1、10kV输变电工程投资建设项目可行性研究报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月XX项目可行性研究报告建设单位：XX建筑工程有限公司建设地点：XX省XX市编制单位：XX工程咨询有限公司20XX年XX月4可行性研究报告编制单位及编制人员名单项目编制单位：XX工程咨询有限公司资格等级： 级证书编号：（发证机关：中华人民共和国住房和城乡建设部制）编制人员： XXX高级工程师XXX高级工程师XXX高级工程师XXXX有限公司二XX年XX月XX日目 录1、 工程概述11.1 设计依据11.2 工程概况11.3 设计水平年11.4 主要设计原则11.5 设计范围22、 电力系统一次22.1 电力系统概况222、.2 负荷预测62.3 繁荣110kV变电站建设的必要性及建设时序172.4 主变容量选择192.5 接入系统方案192.6 主变型式选择及无功补偿论证252.7 导线截面选择272.8 工程建设规模273、 电力系统二次283.1 系统继电保护及安全自动装置283.2 调度自动化323.3 系统通信384、 变电站站址选择414.1 选址工作简介414.2 站址概述434.3 站址的拆迁赔偿情况454.4 出线条件454.5 水文气象454.6 工程地质及水源条件474.7 土石方494.8 进站道路和交通条件504.9 站用电源514.10 站址环境514.11 通信干扰514.12 施工3、条件514.13 站址方案比较及推荐意见514.14 签署协议情况515、 变电站工程设想525.1 方案比选525.2 电气一次545.3 电气二次675.4 土建部分865.5 水工、暖通886、 线路工程设想906.1 线路工程概况906.2 线路方案906.3 路径方案选择916.4 地质条件936.5 线路工程设想956.6 导线和地线996.7 导地线防振1026.8 导线防舞1036.9 绝缘配置1046.10 防雷与接地1086.11 金具选择1096.12 相序及换位1096.13 对地距离及交叉跨越1096.14 杆塔与基础1116.15 线路光纤通信设计1166.16 电4、缆部分1216.17 电缆土建部分1317、 节能、环保、抗灾措施分析1337.1 变电部分1337.2 线路部分1358、 新技术、新材料、新设备的应用1368.1 本工程新技术应用规划1368.2 新技术应用描述1379、 投资估算及经济评价1399.1 工程概况1399.2 编制原则及依据1409.3 工程投资1419.4 经济分析1419.5 财务评价14110、 经济性与财务合规性14210.1 从管理效益、经济效益和社会效益等方面分析14310.2 财务合规性143 1、 附件工程概述1.1 设计依据1) 220kV及110(66)kV输变电工程可行性研究内容深度规定Q/GDW 25、702009。2) 电力系统设计技术规程DL/T 54292009。3) 电力系统电压质量和无功电力管理规定SD 3251989。4) 110(66)kV220kV智能变电站设计规范Q/GDW 3932009。1.2 工程概况2018年4月下旬，我公司组织系统、电气、土建、地质、测量、水文气象等专业技术人员，会同XX县供电公司、XX县规划局、XX县国土局等有关单位人员一起对站址进行了现场踏勘工作。繁荣110kV变电站主要用于向XX县XX新区及高铁新区供电，站址位于XX县规划的XX大道中段南侧，站址建设用地为林地与水田。本次湖南XXXX繁荣（XX）110kV输变电工程可行性研究包含的内容有：繁荣6、110kV变电站新建工程、新城宝塔110kV线路“”入繁荣变110kV线路工程及相关的通信工程等。1.3 设计水平年繁荣110kV变电站计划于2019年建成投产，结合周边电网现状及其发展规划，选择2025年作为相应的设计水平年。1.4 主要设计原则1) 贯彻国家的技术政策和产业政策，执行各专业有关设计规程规定。2) 推进资源节约型、环境友好型电网建设，注重环境保护，促进节地、节能、节材。3) 推广采用通用设计、通用造价、通用设备，促进标准化建设。4) 积极采用电网新技术，不断提高电网技术水平。5) 控制工程造价，降低输变电成本。6) 选址选线按照有关规定进行多方案优化比较，同时取得地方政府和相7、关部门的原则协议，以避免和防止下阶段工作中出现颠覆性因素。7）其他（本工程的特点及具体方案等）。1.5 设计范围本次湖南XXXX繁荣（XX）110kV输变电工程可行性研究重点研究该输变电工程建设的必要性和工程实施的可行性，提出工程设想和投资估算。本报告主要内容包括电力系统(包括电力系统一次、二次)、变电站站址选择及工程设想、相关110kV送电线路路径选择及工程设想、光纤通信工程设想、投资估算等。工程项目的概况详见表1.5-1。表1.5-1 工程项目概况表序号工程名称建设性质型 号建设规模投产时间一110kV变电工程1繁荣110kV变电站新建150MVA2019年2宝塔110kV变110kV间隔8、改造部分二次设备更换部分设备2019年3新城110kV变110kV间隔改造部分二次设备更换部分设备2019年二110kV送电工程1新宝线入繁荣变110kV线路工程新建0.55km2019年三光纤通信工程1湖南XXXX繁荣110kV输变电工程配套通信工程（站端）新建站端2019年2湖南XXXX繁荣110kV输变电工程配套通信工程（OPGW）新建OPGW2019年 2、 电力系统一次2.1 电力系统概况2.1.1 XX电网概况1）电源现状截至2017年底，XX自治州发电总装机容量681.8MW。现有主要电源有：碗米破水电站（380MW），重庆送电XX电网的石提水电站（160MW），羊峰山风电场（59、0MW），其他均为110kV及以下水电站及少量光伏电站。2）电网现状截至2017年底，全州共有220kV变电站6座，主变10台，变电容量1500MVA，其中XX公司5座，主变8台，变电容量1140MVA；全州共有220kV输电线路14条，长度为649.9km，其中XX公司12条，长度为492.6km。全州共有110kV公用变电站34座，主变52台，变电容量1890.5MVA，其中XX公司30座，主变45台，变电容量1564.5MVA；全州共有110kV线路68条，总长度为1027.8km，其中XX公司55条，长度为923.47km。3）供用电现状2017年XX州全社会用电量为59.2亿kWh，10、其中XX公司属供电量37.29亿kWh。2017年，XX州全口径最大负荷为1109MW，其中XX公司属最大负荷为736.2MW。2.1.2 XX县电网概况1）电源现状截至2017年底，XX县电源为水电和光伏电站，其中水电总装机容量82.68MW，主要电源有：湾塘水电站（31MW），中寨水电站（12.5MW）,乌鸦河电站（10MW），三元水电站（6MW）、小河电站（6MW）、金林寨电站（2.1MW），现有水电大都为径流式电站，受季节、降水量影响较大；光伏总装机（60kW）。2）电网现状截至2017年底，XX县境内投入运行的110kV变电站4座，主变6台，总容量177.5MVA。110kV线路有611、条，长度为248.74km。35kV电网公用变电站10座，主变18台，容量65.6MVA。35kV线路19条，长度为263.22km。3）供用电现状2017年XX县全社会用电量为5.53亿kWh，其中XX供电公司统调供电量5.4亿kWh。2017年XX县全社会最大用电负荷为125MW，其中XX供电公司局属最大负荷合计为120.3MW。2017年XX县电网变电站及线路情况统计分别见表2.1-1、表2.1-2、表2.1-3、表2.1-4。表2.1-1 2017年XX县110kV变电站情况统计表序号变电站名称电压等级（kV）主变台数主变容量（MVA）最大负荷（MW）最大负载率(%)投产年限资产所属112、新城1102231.546.073.01999XX公司2宝塔110220+31.536.771.22002XX公司3沈家湾110131.513.241.92012XX公司4里耶110131.518.458.42009XX公司表2.1-2 2017年XX县35kV变电站情况统计表序号变电站名称电压等级（kV）主变台数主变容量（MVA）最大负荷（MW）最大负载率(%)投产年限资产所属1望城35210+6.39.2356.621991XX公司2民安35226.35.241.262003XX公司3三元3521+6.33.8953.282002XX公司4茅坪35153.6873.602010XX公司5茨13、岩3526.32.234.922008XX公司6水田3521+3.152.457.832002XX公司7咱果3526.32.5638.891995XX公司8苗市3521+43.8476.81996XX公司9洗车3521+1.82.2781.072003XX公司10召市3526.3+3.155.5859.001996XX公司表2.1-3 XX县110kV线路基本情况统计表序号线路名称电压等级（kV）导线截面线路长度（km）投产年限1新宝线110LGJ-1859.372009年2里天线110LGJ-24035.112009年3杨沈线110LGJ-18542.272012年4沈新I线110LGJ-114、8531.342012年5沈新II线110LGJ-18530.962012年6岩沈线110LGJ-24099.72015年表2.1-4 XX县35kV线路基本情况统计表序号线路名称电压等级（kV）导线截面线路长度（km）投产年限1望茅线35LGJ-70 ,LGJ-5012.001972年2民三线35LGJ-9513.001974年3望民线35LGJ-706.001978年4湾望线35LGJ-12018.001991年5湾茅线35LGJ-15018.701993年6湾召咱线35LGJ-9542.001994年7咱苗线35LGJ-7017.701995年8湾召咱支线35LGJ-952.00199715、年9湾望线35LGJ-12018.001997年10新望线35LGJ-1852.901997年11宝望线35LGJ-1506.002001年12茨水线35LGJ-7014.002001年13苗洗线35LGJ-7014.002001年14里咱线35LGJ-9530.002001年15三三线35LGJ-951.202009年16新望线35LGJ-2402.702011年17沈茨线35LGJ-150/2513.802013年18新三线35YJV22-3*240/35,LGJ-150/2514.172013年19沈茅线35LGJ-150/2517.052013年2.1.3 XX县电网存在的主要问题1）16、电网建设相对滞后、供电能力不足，难以满足负荷发展的需要。XX县位于湖南省西北部，西与重庆市酉阳县、秀山县，北与湖北省来凤县、宣恩县接壤，东与省内桑植县、永顺县毗邻，南与保靖县隔酉水河相望，是湖南与中国西部核心发展区连接的桥头堡。近年随着国家西部发展建设政策倾斜的加强，凭借地理优势，全县经济社会建设得到跳跃式发展，尤其是紧邻湖北并靠近重庆的XX新区、石羔片区，作为湖南省跨省经济开发区的第一线，依托黔张常高速铁路的引导，将统筹规划、全面建设，着力打造成省际综合口岸片区，带动该片区负荷快速增长，但该片区目前暂无35kV及以上变电站布点，仅通过宝塔变与新城变跨区供电，由于以上两变电站均位于老县城，与X17、X及石羔片区（高铁新城）隔山跨城，尤其是宝塔变位于县城公园旁边，出线廊道被完全阻隔，导致XX新区与高铁新城电网建设严重滞后，供电能力极差，无法满足新增负荷的供电需要。2）10kV网架结构薄弱、供电可靠性差，缺乏电源点支撑，供电质量差。目前XX县的繁荣及石羔片区仅由宝塔变与新城变通过5回10kV线路供电（宝塔变：宝华线、宝岳线、宝中线；新城变：新油线、新石线），且均为线路末端片区，平均供电距离达到5公里，同时各10kV线路沿线T接较多负荷，导致线路末端供电质量差、供电可靠性低，目前XX新区作为规划新城，投建了大量高层、高档小区，但该片区电网缺乏电源支撑、结构薄弱、无法保障新增负荷的安全稳定供电。18、2.2 负荷预测2.2.1 XX县电网负荷预测根据XX自治洲“十三五”电网规划、2018年XX地区电力市场分析预测春季报告，考虑2019年后随着XX县境内黔张常高速铁路的贯通投用，XX县将成为联系湖北与湖南的重要桥头堡经济区，彻底解决多年来交通不便对该县经济发展建设的限制，工业、物流产业、加工业、第三产业等用电均将出现抑制后的跳跃式增长，故全县负荷增长率将大幅提高；进入十四五建设期后，随着各集中投建项目的逐步减少及负荷基数的增大，全县的负荷增长率将逐步回归正常。以下结合XX县经济社会发展建设规划以及XX县负荷变化趋势，对XX县20182021年电量、负荷逐年预测，同时展望至2025年，预测结果19、见下表。表2.1-5 XX县供电量及负荷预测结果表 单位：亿kWh、MVA年份项目2017年2018年2019年2020年2021年2025年统调供电量5.4 5.5 5.7 6.4 7.0 8.5 年均增长率6.08%5.04%统调最大负荷129.1 131.7 138.3 156.6 172.3 211.8 年均增长率6.65%5.30%2.2.2 繁荣110kV变电站供电分区设想及负荷预测2.2.2.1 XX县各110kV及220kV变电站供电分区规划由于XX县地势北高南低，东陡西缓，境内群山耸立，峰峦起伏，酉水、澧水及其支流纵横其间，造成XX县城镇分布较为分散，宜居区集中在西北部缓坡地20、带，东部及南部分别以红岩溪镇及里耶镇为核心散列居民片区，由此形成了XX县独特的电网结构。负荷密度相对较低、距离较远的东部及南部山区，主要通过沈家湾110kV变电站及里耶110kV变电站供电，而人口集中、负荷较高的北部片区作为XX县电网建设的重点片区，至2019年将通过宝塔变、新城变、望城变主供，同时由XX220kV变电站兼顾。供电片区规划，如下图所示。红色：里耶变主供片区；绿色：沈家湾变主供片区；蓝色：XX县负荷集中区（新城变、宝塔变、望城变及XX220kV变电站）。图2.2-1 2019年XX电网110kV及以上变电站供电分区规划2）繁荣110kV变电站供电分区规划按照XX县城及周边电网建设21、规划，至2020年将在XX县城（位于XX县北部）分别建成东西南北4座主供110kV变电站，其中西侧主要通过宝塔变供电、南侧通过望城变（在建）供电、东侧主要通过新城变供电，而北部主供片区为XX新区及石羔片区（高铁新城）规划通过本期新建的繁荣110kV变电站主要供电。图2.2-2 XX县城各110kV变电站相对位置图红色：繁荣变供电分区；黄色：宝塔变供电分区；绿色：新城变供电分区；青色：望城变供电分区图2.2-3 XX县城各110kV变电站供电分区规划图图2.2-4 XX县城区发展功能规划图2.2.2.2 XX县城北部片区（XX新区、高铁新城及周边区域）负荷预测根据繁荣变供电分区规划，本站建成后负22、荷主要集中在XX新区及高铁新城。XX新区及高铁新城相关概况如下：图2.2-4 XX县城城市建设规划方案图1）XX新区概况根据武陵山龙凤示范区XX新城总体概念规划及湖南XX县城新区策划及重点地段城市设计，XX县城规划如下：功能结构：基地处于“三心、四区、五轴”的空间发展结构的城市中心XX新区。