚至是國外企業到港口投資建廠。在此背景下,作為有著獨特海岸線優勢的港務集團急需建設大型化、專業化碼頭泊位及相關輔助配套設施,進一步帶動區域經濟的發展,形成具有出海口經濟優勢的產業集群,進而在激烈的市場競爭中立于不敗之地。因此,加速建設專業化碼頭工程及其配套設施,就顯得尤為重要。作為其配套建設的35kV變電站,必須為其提供充足有力的電力保障,以下將從站址選擇、供電政策、設備選型和造價控制幾方面進行分析。
站址選擇、資金落實及進出線通道是變電站工程的三大前提條件,特別是站址選擇是關系到變電站投入生產后合理運行的重要基礎,在站址的選擇時應注重以下幾點:
1)工程地質條件決定站址可行性
依據工程實施地的地質構造,水文氣象等信息對站址做出正確判斷,選取專業的地質勘查單位進行勘驗,科學的對站址防震、防洪、防澇等做出實際的評估,為變電站的選址提供科學的依據。
2)在合理布局的前提下,減小用地規模
遵循經濟技術合理的原則,合理布置,在岸線資源有限港區用地上,應優先安排碼頭和堆場建設,對于配套建設的變電站應合理規劃用地面積。
3)在科學規劃的前提下,盡量靠近負荷中心
變電站站址的選擇應根據港區電力發展規劃和布局的要求,盡可能的接近重要負荷和用電大戶,靠近負荷中心。這樣,既能減少輸變電線路的投資和電能的損耗,也可降低安全事故發生的機率,同時還能避免由于站址遠離負荷中心帶來的一系列問題。
4)盡量靠近上一級電源點,節省電源線工程投資
在變電站本體設計的同時,還應考慮電源線工程,即上一級變電站出線方案的確定,根據工程經驗估算,每公里電源線工程投資約300萬元,因此選址位置越接近電力批復的電源點,進線電源線工程投資越少,工程費用越省。
5)依據現有路網,縮短設備運輸距離
站址選擇應在已有的規劃路網,如:鐵路、公路等交通運輸線附近,以減少設備和材料運輸的投資,加快建設和降低運輸成本。同時在已有的規劃路網上,一般都已經建成比較完善的管線綜合,包括通信、電力、給水、排水等,因此在變電站規劃設計時,只要結合周圍路網管線布置,適時考慮接口預留即可,也減少了工程的投資費用。
電力部門根據當地的電網結構特點、電力運營政策、城市建設規劃等因素制訂了一系列區域性的供電法規,其中與35KV變電站建設相關的規定有以下幾個方面。
1)變電站容量規模規定:電力公司對不同電壓等級的變電站的容量規模做了相應的技術限制規定,詳細規定見下表。(詳見表1)

表1
2)電價
電費主要由三部分組成:用戶電價+基本電價+功率補償電價,35KV變電站屬大工業用戶,大工業用戶電價詳見表2、表3,此外,大工業用戶還需繳納基本電價費,費用詳見表4。

表2 用戶電價(一)

表3 用戶電價(二)

表4 基本電價費
3)電價收費標準及主變負荷確定
根據電力提供的《銷售電價表》,目前供電部門對大工業用戶的基本電價費用收取有2種方法:一種是按最大需量收取,供電部門將安裝最大需求表,按照線路上發生的最大用電量(kW)作為最大需求來收取基本電價費;另一種是按變壓器容量收取,按照實際安裝的變壓器總容量(kVA)收取基本電價費。目前電力部門規定變壓器運行負荷高于70%時,按最大需求量收取基本電價;當變壓器運行負荷低于70%時,按照變壓器安裝容量繳納基本電價費。
因此變電站主變容量應按負荷率70%選取,最為經濟合理。
1)按電網發展規劃選擇主要變壓器容量。主變壓器容量一般按變電所建成后5年~10年的發展規劃負荷選擇,并適當考慮遠期10年~20年的負荷發展;2)按電壓等級確定主變壓器容量。主變容量選擇的原則是電壓等級越高,變電所密度越低,主變容量就要適當大些。電壓等級越低、變電所密度越高,主變容量可選擇小些;3)根據變電站負荷性質和電網結構來確定主變容量。對于一般性變電站,當一臺主變停運時,其余變壓器容量應能保證全部負荷的70%~80%。
變壓器是利用電磁互感原理,變換電壓,電流和阻抗的器件,其主要功能有:電壓變換;電流變換,阻抗變換;隔離;穩壓等功能。在電力供配電方領域,從電廠發電到用戶終端之間要經過多次變壓,因此變壓器起著重要作用,對于變壓器的選型主要從以下幾方面考慮:1)電站項目所在地電力主管部門規劃與設計規定;2)上一級電源站的電壓等級及回路數;3)下一級負荷的電壓等級、供電性質、同時率及功率因素等;4)無功補償方式及容量的確定;5)防雷、接地、照明、智能建筑設計等相關內容;6)當地的自然環境條件包括:水文、地質、溫濕度、戶內外等
高壓開關是在發電、輸電、配電、電能轉換和消耗中起通斷、控制或保護等作用,電壓等級在3.6kV~550kV的電器產品,主要包括高壓斷路器、高壓隔離開關、高壓負荷開關、高壓自動重合與分段器,高壓操作機構、高壓防爆配電裝置和高壓開關柜等,其中高壓開關柜主要由柜體和斷路器二大部分組成。柜內常用的一次設備主要包括: 電流互感器(CT)、電壓互感器(PT)、高壓隔離開關、高壓斷路器、高壓熔斷器、避雷器、接地開關等,柜內常用二次設備主要元件包括:繼電器、電流表、電壓表、功率因數表、頻率表、熔斷器、空氣開關、微機綜合保護裝置等。對于高壓開關柜的選型主要有以下幾種方式:1)按斷路器安裝方式分為移開式和固定式;2)按安裝地點分為戶內和戶外;3)按柜體結構可分為金屬封閉鎧裝式、金屬封閉間隔式、金屬封閉箱式、和敞開式四類;開關柜是一種配電設備,外線先進入柜內主控開關,然后進入分控開關,各分路按其需要設置。如儀表,自控,電動機磁力開關,各種交流接觸器等,有的還設高壓室與低壓室開關柜,有的還設有保護主要設備的低周減載等。
除此之外還包括10kV電容器組、接地網選擇等,在這里就不一一累述了。
造價控制措施主要包括:
1)平面布置方面,在滿足規范要求的前提下,優化設計方案,設備布置緊湊從而達到使用面積最小;
2)從設備選型方面,選用通用、經濟、安全、可靠的設備型號,便于用戶采用招投標手段,進行比質比價,達到最經濟的使用效果;
3)采用新的控制系統設計思路,整合二次系統等設備和布置,提高全站綜合自動化水平并達到減少控制電纜用量;
4)建筑物的裝修因地制宜。外裝修美觀大方并與當地環境和景觀相協調;
5)努力協調各專業之間的配合,避免各專業之間相互提供數據時層層加大裕量,致使安全系數及裕量過大。建筑物的設計應通過科學的計算合理的設計,杜絕浪費現象。
總之,在35kV變電站建設過程中,需要考慮的因素很多,本文主要是通過論述變電站前期準備工作,為變電站設計及建設參考和建議,同時在變電站設計和建設過程中,還應重視環保等問題,特別是還應針對不同地域環境特點,選取電磁場水平較低的先進設備,盡量避開居民生活區,以減少電磁場對周圍居民的影響。
[1]李海燕主編.電力系統.北京:中國電力出版社,2006.
[2]陳化鋼主編.企業供配電.北京,中國水利水電出版社,2003.