论单主线供电与多支线供电的优劣性

李国平

（乐昌市中建材水泥有限公司）

论单主线供电与多支线供电的优劣性

李国平

（乐昌市中建材水泥有限公司）

单主线供电是指从电网到用户入户只有一条输电线路的供电方式，多支线供电是指从电网到用户入户有多条同电压等级的输电线路的供电方式。对于一个需要增加新电源的投资项目，投资者会根据项目规模、资金状况、建设场地许可、经营年限及环境等因素，酌情选择不同的供电方式。

区域公司下属两水泥企业就分别有这两种供电方式，我公司供电系统由一条110kV线路、一个110/10kV变电站（内设20000kVA主变一台）构成，到厂线路长度为3.5km，而集团公司下属另一家水泥企业的供电系统则是由六条10kV线路分别直接供电给车间工段的高压配电室构成，包括生料制备、煤粉制备、烧成系统、水泥制备、矿山系统和生活办公系统。公司行政领导曾就两种供电方式各有什么优缺点提出过疑问，在此，我从运行成本和建造成本两方面，对两种供电方式对比分析论述如下。

1 供电模式约定及选材

（1）单主线供电模式（已在运行模式）：电压等级110kV，线路材料LGJ、截面积300mm2、供电距离3.5km，一回路。

（2）多支线供电模式：按水泥企业生产特点结合尽量减少支线的情况下，按四条10kV进户线考虑供电方式，包括矿山进线、生料进线、烧成进线（含煤磨系统）、水泥进线共四条支线，生活和办公系统可考虑从其中一个或多个进线中供电，为简化计算，负荷粗略按四条线路平均分配，电压等级10kV、线路材料LGJ、截面积185mm2、供电距离3.5km。

2 电力标准参数及计算公式

LGJ300mm2架空线路交流电阻为0.125Ω/km，阻抗为0.325Ω/km；

LGJ185mm2架空线路交流电阻为0.183Ω/km，阻抗为0.34Ω/km。

三相线路有功及无功损耗计算公式为：

式中：ΔPX为线路有功损耗；ΔQX为线路无功损耗；Ijs为计算电流；R为交流电阻；X为交流电抗。

式中：R0为每公里电阻；x0为每公里电抗；l为供电距离。

式中：Pjs为计算有功功率；Qjs为计算功率。

式中：Ps为当采用利用系数法时，统一换算到负载持续力为100％以下的有功功率；kx为需要系数。

3 因为水泥企业的负荷主要为风机与球磨机，且为连续工作制，按电力设计可粗略地估算Ps为用电设备功率，即为装机容量，kx（设计值为0.75～0.85）取0.8，另外实际生产运行功率因数为0.93，因此根据cosφ=0.93，推出tanφ=0.395，公司装机容量按20000kW。结合上述公式，有功电能损耗计算如下：

得出：单一专线供电线路有功损耗：

ΔPX=3×90.2952×0.125×3.5×10-3=10.7kW/h

四支线供电线路有功损耗：

ΔPX=3×248.312×0.183×3.5×10-3×4=473.9kW/h

另单一专线供电，主变有功损耗按0.02×Sjs计算，为0.02×17202.98=344.06kW/h；

故单一专线供电有功损耗总计为10.7+344.06=354.76kW/h；

水泥企业生产线正常年运行时间可按330d计，对比计算两种供电方式的有功损失如下：

单主线供电有功电能损耗为：354.76×24×330=2809699.2度；

四支线供电有功电能损耗为：473.9×24×330=3753288度。

4 运行成本对比

按生产实际运行的综合电价0.6元/度算，单主线供电比四支线供电，年节约电费为：（3753288-2809699.2）度/年×0.6 元/度=566153.28 元/年。

5 投资成本对比分析

2005年我公司建造110/10kV变电站投资约380万元，外线架设投资50万元/km×3.5km=175万元，合计单主线供电需投资为：380万元+175万元=555万元；

如果架设四条支线供电，同期投资约为12万元/km×3.5km×4=168万元；

两项相比投资差额为555-168=387万元（此项还未计电网四条出线间隔的投资）；

投资回收期为：3870000元/566153.28元/年=6.84年。

6 两种供电方式的优缺点对比如下

（1）单一主线供电具有投资较大，运行成本低，回收时间短的特点，有长远的经济效益，且回路较少，维护费用相对会降低，亦有外线架设和维护受外围环境影响少的优点；但单一回路供电具有外线一旦失电就会造成整个生产和生活系统断电的缺点，所以对供电系统的设备完好性提出了更加高的要求，不过供电部门越来越会对110kV电压等级的供电有足够的可靠性保障，从我公司2005年至今，该供电方式从没有发生过因为外线故障断电引起的事故；另外公司内设变电站，虽然有一定的管理成本，但其可集中管理的特点，整体性、灵活性和协调性更大，也对系统功率因素的提高有更好的保证作用。

（2）多支线供电方式具有投资少，线路故障引发的电源事故不会造成系统大面积停电（除非外电110/10kV变电站出现系统故障）的优点，并且没有站内管理的成本；但因为线路多，建设阶段外线施工受外围影响相对较大，运行阶段成本较高，故障点增多，维护工作量会相对较大，且在供电系统出线间隔多，受电网制约较大。

综上所述，两种供电方式各有优缺点，作为中型以上的水泥企业，选择高电压等级的单主线供电，具有保证高质量电能和运行长远收益的优点。

U212.32

A

1004-7344（2016）23-0050-01

2016-7-19