三心：即为重点打造的繁荣城市新中心和老城副中心、石羔副中心。四区：即为XX新区、高铁片区、老城片区、工业集中区。其中XX新区是XX县乃至整个XX州城市重点发展的区域，以居住、行政、商务商业、文教体育、旅游服务为主要职能。重点布局行政办公区、文体传媒中心、高端商务商业中心、龙湖城市湿地公园、湘鄂情广场、龙凤汽23、车城、建材城等，规划建设用地约10.0平方公里。五轴：其中经过基地的有沿龙凤路联系XX新区与高铁片区的城市新区发展轴；纵向沿湘鄂（岳麓大道）路，联系老城片区至XX新区城市发展轴；XX新区沿酉水河形成南北贯穿的城市发展轴。用地指标：远期2030年，城市人口25万，城市建设用地规模为25.0平方公里，人均城市建设用地约100平方米/人。XX县总体规划定位了XX新区作为XX县城的城市中心，以居住、行政、商务商业、文化教育、旅游为其主要职能，为繁荣变负荷水平及负荷特性提供了依据。图2.2-5 XX新区总体规划图图2.2-6 XX新区商贸及金融中心规划图2）高铁新城概况高铁新城作为XX县未来的交通枢纽，24、集客流集散、物流交换、产业聚集发展、商贸展销、酒店餐饮等功能为一体，延展与补充城市功能，开拓城市空间， 加强对外商贸影响力，使其成为XX的名片和窗口，实现城区部分功能转移，达到疏解与承载其他城市片区功能的目的。基地总规划面积为4.15平方公里，范围为3.7平方公里，基地位于XX县高铁新区，东临高铁线、吉恩高速，民三公路贯穿南北，西望酉水，南临果粒河。远景规划区形成“一心、二轴、三组团”的空间结构：“一心”是指：高铁片区城市综合服务中心，是XX商贸服务交易中心，未来城市对外发展的交通枢纽。“二轴”：片区内部形成南北、东西两条城市发展主轴。 “三组团”：根据不同功能形成站前组团、站西组团、站东组团25、。高铁片区的发展以产城融合为基本思路，以生态环保为前置条件，因地制宜，前期承接，后期培育，主要产业有：边贸交易、农产品加工、民族特色工业园、能源开发、矿产品加工、生物医药、商业商贸、生态居住等。图2.2-7 高铁新城整体规划图3）XX县城北部片区负荷预测XX县城北部片区（XX新区、高铁新城及相关规划区）目前主要通过宝塔变及新城变供电，其中宝塔变在该片区最大负荷约12MW、新城变约11MW，具体供电现状统计如下：表2.2-1 XX县北部片区2017年用电现状变电站10kV线路名称2017年最大负荷宝塔110kV变电站宝华线5.64宝岳线4.94宝中线1.52新城110kV变电站新油线6.21新石26、线5根据XX县城市功能定位及相关规划，该片区负荷将以金融、现代商务、高档综合商居复合体、交通服务业及物流、环保性工业用电为主，目前该片区已吸引大量投资商开发楼盘及建厂。故针对此情况，以下采用“大用户及自然增长率法”进行负荷预测。3.1）大用户负荷分析3.1.1）现状大用户负荷统计表2.2-2 现状大用户统计单位：MVA序号项目名称配变容量1龙凤商城4.59+42世纪春城1.893信合大院2.054县公安局1.65龙骧公交充电厂1合计15.133.1.2）新增大用户负荷统计根据XX县供电公司提供的用户用电申请，XX新区及高铁新城目前新增报装用户如下表所示。表2.2-3 新增大用户报装容量统计 单27、位： MVA序号项目名称报装容量建设时序及终期用电规模时间1铂翠湾3.832018年2020年2繁荣安置公租小区2.42018年2021年3高铁站综合体4.592019年2025年4边区医院一期2.42019年2020年5边区医院二期1.252020年2022年6诚信御园42019年2024年7华鑫公转房22019年2024年8公务员小区32020年2025年9山水洲城52020年2025年10教体中心5.22020年2022年3.1.3）大用户负荷预测根据现状大用户负荷用电水平，结合“十三五”期间新增大用户负荷报装情况，按各已有及在建、规划大用户建设时序及计划，参考各项目业主销售及住户入住规28、律等情况，对片区内大用户最大用电负荷进行预测，同时2022年后大用户数据较为缺乏，对此将参考相关城市发展规划项目进行分析，计算结果如下表所示。表2.2-4 XX县北部片区大用户负荷预测单位：MW项目2017年2018年2019年2020年2021年2022年2025年最大负荷（MW）15.13 21.18 26.47 37.18 40.12 48.80 65.13 注释：最大负荷为统计代数和，同时率及主变负载率将在综合负荷预测中统一考虑。从2020年开始，随着XX新区及高铁新城各在建项目的逐步投用，该片区负荷将随之出现较大幅度增长。3.2）一般负荷分析3.2.1）历史负荷统计目前XX新区及高铁29、新城片区一般用电负荷主要为零散小区、农户等居民日常生产、生活用电，2012年至2017年该片区一般负荷历史统计，如下表所示。表2.2-5 XX县北部片区一般负荷历史数据统计 单位： kW项目2012年2013年2014年2015年2016年2017年最大负荷(MW)5.796.106.416.757.107.43平均增长率5.1%2.2）一般负荷预测结合片区内一般负荷用电现状，根据XX新区及高铁新城整体建设规划方案及原则，随着XX新区及高铁新城建设的有序推进，辖区内新增非规范的民居及作坊将逐步减少，一般负荷整体用电增长水平将略有下降，故参考类似地区负荷增长规律，对本站供电片区一般负荷预测结果，30、如下表所示。表2.2-6 一般负荷预测 单位：MW项目2017年2018年2019年2020年2021年2022年2025年最大负荷7.43 7.80 8.19 8.60 9.03 9.49 10.98 年均增长率5.0%3）综合负荷预测结合XX县北部片区内大用户负荷及一般负荷分析预测数据，得到片区总负荷预测结果，如下表所示。表2.2-7 XX县北部片区总负荷预测 单位：MW项目2017年（实际）2018年2019年2020年2021年2022年2025年自然负荷7.43 7.80 8.19 8.60 9.03 9.48 10.98 大用户负荷15.13 21.18 26.47 37.18 431、0.12 48.80 65.13 总负荷20.30 26.08 31.20 41.20 44.24 52.45 68.50 年均增长率16.4%注释：同时率及主变负载率综合系数按0.9。由负荷预测结果可知，XX新区与高铁新城在十三五后期及十四五初期处于项目集中投用、负荷“扎堆徒增”阶段，负荷增长水平较高，供电需求较为旺盛，需对应积极建设配套供电设施，满足新增负荷供电需要。表2.2-8 XX县县城各110kV变电站负荷预测 单位：MW项目2017年（实际）2018年2019年2020年2021年2022年2025年宝塔变36.7 41.1 42.7 35.6 39.4 39.9 40.8 新城变32、46.0 51.3 47.5 44.1 38.6 39.1 40.7 望城变0.0 0.0 11.0 16.0 16.8 17.6 23.5 XX变0.0 0.0 0.0 20.0 23.0 31.3 47.3 注释：2021年XX220kV变电站投运后，可部分分担XX县城南部片区负荷。考虑望城110kV变电站2019年投运后（由原望城35kV变电站升压），可部分减轻宝塔变及新城变的供电压力（35kV层面），转供部分宝塔及新城变现状10kV负荷，但由于宝塔变及新城变目前均无法新增出线至XX新区及高铁新城，后续新增负荷难以接入，结合负荷预测结果至2020年本片区最大供电负荷将达到41MW左右，新33、增负荷考虑由繁荣变供带，至2020年最大负荷也将达到20MW。2.2.3 变电容量平衡1）平衡原则 平衡范围：本次变电容量平衡范围为XX县。 平衡年限：20182021年逐年做平衡计算，展望至2025年。计算方式及最大负荷、电源出力：计算方式：按正常方式下，XX县最大供电负荷通过片区内各变电站供带；本年度三季度后投运变电站，参与下一年度的平衡计算。最大负荷水平：参考XX县负荷用电特性，年最大负荷通常出现在冬季。参与平衡的电源出力：按冬季出力水平考虑。 110kV电网容载比范围取值：年负荷增长率小于7%（较慢增长）时，容载比取1.82.0；年负荷增长率为7%12%（中等增长）时，容载比取1.9234、.1；年负荷增长率大于12%（较快增长）时，容载比取2.02.2。 电源投建及机组退役计划：目前片区内无35kV及以下电源；根据电力系统规，划至2025年片区内无新增35kV及以下电源。2）平衡计算根据负荷预测结果及电网建设规划，对XX县进行110kV变电容量平衡计算，如下表所示。表2.2-8 XX县110kV变电容量平衡表单位：MW、MVA项目2018年2019年2020年2021年2025年负荷总负荷131.7 138.3 156.6 172.3 211.8 35kV及以下水电出力7.267.267.267.267.261）湾塘水电站3.433.433.433.433.432）三元电站2.35、332.332.332.332.333）乌鸦河水电站1.51.51.51.51.5220kV直供负荷002.120.125.5需要下泄电力124.4 131.0 147.2 144.9 179.0 不考虑本站总变电容量177.5209209209290.51）新城变63636363632）宝塔变31.5+2031.5+2031.5+2031.5+2031.5+203）沈家湾变31.531.531.531.5231.54）里耶变31.531.531.531.5231.55）望城变031.531.531.550容载比1.4 1.6 1.4 1.4 1.6 有本站总变电容量177.52092592536、9340.51）繁荣变00505050容载比1.4 1.6 1.8 1.8 1.9 根据变电容量平衡结果可知，若不考虑繁荣变的投建，则XX县全县容载比水平将仅能达到1.41.6，即使考虑其他站点的增容，整体容载比水平仍处于较低水平，与负荷的快速增长无法匹配；同时XX县在十三五末期及十四期间，负荷的主要增长点将集中在县城北部高铁中心高铁新城及与湖北互联的经济特区XX新区，亟需在该片区就地新增变电站，满足新增负荷供电需要。2.3 繁荣110kV变电站建设的必要性及建设时序2.3.1 工程建设必要性1）满足XX新区及高铁新城供电需要，保障XX县经济社会发展建设的有序开展。XX新区及高铁新城作为XX县37、十三五十四五着力建设的重点区域，将打造成以现代化金融商务及综合交通功能为核心，以文化、休闲、旅游综合商圈及环保、节能产业物流园为驱动引擎，以都市居住为依托的复合型新都会中心。目前该区域主要由宝塔变（20+31.5MVA）和新城变（231.5MVA）进行供电，2017年宝塔变、新城变最大负荷分别为36.7MW及46MW，两座变电站主变全年大部分时间负载率均超过70%，供电压力较大。2019年城区南部的望城110kV变电站投运后，将部分缓解宝塔变及新城变（主要是新城变）供电压力，但由于该站主变容量较小（31.5MVA），转供能力有限，2020年可转供负荷约16MW。根据2017年2025年繁荣变供38、电片区负荷预测，至2020年该片区最大负荷将达到41MW，则宝塔变直供该片区负荷约为25MW，新城变直供负荷约为16MW（按现状10kV出线供电分区，XX新区及高铁新城61%的负荷由宝塔变供带，其他由新城变供带），考虑两座变电站供带的其他片区负荷，若不考虑本站的建设，则宝塔变2020年最大供电负荷将可能达到45.2MW左右、新城变最大供电负荷达到51.8MW左右，导致两变电站存在极大的重载及满载风险，且两站在大部分运行方式下均不能满足“N-1”要求，故亟需新建繁荣110kV变电站，以满足新区用电需要，保障城镇发展建设的有序实施。2）提高片区电网供电能力，确保电网供电质量与供电稳定性。XX新区及39、高铁新城是XX县及XX自治州建设现代化新城镇的核心示范区，定位为XX自治州先导区新的商业中心、XX重要的旅游休闲与文化教育基地，建设标准严格，对供电质量及供电稳定性要求较高。目前该片区主要通过宝塔变及新城变所出的5回10kV线路供带，各10kV线路中间串接及环接较多负荷，按现有统计：各回10kV线路总长度均在610km左右（含主线路及用户分支线路），在用电高峰期，尤其是大量工程集中施工期间，电压波动较大，供电稳定性较差。另外由于新城变及宝塔变至XX新区及高铁新城，隔山跨区，新增供电通道极为困难，尤其是宝塔变地处XX县公园南侧，已无可用通道新增出线，从而导致各新增大用户负荷接入系统受限，难以形成40、双电源供电方案，供电可靠性及供电质量无法有效保障，本期通过在XX新区与高铁新城负荷中心建设110kV变电站，能切实提高该片区电网的供电能力，同时依托繁荣110kV变电站就近新增10kV出线，可有效改善片区10kV电网供电结构，满足新增负荷接入需要。综上所述，建设繁荣110kV变电站是非常必要的。2.3.2 建设进度繁荣110kV变电站的建设是为满足XX新区及高铁新城的供电需要，故繁荣110kV输变电工程宜结合新城区的建设进度尽早建成。考虑到输变电工程开展前期工作及设计、施工的合理工期，及配套市政道路的建设计划，建议繁荣110kV变电站于2019年底建成投产。2.4 主变容量选择建议繁荣110k41、V变电站主变终期规模按350MVA考虑，本期按150MVA考虑，主要理由如下：繁荣110kV变电站位于XX县北部的核心片区，为XX新区及高铁新城供电的主要变电站，系统位置处于负荷中心。至2025年最大供电负荷即达到68.5MW，考虑高铁新城作为XX县乃至XX自治州重要的核心交通枢纽点，远景将建成以物流为依托、以自治州整体资源为支撑的现代化综合园区，极可能新增10kV工业用户，负荷增长潜力极大；同时本站地处核心规划区，远景在该片区新增变电站布点较为困难，故建议本站终期主变规模按350MVA预留，以有效兼顾远景负荷增长的不确定性，减少电力工程的重复建设。根据变电容量平衡计算及负荷预测结果，考虑望城42、变投运后部分减轻了宝塔变及新城变供电压力，该两站仍可供带XX县北部片区现状负荷，新增负荷约21MW由繁荣变供带；同时宝塔变及新城变目前有5回10kV线路深入繁荣变供电片区，可通过配电网整体建设，加强繁荣变与新城变及宝塔变的10kV互联互供能力，有力支撑繁荣变供电片区供电可靠性，故本期繁荣变按1台50MVA主变建设，方案合理，投资经济效益好。综合上述，建议繁荣110kV变本期主变容量选择150MVA，远期350MVA主变设计。2.5 接入系统方案2.5.1 方案拟定1）推荐接入点分析在220kV变电站层面：XX220kV变电站计划2019年投产，一期投运主变1台，容量180MVA，一期110kV43、出线4回，分别为：望城1回、宝塔1回、沈家湾变1回、新宝线T接线1回，可考虑该站作为繁荣110kV变电站的系统接入点。110kV电网层面：1）新城110kV变电站新城110kV变电站为已投产变电站，现有主变2台，主变容量231.5MVA，110kV出线间隔4回，目前已出线3回，预留1回。新城变地处XX县城东部，周边已被民房紧密环绕，目前无法新增110kV出线。