什邡市龙洞煤矿可行性研究报告书

什邡市八角龙发煤炭有限责任公司龙洞煤矿10kV备用电源接入电网方案可行性研究报告PAGEPAGE1德阳市绵远河城市生活污水处理厂供电方案可行性研究报告电力工程可行性研究报告书合源德咨（HY2011）第047-04号项目名称：什邡市八角龙发煤炭有限责任公司龙洞煤矿10kV备用电源接入电网方案可行性研究报告成都合源设计咨询有限公司德阳咨询分公司二零一一年十二月德阳什邡市八角龙发煤炭有限责任公司龙洞煤矿10kV备用电源接入电网方案可行性研究报告PAGEPAGE4[键入文字]什邡市八角龙发煤炭有限责任公司龙洞煤矿10kV备用电源接入电网方案可行性研究报告什邡市八角龙发煤炭有限责任公司龙洞煤矿10kV备用电源接入电网方案可行性研究报告合源德咨（HY2011）第047-01号批准：吴蓉审定：卢青松校核：薛瑶编写：李永忠成都合源设计咨询有限公司德阳咨询分公司二零一一年十二月德阳PAGE3目录TOC\o"1-1"\h\z\u1概述 42可研编制依据 43可研编制范围 44龙洞煤矿配电现状及存在问题 55龙洞煤矿周边供电电源点现状 66周边10kV供电线路现状 77计算功率及计算电流 88备用电源接入电网方案（2个） 89配电线路路径选择及工程设想 910备用电源接入电网第二方案 1611接入电网方案的可行性分析 1712主、备用电源接入电网方案示意图 1713电网主、备用电源切换方式 1914风机的主、备电源和应急电源配置及切换方案 1915电力投资估算 2016电能计量 2017运行方式 2118结论及建议 22附图：《什邡龙洞、金钟、联合煤矿新建10kv输配电线路路径图接线图》什邡市八角龙发煤炭有限责任公司龙洞煤矿10kV备用电源供电方案可行性研究报告-1概述什邡市八角龙发煤炭有限责任公司龙洞煤矿地处四川省什邡市蓥华山山脉龙门山区八角镇五马村，是一个年产约9万吨的小型煤矿。成都合源设计咨询有限公司德阳咨询分公司受什邡市莹华响簧煤炭有限责任公司联合煤矿委托对该煤矿新建10kV备用电源实行全矿全备用接入电网供电方案进行可行性研究并提出备用电源接入电网方案。2可研编制依据（1）什邡市八角龙发煤炭有限责任公司龙洞煤矿2011年3月10日的“10kV新增负荷供用电工程可行性论证”委托书；（2）国家电网营销【2007】655号文关于印发《国家电网公司业扩供电方案编制导则（试行）》的通知；（3）国家、国家电网公司和四川省电力公司有关规程规范、标准等。（4）国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局和国家电力监管委员会联合下文《关于加强煤矿企业供用电安全管理工作的紧急通知（安监总煤矿〔2006〕251号）》；（5）国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局下发《煤矿安全规程》。（6）国家安全生产监督管理总局《煤矿安全规程》3可研编制范围龙洞煤矿周边电网现状分析、存在的问题以及备用电源接入电网方案进行可行性研究并对方案进行优化选择、确定接入电力系统方案、建设规模及备用电源接入电网投资估算等。4龙洞煤矿配电现状及存在问题4.1配电现状（配电系统整改设计后）什邡市八角龙发煤炭有限责任公司龙洞煤矿现有一座高压配电室，一路10kv进线电源线路，电源点为35kV蓥华站，主供供电线路为10kV莹八Ⅰ路（904#间隔出线），线路导线为LGJ-70型，无电网备用电源。矿内地面高压配电所装有2台S11250kVA型变压器（一台主用，一台备用）分别接于10kVⅠ、Ⅱ段母线。2台S11型50kVA变压器（一台主用，另一台作备用），其中一台搭接于10kV莹八Ⅰ路线路上作主供，另一台计划接于电网10kV备用电源线路。矿内备有50kW发电机作风机（2x18.5kW）的应急电源，10kv地面配电线详见下图：4.2配电存在问题煤矿属一级用电户，但目前只有一路电网供电线路，单电源供电不符合国家电网公司及国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局的相关规定。