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矿用移动变电站的技术改进及经济效益分析

发布日期:2018-04-03 作者: 点击:

矿用移动变电站

矿用移动变电站的技术改进及经济效益分析

2.1 技术改进

根据2007年国家发改委和改革委员会、国家环境保护总局联合印发的《煤炭工业节能减排工作意见》1456号文件中,明确指出“条件具备时,宜采用动态无功补偿和就地无功补偿,矿井平均功率因数不得低于0.9”。这为我们在计算、选择井下移动变电站时可以通过提高功率因来减小其容量并且提高供电质量、节约能耗提供了指导性意见。

目前,在国内有好几家可以生产适合于煤矿井下的补偿装置,可以说条件已经具备了。但要是在煤矿井下补偿设备以660V或1140V的就地补偿为主的话,就受到井下环境恶劣、负载分散的限制,并且造成就地补偿设备投入量大、安装不方便、占地面积较大、维护检修不方便等。我们可以考虑在井下移动变电站低压侧进行集中补偿,以解决上述问题。

2.2 经济效益分析

例:某煤矿从井下主变电所向一综采工作面的移动变电站供电,供电线路长为3.5公里,移动变电站低压侧电压等级为1.14kV,工作面设备总的负荷为∑Pe=3365.8kW(其中采煤机为730 kW),平均功率因数为0.7,年工作时间为5940(330天×18小时)小时。在移动变电站低压侧进行集中补偿到功率因数为0.95后,试确定移动变电站容量及经济费用情况。

①移动变电站节约费用:

由公式(2)得:Kx=0.4+0.6×730/3365.8=0.53

由公式(1)得补偿前:

S0=0.53×3365.8/0.7=2548.39(kVA),选移动变电站1250 kVA(采煤机用)和2000kVA,共两台,平均负载率为β=2548.39/3250=78.4%。

补偿后:

S1=0.53×3365.8/0.95=1877.76(kVA),选移动变电站1000 kVA(采煤机用)和1600kVA,亦两台,平均负载率为β=2548.39/2600=72.2%。

补偿后移动变电站计算容量减少670.63kVA(即S0-S1),至少节省630kVA的移动变电站一台,该设备的市场价格为17左右万元。另外该移动变电站的年有功电能损耗△Wt=△Pot+△Pk(SC/Sr)2τ=2×8040+4.1×(630/630)2×5940=40434(kWh),每度电按0.58元算,一年节约电费至少在2.35万元。

②电缆节约费用:

补偿前: Io=0.53×3365.8/(√3×10×0.7)=147(A),结合经济电流密度电缆选择MYPJV-10kV-3×95mm2,环境温度25℃载流量为250A。

补偿后:I1=0.53×3365.8/(√3×10×0.95)=108(A),结合经济电流密度电缆选择MYPJV-10kV-3×70mm2,环境温度25℃载流量为205A。

两种电缆的目前市场差价:(395-300)×3500=33.25(万元)

③线路损耗节约费用:一年线路节约电费10.8×5940×0.58=3.72万元。

④节约费用:

移动变电站的选择通过补偿后,节约资金至少在56.32万元以上,而两台1.14kV容量为600kvar补偿装置市场价格约为46万元,除去购置补偿装置46万元,能节约10.32万元,新增的补偿装置费用,在不到一年时间内就可以完全收回,短期内就可见到效益。

3 结语

从以上计算可以看出,移动变电站的选择可以通过低压侧集中补偿而更加趋于合理性,减少了井下供电线路、移动变电站的有功、无功负荷和电能损耗,给企业带来效益,节能显著。


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