图2.5-1 新城变站址周边现状图2）宝塔110kV变电站宝塔110kV变电站为已投变电站，现有主变2台，容量20+31.5MVA，110kV出线间隔3回，目前已出线2回，同时为即将并网的落水洞电站预留1回，故目前已无110kV出线间隔，44、不考虑其作为繁荣110kV变电站的系统接入点。3）望城110kV变电站望城110kV变电站计划2019年投产，变电站位于XX县城南部，一期主变1台，容量31.5MVA；110kV出线间隔4回，一期建设两回，分别至宝塔变及新城变（XX变T接线路）各1回，预留2回。由于望城110kV变电站为望城35kV变电站原址升压而建，同样存在出线廊道受限、进出线困难等问题，接入线路仍需大量迂回，该方案与繁荣变接入XX220kV变电站线路无太大长度优势，而在供电能力及供电可靠性上相对劣势明显，故本期不考虑将该站作为繁荣变的接入点。4）110kV新宝线新宝线110kV线路为已投运线路，其导线截面为LGJ-185m45、m2。2）方案拟定方案一：将新城变宝塔变单回110kV线路剖接入繁荣110kV变电站，新建线路采用LGJ-300导线。图2.5-2 接入系统方案一示意图方案二：新建繁荣变XX变双回110kV线路，新建线路采用LGJ-300导线。图2.5-3 接入系统方案二示意图2.5.2 经济比较1) 经济比较指标经济比较指标见下表。 表2.5-1 经济比较指标项 目性 质型 号估 价 指 标指 标单 位110kV线路新 建双回：LGJ-300导线125万元/km110kV线路新建+原有线路拆除单回：LGJ-300导线80万元/km110kV间隔扩 建100万元/个电能损失费用0.45元/kWh经济使用年限246、5a3500h投资回收率0.102) 接入系统方案一次投资比较由于方案一本期形成供电结构为非目标供电方案，根据XX电网发展建设规划，远景将对现有的宝塔变新城变110kV线路进行全线改造，将现有线路导线更换为LGJ-300导线，且方案一本期投资相对过低，同方案二不具备可比性，故投资比较按本期及目标方案资予以对比。表2.5-2 繁荣变本期及近期110kV接入系统方案一次投资比较表单位：个，km，万元 方 案项 目方 案 一方 案 二规 模投 资规 模投 资一、一次投资770.7517001) 110kV线路770.751500新塘宝塔110kV线路剖入繁荣变A/0.1518.75繁荣宝塔及繁荣新城47、线路改造B/9.4752新建繁荣XX变双回110kV线路A/1215002) 110kV间隔扩建002200二、一次投资相对值0929.25注：1）表中线路长度及投资均为估算值，仅作方案比较。2）A：双回路LGJ-300导线，B：线路拆除及LGJ-300单回路新建。2.5.3 潮流计算条件及结果分析2.5.3.1 计算条件1) 计算条件计算水平年为2020年。2) 负荷水平、电源及网络计算的负荷水平、电源及网络，参照了湖南省“十三五” 电网发展规划，同时考虑了最新的负荷预测结果。考虑本站计划2019年投运，2019年基本处于低压配套工程建设过渡阶段，对变电站供电能力及供电可靠性要求相对较低，故48、本工程选择2020年繁荣变全方式运行的第一年进行潮流计算。3) 潮流方式按冬大（年水电出力最小、年负荷最大方式）、夏小（年水电出力最大、年负荷最小方式）潮流方式进行计算。4) 功率因数计算负荷的功率因数取0.95。发电机组功率因数最低取0.85，火电机组功率因数最高取0.95，水电机组功率因数最高取1.00，原则上不考虑进相运行，以便为调度留有裕度。5) 电压控制范围110kV母线控制在106.7117.7kV之间，且偏差幅度不大于5.5kV。220kV母线控制在213.4235.4kV之间，且偏差幅度不大于11kV。2.5.3.2 计算结果及分析1) 潮流分析潮流计算结果见附件1。两个方案在49、正常方式下，潮流流向合理，有功网损均较小。两个方案的网损相对值见下表。表2.5-3 网损比较表 单位：MW项目方案一方案二夏大0.3750冬大0.3120平均网损0.34350从潮流计算结果来看，在计算的2020年相关运行方式下，两个方案均可满足正常供电的需要，无过载线路，电压水平满足要求。2) “N-1”校核比选的两方案中，按2020年目标网架及负荷水平，XX县110kV电网均能满足“N-1”校核。2.5.3.3 本期110kV方案技术经济比较及推荐结论1）经济比较结果繁荣110kV变110kV接入系统方案经济比较结果见下表。表2.5-4 110kV接入系统方案经济比较表 单位：万元项 目方50、案一方案二一、一次投资相对值(万元)0929.25二、年电能损失费相对值(万元)46.370三、年费用相对值(万元)079.14 经济分析结果表明：方案一的总体经济性较好。2）方案技术比较潮流合理性计算结果表明：在目标网架结构下，各方案均可满足正常供电的需要，潮流合理。远景发展适应性方案二中本站通过双回110kV线路接入XX220kV变电站，接入系统方案完备、供电能力强，相当于在XX县北部增加了一个电源点，可有效兼顾周边远景新增变电站的接入需要，同时可依托本站对XX县北部电网进行梳理，远景适应性好。方案一：通过本期工程建设及远景线路改造，能够满足本站的运行需要，但受网架结构限制，相对方案二远景51、兼容性一般。供电可靠性方案一及方案二均能满足繁荣变线路N-1运行方式要求，但方案二由XX220kV变电站直供，方案一需通过新城变、宝塔变串供，故方案二供电可靠性更好。工程建设可行性方案一：本期接入线路仅150米，方案可行性好，远景将结合市政建设对原线路迁改，政府配合力度大，可行性仍较好。方案二：接入线路需要穿越整个县城，对城市发展建设影响较大、与市政规划冲突较多，同时与现有线路多次交叉跨越，路径选择较少、曲折系数大。同时政府支持力度较小，工程建设困难较多，建设时序难以控制，建设可行性较差，详见方案比选路径说明图。3）方案推荐意见繁荣110kV变电站110kV接入系统方案综合技术经济比较结果见下52、表。表2.5-5 本期110kV接入系统方案综合技术经济比较表项 目方案一方案二潮流分布合 理合 理电压水平好好网络结构较清晰清 晰供电可靠性较 好好远景发展适应性一 般好运行灵活性较 好好工程建设可行性好差一次投资相对值(万元)0929.25年费用相对值(万元)079.14 综上所述，方案一可行性较好，综合指标较优，故推荐方案一作为繁荣110kV变电站的接入系统方案，即将宝塔变新城变单回110kV线路剖入繁荣变实现接入系统，本期新建段线路采用LGJ-300导线，根据负荷预测结果，至2025年本站最大用电负荷约48MW，原有宝新线导线为LGJ-185导线，该截面导线极限输送容量81.9MW（周53、围空气温度35，功率因数0.95），经济输送容量38.5MW（经济电流密度1.15A/mm2），可满足繁荣变近期各运行方式要求，故原宝新线改造可结合XX县市政建设后续实施。2.6 主变型式选择及无功补偿论证2.6.1 主变型式选择根据电力系统电压和无功电力技术导则中的第8.7条规定“直接向10kV配电网供电的降压变压器，应选用有载调压型”，繁荣110kV变电站本期规划有低压出线向10kV配电网供电。因此综合考虑以上因素，建议繁荣110kV变电站主变采用有载调压降压变压器，电压比为11081.25%/10.5kV。2.6.2 调相调压计算2.6.2.1 调相调压计算条件潮流计算：选择XX宝塔1154、0kV线路或XX新城110kV线路开断方式中电压波动最大的情况，计算夏大、夏小、冬大、冬小共4种方式。容性无功补偿容量选择除满足调压计算要求的最低容量外，还应以补偿主变满载时的无功损耗作为校验。感性无功补偿容量选择除满足调压计算要求的最低容量外，还以补偿本变电站各电压等级出线正常运行方式下产生的充电无功功率的条件作为校验。其它计算条件同潮流计算考虑。2.6.2.2 调相调压计算结果及分析调相调压计算结果表明，在计算的各种运行方式下，本站110kV母线电压及10kV母线电压均可控制合理范围内，均符合规程要求。调相调压计算结果如下表所示。表2.6-1 本站母线电压变动范围项 目110kV侧抽头(k55、V)110kV母线电压10kV母线电压10kV无功偿(Mvar)2020年夏大方式110(101.25)114.810.150夏小方式110(101.25)115.110.550冬大方式110(101.25)114.710.100冬小方式110(101.25)115.010.3502.6.3 无功补偿论证容性无功补偿方面，虽然调相调压计算结果表明：在计算考虑的运行方式下，繁荣变不需配置容性无功补偿，但是考虑到50MVA变压器满载时无功损耗约7.68Mvar，建议本期装设容性无功补偿（3.6+4.8）Mvar，远期按每台主变配置（3.6+4.8）Mvar容性无功补偿预留场地。感性无功方面，调相调56、压计算表明：在计算考虑的运行方式下，繁荣变无需感性无功补偿。2.7 导线截面选择各截面导线经济及极限输送容量如下：表2.7-1 110kV线路输电能力单位：MW导线型号经济输送功率(J=1.15A/mm2)极限输送功率25303540LGJ-18538.593.1 87.5 81.9 75.4 LGJ-24049.9110.2 103.6 97.0 89.3 LGJ-30062.4126.4 118.8 111.2 102.4 繁荣变终期主变容量为350MVA，终期最大饱和负荷将超过90MW，故建议本站110kV出线按LGJ-300导线选择，在满足供电经济性的同时兼顾远景系统发展需要。2.8 57、工程建设规模2.8.1 繁荣110kV变电站建设规模2.8.1.1 主变压器主变容量：终期350MVA，本期150MVA主变型式：三相双圈有载调压降压变压器电压比及抽头：11081.25%/10.5kV接线组别：YN, d11主变中性点接地方式：采用中性点直接接地的形式。2.8.1.2 无功补偿本期：为本期新建主变配置8.4Mvar的容性无功补偿设备，不装设感性无功补偿设备。终期：按每台主变装设约8.4Mvar的容性无功补偿设备，不装设感性无功补偿设备。2.8.1.3 出线规模1) 110kV出线本期：2回，即至宝塔变及新城变各1回。终期：3回。2) 10kV出线本期：12回； 终期：36回，58、每台主变12回。2.8.1.4 电气主接线建议由于本站投运后，在不同运行方式下，将作为宝塔变或新城变的备用电源，尤其是对于宝塔变侧，在宝塔变XX变单回110kV线路故障或检修方式下，繁荣变宝塔变单回110kV线路将作为宝塔变唯一可靠电源，对宝塔变进行供电，故繁荣变110kV电气主接线需采用单母线分段接线，本期建成单母线分段接线；建议繁荣变10kV电气主接线采用单母线分段接线，本期建成单母线接线。2.8.2 线路工程规模繁荣110kV输变电工程的配套110kV线路工程规模为：将宝塔变新城变单回110kV线路剖入繁荣变，新建线路采用300mm2截面架空导线或与之匹配的电缆，具体线路长度见线路部分。59、 3、 电力系统二次3.1 系统继电保护及安全自动装置3.1.1 概 述系统接线方案描述：本期110千伏出线：2回，至新城变及宝塔变各1回。终期110千伏出线：3回。繁荣110kV变电站工程建设规模为：主变：终期350MVA，本期150MVA。110kV进出线回路数：终期3回，至宝塔、新城各1回，备用1回；本期2回（新城宝塔110kV线路入繁荣变）。10kV出线回路数：终期36回，本期12回。无功补偿：终期按每台主变装设约（3.6+4.8）Mvar的容性补偿设备，不装设感性无功补偿设备。本期按每台主变装设约（3.6+4.8）Mvar的容性补偿设备，不装设感性无功补偿设备。系统一次推荐主接线为：60、终期110kV母线采用单母线断路器分段。本期110kV母线采用单母线断路器分段。终期10kV母线采用单母线断路器分段。本期10kV母线采用单母线接线。3.1.2 相关系统保护现状新城变电站：110kV出线：现有3回，分别至沈家湾变（2回）、宝塔变1回；最终4回。目前3回线路均配置光纤差动保护，专用光纤通道。新宝线502配置RCS943AW光纤差动保护装置；沈新线504配置RCS943AW光纤差动保护装置；沈新线508配置RCS943AW光纤差动保护装置；其中110kV线路3回出线保护装置厂家均为南瑞继保。根据系统接入方案，由于新宝线508配置RCS-943光纤差动保护装置于2008年10月投运61、。由于该设备年代已久，设备老旧、且不满足“六统一”的保护要求，根据以上情况已不满足本期工程要求，本期考虑更换1套110kV线路保护装置。宝塔变电站：110kV出线：现有3回，分别至新城变、落水洞电站（在建）及湖北来凤红山变（线已解开）；最终3回。红宝线504配置RSC-941A微机距离零序保护装置；新宝线508配置RCS-943光纤差动保护装置；落宝线506配置光纤差动保护装置（在建）。其中110kV线路504、508出线保护装置厂家均为南瑞继保。根据系统接入方案，由于新宝线508配置RCS-943光纤差动保护装置于2008年10月投运。由于该设备年代已久，设备老旧、且不满足“六统一”的保护要62、求，根据以上情况已不满足本期工程要求，本期考虑更换1套110kV线路保护装置。3.1.3 系统继电保护配置原则及方案3.1.3.1 系统继电保护配置原则根据国家电网公司输变电工程通用设计110(66) kV智能变电站模块化建设（2016年版）要求，系统继电保护及安全自动装置应遵循智能化变电站相关规范、导则的要求，充分发挥智能变电站数据采集数字化、传输处理网络化、信息共享化的技术特点。1）110kV线路配置单套线路保护，保护具有完整的后备保护以及三相一次重合闸功能。110kV负荷线路，电源侧配置阶段式距离保护和零序电流保护，负荷侧不配置线路保护；110kV并网联络线路、长度低于5km的短线路，配63、置具备完整后备保护的光纤电流差动保护。2）110kV分段（母联）断路器按断路器配置专用的、具备瞬时和延时跳闸功能的过电流保护。3）保护装置应直接采样，单间隔保护应直接跳闸，涉及多间隔的保护（母线保护）宜直接跳闸。4）全站统一配置1套网络记录分析装置，装置记录所有过程层GOOSE、SV报文、站控层MMS报文，具备网络报文分析功能，分析结果上传至站控层主机兼操作员工作站。5）保护装置通信接口应采用DL/T 860通信协议，具备双以太网接口，能够实现互联互通。6）110kV系统采用保护测控一体装置。7）操作回路在智能终端实现，保护屏上不设操作箱。各电压等级均采用断路器防跳。8）各间隔合并单元及智能终64、端应下放至就地智能控制柜上，GOOSE和SV网络交换机根据需要安装在保护柜上或独立组柜。9）保护柜上不设置打印机，由计算机监控系统后台统一打印。3.1.3.2 安全自动装置配置原则为保证系统的稳定运行，按电力系统安全稳定导则建立三道防线的原则要求，在站内配置低频低压减载柜。3.1.3.3 系统继电保护和安全自动装置配置方案（1）110kV线路保护配置方案： 110kV新宝线路本期入繁荣变后形成如下线路。其各段长度如下所示： 110kV繁荣变110kV新城变线路，长约3千米。 110kV繁荣变110kV宝塔变线路，长约6.4千米。本期拟在110kV繁荣变110kV新城变线路两侧配置光纤差动保护。