5联合煤矿周边供电电源点现状周边电源点有：110KV万春变电站、35kV蓥华站、35kV仁和站、35kV洛水站、35kV灵杰站、35kV五桂站、35kV白鹿站。详见下图。各电源点具体情况如下：（1）35kV蓥华站，主变容量（6.3+10）MVA，10kV母线接线方式为单母线，由于龙洞煤矿主供电源在该站出线，故不能再在该站搭接备用电源。（2）35kV青嘴山站，主变容量（16+12.5）MVA，10kV母线接线方式为单母线分段，可在该站搭接备用电源，但线路路径较长（约12km），且该站已无出线间隔，不宜作电源点。（3）35kV仁和站，主变容量（16+12.5）MVA，10kV母线为单母线分段，可在该站搭接备用电源，但线路路径较长（约13km）（4）35kV五桂站，主变容量3.15MVA，10kV母线为单母线分段，可在该站搭接备用电源，线路路径全长约12km（5）35kV白鹿站，主变容量3.15MVA，10kV母线接线方式为单母线分段，可将该站作备用电源点，但线路路径较长（约11.5km）6周边10kV供电线路现状周边现有以下四条10kV线路：（1）10kV仁红路，该线路为四川蓥华山旅游有限公司红星煤矿、什邡市红白峡马口清平二井煤矿、什邡市红白峡马口清平煤矿的供电线路。当上述三家煤矿满负荷生产时，线路运行负荷已满载。（2）10kV蓥镇路，该线路为什邡市蓥华石牛坪煤矿和石门村槽子岩煤矿、什邡市蓥华镇纸厂坪煤矿和石门村陈家山煤矿、什邡市蓥华镇五一煤矿、什邡市蓥华镇瓦窑村双桥煤矿、什邡市蓥华镇板坪村金钟煤矿、什邡市蓥华镇响簧洞煤矿和响簧村联合煤矿的供电线路。由于35kV蓥华站10kV母线接线方式为单母线，龙洞煤矿不能在该线路上搭接作备用电源。（3）10kV蓥八一路，主线导线为LGJ-120,支线为LGJ-70，龙洞煤矿主供电源在该支线上搭接；（4）35kV五桂站至双桥的10kV五双路，为周边几个煤矿提供备用电源的线路，线路导线为LGJ-120，本矿距离该线路终端杆约7km。7计算功率及计算电流根据《民用建筑设计通则》JGT37-87和《工程设计文件编制深度的规定》及该矿用电特点,计算最大功率和电流如下（cosΦ＝0.93）：Pj（总有功功率）＝300×0.93=279（kW）Qj(无功功率)＝Sj×sinφ=300×0.436=131（kVar）Sj（视在功率）＝300(kVA)Ij(有功电流)＝Pj/（ucosΦ）=17.3(A)8备用电源接入电网方案（2个）8.1电源点（1）第一方案：35kV五桂站；（2）第二方案：35kV白鹿站；8.2备用电源接入电网方式8.2.1第一方案：（1）从10kV五双路终端杆（双桥）至联合煤矿新建一段10kV架空线路，线路导线宜选用LGJ-120，全长约4.4km。直接连接入10kV五桂站至双桥的10kV架空线路（10kV五双线）末端。（2）从联合煤矿至龙洞煤矿新建一段10kV架空线路，线路导线宜选用LGJ-120，全长约3.6km，接入配电所10kVⅡ段母线。（3）在新建备用电源线路终端经用户分界负荷开关、电力电缆接入地面高压配电所10kVⅡ段母线。（4）在新建备用电源线路就近点经用户分界负荷开关、电力电缆接入地面北风井风机50kVA专用变压器。（5）地面配电所、备用电源接入电网示意图：（6）线路路径图：（详见附图《什邡龙洞、金钟、联合煤矿10kV输配电新建架空线路路径图》）（7）电压损失计算①五桂站至双桥段：如果所有煤矿均投入该线路运行，总装载容量约2470kVA、功率因数按0.90计算，如归算至五双线路末端的功率为50%的总功率，则：（LGJ-120参数：r=0.29Ω/公里，X=0.33Ω/公里L=5.1km）ΔU(损失值)=(P×r+Q×X)×L×10-3/U=(2470×0.5×0.9×0.29＋538×0.33)×5.1×10-3/10=0.26(kV)ΔU%(损失率)=(ΔU/U)×100%=2.6%线路末端电压仍达到国家规定的不大于7%的电压损失率的规定，故龙洞煤矿在该线路上搭接备用电源可行。