典型商業類用戶不同電壓等級供電方案經濟技術比選分析

陳敏 馬利

摘 要：根據國網公司《業擴供電方案編制導則》規定了用戶接電電壓等級，但在實際工作中，電網公司在確定用戶供電電壓等級時應需要根據電網現狀、用戶訴求、資源情況等綜合論證確定，本文就以典型商業類用戶采用不同電壓等級供電的項目——浙江省北部某地某辦公大樓兼容數據中心項目（報裝容量200MVA）為例做相關經濟性比選分析。

關鍵詞：商業類用戶 電壓等級 供電方案

中圖分類號：TM73 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）04（b）-0037-02

1 項目案例

該項目數據中心部分采用國際A級數據中心標準建設，單個基地用地面積為9.2萬m2，總機柜數量為7500個，服務器數量為150000臺，合計報裝容量200MVA，預計穩定運行負荷率48%左右，通電3年后可達正常運行負荷。

項目距離最近可接入220kV變電站分別為8.5km、12km，附近110kV變電站距離0.5km，周邊無架空通道。

根據國網導則，用戶應采用220kV電壓等級供電；但其主要業態為辦公寫字樓及數據中心，負載率不足50%，也適宜110kV供電；若根據開發區供電至紅線原則，也可采用10kV供電。

2 用戶主接線方案設計

本案例設計了3種電壓等級接入的用戶主接線方案。

2.1 220kV專線供電

220kV用戶專變設計采用內橋接線，2×100MVA，運行方式雙路常供；220kV用戶專線采用1×400mm2電纜或185mm2架空線。

主變電站采用220/10kV變壓器，用戶高配采用10/0.4kV配變；每個數據中心樓安排2個10kV高配，單個高配配變8×2500kVA（總容量20000kVA）；10kV專線電纜采用3×400mm2。

2.2 110kV專線供電

主變電站采用單母線分段接線，4×50MVA，低壓側母線兩兩互聯，運行方式雙路常供；110kV用戶專線采用1×630mm2電纜（1回專線、另1回采用專線或與相鄰線路合用間隔）。

2.3 10kV專線供電

電網公司投資建設110kV變電站，10kV專線供電。

（1）變電站建設形式與用戶專變方案相同，采用單母線分段接線，4×50MVA。

（2）變電站采用常規的內橋+線變組接線形式，3×50MVA，每臺主變下送10kV間隔12個，一次性建設完畢，運行方式三路常供（1專2T）；10kV專線電纜采用3×400mm2。

3 方案效益對比分析

3.1 可靠性分析

（1）220kV或110kV專變方案均為2回專線供電，接自同一220kV變電站；線路總長為17km，220kV以架空線路為主，110kV電纜線路為主，線路路徑較長，涉及通道的調整，檢修方式也較為單一。

（2）用戶10kV專線供電則相對電源進線較多，系統變電站采用3回進線建議來自不同220kV變電站，110kV系統側可靠性大幅提升；但今后周邊10kV供電項目接入后其可靠性受相鄰10kV用戶影響，故實際用戶停電概率有所下降，但閃動概率略有提升。

總體來說兩個方案均可滿足電網“N-1”需求，按停電時間計算可靠性則10kV方案相對較高。

3.2 投資效益分析

下面對于項目110kV專線方案與10kV專線供電方案進行對比，電價暫定“一般工商業及其他”電價。

3.2.1 一次性建設投資

根據《項目可研估算核定原則》，110kV架空線投資折單150萬元/km，電纜土建部分投資折單200萬元/km，電氣部分投資折單400萬元/km，采用電纜方式時，政府承擔土建全部投資和電氣投資的50%。

110kV專線方案總投資為19750萬元，其中用戶投資19900萬元：110kV用戶變投資7800萬元，用戶10kV接入線路投資300萬元，110kV線路投資11800萬元，免付高可靠性費用；公司投資120萬元：變電站擴建110kV間隔1個共120萬元。

10kV專線方案總投資為21720萬元，其中用戶投資3300萬元：10kV接入線路投資400萬元，用戶高可靠性費用3000萬元（200MVA×150元/kVA）；政府投資電纜補差8700萬元；公司投資9620萬元：110kV變電站本體部分投資約為6000萬元，變電站間隔擴建投資120萬元，110kV線路投資3500萬。

3.2.2 電費收益

用戶報裝容量為20萬kVA，最終用電負荷略低于10萬kW，三年后達目標用電負荷，預計年用電量為10萬 kW×8500h（最大負荷利用小時數預計）=85000萬kWh?，F有10kV一般工商業電價為0.8227元/kWh，35kV及以上一般工商業電價0.7927元/kWh。

故采用10kV專線方案最終公司每年多收取電費2550萬元（85000萬kWh×0.03元）。

3.2.3 線損損耗

專線線路損耗由用戶承擔，110kV專線方案考慮平均線損率（1%），年損耗電量850萬kWh；10kV專線方案采用電纜供電，10kV線路總長增加約1.5km（2回來自周邊變電站），相應損耗可以忽略。

故采用10kV專線方案最終公司每年多承擔線損費用570萬元。

3.2.4 運維費用

根據《電網檢修運維標準成本測算標準》，變電設備檢修運維費為110kV設備0.3萬元/MVA；變電站內通信設備檢修運維費為110kV站1.3萬元/站；變電站變電運行成本為110kV站11.4萬元/站；110kV線路運維費標準為架空線0.5萬元/km，電纜0.27萬元/km。

故采用10kV專線方案最終公司每年多承擔運維費用約100萬元。

3.2.5 成本回收

用戶用電負荷相對穩定，3年后滿負荷運行采用10kV專線方案每年公司收益達1880萬元，預計至8年后項目可以收回一次性110kV系統輸變電工程建設投資。

3.3 電網綜合效益

建設110kV系統變電站可以優化區域網架結構，尤其開發區目前僅110kV變電站一座，雖然負荷不高但處于終端10kV公用電網及用戶專線大量自環可靠性不高，新建110kV系統變電站其余10kV間隔可與變電變等形成環網供電，大幅優化電網提高互際調節能力。

3.4 增量配電市場風險

若用戶投資建設220kV或110kV專線，因其容量較為充裕，若業主單位今后有變故，則對于2個工業園區的周邊相鄰用戶存在潛在增量配電市場風險。

參考文獻

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