65、光差保护装置通道采用的是专用光纤通道。在110kV繁荣变110kV宝塔变线路两侧配置光纤差动保护。光差保护装置通道采用的是专用光纤通道。（2）母差保护本期考虑在110kV部分增设1套110kV母差保护装置。（3）故障录波及网络分析系统本站配置故障录波装置1套，通过过程层网络方式传输GOOSE报文和SV报文。配置网络记录分析装置1套，记录所有过程层GOOSE、SV网络报文、站控层MMS报文。 （4）系统安全自动装置本期配置低频低压减载装置1套，采用SV报文直采和跳闸电缆直跳方式。本期配置1套110kV备自投装置，满足供电要求。3.1.4 对电气专业的要求1) 对CT的要求采用常规电流互感器，配置66、合并单元实现就地数字化转换，合并单元下放布置在智能控制箱内。主变110kV进线本期应提供2组保护级二次CT绕组，该两组P级二次绕组供两套主变主保护用。2) 对PT的要求采用常规电压互感器，配置合并单元实现就地数字化转换，合并单元下放布置在智能控制箱内。每段母线应提供两组Y形二次PT绕组，分别供两套主变保护和测量表计用，Y形二次绕组的中性点和开口三角形二次绕组的接地点应分别引入二次设备室实现一点接地。3)对合并单元的要求a) 主变两套主保护的电压（电流）采样值应分别取自相互独立的合并单元；每个合并单元输出两路数字采样值由同一路通道进入1套保护装置。b) 合并单元宜具备合理的时间同步机制以及前端采67、样和采样传输时延补偿机制，常规互感器信号在经合并单元输出后的相差应保持一致；合并单元之间的同步性能应满足保护要求。c) 母线合并单元具备电压切换或电压并列功能，支持以GOOSE方式开入断路器或刀闸位置状态。d) 合并单元应能提供输出IEC618509协议的接口及输出IEC 600448的FT3协议的接口，能同时满足保护、测控、录波、计量设备使用。合并单元应满足智能变电站继电保护技术规范的相关要求。4)对智能终端的要求变压器各侧的智能终端按断路器单套配置；110kV部分间隔按单套配置，每套智能终端包含完整的断路器信息交互功能；智能终端不设置防跳功能，防跳功能由断路器本体实现。智能终端应满足智能变68、电站继电保护技术规范的相关要求。5)对合并单元智能终端集成装置的要求主变压器各侧、110kV 部分间隔采用合并单元智能终端集成装置，合并单元模块和智能终端模块应按功能配置单独板卡，集成装置包含完整的断路器信息交互功能；不设置防跳功能，防跳功能由断路器本体实现。合并单元智能终端集成装置应满足智能变电站继电保护技术规范的相关要求。6)对自动化网络的要求110kV变电站站控层网络采用单星形以太网络，本期为单母线分段接线，110kV部分设置过程层网络，GOOSE报文（保护跳合闸外）和SV（除保护装置外）采用直采直送方式传输，GOOSE网和SV网共网设置。任两台智能电子设备之间的数据传输路由不应超过4个69、交换机；每台交换机的光纤接入数量不宜超过16对，并配备适量的备用端口。主变保护直接采样，直接跳本间隔断路器。7)对压板设置的要求除检修压板可采用硬压板外，保护装置应采用软压板，满足远方操作的要求。检修压板投入时，上送带品质位信息，保护装置应有明显显示(面板指示灯和界面显示)。参数、配置文件仅在检修压板投入时才可下装，下装时应闭锁保护。主保护、后备保护均应设置相应软压板。8) 对直流电源的要求直流系统额定电压采用DC220V，单母线分段接线。各自独立的两套保护及其相关设备(MU、智能终端、网络设备、跳闸线圈等)与其直流电源应一一对应，直流电源按辐射形方式供电。通信设备额定电压采用DC48V，通信70、电源采用全站一体化电源系统配置的独立DC/DC转换装置。3.2 调度自动化3.2.1 调度与运行管理1）调度管理按照电网统一调度原则，110kV繁荣变电站的设备由XX地调调度。其该变电站远动信息传送至XX地调、XX备调。2）运行管理110kV繁荣变电站由国网XX电力调度控制中心（XX地调）调度，国网XX供电公司负责管理。根据湖南省电力公司有关无人值班变电站建设的要求，本变电站的管理模式按无人值班考虑。3.2.2 调度自动化系统现状XX地调调度自动化主站为OPEN-3000调度自动化主站系统。接入该系统的远动规约主要为101、104、CDT等。XX备调调度自动化系统是南瑞D5000调度自动化系统71、。目前接入该系统的远动规约主要采用101、104等规约与其通信。因为XX地县调度一体化升级在2014年度实施，所以新建站只需考虑接入地调通道。3.2.3 远动系统3.2.3.1 远动信息内容根据DL/T5003-2005电力系统调度自动化设计技术规程、DL/T5002-2005地区电网调度自动化设计技术规程、Q/GDW 6792011智能变电站一体化监控系统建设技术规范以及湖南省电力公司无人值班变电站信息采集及分类技术规范的要求和各级调度自动化主站的数据需求，满足智能电网调度技术支持系统以及调控一体化运行模式的要求，数据采集内容包括电网运行数据、设备运行信息和变电站运行异常信息。变电站远动通信72、装置按双套冗余配置，远动信息送往XX地调，同时送往XX备调（安装地点为凤凰）。调度数据网双平面不具备接入时，远动主通道采用地级调度数据网（第一接入网），备用通道暂采用专线通道；当调度数据网具备双平面接入时，变电站第二套网络设备接入地区调度数据网第二接入网，并取消专线通道。远动通信规约须与调度端自动化系统相一致。3.2.3.2 远动设备的配置方案本变电站二次系统采用计算机监控系统，远动设备的配置结合变电站计算机监控系统统一考虑。按照调控一体化运行模式的要求，本站远动设备配置有区数据通信网关机2台、区数据通信网关机1台、/区数据通信网关机1台。计算机监控系统配置的远动设备应满足远动信息采集和传送的73、要求，应支持调控中心对站内断路器、电动刀闸等设备的遥控操作、保护定值的在线召换和修改、软压板的投退、变压器档位调节和无功补偿装置投切，支持对全站辅助设备的远程操作与控制，并能为调控中心提供远程浏览和调阅服务及变电站全景数据可视化展示功能。远动信息采用调度数据网向多个主站传送，通信规约应与各级调度自动化系统的通信规约相一致，以便实现与调度主站端的通信。并应有与变电站其他智能设备及仪表的接口，满足电网调度自动化的功能要求和技术指标。3.2.3.3 远动信息采集范围远动信息内容应满足DL/T 5003-2005电力系统调度自动化设计技术规程、DL/T 5002-2005地区电网调度自动化设计技术规程74、和相关调度端、远方监控中心对变电站的监控要求。繁荣110kV变按智能化变电站系统设计，远动功能达到五遥要求，即遥信、遥测、遥控、遥调及遥视。繁荣110kV变 (按终期规模考虑)应采集并向有关调度传送的远动信息如下：1) 遥测信息a) 110kV线路有功功率、无功功率;b) 主变高、低压侧有功功率和无功功率;c) 主变110kV侧各相电流;d) 110kV母线分段断路器电流;e) 10kV站用变、10kV融冰、10kV电容器、10kV线路电流;f) 10kV电容器无功功率;g) 10kV站用变有功功率;h) 110kV、10kV母线线电压;2) 遥信信息a) 变电站全站事故总信号；b) 全站断路75、器位置信号；c) 隔离开关位置信号；d) 接地刀闸位置信号；e) 110kV部分保护信号；f) 110kV母线分段保护及备投动作信号；g) 10kV线路保护和重合闸信号h) 主变保护动作信号；i) 安全自动装置动作信号；j) 主变有载分接头位置信号；k) 主变中性点接地刀闸位置信号；变电站应采集的远方监控信息如下，远方监控信息在远动信号之上再增加：1) 遥测信息a) 110kV进线及母线分段三相电流；b) 主变10kV侧三相电流；c) 10kV线路三相电流和有功功率；d) 10kV站用变断路器三相电流；e) 10kV站用变低压侧电压；f) 10kV电容器三相电流、有功功率和无功功率；g) 1176、0kV、10kV母线相电压；h) 直流母线电压；i) 主变油温和绕温。 2) 遥信信息a) 主变压器交流电压回路断线信号；b) 断路器控制回路断线和操作机构故障信号；c) 主变油温过高信号和主变过负荷信号；d) 主变冷却系统故障信号；e) 主变轻、重瓦斯动作信号；f) 无功自动补偿装置投/退信号；g) 直流系统接地信号和直流母线电压运行异常信号；h) 充电装置故障信号；i) UPS交流电源消失信号/通信通道故障信号；j) 继电保护装置故障信号；k) 治安、火警信号；l) 10kV开关柜状态信号；m) 全站隔刀、接地刀闸位置信号。 3) 遥控(调)信息a) 全站断路器分、合；b) 全站隔刀、接地77、刀闸分、合；c) 主变有载分接开关位置调整；d) 主变中性点接地刀闸分、合；e) 无功补偿设备的投切；f) 保护装置的远方复归。4) 遥视信息全站智能辅助控制系统信息其他若干满足运行要求的I/O信息。3.2.3.4 远动系统及远方监控方式繁荣110kV变电站远动系统应具有遥测、遥信、遥控、遥调，及一发多收功能，其远动信息送至XX地调、备调。通信规约应与各级调度自动化系统的相一致。远动系统主要技术指标：遥测精度：U,I:0.2级,P,Q:0.5级；模拟量输入：420mA、05V；遥信输入：无源接点方式； 遥控输出：无源接点方式，接点容量为直流220V、1A；事件顺序记录分辨力：2ms；远传信息的78、海明距离：4；具有2个以上以太网接口和1个串口；通信规约：DL/T 634-1997、DL/T634.5101-2002（IEC 60870-5-101）、DL/T634.5104-2002（IEC 60870-5-104）和部颁CDT；MTBF: 17000小时3.2.3.5 远动通道至XX地调的远动通道：经双套地级调度数据网（2X2Mb/s）、1路232数字专线；至XX备调的远动通道：经双套地级调度数据网（2X2Mb/s）；3.2.4 计量 1）电能表配置本期新上电能表采用支持DL/T860接口的数字式电能表，110kV线路及主变各侧SV直接采样，电能表数据通过RS485通信接口传至电量采79、集装置。结合本期实际工程， 110kV线路及主变各侧按地区考核点单表配置。主变高压侧、110kV线路分段采用0.5S级三相四线制数字式智能电能表（光口）；主变低侧采用0.5S级三相四线制数字式智能电能表（光口）。10kV部分采用0.5S级三相四线制模拟式电能表。本期主变间隔（两侧）共配置2块数字电能表，其中主变电能表2块与电能量信息采集终端组1面柜（预留远期4块表计位置）；110kV电能表按照间隔各配置1块电能表，共同组屏1面放置于二次设备室内。10kV部分电能表下放至各间隔开关柜内。交流电源系统配置0.5S级三相四线制智能电能表2块，统一组屏安装在主变电度表及电能量采集柜内。2）电能量信息采80、集终端的配置方案本站配置电能量信息采集终端1套，采集全站电能量信息。电能量信息经电能量采集装置传至电能信息采集主站，传输通道采用GPRS方式。电能量信息采集终端满足DL/T645-1997、DL/T645-2001等规程要求。电能量信息采集终端与主变电能表柜共同组柜。3）TA、TV计量绕组应满足计量相关要求。至XX地调的计量通道：经GPRS传输；3.2.5 调度数据通信网络接入设备为满足调度端对繁荣110kV变电站数据网络通信的需要，根据湘电公司调2016465号国网湖南省电力公司关于印发的通知，本期新上调度数据通信网络接入设备2套，每套包含1台路由器和2台交换机，数据传送协议为TCP/IP，81、其应用层协议采用DL/T634.5104-2002，宜采用22M传输链路分别接入XX电力调度数据网第一接入网、第二接入网，同时采用22M传输链路分别接入接入XX备调第一接入网、第二接入网。远动系统、关口计量系统及故障录波的信息和数据均可采用数据通信方式接入调度数据网。根据调度中心的业务安全性要求，上述系统的接入分别位于调度数据网不同的VPN里，远动系统及保护故障信息子站系统(与自动化系统共采集)接入VPN1(电网调度实时业务)，故障录波接入VPN2(电网调度非实时业务)，电能计量系统、辅助控制系统子站、一次设备在线监测接入VPN3(电网生产管理)。若安防规定有调整，本站的分区做相应调整。3.282、.6 二次安全防护本站按国家经贸委30号令及国家电力监管委员会2005第5号令电力二次系统安全防护规定和电监安全200634号关于印发电力二次系统安全防护总体方案等安全防护方案的通知“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”的基本原则配置变电站二次系统安全防护设备。根据智能变电站一体化监控系统安全分区及防护原则，繁荣变远动系统位于安全区，电能计量系统和一体化电源系统及辅控系统位于安全区。安全区与区之间采用防火墙隔离措施。在纵向安全防护方面：安全、区接入XX地区调度数据网SPDnet时，应分别在、区配置纵向加密认证装置，实现网络层双向身份认证、数据加密和访问控制，也可与业务系统的通信网关设备配合83、，实现部分传输层或应用层的安全功能。此外安全区与站外、区系统连接是通过正反向隔离装置实现。3.2.7 网络安全监控系统根据电力监控系统网络安全管理平台建设的通知（1084号文），本期考虑增设1套网络安全监控系统，针对变电站安全I区（或II区）进行安全监测。实现对网络安全事件的本地监视和管理，同时转发至调控机构网络安全监管平台的数据网关机。3.3 系统通信3.3.1 概述根据一次系统接线方案，繁荣110kV变电站（或称本站、繁荣）建设规模为：主变容量本期150MVA，终期350MVA；110kV出线本期2回，至宝塔、新城各1回，终期3回；10kV出线本期12回，终期36回。新城宝塔110kV线路84、入繁荣，形成新城繁荣（3.2km）、繁荣宝塔（6.6km）2条110kV线路。根据繁荣变在电力系统中的地位和作用以及接入系统的电压等级，按照电网运行实行统一调度、分级管理的原则，繁荣变的调度管理关系按XX地调和XX县调两级调度，XX电力公司管理考虑。3.3.2 通信现状目前XX境内XX地区网建有XX公司沈家湾新城宝塔XX公司622Mb/s环网，新城是华为停产多年的Metro2050设备。到本工程投产前，随着沈家湾新城回T接宝塔变电站（新建宝塔沈新线T接点新城OPGW+ADSS光缆，更换新城Metro2050设备）、望城升压（宝塔沈新线T接点OPGW光缆进望城，望城新装1套OSN1500设备, 85、插入XX622Mb/s环网新城宝塔之间）、猛洞河、XX等输变电工程的建设，XX地区将形成XX公司万溶江枇杷冲古丈峒河XX公司、XX公司岩人坡格山万溶江XX公司、岩人坡猛洞河红石林梅花岩人坡2.5Gb/s环网和宝塔XX公司沈家湾新城宝塔、猛洞河沈家湾杨公桥猛洞河622Mb/s环网，以及猛洞河XX格山、红石林古丈2.5Gb/s链路和宝塔XX望城新城622Mb/s链路。XX地区采用华为公司SDH设备和PCM设备组网，网管中心设在XX公司。新城宝塔110kV线路架设有1根16芯ADSS光缆，长度10.7km。宝塔XX公司架设有2根24芯ADSS光缆，长度20.85km。本工程XX区域相关通信现状见XX86、境内系统通信现状图。