②双桥至联合煤矿段（按联合、金钟和龙洞三家煤矿主用变压器总容量1895kVA、同时系数0.5、功率因数0.95计算，即线路运行功率900kw，线路导线LGJ-120、线路长度4.4km计算：ΔU(损失值)=(P×r+Q×X)×L×10-3/U=(900×0.29＋296×0.33)×4.4×10-3/10=0.16(kV)ΔU%(损失率)=(ΔU/U)×100%=1.6%③联合煤矿至龙洞煤矿段（按金钟和龙洞二家煤矿主用变压器总容量900kVA、同时系数0.5、功率因数0.95计算，即该线路运行功率428kw，线路导线LGJ-120、线路长度3.6km计算：ΔU(损失值)=(P×r+Q×X)×L×10-3/U=(428×0.29＋141×0.33)×3.6.0×10-3/10=0.06(kV)ΔU%(损失率)=(ΔU/U)×100%=0.6%④五桂站至龙洞煤矿ΔU%(总损失率)=2.6%+1.6%+0.6=4.8%电压损失率未超过国家规定的不大于7%的规定。9配电线路路径选择及工程设想9.1什邡龙洞.金钟.联合煤矿新建10kV配电路径方案本段线路起于10kV五双线段（35KV五桂站至双桥煤矿旁段，简称10KV五双线段）终端约-100米处T接，为统筹考虑线路将接至老鱼沟煤矿，本线路T接后向东走线至T3右转向南先后接入联合、金钟煤矿，并在T5处T接至龙洞煤矿。从而形成原35KV蓥华站分别主供龙洞.金钟.联合煤矿和35KV五桂变电站分别为龙洞.金钟.联合煤矿的备用电源。详见什邡龙洞.金钟.联合煤矿10kV输配电新建工程路径方案附图1。9.2线路建设规模新建路径全长约9.4km,，中T1接点至联合煤矿长约4.4km、联合-金钟煤矿长约1.4km、T5点至龙洞煤矿长约3.6km。9.3路径方案描述1）路径：本线路T接后向东走线至T3右转向南先后接入联合、金钟煤矿，并在T5处T接至龙洞煤矿。线路大体为南北走向。2）沿线地形地貌：为山地，线路在海拔1000-1400-1300m走线。3）沿线地质、水文情况：线路沿线地层简单，主要为粘土、砂夹石及岩石，均为良好天然地基持力层。地质划分为：普通土30％、坚土40％、岩石30％。地震烈度Ⅶ度。4）线路污秽等级：Ⅲ级。5）重要交叉跨越情况：公路2次、10kV线2次、通信低压线5次。6）房屋拆迁：山区人烟些少、基本无房屋拆迁，山林树木较多，主要采用高跨。树木砍伐约2500棵。6）交通运输情况：汽车运距约6km，人力运距约500m。9.4导线及杆塔选型根据四川省电力公司川电基建【2008】177号《转发国家电网公司关于在输变电工程设计建设中贯彻落实公司新电网规划设计标准的通知》，为提高输电线路的抗覆冰能力，本工程按5～10mm轻冰区选用杆型和基础，地震作用按Ⅶ度抗震设防烈度考虑。线路主要气象条件：1.气象条件的选择原则①设计气象条件，根据沿线的气象资料和附近已有线路的运行经验，按30年重现期确定。②最大设计风速，按30年一遇，离地面10米、10分钟时平均最大值确定。2.德阳市气象概况德阳市地理位置北纬31°08′、东径104°23′。海拔高度457-764m、年平气温16.4℃、极端最低气温-5.9℃、最高气温36.5℃。年降雨量914.7mm、最大日降雨量164mm。平原粘土耐压力2.8kg/m㎡,地下水2.0m。德阳气象站1959年建站以来大风资料换算为15年一遇，离地面15米、10分钟时平均最大风速为16.0m/S。1989年4月21日瞬时最大风速达24m/S。3.气象条件组合1）气象数据根据收集数据，参考全国典型气象区的划分，结合本工程相邻地带区域已建成10、35kV线路，按30年一遇，离地面10米、10分钟时平均最大风速测算，本工程属山区线路，导线设计风速采用25m/S。覆冰采用10mm.与首端导线匹配，因山区线路档距大，地形及气象条件较复杂，导线选用LGJ-120/70高强度导线。根据地形需要，部分地方可选择与导线相匹配的架空电缆和埋设电缆。3）杆塔选型因山区线路，根据地形高差、档距大小、杆型主要采用带拉线水泥单.双杆和铁塔。电缆终端安装避雷器和隔离开关，根据用户需要安装计量箱。山区线路，使用杆型较多。本工程主要杆型见下图所示：图1-2杆塔一览图4）铁塔基础型式见下图图1-3基础一览图9.5绝缘配合本工程线路所经地带海拔高程超过1000米，绝缘子串所使用片数受污秽控制。绝缘子串的片数按能耐受长期工频电压作用确定，本线路均为Ⅲ级污秽区，耐张、直线均采用防污型玻璃绝缘子。