滕家35kV/10kV永久供电系统项目建设探讨

王兆博，张红超，韩天宇

（山东黄金矿业股份有限公司新城金矿，山东 烟台 261438）

1 项目背景

工程项目部依据瑞林院出具的《采选扩界扩能工程可行性研究报告》和国能院出具的招标图、施工图设计，建设滕家35kV/10kV永久供电系统，升级改造原有临时供电系统，打通主矿区与滕家的远程通信，保证山东黄金矿业股份有限公司新城金矿接续工程顺利推进。

2 建设方案

成立建设项目组，将项目分六个子项目分步实施、穿插作业。

2.1 子项目一：35kV双回供电线路建设

自110kV黄金三站至滕家35kV箱变站，线路全长3km（横穿206国道和金城镇主路，下跨越国网220kV线路，途经侯家、红布、西草坡、北吕4个村庄），共组立钢管塔19基，架空主导线规格为LGJ-240/30钢芯铝绞线，进出线电缆规格为ZRYJV22-26/35-3×120mm2。

2.2 子项目二：滕家35kV箱变站建设

总占地面积接近2000m2，全站由混凝土地面、站内室外砖混电缆沟、半地下式设备基础、全包围透视墙、100m环形消防公路等组成，安装35kV开关站和总控制室1座、10kV开关站1座、SVG无功补偿装置2座、12500kVA主变压器2台、变电站综合自动化系统、北斗卫星对时系统、防雷接地系统、视频监控系统、照明系统、烟感火警系统等设备。

2.3 子项目三：光纤通信建设

自主矿区35kV新城Ⅱ站至110kV黄金三站至滕家35kV箱变站，线路全长约4.2km，架空光纤规格OPGW-12光纤复合架空地线，进出站光纤规格为ADSS-12户外光缆，并配置2台16路机架式光纤收发器、2台12芯ODF全配机架等。

2.4 子项目四：滕家35kV箱变站备用第二电源建设

通过改造原滕家矿区10kV莱索线临时双回路线路（自35kV莱索站盛大线至滕家副井，架空导线规格LGJ-120/20型钢芯铝绞线，组立15m加强水泥杆7基），回收利用原有ZR-YJV-10kV-3×185mm2地埋电缆，顺利完成自上级电网35kV莱索站至滕家35kV箱变站的备用第二电源建设。

2.5 子项目五：滕家原有供电系统改造

组立15m加强水泥杆2基，将新城三分矿终端杆由一杆双回改造为一杆一回，采用预制电缆槽方式敷设ZR-YJV-10kV-3×120mm2电缆400m。

2.6 子项目六：调试工作

通过电气预防性试验、单体—系统调试、远方—就地调试、综保自动化调试、通信调试完成该项目全部调试工作。

3 项目创新

3.1 设计优化

瑞林院《采选扩界扩能工程可行性研究报告》规划的变电站占地尺寸约60m×88m。工程项目部为减少变电站的总占地面积节约滕家矿区的土地资源，经考察省内、江苏、内蒙古等地多个已运行变电站现场和相关厂家技术交流后，明确要求国能院优化设计，将变电站的占地尺寸控制在60m×30m左右。最终实际占地为62m×32m，大幅度减少占地面积，节省的土地未来可根据需要进行其他规划。

35kV双回供电线路原设计中架空线路下引电缆按照架空导线设计容量选型，即ZCYJV22-26/35-3×300mm2。工程项目部根据分析现有运行负荷及研究未来负荷增加情况，既满足未来3～5年基建生产需求的同时减少一期投资，要求国能院按照主变压器设计容量优化电缆选型。架空线路下引电缆选型优化为每回路ZCYJV22-26/35-3×120mm2的铜芯电缆，长度为600m，最终减少电缆投资。

为保证施工质量的同时加快施工进度，工程项目部要求国能院将原设计600mm×550mm砖混电缆沟优化为300mm×240mm（#6）预制钢筋混凝土电缆槽，长度为62m，最终减少土建投资。

为减少占地面积及降低施工难度，工程项目部要求国能院将原设计主变压器基础下方集油池地坪以下净深由500mm优化为1000mm，同时取消原设计3500mm×2500mm×9000mm独立事故油池。最终大幅度降低施工难度，减少占地面积，减少土建投资。

先前施工的OPGW-12光纤复合地线，其光纤芯数有限且总通信距离未超过5km，为满足使用需要同时预留更多的备用芯，工程项目部要求国能院将光纤通信硬件模式由单模双纤优化为单模单纤，最终使通信通道数量由6路增加为12路。因新城Ⅱ站和滕家35kV箱变站之间的通信全部为内部企业以太网和工业环网，无须配备硬件防火墙，工程项目部要求国能院取消原设计的硬件防火墙，最终减少一套硬件防火墙设备投资。