3.3.3 通道配置1）调度电话 2路(2W/PCM，地调)2）地级调度数据网（承载远动、故障录波等信息）第1套地级调度数据网 2路2Mb/s(地调、凤凰备调各1路) 第2套地级调度数据网 2路2Mb/s(地调、凤凰备调各1路) 3) 综合数据通信网 专用光纤（GE，新城、XX公司各1路)4) 视频监控 经综合数据网(地调)5) 行政电话 5路(经IAD设备，进地调行政电话交换机)6）线路保护新城繁荣、繁荣宝塔2条110kV线路各开设1路保护通道。3.3.4 通信方案根据上述通道配置情况，繁荣变建成后将有较多信息需传送至各级调度以及对侧站点。为解决本工程的通信需求，需建设相87、关光纤通信电路就近接入XX地区通信网络，以满足繁荣及相关站点各种通信通道的传输要求。3.3.4.1 光纤通信1) 光缆建设方案新城宝塔110kV线路上的1根16芯ADSS光缆随电力迁改线路接入繁荣，进、出架空段各架设1根24芯OPGW光缆，在接点处新建OPGW与现有ADSS光缆连接，形成新城繁荣（约3.6km）、繁荣宝塔（约7.1km）2条110kV线路光缆。繁荣侧电缆段及站内引入采用普通非金属阻燃光缆。上述新建光缆纤芯形式：G.652D。本工程总计建设110kV迁改剖接段线路OPGW光缆路径长度0.5km，材料长度0.7km，电缆段（路径长度20.05km）和站内引入普通非金属阻燃光缆20.88、3km。2) 光纤通信电路和设备配置本工程建设的光纤通信电路将接入XX地区华为设备光纤通信网络。繁荣插入XX公司沈家湾新城宝塔XX公司622Mb/s环网新城宝塔之间，形成XX公司沈家湾新城繁荣宝塔XX公司622Mb/s环网。繁荣配置1套地区网华为光传输设备（含2块S4.1光板），原新城宝塔1对S4.1光板改为至繁荣。PCM（或多业务接入设备）按繁荣、地调（扩容）各配置1套考虑。繁荣配置1台综合配线架（ODF/144+DDF/40+VDF/100+RJ45/24），新城、宝塔现有ODF架各增加12D光配线模块。光缆路由走向和光纤网络组织见系统通信方案图。3.3.4.2 综合数据通信网繁荣变配置189、套综合数据通信网接入层设备，数据通信网以裸纤方式（GE）接新城变和XX公司。3.3.4.3 通道组织繁荣至地调的调度电话通道经地区网光纤通信电路和PCM复接传输至地调，接调度电话交换机的用户端口。繁荣作为地级调度数据网接入层节点，2套调度数据网均以1路2Mb/s通道接地调、1路2Mb/s通道接备调（凤凰县调），作为本站至调度端的远动、故障录波等通道。繁荣至地调的行政电话通道经地区网光纤通信电路和PCM复接传输至地调，接行政电话交换机的用户端口。繁荣综合数据通信网接入层设备以专用光纤通道（GE）接新城和XX县调，本站的视频监控、生产管理信息经综合数据通信网通道传输。新城繁荣、繁荣宝塔2回110k90、V线路各开设1路专用光纤保护通道，分别由相应区段直达OPGW+ADSS光缆提供纤芯。3.3.5 站内通信、通信电源及其它站内通信在繁荣变相关位置安装电话机，其信息经光纤通信PCM通道传输，在地调接调度交换机的用户端口。此外繁荣安装一部公用网电话，就近接入当地公用通信网，作为调度备用和应急通信方式。繁荣变-48V通信电源不单独配置，通信设备由站用交直流一体化电源DC/DC变换装置提供的-48V直流电源供电。本站通信部分应满足无人值班要求，光纤通信设备利用本身的网管系统由通信调度端监控。通信设备(含光纤通信、配线设备等)布置在二次设备室内。 4、 变电站站址选择4.1 选址工作简介根据系统布点要求91、，为了保证为两个新区的负荷区域供电。繁荣110kV变电站最终站址拟选于XX县XX新区与高铁新区之间，XX县拟建的XX大道南侧。图4.1-站址位置图2018年3月下旬，设计院集系统、电气、土建、地质、测量、水文气象等一行专业人员，会同XX县供电公司、XX县规划局、XX县国土局等有关单位人员一起，对繁荣110kV变电站站址近行了现场踏勘选址工作。XX县地势多以山地为主，平地基本属于政府已规划用地及基本农田，最终现场共踏勘了2个站址，站址1位于XX县留芳村东南约500m李子堡，站址2也位于XX县留芳村东南约500m李子堡，现场勘察站址1位于山坡坡脚处，站址坡度较大，站址东西两侧及北侧都为自然形成的冲92、沟，不受雨季的雨水汇流影响，站址位置距离村庄较远，进出线方便，站址周围没有已经形成的城市道路，站址北侧为XX县规划的XX大道，现在还未开工建设，建成后将连接高铁新区及XX新区，为变电站站址进站的唯一路径，XX大道建设周期为2018年5月2019年9月。站址2位于山坡上，站址坡度大，雨季易受山坡雨水的汇流影响，南侧距离繁荣村较近，不足200m，本期工程10kV出线及远期工程10kV出线较为困难，因在负荷中心位置再无其他符合政府规划的选址区域，其他符合规划的站址位置又距离负荷中心较远，进出线不便。最终通过与XX县供电公司、XX县规划局、XX县国土局等有关单位沟通，一致认为站址1为繁荣110kV变电93、站的唯一建设用地。图4.2-站址唯一性文件截止至2018年5月下旬，设计单位已取得了XX县国土规划局、XX县国土局、XX县林业局等主要部门对繁荣110kV输变电工程站址及线路走廊的原则性同意的书面意见。4.2 站址概述4.2.1 站址地理位置繁荣110kV变电站站址位于XX县XX新区与高铁新区之间留芳村李子堡。西侧距离XX新区约600m，东侧距离高铁新区约700m，距离留芳村东南500m，位于XX县拟建的XX大道南侧。站址周围无已形成的城市道路。交通较为不便。图4.2.1-站址地理位置图4.2.2 站址地理状况站址区域大地构造格局隶属新华夏构造体系第三复式隆起地带，其级构造单元为桑植-石门早晚94、期新华夏系褶断带。该褶断带位于花垣张家界慈利华夏系断裂带以北，发育于震旦系三迭系地层中，呈左型雁列的褶皱群。线路经过区域地壳稳定，第四纪以来无全新活动断裂及发震断裂，无新近大型断裂活动，区域地质属构造稳定地块。站址区域海拔高度在487.3m526.2m之间，最大高差40m。变电站场区位于山坡坡脚处，站址区域地势南部高，北处低，场地不受雨水汇流影响，可不考虑内涝。五十年一遇洪水位为497.4m，场平设计标高498.5m，场平高于50年一遇洪水位。图4.2.2 站址现状图4.2.3 站址土地使用状况经和国土部门确认，站址所在地土地属性为林地及水田，不占用基本农田。4.2.4 交通情况站址位置距离村95、庄较远，进出线方便，交通较为不便，站址周围没有已经形成的城市道路，站址北侧为XX县规划的XX大道，现在还未开工建设，建成后将连接高铁新区及XX新区，为变电站进站道路的唯一接入路径，XX大道建设周期为2018年5月2019年9月。进站道路长约97.3m。规划XX大道与进站道路引接点路面标高为505.585m，变电站场平初平标高为498.5m，进站道路坡度小于8%。根据测量现场地形，进站道路路面标高与路径的自然标高高差较大，最大处达12m，需要大量填土做路基，根据地质勘测资料，填土边坡1:1.5放坡，边坡采用浆砌块石骨架植草皮护坡。4.2.5 与城镇规划的关系站址位置已与规划部门沟通确认，与城市规96、划无冲突。已取得规划部门的协议。4.2.6 矿产资源经调查，站址范围内地下均没有可开采的矿产资源，对站址安全稳定无影响。已取得国土部门的协议。4.2.7 历史文物经核查，站址地下无文物，无文化遗址、古墓等。已取得文物部门的协议。4.2.8 邻近设施经核查，站址对通信无干扰，附近无其他军事设施、通信电台、风景区、飞机场等。4.3 站址的拆迁赔偿情况需对站址占地区域内的林地及耕地进行补偿，站址区域内需要移坟6座。4.4 出线条件110kV本期出线两回，均向西出线，接线路新宝线位于站址北侧约120m,出线方便。4.5 水文气象4.5.1 水文条件站址区域海拔高度在487.3m526.2m之间，最大高97、差40m。变电站场区位于山坡坡脚处，站址区域地势南部高，北处低，场地不受雨水汇流影响，可不考虑内涝。五十年一遇洪水位为497.4m，场平设计标高498.5m，场平高于50年一遇洪水位。4.5.2 气候条件4.5.2.1 常规气象条件XX县属中亚热带山地湿润气候，四季分明，热量较足，雨量充沛，水热同步，温暖湿润；夏无酷暑，冬少严寒，垂直差异悬殊，立体气候特征明显，小气候效应显著。年平均气温14.216.4，无霜期在234290天之间，日照1305.8小时。年均降水量1365.9毫米。气象台累年气象统计成果：站址采用XX县气象站为国家基准站，建站时间超过了50年，资料精度可靠，有较强的参照性。气象98、站基本情况及特征值见下表：表4.5-1 XX县气象站累年各气象要素统计表项 目年 值备 注年平均气压（hpa）977.8平均气温()16.4极端最高气温()40.71971.8.29极端最低气温()-13.71977.1.30平均相对湿度（%）79.0最小相对湿度（%）12.0 1992.11.23年平均降水量(mm)1358.9最大日降水量(mm)379.11997.06.07年平均蒸发量(mm)1281.7平均风速(m/s)1.3最大风速(m/s)10.9年平均雷暴日数63.64.6 工程地质及水源条件4.6.1 站址区域地质及地震地质站址区域大地构造格局隶属新华夏构造体系第三复式隆起地带99、，其级构造单元为桑植-石门早晚期新华夏系褶断带。该褶断带位于花垣张家界慈利华夏系断裂带以北，发育于震旦系三迭系地层中，呈左型雁列的褶皱群。线路经过区域地壳稳定，第四纪以来无全新活动断裂及发震断裂，无新近大型断裂活动，区域地质属构造稳定地块。据中国地震动参数区划图（GB 183062015）及建筑抗震设计规范（GB50011-2010）（2016版），线路沿线地震动峰值加速度为0.05g，抗震设防烈度为度。设计地震分组为第一组，地震动反应谱特征周期为0.35s。4.6.2 站址不良地质作用及矿产、文物古迹分布情况4.6.2.1 不良地质作用根据地质资料变电站站址内地质条件好，无滑坡、土洞等影响站100、址稳定的不良地质现象。4.6.2.2 矿产及文物古迹分布情况站址区域内未发现具有开采价值矿藏分布，也未见明显的含矿地层及采空区。拟选站址范围内地表未发现重大有价值的文物古迹。4.6.3 岩土工程条件1）地形地貌站址区域海拔高度在487.3m526.2m之间，最大高差40m，属丘陵地貌单元，微地貌主要表现为缓丘、水田。2）地层与岩性根据收集资料、工程地质调查、钻探等揭露，场地内分布的地层自上而下依次描述如下： 植被土（Q4）：灰褐色，主要由粘性土组成，含植物根系；该层厚度一般为0.50.8m，场地均有分布。-1粉质粘土（Q4dl+el）：黄褐色，可塑状，主要成分以粘粒为主,该层埋深0.5m，层厚101、1.02.0m。主要分布于场地东北角水沟附近。-2粉质粘土（Q4dl+el）：红褐色，硬塑状，主要成分以粘粒为主,一般埋深0.5m水沟附近埋深1.52.0m，层厚一般02.0m，场地大部分区域均有分布。强风化泥质粉砂岩（K）：砖红色，粉砂质结构，层状构造，泥质胶结。岩芯呈柱状，节长5-15cm，手捏易碎，裂隙发育，遇水易软化崩解。该层埋深为0.52.5m，层厚一般为1.02.5m，整个场地均有分布。中等风化泥质粉砂岩（K）：紫红色，粉砂质结构，层状构造，泥质胶结。岩芯呈柱状，节长20-30cm，锤击声脆，裂隙较发育。埋深为1.54.5m，层厚一般大于10m。参考当地建筑经验类比，建议站址内地基102、土主要物理力学性质指标见表4.6-1和表4.6-1。表4.6-1 地基土主要物理力学性质指标表地层主要物理力学性质指标承载力特征值(kPa)备注重度(kN/m3)孔隙比压缩系数(MPa-1)抗剪强度凝聚力(kPa)内摩擦角()-1粉质粘土19.20.7200.322215150-2粉质粘土19.00.6950.273018250强风化泥质粉砂岩20.0300中等风化泥质粉砂岩21.0700表4.6-2 泥浆护壁钻（冲）孔灌注桩桩基参数地层极限侧阻力qsik（kPa）极限端阻力qpk（kPa）-1粉质粘土60-2粉质粘土90-强风化泥质粉砂岩1501500中等风化泥质粉砂岩18020003）基础103、持力层的选择及基础形式的建议植被土：含大量植物根系，工程力学性质差，基本为松散状态，建议清除或做压实处理。-1粉质粘土：可塑，埋深为0.5m，层厚为1.02.0m，主要分布于溪沟附近，工程力学性质一般，建议压实处理。-2粉质粘土：硬塑，一般埋深0.5m水沟附近埋深1.52.0m，层厚一般02.0m，场地大部分区域均有分布，工程力学性质较好，可作为各建（构）筑物浅基础持力层。强风化泥质粉砂岩：该层埋深为0.52.5m，层厚一般为1.02.5m，整个场地均有分布，工程力学性质良好，可作为各建（构）筑物基础持力层。中等风化泥质粉砂岩：埋深为1.54.5m，层厚一般大于10m，整个场地均有分布，工程力104、学性质很好，可作为各建（构）筑物基础持力层。根据设计所提资料，本站址场地场平标高为498.5m，变电站北侧区域主要为填方区；变电站南侧区域主要为挖方区。挖方区域：挖方厚度为0.5-14.0m，建议在这个区域的各建（构）筑物采取条形基础或独立基础等浅基础形式，以强风化泥质粉砂岩或中等风化泥质粉砂岩为基础持力层。填方区域：填方区域回填厚度0.511.0m。场平前先清除植被土，再用合格土石料回填至场地初平标高，按规范要求分层压实，压实系数不应小于0.94，然后采钻孔灌注桩基础，以强风化泥质粉砂岩或中等风化泥质粉砂岩为基础持力层。主控楼及消防水池等基础同时跨越挖填方区域的建筑物，建议同一建筑物采用统一105、基础形式。回填碾压如果在雨季施工，很难确保碾压质量，建议场平回填施工在非雨季进行。4）水文地质条件站址区为丘陵地貌单元，上部第四系地层中地下水类型为孔隙潜水，下部基岩中地下水类型为基岩裂隙水和溶隙水。孔隙潜水补给来源主要为大气降水。基岩裂隙水及溶隙水主要补给来源为上部的孔隙潜水经裂隙渗流补给。本次勘察期间10m深度内无地下水。根据现场调查，站址以北约100m处为XX大道，规划有自来水管道，本站考虑接入XX大道自来水管网，满足站内生产生活用水。5）土壤电阻率 站址区场地粉质粘土层土层土壤视电阻率值为5001000m；泥灰岩土壤视电阻率值为50007000m。6） 结论与建议1）站址区域内地震动峰106、值加速度为0.05g，地震基本烈度为6度，地震分组为第一组，地震动反应谱特征周期为0.35s，场地类别为类，为对建筑抗震一般地段。（2）站址所处区域为剥蚀残丘地貌单元，微地貌表现为丘陵、水田，高程约在488528m。（3）站址内的地下水类型主要为基岩裂隙水，埋藏一般大于10m，对基础开挖和施工无影响。（4）进场道路横穿过山间小溪沟，对该溪沟的排洪有很大影响。因此进站公路底部应铺设足够的涵管，以确保平时及暴雨季节洪水的泄洪畅通；同时进站公路的迎水面应采取防冲刷措施。（5）建议变电站的施工、消防用水，在此溪沟中修建蓄水池取水，沉淀净化后使用。繁荣村已接通县城的自来水管网，消防用水、生活用水和饮用水107、可至XX县繁荣村自来水管接引，站址距离繁荣村九组约500m。（6）场地内地基土对混凝土结构具微腐蚀，对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀；地下水对混凝土结构具微腐蚀，对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀。 （7）本站址场地场平标高为498.5m，变电站站址北侧及进站道路为填方区，站址南侧为挖方区。挖方区建筑物可采用采取钢筋混凝土交叉条形基础或独立基础等浅基础形式以强风化泥质粉砂岩或中等风化泥质粉砂岩为基础持力层（8）填方区场平前先清除植被土，再用合格土石料回填至场地初平标高，按规范要求分层压实，压实系数不应小于0.94，然后采钻孔灌注桩基础，以强风化泥质粉砂岩或中等风化泥质粉砂岩为基础持力层。（9）主控楼108、及消防水池等基础同时跨越挖填方区域的建筑物，建议同一建筑物采用统一基础形式。（10）回填碾压如果在雨季施工，很难确保碾压质量，建议场平回填施工在非雨季进行。（13）各岩土层建议挖方边坡坡率值为：粉质粘土，H 5m， 坡率为1:1.001:1.25。强风化泥质粉砂岩， H 8m， 坡率为1:0.751:1.00。中等风化泥质粉砂岩， H 8m， 坡率为1:0.501:0.75；8m H 15m， 坡率为1：0.751:1.00；15mH 30m的坡率为1:1.001:1.50。（14）填方边坡高为0.510.0m，建议填方边坡采用放坡法加挡墙支护法处理，挡墙基础置于下伏基岩上。填方边坡坡率应为1109、:1.501:1.75。高填方边坡56m处设置马道。（15）站址南侧开挖后，形成15-27m的高边坡，宜分级放坡，中设马道，建议适当采取措施进行护面，如挂网锚喷，钢筋混凝土格构，格构间种植草皮。坡顶、底设截、排水沟，马道内侧设排水沟，坡底建议浆砌毛石混凝土矮墙。（16）场地植被土和粉质粘土的视电阻率，为350800m；下伏基岩的视电阻率为10001500m。（17）场地整平时，将有大量的挖、填土方量，晴天应洒水以减少空气中的扬尘，以免影响行人及周围居民的正常生活。（18）泥质粉砂岩岩体破碎，易崩落掉块，基坑开挖时应采取相应的支护措施。基坑开挖后应及时浇筑，防止暴晒或长时间置放，防止雨水浸入基坑110、。（19）场地整平时，应采取环境保护措施，不破坏场地外的原始生态环境，同时场平时弃土较多，应合理堆放弃土，不可随意堆填、占用场地外田地及堵塞进站道路处水沟。（20）施工开挖过程中若发现局部与所提资料有出入，请及时通知设计人员到现场进行施工验槽。4.7 土石方进站道路与规划XX大道的引接，按场区土方量的自平衡，站址场平标高暂定为498.5m，站址位置地势较高，不受洪水威胁。按户内站及户外站两个布置方案进行对比：方案一：按全户内变电站设置，站区南北总长42.6m，东西总长90.7m。围墙内总占地面积3864m2。土石方工程量(含进站道路)为挖方为19700方，填方为30300方，建构筑物基础和沟槽111、余土约为1000方，需弃土1800方。方案二：按敞开式变电站设计，站区南北总长65m，东西总长70m。围墙内总占地面积4550m2。土石方工程量(含进站道路)为挖方为69599方，填方为26327方，基础和沟槽余土约为1500方，需弃土4494方。表4.7-1 站址建设方案征地、拆迁及土石方工程对比表站区主要技术经济指标表序号项 目单位数 量备 注方案一方案二1站址总用地面积hm21.07271.41051.1站区围墙内用地面积m2386445501.2进站道路用地面积m2341434141.3其他用地面积m2482673952进站道路长度(新建)m97.397.33挡土墙m326004160112、4站外排、截水沟 m55012005站内主电缆沟长度m522756站内外护坡面积m27100100007站址总土石方量挖 方m31970069599填 方m330300263278站区道路面积m29745809总建筑面积(本期)m21092.7488.310站区围墙长度m266.6270大砌块砌体11直径800mm旋挖桩m367040012C15毛石混凝土m220090013站内碎石地坪m211322468 最终结合XX县政府意见、城市规划要求、平面布置方案比较，最终采用方案一，变电站按全户内站设计，采用湖南省典设A2-4方案进行最终的场地布置。4.8 进站道路和交通条件4.8.1 进站道路站113、址周围没有已经形成的城市道路，站址北侧为XX县规划的XX大道，现在还未开工建设，XX大道建设周期为2018年5月2019年9月。进站道路长约97.3m。规划XX大道与进站道路引接点路面标高为505.585m，变电站场平标高为498.5m，进站道路坡度小于8%。根据测量地形，进站道路路面标高与路径的自然标高高差较大，最大处达12m，需要大量填土做路基，根据地质勘测资料，填土边坡1:1.5放坡，边坡采用浆砌块石骨架骨架植草皮护坡。4.8.2 大件设备运输大件运输可采用铁路公路联合运输方案，主变出厂后经铁路运输至吉首市，经城市道路运抵站址，沿途无影响大件运输的桥梁、涵洞、空中障碍等情况存在，主变大件114、运输条件便捷，交通条件较好。4.9 站用电源施工电源由留芳村10kV支线T接，长度2km，采用JL/G1A-70/10钢芯铝绞线。4.10 站址环境站址周边无其他大的污染源。4.11 通信干扰变电站的建设、运行不会对周边通信设施产生大的不利影响。4.12 施工条件站址附近多为山地，高低起伏较大，只有规划XX大道修建完成后，施工机具才具备进场条件。4.13 站址方案比较及推荐意见XX县留芳村李子堡，站址符合城市规划，不占用基本农田，为繁荣110kV变电站唯一站址。4.14 签署协议情况本次选址当地有关政府部门、单位对站址签署意见情况见表4.14-1。表4.14-1 有关政府部门、单位对站址签署意115、见情况序号签 署 单 位主 要 内 容1XX县国土规划局原则同意站址位置，站址在XX大道规划红线外20m。2XX县国土局原则同意，需根据有关规定要求进行压矿评估。3XX县林业局原则性同意，按有关规定办理砍伐手续 5、 变电站工程设想5.1 方案比选5.1.1 比较方案的提出根据本工程的电压级数、建设规模、电气主接线、进出线方向等工程具体技术条件，在2016年版国网通用设计方案中进行了全面比对和筛选，最终设计了两个比较方案（附图4、5）：方案1：以110-A2-4方案为基础，根据本工程的实际建设规模、进站方向等具体情况进行优化后形成。方案2：以110-C-8方案为基础进行修改，按110kV 户外116、AIS站建设（110k采用户外AIS设备）。5.1.2 技术经济综合比较表5.1-1 变电站设计方案技术经济综合比较表方 案项 目方案1方案2电气主接线110kV：单母线断路器分段。10kV：单母线。同方案1电气总平面及配电装置主变：户内布置110kV配电装置：户内GIS，电缆出线10kV配电装置：户内开关柜，电缆出线主变：户外布置110kV配电装置：户外AIS，架空进出线10kV配电装置：户内开关柜，电缆出线总建筑面积m21092.7488.3围墙尺寸m90.742.67065围墙内占地面积m238644550站址总用地面积hm21.07271.4105进站道路用地面积hm20.34140.117、3414进站道路长度m97.397.3站内外挡土墙体积m326004160站内外护坡面积m2710010000站址土（石）方量m3挖方：19700（土石比3:7）填方：30300挖方：69599（土石比3:7）填方：26327购土m3124001856地基处理（毛石混凝土）m3200900站内混凝土道路面积m2974580站区围墙长度m266.6270站外排水管长度m240240碎石地坪面积m211322468站外排水沟长度m5601200供电可靠性高较高运行灵活性高较高1. 通用设计利用率方面：方案一与国网及省公司110-A2-4方案基本相符，方案二为110-C-8方案基础上修改。2.电气主118、接线：两方案相同，均简单清晰、运行灵活、供电可靠性较高，有利于调度运行。3.电气总平面布置及配电装置：（1）本工程站址位于XX县规划的XX新区与高铁新区中间，处于规划的XX大道南侧约60m处，由于此区域地势较高，若变电站尺寸过大会造成土方量加大，从而增加工程造价。方案一采用110-A2-4方案，采用全户内布置，围墙内尺寸为90.7m（东西向）*42.6m（南北向），有效降低了占地面积，更能适应站址区域地势情况。方案二采用非通用设计，围墙内尺寸为70m（东西向）*65m（南北向）。较方案一增加686.18m2占地面积，大大增加工程投资，适应性差。（2）方案一和方案二在10kV高压室设计完全一致。119、（3）从技术上相比方案一供电可靠性相对略高。4.设备安装：与方案二相比，方案一的设备安装周期短，节约施工工期。5.设备运维：与方案二相比，方案一的设备运行可靠性更高，缩短了运维检修的次数及时间。6.土建：方案二与方案一相比：围墙内面积多1368m2，增加了土建方面的工程量及投资。 5.1.3 结论综上，在两个建设方案中，技术方面，方案一供电可靠性较高，在设备安装、运维方面较为繁琐，在通用设计利用率方面，方案一最优。方案二采用非通用设计，110kV采用户外AIS设备，占地面积大，供电可靠性、对场地的适应性都较差。经与XX供电公司发策、建设、运检等相关职能部门分析权衡之后，设计推荐方案一。以下以方120、案一为准，详细介绍变电工程设想。5.2 电气一次5.2.1 方案比较本方案参照国网湖南输变电工程通用设计110（66）kV智能变电站分册（2016年版）110-A2-4方案执行，并结合本工程的实际情况在原方案的基础上进行了适当的调整，本站按智能变电站设计。工程方案与通用设计110-A2-4方案差异对比表：表5.2-1 工程方案与通用设计110-A2-4方案差异对比表类型110-A2-4方案可研设计备注主变规模远景350MVA本期150MVA远景350MVA本期150MVA主变容量一致出线回路110kV远景3回/本期3回远景3回/本期2回出线规模少许变化10kV远景36回/本期12回远景36回/121、本期12回电气主接线110kV远景扩大内桥接线/本期扩大内桥接线远景单母线断路器分段接线/本期单母线断路器分段接线接线型式不一致10kV远景单母线断路器分段/本期单母线接线远景单母线断路器分段/本期单母线接线与通用设计保持一致110kV、35kV和10kV线路避雷器110kV线路间隔装设避雷器110kV线路间隔装设避雷器与通用设计保持一致10kV站用变压器1号站用变压器设于10kV I段母线上，2号站用变引接至站外电源，采用户内干式站用变1号站用变压器设于10kV I段母线上，2号站用变引接至站外电源，采用户内干式站用变根据现场实际，需将1回10kV施工电源引入站内，作为备用站用变电源避雷针屋122、顶避雷带屋顶避雷带与通用设计保持一致无功补偿并联电容器远景3(4.8+3.6)Mvar/本期1(4.8+3.6)Mvar远景3(4.8+3.6)Mvar/本期(4.8+3.6)Mvar与通用设计保持一致电容器组布置电抗器采用干式铁芯电抗器电抗器采用干式铁芯电抗器与通用设计保持一致围墙内占地面积86m37m=3182m290.7m42.6m=3863.82m2根据最新消防规范调整5.2.2 电气主接线1）110kV电气接线根据系统接网方案，本站建设规模为：最终3回110kV出线，3台主变。通用设计110-A2-4方案中110kV侧为扩大型内桥接线，每台主变对应一段母线，每条母线上带有1回110k123、V线路，共设置2组桥开关。正常运行时桥开关断开运行，线路故障或其中1台主变故障时桥开关闭合，由1回线路同时为2台或3台主变提供电源。根据XX地区接网情况，该变电站作为XX县的供电电源点，存在环网或转带负荷的可能，此时2组桥开关均需要闭合状态才能实现，失去了2组桥开关的原本作用，转变为单母线方式运行。而较之单母线接线，增加了2组设备及投资，同时增加了故障点，所以本站将110kV侧接线方式进行适当优化。根据规程35kV110kV变电站设计规范中“3.2.3 35kV110kV电气接线宜采用桥形、线路变压器组或线路分支接线、单母线或单母线分段的接线。”的相关规定，同时考虑穿越功率及负荷转带的需要，本124、工程110kV采用单母线分段接线。本期2回110kV电缆出线，1回主变压器进线，远期3回110kV电缆出线，3台主变压器进线，并具备远期扩建可能性。2）10kV电气接线最终36回电缆出线，3回主变压器进线，采用单母线断路器分段接线；本期12回电缆出线，1回主变压器进线，采用单母线接线，装设母线分段隔离柜及1组母线设备。在段母线上建设1台站用变柜、1台母线设备柜及1台分段隔离柜（暂时作为站外电源引接）。4）中性点接地方式a）110kV中性点接地方式110kV中性点采用直接接地方式，为了满足系统不接地运行方式的要求，在中性点装设隔离开关及相关过电压保护装置。b）10kV中性点接地方式根据站址10k125、V出线走廊情况及政府规划，10kV侧全程采用电缆出线，每台主变共有12回出线，每回长度按4km估算，10kV系统单相接地故障电容电流：10kV电容电流总计93.9A。根据电气一次设备手册，变电所增加的接地电容电流值10kV增加16%。故本期10kV侧段母线上电容电流为108.9A。根据GBT 50064-2014 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合第3.1.3条规定，3kV10kV电缆线路构成的系统单相接地故障电容电流不大于10A时，可采用中性点不接地方式，单相接地故障电容电流大于10A时，宜采用中性点接地方式，根据计算结果，本期10kV侧配置消弧线圈成套装置，本期建设1套，远期共3套。消弧线126、圈容量消弧线圈选用1000kVA，站用变按200kVA考虑，接地变总容量为1200kVA。5.2.3 主要电气设备选择5.2.3.1 短路电流计算根据XX地区电网情况，结合当地35kV及以上网络计算得出110kV侧短路电流如下：110kV母线三相短路电流单相短路电流新城110kV变电站10.59.8繁荣110kV变电站9.99.4宝塔110kV变电站10.19.7根据系统专业相关计算：XXXX繁荣110kV输变电工程110kV侧正序短路阻抗值为0.0505，经换算标么值为：0.0505/132=0.0003825;主变电抗标幺值为：考虑10kV正常情况下为分列运行，平时分段开关处于断开状态，只127、有当一台主变故障，需要转带负荷时分段开关闭合，所以10kV侧短路电流计算如下：Xd*=0.29+0.0003825=0.2903825Id*=1/0.2903825=3.44Id=3.44*5.5=18.92kA综上所述：本工程110kV电气设备短路电流水平按40kA进行选择，10kV电气设备短路水平按31.5kA进行选择。5.2.3.2 对侧间隔设备校验根据系统接网方案，本工程将110kV新城宝塔线“”接入本站，本期只建设“”接段，主线路部分无改动。仅需要对端变电站相应间隔电气设备参数进行核对。本工程主线路段均为LGJ-185型钢芯铝绞线，新建线路均为LGJ-300型钢芯铝绞线，对端变电站各128、对应间隔内电气设备参数如下：变电站名称电气设备参数断路器隔离开关电流互感器出线避雷器宝塔变126kV，2000A，40kA126kV，2000A，40kA2*300/5A，0.2S/5P30Y10W-102/266新城变126kV，2000A，40kA126kV，2000A，40kA2*400/5A，0.2S/5P30Y10W-102/266经核对，对端变电站对应间隔设备均能满足本期扩建要求，所以本期不需更换。