9.6接地全线杆塔采用逐基接地，接地装置采用风车式水平接地体，根据不同土壤电阻率选用不同的接地装置型式，接地体采用φ10圆钢。9.7导线防振本工程处于山区线路，主要采用正常张力，影响导地线微风振动的因素较多，如风向、风速、档距大小、悬挂点高度、地形地物及导线应力等。根据设计运行经验，本工程导线将采用防振锤防振，对于重要的交叉跨越(包括35kV及以上电压等级的高压输电线路，Ⅰ级通讯线路，主干公路等)的直线塔，除安装防振锤外，再加装预绞丝护线条进行联合保护。防振锤使用型号及安装个数如下表：数量线型型号123LGJ-120/70FD-4L≤350m350m＜<L≤700m700m＜L≤1000m9.8导线对地和交叉跨越距离序号被跨越物名称间距(m)备注1居民区6.5港口、城镇等人口密集地区2非居民区5.5车辆能到达的房屋稀少地区3交通困难地区5.0车辆不能到达地区4公路路面7.0高速公路为10米6电力线3.0穿220kV线净空距离大于4.0m7通信线2.58至最大自然生长高度树木顶部3.09至最大自然生长高度果树顶部3.09.9线路建设投资估算9.9.1编制依据（1）2006年版《电力工业基本建设预算管理制度及规定》，简称“2006版预规”。（2）川电基建【2008】534号“关于印发《四川省电力公司电网技术迁改工程建设预算编制原则和计算标准》的通知”。9.9.2计算依据（1）工程量：根据设计资料、图纸、设备材料及说明计算。（2）定额：采用《电力建设工程预算定额2006年版本第四册-送电线路工程定额》。（3）设备价格：参考近期类似工程设备价格或向厂方电话询价计列。（4）材料价格：未计价材料按四川省电力局颁发的2008年《四川省电力建设工程装置性材料信息价格》。9.9.3线路建设投资估山区线路树木多而高大，使用杆型较多而高。导线采用高强度LGJ-120/70，电缆采用YJLV22-10kV-3×185，总造价282.0万元。线路建设项目投资估算表表7-1km金额单位:万元序号工程或费用名称费用金额（万元）各项占总计(%)单位投资(万元/km)一本体工程费207.6673.64二辅助设施工程25.639.09小计233.3082.73三编制年价差16.645.9四其他费用26.939.55其中：1、建设场地征用及清理15.515.552、基本预备费11.284.00工程静态投资合计276.8698.18五动态费用5.131.82(一)价差预备费(二)建设期贷款利息5.131.82工程动态投资合计282.0010010备用电源接入电网第二方案10.1具体接入方案接入在35kV白鹿站10kV白汇路搭接，10kV白汇路为农村公用路，线路导线为LGJ-50,目前运行负荷较轻，可在该线路搭接像龙洞煤矿这样的小负荷。详见以下示意图。电压损失核算该线路长达15km，虽然平时运行负荷较轻，但到农灌时节负荷将显著增加，线路末端电压将超过国家不大于7%的电压损失率的规定，故龙洞煤矿在该线路上搭接备用电源不可行。11接入电网方案的可行性分析11.1方案一（推荐方案）（1）线路路径均在山区，不牵涉拆迁，虽然建设费用稍高，但可操作；（2）该线路为多个煤矿的共用备用电源线路，可充分利用资源，节省投资；（3）龙洞煤矿主供电源在蓥华站，该新建线路接入五桂站，符合国家关于主、备电源供电的相关规定，有较高的供电可靠性；（4）电源点为35kv五桂站，该站主变容量3.15MVA，目前负荷较轻，有足够的备用容量；（5）该线路主线导线为LGJ-120，所有在此线路搭接的用电户均为小煤矿，配变总容量为2470kVA,而且均是备用电源（平时不带负荷）。11.2方案二（非推荐方案）①虽然距离项目地较近，但搭接点为白汇路末端，该线路属农网线路，主线导线LGJ-70,支线LGJ-50，距离电源点距离太长（11.5km），电压降太大，超过国家规定标准；②如果要保证电压合格率，必须将百汇线全线导线更换变大，这不但施工周期长，而且投资较方案一大；③改造百汇线需要全线长时间停电，难度相当大；11.3结论基于上述原因，方案二不宜，建议采用方案一。12主、备用电源接入电网方案示意图龙洞煤矿10kV主、备电源接入电网示意图13电网主、备用电源切换方式为了尽可能缩短切换时间，10kV主、备电源切换建议采用“备自投”切换方式。