为实现变电站智能化、简约化管理，工程项目部要求国能院将原设计分散布置的小电流选线装置后台、直流屏监测后台、SVG监测后台集成到综保自动化系统上，最终以一台工控机实现集中控制，减少两台工控机设备投资。

3.2 显著提高滕家电网电能质量

滕家35kV箱变站通过采用SVG高压动态无功补偿技术显著提高了电网功率因数，cosθ由原来的0.75～0.8提高到0.94～0.95，消除力率电费支出，同时将系统电压稳定在10kV±2%，保证设备安全运行。

3.3 改造利用原有设施提高滕家电网供电能力

通过改造滕家原有供电系统和建设滕家35kV箱变站备用第二电源，即使滕家竖井和新城三分矿由单路供电互为备用的供电方式变为两条井分别双路供电，供电能力均提高50%以上。使滕家35kV箱变站、滕家竖井和新城三分矿具备真正双回路电源。在备用第二电源建设时通过改造利用原有架空线路550m，回收利用原有地埋电缆200m，最终大幅减少重复投资。

3.4 实现无人值守

总控制室采用RS485和TCP/CP以太网组成分层网络，将各种智能终端与变电站综合自动化系统对接，并通过光纤与主矿区新城Ⅱ站调度室实现远程遥测遥信遥控，从而使滕家35kV箱变站实现无人值守运行。至今安全运行两个月，同时较常规35kV变电站减少变配电工6人，减少人员工资支出。分层网络图如图1所示。

图1 分层网络图

4 经济效益分析

4.1 减少土地投资

减少占地面积为60×88-62×32=3296m2，新城金矿购买金城粮所土地成本为0.0545万元/m2（合同编号XCYW-2013-03和合同编号XCYW-2016-03），即减少土地投资3296m2×0.0545万元/m2=179.63万元。

4.2 减少电缆投资

ZCYJV22-26/35-3×300mm2电 缆600m采 购 价为37.98万元（数据由物资装备部提供），ZCYJV22-26/35-3×120mm2电缆600m采购价为17.6万元（造价咨询机构预算书），即减少电缆投37.98-17.6=20.38万元。

4.3 减少土建投资

砖混电缆沟造价为0.07×62=4.3万元，预制钢筋混凝土电缆槽造价为0.15×62=0.9万元，节省4.3-0.9=3.4万元；独立事故油池造价为9.8万元，变压器集油池加深增加费用1.1万元（数据由施工单位提供），节省9.8-1.1=8.7万元，即减少土建投资3.4+8.7=12.1万元。

4.4 减少设备投资

国产华为硬件防火墙采购价2万元/套（数据由施工单位提供），西门子工控机0.48万元/台（数据由物资装备部提供），即减少设备投资2×1+0.48×2=2.96万元。

4.5 减少人员工资支出

减员6人，按照每人每天274元（数据由科技信息部提供），至2019年10月减少人员工资支出274×6×30=4.9万元，至2019年年底减少人员工资支出274×6×30×3=14.79万元。

4.6 消除力率电费支出

2019年9月滕家力率电费支出合计5.92万元，2019年10月滕家力率电费支出1.99万元，2019年11月及以后滕家力率电费支出为0元（功率因数0.94＞0.93。上级电力部门不进行功率因数考核，即没有力率电费支出）。数据由物资装备部提供，即至2019年10月节省力率电费5.92-1.99=3.93万元，至2019年年底节省力率电费3.93+5.92×2=15.77万元。

该项目直接经济效益合计248.7万元。

4.7 减少重复投资

原滕家矿区10kV莱索线临时双回路线路工程投资18万元（合同编号XCYW-2014-09），ZRYJV22-10kV-3×185mm2电缆200m采购价为6.8万元（《工程建设标准造价管理》），即减少重复投资18+6.8=24.8万元。

5 结束语

滕家35kV/10kV永久供电系统拥有备用第二电源，使滕家竖井和三分矿由单路供电互为备用的供电方式变为两条井分别双路供电，供电能力提高50%以上，保证山东黄金矿业股份有限公司新城金矿接续工程电力供应安全稳定且不受容量制约。同时，实现主矿区与滕家矿区远程通信（含6字生产电话、企业以太网、视频监控、烟感火警、工业环网），并且可用光纤芯数由6路增加为12路，在满足接续工程需求的同时保证足够的备用芯。

预装式变电站在集团下属矿山内应用极少，山东黄金矿业股份有限公司新城金矿滕家35kV箱变站为集团范围内唯一的大型预装式变电站，具有很好的示范推广效应。