5.2.3.2 主要电气设备选择1）主变压器选择110kV主变压器选用低损耗、检修周期较长的三相双绕组油浸自冷式有载调压变压器。表5.2-2 主变压器的选型及主要技术参数项 目参 数型式129、户内、高压侧有载调压、油浸式、低损耗、三相双线圈容量50/50MVA额定电压11081.25%/10.5kV接线组别YN, d11阻抗电压UK=17%冷却方式ONAN套管TA高压侧中性点套管100300/5A，5P30/5P302）中性点成套装置选择 表5.2-3 中性点成套装置参数选择结果表设备名称型号及主要参数数量中性点成套装置隔离开关：GW13-72.5W/630A 1台电流互感器：LZZBJ-10 100300/5A 5P30/5P30 1台避雷器：YH1.5W-73/173 1台2）110kV电气设备选择110kV电气设备选用GIS成套装置。额定开断电流为40kA，动稳定电流峰值10130、0kA。110kV主要设备选择结果见表5.2-4。表5.2-4 中性点成套装置参数选择结果表设备名称型 式 及 主 要 参 数本期数量110kV GIS主母线载流量3150A，单母线分段15m(单相长)110kV主变进线间隔GIS断路器CB：UN=126kV，IN=3150A，IK=40kA1套电流互感器CT：2300/5A，抽头2150/5A，5P30/5P30/0.2s/0.2s，3台隔离开关DS：UN=126kV，3150A，40kA/3s，3组接地开关ES：100kA(动稳定电流)，2组快速接地开关FES：100kA(动稳定电流)，1组带电显示装置VD：A，B，C相各1只电缆连接终端，131、3支110kV出线间隔GIS断路器CB：UN=126kV，IN=3150A，IK=40kA2套电流互感器CT：2600/5A，抽头2300/5A，5P30/0.2s/0.2s，3台隔离开关DS：UN=126kV，3150A，40kA/3s，3组接地开关ES：100kA(动稳定电流)，2组快速接地开关FES：100kA(动稳定电流)，1组单相电压互感器：，1台带电显示装置VD：A，B，C相各1只电缆连接终端，3支氧化锌避雷器 102/266kV ，3台110kV分段间隔GIS断路器CB：UN=126kV，IN=3150A，IK=40kA1套电流互感器CT：2600/5A，抽头2300/5A，5P132、30/0.2s，3台隔离开关DS：UN=126kV，3150A，40kA/3s，2组接地开关ES：100kA(动稳定电流)，2组110kV母线设备间隔GIS断路器CB：UN=126kV，IN=3150A，IK=40kA2套隔离开关DS：UN=126kV，3150A，40kA/3s，1组接地开关ES：100kA(动稳定电流)，1组快速接地开关FES：100kA(动稳定电流)，1组电压互感器：，3台4）10kV电气设备选择选用金属铠装移开式户内交流金属封闭式开关柜，柜中设备选用固封极柱式真空断路器、干式电流互感器、干式电压互感器、交流无间隙金属氧化物避雷器。表5.2-5 10kV主要电气设备的选型133、及主要技术参数名称型号额定电压（kV）最高工作电压（kV）额定电流（A）开断电流（kA）额定热稳定电流（kA）动稳定电流峰值（kA）断路器(主变进线回路)固封极柱式真空断路器1212315031.531.5/4s80断路器(出线、电容器、站用变)固封极柱式真空断路器1212125031.531.5/4s80电流互感器(主变进线回路、分段)干式10122160031.5/4s80电流互感器（电容器回路）干式1012230031.5/4s80电流互感器（出线回路）干式1012230031.5/4s80电流互感器（站用变回路）干式1012210031.5/4s80母线电压互感器干式10125）10k134、V并联电容器装置并联电容器补偿装置采用室内构架式成套装置（TBB10-4800/200-AKW、TBB10-3600/200-AKW各1组），电容器组、干式铁芯电抗器、放电线圈、氧化物避雷器、隔离开关等设备由厂家成套供货。电容器组选用无重燃的固封极柱式真空断路器进行投切。表5.2-6 无功补偿装置参数选择结果表设备名称型号及主要参数TBB10-4800/200-AKWTBB10-3600/200-AKW电容器型号：BAM11/3-200-1W干式铁芯电抗器型号：CKSC-10/80-5放电线圈：FDGE2-11/3-1.7-1W隔离开关型号：GW4-12/1250（D）氧化锌避雷器：YH5WR135、-17/456）接地变兼站用变压器10kV站用变压器选用户内干式变压器，参数为S11-1200/10-200/0.4。5.2.4 导体选择各电压等级的导体，在满足动稳定、热稳定、电晕和机械强度等条件下进行选择，母线允许载流量按发热条件考虑。规划远景110kV母线最大穿越功率为111MVA，10kV母线最大穿越功率按1.1倍主变压器容量计算。5.2.4.1 导体选择原则a) 母线的载流量按系统规划要求的最大通流容量考虑，按发热条件选择导线截面。b) 主变压器进线的导线截面按主变压器事故过负荷1.05倍容量选择。c) 各级电压设备引线按回路通过的最大电流选择导线截面，按发热条件校验。5.2.4.2136、 导体选择结果表5.2-8 各级电压导体计算选择表电压（kV）回路名称回路最大工作电流（A）选用导体型号载流量（A）110母线583GIS母线3150出线5833x（YJLW03-64/110-1x630）935主变压器进线2763x（YJLW03-64/110-1x400）68510母线28872（TMY-12510）3091主变压器进线28872（TMY-12510）3091电容器进线208YJV22-10-3150400接地变进线37YJV22-10-3953105.2.5 全站电气总平面布置方案根据本站建设规模及现场实际情况参照，本站采用国网湖南输变电工程通用设计110（66）kV智能137、变电站分册（2016年版）110-A2-4方案修改而成，本站110kV配电装置采用户内布置，位于建筑物西南角，向西出线。10kV配电装置采用户内布置，位于建筑物北侧，经电缆沟从站址北侧延伸至站外。主变压器布置建筑物南侧，西侧紧邻110kV配电装置室。无功补偿装置布置在建筑物东侧。进站公路由站区北侧进入。5.2.6 高压配电装置型式选择1）110kV配电装置110kV配电装置采用户内GIS单列布置。2）10kV配电装置根据系统规划远景10kV馈线为36回，无功补偿容量为2（3.6+4.8）Mvar并联电容器。10kV配电装置采用户内高压开关柜双列布置，采用电缆出线。主变压器10kV侧进线以绝缘铜138、排引入10kV配电装置开关柜。5.2.7 过电压保护及接地5.2.7.1 绝缘配合及过电压保护根据湖南省污区分布图，本工程所址位于d级污秽区，故主要设备选择均按d级污秽考虑。繁荣变 图5.2-1 污区分布图根据短路电流计算结果及国家电网公司标准化建设成果（输变电工程通用设计、通用设备）应用目录（2016版），110kV侧设备短路水平按40kA考虑，10kV侧设备短路水平按31.5kA考虑，110kV户内电气设备爬电比距按25mm/kV， 10kV户内设备爬电比距按20mm/kV 考虑。本站一次设备通过附加智能组件实现设备智能化，智能组件安装于智能组件柜，柜体随一次设备提供。所有物料均选用国家电139、网公司集中规模招标物资采购标准中的标准物料。电气设备的绝缘配合，参照国家行业标准GBT500642014交流电气装置的过电压保护和绝缘配合确定的原则进行。各级电压等级的氧化锌避雷器按GB 10322000交流无间隙金属氧化物避雷器及DL/T 8042002交流无间隙金属氧化物避雷器的使用导则中的规定进行选择。1）110kV每段母线各装设1组Y10W-102/266型氧化锌避雷器，各馈线出线侧装设1组Y10W-102/266型氧化锌避雷器。2）10kV每段母线各装设1组YH5WZ-17/45型氧化锌避雷器，各馈线出线侧装设1组YH5WZ-17/45型氧化锌避雷器。3）10kV电容器组装设1组YH140、5WR-17/45型氧化锌避雷器。4）主变10kV侧出口装设1组YH5WZ-17/45型氧化锌避雷器。5.2.7.2 全所防直击雷保护为了避免变电站内的建（构）筑物及电气设备遭受直击雷的袭击，变电站采用在屋顶敷设避雷带构成全站防直击雷保护。5.2.7.3 接地全站接地采用以水平敷设接地极为主，辅以垂直接地极的混合接地网，水平接地极埋深约为0.8m。综合考虑热稳定要求和腐蚀影响，本工程主地网和设备接地引线均选用304铜排，电缆沟内敷设304铜排作为屏蔽控制电缆及端子箱接地用。另外，采用304铜排敷设等电位接地网，即在主控制室、保护室、敷设二次电缆的沟道、就地端子箱及二次设备室屏、保护屏柜下等处，141、敷设与主地网紧密连接的等电位接地网。根据地址报告，场地地层岩性从上至下描述如下： 植被土：层厚约0.4m，含较多植物根系，工程性质差，建议清除。粉质粘土：黄褐色，硬塑，稍湿，层厚一般大于10m（视电阻率值为5001000m）。粉砂岩（）：为奥陶系下统大湾组地层，灰色，薄中厚层状，岩质为硬岩，岩溶稍发育，以隐伏基岩形式分布。埋深较深，一般大于10m（泥灰岩土壤视电阻率值为50007000m）。根据本工程勘测报告“站址区场地粉质粘土层土层土壤视电阻率值为5001000m；泥灰岩土壤视电阻率值为50007000m。”所以本工程按1000.m考虑。变电站接地装置以水平接地体为主，在避雷线、避雷针、避雷142、器工作接地等处，设集中接地装置以加强散流。本工程入地电流4.385kA(本站最大单相短路电流为9.4kA)，主地网的接地电阻估算值为9.02。接触电势要求值为R0.51，跨步电势要求值为R3.5。从计算可知，主地网的接地电阻估算值不满足接触电势和跨步电势的接地电阻要求，因此本工程需要采取降阻措施。目前，常用的降阻，措施有引外接地、深井接地、离子接地极等。考虑到：本站位于湖南城区，实施向外扩网降阻有太多不确定因素，场地地下主要为砂岩，无地下水。因此，本工程推荐采用斜井及离子接地极进行降阻。本站计划在站内打6数口30m接地斜井进行降阻，井内灌注离子缓释剂按400 *m估列，根据公式计算得每口深井电143、阻约为11.11。斜井完成后本站电阻约为2.02 。随后敷设离子接地极，根据计算，敷设39根离子接地极后可将本站电阻将至1 ，此时满足跨步电势接地电阻要求。最后考虑全站铺设碎石，铺设碎石后接触电势差允许电阻R=1.17 ，满足接触电势允许电阻要求。（2）二次等电位接地网按照反措要求，在二次设备室、高压室及室内外二次电缆沟敷设等电位接地铜网。5.2.8 站用电及照明1）站用电系统1）供电方案根据电力行业标准220500kV变电站站用电设计技术规程（DL/T 51552002），本工程规划采用两台低耗节能型干式变压器，布置在10kV配电装置室，每台变压器按全站计算负荷选择，接线采用Dyn11联接组144、别。考虑10kV施工电源由站址北侧新水10千伏线45号杆搭火，线路长度约为2km，施工变压器按租用考虑。变电站建设完毕后该10kV施工电源引接至站内#2站用变，作为站内备用电源，待其他变压器建成后拆除。2）照明全站正常照明电源来自站用配电屏，照明电压为交流380/220V，采用TN-C-S系统。全站照明采用正常照明、疏散照明和备用照明三种方式。正常照明由低压配电屏供给，照明电压为交流220V，全站设置4个照明箱。二次设备、10kV配电室均设置有备用照明，其电源来自直流屏。二次设备室内通道及出口，10kV配电室通道及出口均设置疏散照明。10kV配电室、二次设备室照明采用防水防尘防腐全塑荧光灯，卫145、生间和厨房及各室出口灯具选用圆盘吸顶灯。二次设备室的备用照明选用交直流两用的吸顶灯，10kV配电室的备用照明选用交直流两用的防水防尘防腐全塑荧光灯。站内一般场所照明采用就地集中控制方式。在各级电压配电装置处设有检修电源箱，检修电源的供电半径不大于50m，检修电源引自站用配电屏，电压为交流380V/220V。5.2.9 电缆、光缆敷设及防火户外电缆采用电缆沟和穿管敷设方式，电力电缆和控制电缆考虑敷设在不同侧支架上，其中站用电源、电容器及10kV出线等大截面电力电缆采用直埋或专用电缆沟敷设方式。光缆采用穿管敷设、电缆沟敷设、槽盒敷设等敷设方式。变电站拟在通向二次设备室、墙孔及盘底开孔采取有效阻燃的146、封堵处理，在主要回路的电缆沟中的适当部位设置阻火墙，在动力电缆与控制电缆沟交叉处采用防火隔板进行分隔，在靠近含油设备（主变压器和电压互感器）的电缆沟盖板予以密封处理。电缆防止火灾延燃措施按有关规程及反措要求实施。5.3 电气二次本期工程设计分为两套方案，第一套方案为户内GIS，第二套方案为户外AIS，下面会按照章节依次介绍每套方案设计内容。5.3.1 变电站自动化系统5.3.1.1 二次控制方式（方案一、二通用）繁荣110kV变电工程为新建模块化智能变电站工程，按国家电网公司输变电工程通用设计110kV（66）kV智能变电站模块化建设（2016年版），国调中心关于印发变电站二次系统和设备有关技147、术研讨会纪要的通知(调自2013185号)，Q/GDW393-2009110（66）kV220kV智能变电站设计规范，控制系统采用计算机监控系统方案，按无人值班站设计，由XX地调监控中心实现远方监视和控制。繁荣110kV智能变构建全站基于DL/T 860标准的自动化系统，体现设备智能化、采集数字化、连接网络化、信息共享化等特征，并逐步实现高级功能应用。5.3.1.2 监测、监控范围及功能（方案一、二通用）变电站自动化系统的监测、监控范围按照 DL/T 5103 执行，并在其基础上增加电源、辅助系统等信息。变电站自动化系统实现对变电站可靠、合理、完善的监视、测量、控制等功能，并具备遥测、遥信、遥148、调、遥控全部的远动功能和时钟同步功能，具有与调度通信中心交换信息的能力，实现如下功能:1）信号采集监控系统信号采集按照 DL/T 5149-2001220-500kV 变电所计算机监控系统设计技术规程执行。2）远动功能远动通信设备需要的数据直接来自数据采集控制层的I/O测控装置，并且通过站级层网络作为传输通道，远动通信设备与站内监控设备无关，主机监操作员站的任何操作和设备故障对远动通信设备都不应有任何影响。3）五防闭锁由监控系统实现全站的防误操作闭锁功能，站内“五防”功能由监控系统逻辑闭锁、电气闭锁回路、开关柜机械闭锁共同实现。4）电压-无功自动控制(AVQC)通过计算机监控系统实现电压-无功149、自动控制(AVQC)功能。5）顺序控制实现远方监控中心、变电站就地顺序控制功能，包括单间隔“运行热备用冷备用检修”状态转换操作、母线倒闸操作、变压器各侧跨电压等级操作，以及其它任意典型操作票的组合任务的操作。同时，在顺序控制过程中，监控主机通过正向隔离装置向图像监控系统主机传送顺序操作信息，实现与图像监控系统联动。6）智能告警及事故信息综合分析决策建立各类一次、二次设备状态和功能的应用模型和专家知识数据库，实现对告警信息进行分类告警、信号过滤、对变电站的运行状态进行在线实时分析和推理、自动报告变电站异常并提出故障处理指导，同时将信息提供至调度/集控主站系统。