即正常运行方式时，主、备电源进线开关均在运行状态，10kV母线联络开关在热备用状态。主供电源供地面变电所10kVⅠ段母线的负荷，备用电源同时供地面变电所10kVⅡ段母线作热备用。主供电源进线开关、备用电源进线开关与10kV母线联络开关均设置闭锁装置，（如对10kV母线联络开关进线合闸操作，必须先拉开主供电源进线开关或备用电源进线开关）当主供电源失压时，“备自投装置”动作先跳开主供电源进线开关，后合上10kV母线联络开关，由备用电源供地面变电所10kVⅠ、Ⅱ段母线用电。14风机的主、备电源和应急电源配置及切换方案说明：风机采用电网双电源、双回路供电方式，另设置一台50kW发电机作应急电源。电网主、备电源切换采用自动切换方式，应急电源采用人工切换方式。15接入电网电力投资估算单位：万元类别项目投资估算线路五桂站至双桥线路投资（多家共同投资建设）60自建双桥至联合煤矿线路投资（4.4km）132自建联合煤矿至龙洞煤矿线路投资（3.6km）108变电柱上开关2套（包括开关、刀闸和避雷器等）16高可靠性供电费6.6合计322.6备注1、自建线路平均按30万元/km计算；2、高可靠性供电费按220元/kVA计算；16电能计量16.1主供电源电能计量地面配电所：（1）计量装置安装点：在10kV蓥八Ⅰ路搭接点（保持原安装点不变）；（2）计量方式：高供高计（高压计量箱）；（3）计量CT变比20/5；（4）准确度等级：CT准确度等级0.2S级，PT准确度等级0.2级，有功计量表0.2S级，无功计量表2.0级；（5）计量表计应选用智能费控电能计量表，并具备通信接口，能实现远程自动抄表；（6）应在计量点安装电能量信息采集系统,实现电能信息实时采集与监控风机：（1）计量装置安装点：在10kV蓥八Ⅰ路搭接点（保持原安装点不变）；（2）计量方式：高供高计（高压计量箱）；（3）计量CT变比5/5；（4）准确度等级：CT准确度等级0.2S级，PT准确度等级0.2级，有功计量表0.2S级，无功计量表2.0级；16.2备用电源电能计量地面配电所：（1）计量装置安装点：地面配电所架空线路终端杆。（2）计量方式：高供高计（高压计量箱）；（3）计量CT变比20/5；（4）准确度等级：CT准确度等级0.2S级，PT准确度等级0.2级，有功计量表0.2S级，无功计量表2.0级；（5）计量表计应选用智能费控电能计量表，并具备通信接口，能实现远程自动抄表；（6）应在计量点安装电能量信息采集系统,实现电能信息实时采集与监控风机：（1）计量装置安装点：在新建架空线路搭接点。（2）计量方式：高供高计（高压计量箱）；（3）计量CT变比5/5；（4）准确度等级：CT准确度等级0.2S级，PT准确度等级0.2级，有功计量表0.2S级，无功计量表2.0级；17运行方式（1）用户属双电源供电户，其配电室的高压设备（含对应的二次设备）的运行状态及其变动必须遵守《双电源供电协议》的有关规定和供电企业当值电力调度员的命令。（2）正常运行时由主供电源（蓥华山站）供10kVⅠ段母线，备用电源（五桂站）同时供10kVⅡ段母线，10kV联络开关在热备用状态；（3）当主供电源失压时，“备自投装置“自动先断开10kV主电源进线开关后合上10kV联络开关，由备用电源供10kVⅠ、Ⅱ段母线。（4）在由备用电源供10kVⅠ、Ⅱ段母线上的负荷状态下，如主电源恢复正常时，在征得相关供电部门调度同意下，恢复正常运行方式运行。18结论及建议经上述计算分析，方案一可行，建议用户采用方案一。即：18.1备用电源点：35kV五桂站。18.2备用电源接入电网方式（1）从10kV五双路终端杆（双桥）至联合煤矿新建一段10kV架空线路，线路导线宜选用LGJ-120，全长约4.4km。直接连接入10kV五桂站至双桥的10kV架空线路（10kV五双线）末端。（2）从联合煤矿至龙洞煤矿新建一段10kV架空线路，线路导线宜选用LGJ-120，全长约3.6km，接入配电所10kVⅡ段母线。（3）在新建备用电源线路终端经用户分界负荷开关、电力电缆接入地面高压配电所10kVⅡ段母线。（4）在新建备用电源线路就近点经用户分界负荷开关、电力电缆接入地面北风井风机50kVA专用变压器。18.3主