7）源端维护在保证安全的前提下，应在150、变电站利用统一配置工具进行配置，生成标准配置文件，包括变电站网络拓扑等参数、IED数据模型及两者之间的联系。变电站主接线和分画面图形，图元与模型关联，应以可升级矢量图形（SVG）格式提供给调度/集控系统。5.3.1.3 自动化系统设计原则（方案一、二通用）1）变电站自动化系统的设备配置和功能按无人值班智能模块化变电站设计。2）配置1套智能变电站一体化监控系统。一体化监控系统由站控层、间隔层、过程层设备以及网络和安全防护设备组成。3）站控层设备按变电站远期规模配置，间隔层和过程层按本期规模配置。4）站控层网络、间隔层网络、过程层网络均采用单星型以太网。110千伏过程层网络SV和GOOSE报文采用151、共网传输，保护GOOSE、SV报文采用点对点方式传输。10千伏不设置过程层网络，采用常规接线。5）站内监控保护统一建模，统一组网，信息共享，通信规约统一采用 DL/T860，实现站控层、间隔层二次设备互操作。6）变电站内信息宜具有共享性和唯一性，变电站自动化系统监控主机与远动数据传输设备信息资源共享。7）变电站自动化系统完成对全站设备的监控。8）变电站自动化系统具有与电力调度数据专网的接口，软件、硬件配置应能支持联网的网络通信技术以及通信规约的要求。9）向调度端或监控中心上传的保护、远动信息量按国调中心关于印发 750kV等4个电压等级变电站典型信息表的通知_调监2013152 号执行。10）152、变电站自动化系统网络安全严格按照电力二次系统安全及防护规定执行。11）站内具备时间同步系统管理功能。5.3.1.4 自动化系统结构（方案一、二通用）根据导则和规范的有关要求，自动化系统宜统一组网，采用DL/T 860通信标准；站内信息宜共享，保护故障信息、远动信息、微机防误系统不重复采集。站控层由监控主机兼操作员站兼数据服务器、综合应用服务器、数据网关机、网络通信记录分析系统及其他智能接口设备等组成，提供站内运行的人机联系界面，实现管理控制间隔层、过程层设备等功能，形成全站监控、管理中心，并与远方监控/调度中心通信。间隔层由保护、测量、计量、集中式处理装置等组成，在站控层及网络失效的情况下，仍153、能独立完成间隔层设备的就地监控功能。过程层由合并单元、智能终端等构成，完成与一次设备相关的功能，包括实时运行电气量的采集、设备运行状态的监测、控制命令的执行等。全站网络在逻辑功能上由站控层、间隔层及过程层网络组成。1) 站控层网络变电站一体化监控系统网络结构在功能逻辑上采用“三层两网”结构，由站控层网（站控层与间隔层共网）和过程层网络构成。站控层网络逻辑功能上覆盖站控层之间数据交换接口、站控层与间隔层之间数据交换接口、间隔层之间(根据需要)数据交换接口，传输MMS报文和GOOSE报文，采用MMS、GOOSE和SNTP三网合一方式设计。站控层采用单星形以太网络，按安全分区设置。2) 过程层网络本154、站110kV部分为单母线分段接线，110kV间隔层设备与过程层设备之间采用点对点方式传输GOOSE、SV报文。由于本站配置有故障录波，故本站过程层设置单星形以太网，GOOSE与SV共网传输，完成间隔层与过程层设备、间隔层设备之间以及过程层设备之间数据通信。10kV不设置过程层网络。GOOSE报文通过站控层网络传输。过程层网络逻辑功能上，覆盖间隔层与过程层数据交换接口。5.3.1.5 自动化系统配置变电站自动化系统由站控层、间隔层、过程层三部分组成，通过分层、分布、开放式网络系统实现连接。5.3.1.5.1 站控层设备的配置（方案一、二通用）站控层设备按远期配置。站控层负责变电站的数据处理、集中155、监控和数据通信，包括： 1）监控主机兼操作员站、数据服务器：2台。2）综合应用服务器：1台。3）数据通信网关机：I 区数据通信网关机（集成图形网关功能）2台，区数据通信网关机1台，/区数据通信网关机1台。4）其他网络设备及打印机等。主要站控层设备配置如下表所示。表5.4-1 站控层设备配置设备名称配置方案监控主机兼操作员站、数据服务器双套配置 区数据通信网关机双套配置区数据通信网关机单套配置/数据通信网关机单套配置网络打印机单套配置调度数据网设备双套配置（每套含1 台路由器、2 台交换机）二次安全防护设备2 套纵向加密装置、1 套硬件防火墙5.3.1.5.2 间隔层设备的配置（方案一、二通用）156、1）测控装置主变压器各侧及本体测控装置单套配置；110kV线路采用保护测控集成装置，110kV分段采用保护测控集成装置，110kV部分本期配置2套母线测控装置；10kV间隔采用保护、测控、计量多合一装置，10kV本期配置1套母线测控装置。2）保护装置110kV线路及分段配置单套保护（采用保护测控集成装置），主变保护采用主后一体双重化配置。 3）网络记录分析装置配置 1 套网络记录分析装置。网络记录分析装置记录所有过程层GOOSE、SV网络报文、站控层MMS报文。5.3.1.5.3 过程层设备配置（方案一、二通用）全站配置常规式互感器，110kV、主变各侧配置合并单元，实现互感器的就地采集、传输157、处理的数字化。110kV、主变各侧配置智能终端，实现就地开关、主变本体等一次设备智能化的采集、控制、传输、处理的数字化。110kV母线设备、主变本体采用智能终端与合并单元分开配置方案，110kV母线各配置1台智能终端，共配置2台合并单元，主变本体配置1台智能终端，2台合并单元。110kV线路及分段采用合并单元与智能终端集成装置，单套配置。主变高低各侧采用合并单元与智能终端集成装置，双套配置。以上设备详见设备材料清册。5.3.1.5.4 网络通信设备方案一（户内GIS）：1）站控层网络交换机站控层网络采用单星型以太网，配置3台站控层交换机（区2台、区1台），安装于数据通信网关机。2）间隔层网络158、交换机间隔层网络采用单星型以太网，间隔层设置1台MMS交换机，安装于综合数据设备柜；110kV间隔层设备配置1台间隔层交换机安装于公用测控柜；10kV间隔层设备配置1台间隔层交换机，就地安装于开关柜内。3）过程层网络交换机110kV及主变过程层GOOSE及SV网，测控及故障录波通过过程层交换机进行采样，保护直采直跳，不依赖网络。本期配置2台过程层中心交换机安装于110kV母线保护柜内。配置1台过程层交换机安装于主变保护柜内。交换机配置如下表所示。表5.4-2 交换机配置交换机数量（台）本期远期站控层站控层网络22间隔层二次设备室1210kV开关室12过程层过程层网络34合计7104）网络通信介159、质站控层和间隔层网络通信介质为室内的网络通信介质，采用网线（屏蔽双绞线），通向户外的通信介质采用光缆；过程层网络通信介质采用光缆。方案二（户外AIS）：站控层、间隔层及过程层设备配置与方案一相同。网络通信设备配置方案如下：预制舱内间隔层设置1台MMS交换机，安装于综合数据设备柜；110kV及主变过程层交换机安装于对应的保护屏内。本期配置1台过程层中心交换机安装于110kV分段保护测控及备自投屏内。表5.4-3 交换机配置交换机数量（台）本期远期站控层站控层网络22间隔层预制舱2210kV开关室12过程层过程层网络56合计10125.3.2 元件保护及自动装置5.3.2.1 主变保护（方案一、二160、通用）1）主变电量保护采用主后备保护一体化装置，按双套配置，直采直跳。2）主变非电量保护配置一套，由主变本体智能终端集成，安装于主变就地智能控制柜内，非电量保护跳主变各侧开关采用就地直接电缆跳闸，信息通过本体智能终端上送。5.3.2.2 110kV线路保护方案一（户内GIS）：1）110kV线路（至宝塔变）配置光纤差动保护装置1套，线路保护的选型需与对侧间隔相匹配。按间隔单套配置, 直采直跳，保护测控装置下放至GIS汇控柜内。2）110kV线路（至新城变）配置光纤差动保护装置1套，线路保护的选型需与对侧间隔相匹配。按间隔单套配置, 直采直跳，保护测控装置下放至GIS汇控柜内。3）110kV线路161、采用保护测控集成装置；方案二（户外AIS）：本期工程将110kV线路保护测控装置组屏安装于预制舱内，其余部分与方案一相同。5.3.2.3 110kV分段保护方案一（户内GIS）：1）110kV分段采用保护测控集成装置，按单套配置；2）本期110kV分段保护测控装置下放至汇控柜内；方案二（户外AIS）：本期工程将110kV分段保护测控装置组屏安装于预制舱内，其余部分与方案一相同。5.3.2.4 10kV元件保护（方案一、二通用）1）10kV部分配置保护测控计量一体化装置，按间隔单套配置，分散安装在开关柜上。2）10kV线路保护测控计量一体化装置12套（12回线路），10kV电容器保护测控计量一体162、化装置2套，10kV接地变保护测控计量一体化装置2套，10kV融冰保护测控计量一体化装置1套，10kV母线不配保护。3）保护具备通信管理功能，与监控系统和保护及故障信息管理子站系统通信，规约采用DL/T860，接口采用以太网。5.3.3 交直流一体化电源系统采用交、直流一体化电源系统，将所用交流电源、通信电源、直流电源、UPS电源系统一体化设计、一体化配置、一体化监控。其运行工况和信息数据能通过一体化监控单元展示并转换为DL/T 860或IEC61850标准模型数据接入自动化系统。（方案一、二通用）该系统共组屏8面，包含220V直流充电柜1面、220V直流馈电柜2面、通信电源柜1面、380V交163、流进线馈线柜2面、UPS电源柜1面、300Ah蓄电池1组。5.3.3.1 直流电源直流系统按无人值班原则设计，参照国网通用设计的基本要求。直流负荷统计和直流系统计算结果如下：序号负荷名称装置容量(kW)负荷系 数经常电流(A)事故放电时间及电流持 续随机初期1min1120min1240min5SIjcI1I2I3IR1经常负荷40.810.9110.9110.912智能控制柜40.810.9110.9110.913交流不停电电源50.813.613.64保护动作断路器跳闸1.590.84.345断路器合闸1.32166电流统计(A)21.8239.7635.4267通信负荷2.880.810164、.4710.4710.478容量计算(二次)CC1=KKI1/KC=1.439.76/1.18=47.17CC2=KKI1/KC1+(I2-I1)/KC2=1.439.76/0.334+(35.42-39.76)/0.335=148.52CR=IR/KCR=6/1.27=4.729容量计算(通信)CC1”=KKI1/KC=1.410.47/1.18=12.42CC2”=KKI1/KC1+(I3-I1)/KC2=1.410.47/0.209=70.1310容量计算(总的)CC1= CC1+ CC1”=59.60CC2= CC2+ CC2” =218.65CR=4.72CC2+CR=223.37C165、C111蓄电池容量选择(Ah)300采用220V电压，按照1套充电装置、1组蓄电池配置。蓄电池采用阀控密封铅酸蓄电池，蓄电池容量300Ah（单体2V，104只），以电池架形式布置在独立的蓄电池室。充电装置采用电力高频开关电源，整流模块按N+1冗余配置，选用520A模块。直流母线采用单母线接线，二次设备采用辐射供电方式，出线回路数应满足变电站终期规模的要求。配置微机型直流绝缘自动检测装置，具备直流绝缘监测交流串直流的测记和报警功能。5.3.3.2 不停电电源变电站配置1套交流不停电电源系统，主机单套配置，主机容量7.5kVA。UPS为变电站内计算机监控系统、保护装置及通信设备等重要二次设备提供不166、停电电源。UPS系统不自带蓄电池，直流电源由站内220V直流系统提供。5.3.3.3 所用交流电源繁荣变本期10kV配电装置配置所用变1台， 其容量均为100kVA。交流站用电系统采用三相四线制接线、380/220V中性点接地系统，采用双ATS单母线分段接线。5.3.3.4 通信电源由直流220V经DC-DC变换为48V直流给通信设备供电。DC-DC变换容量应满足通信设备远期负荷要求，DC-DC模块按N1冗余配置，选用420A 模块。5.3.4 其他二次系统5.3.4.1 全站时钟同步系统（方案一、二通用）全站配置1套全站公用的时钟同步系统，主时钟双重化配置。支持北斗系统和GPS系统单向标准授167、时信号，优先采用北斗系统，时钟同步精度和守时精度满足站内所有设备的对时精度要求。站控层设备采用SNTP网络对时方式，间隔层设备采用IRIG-B对时方式，过程层设备采用光B码对时方式。5.3.4.2 智能辅助控制系统全站配置1套智能辅助控制系统，包括图像监视及安全警卫子系统、火灾自动报警子系统、环境监测子系统（含SF6气体监测系统）、照明、采暖通风等系统的智能联动控制。不配置独立后台系统，由综合应用服务器主机实现状态监测及智能辅助系统的数据分类存储分析、智能联动功能等。5.3.4.2.1 图像监视系统方案一（户内GIS）：在本变电站设置一套图像监视系统，并将相应图像传送至监控中心或调度中心，使主168、站值班员能方便清晰的观察到变电站的一次设备运行及站内防火安全情况。图像监视系统需配置含路由功能的三层交换机。1）前端设备图像监视系统摄像头放置地点监视点个数监视对象和范围主变压器本体(室内)1变压器装置，壁装主变压器散热片(室内)1变压器装置，壁装110kV配电装置(室内)2110kV配电装置，壁装二次设备室(室内)2保护测控二次设备，壁装10kV配电装置 (室内)410kV配电装置，壁装10kV电容器区（室内）2电容器室，壁装10kV接地变区（室内）1接地变室,壁装蓄电池室（室内）1蓄电池室,壁装全景(主控楼顶)1立杆安装四周4立杆安装大门1变电站进站道路，立杆安装门禁装置1套变电站进站大门169、，主控楼门厅处因此，本期全所共需设置20个前端监视点。每个监视点配置一个摄像头或探测器，摄像头包括：摄像机、可变镜头、解码器、球型云台和防护罩，其中室外监视点应配置带风扇降温、防水、除霜、防冻的云台和防护罩。2) 控制终端 在值守室配置工业电视主机柜，含1台嵌入式硬盘录像机及1台21寸彩色显示器。 3) 信号传输本系统宜采用有线传输方式。视频信号的传输应采用双屏蔽高强度的同轴电缆，控制信号的传输采用屏蔽双绞线平衡传输。方案二（户外AIS）：1）前端设备图像监视系统摄像头放置地点监视点个数监视对象和范围主变压器1变压器装置，立杆110kV配电装置2110kV配电装置，立杆二次设备室(室内)2保护170、测控二次设备，壁装10kV配电装置 (室内)310kV配电装置，壁装预制舱2壁装10kV电容器区2无功补偿区，立杆10kV接地变区1接地变, 立杆蓄电池室（室内）1蓄电池室,壁装全景(主控楼顶)1立杆安装四周4立杆安装大门1变电站进站道路，立杆安装门禁装置1套变电站进站大门，主控楼门厅处因此，本期全所共需设置20个前端监视点。每个监视点配置一个摄像头或探测器，摄像头包括：摄像机、可变镜头、解码器、球型云台和防护罩，其中室外监视点应配置带风扇降温、防水、除霜、防冻的云台和防护罩。5.3.4.2.2 安防系统（方案一、二通用）配置1套安全防范系统，包括高压脉冲电子围栏前端、脉冲电子围栏主机、红外对171、射探测器、报警处理模块、传输网络、防盗报警控制器(报警控制主机)、告警器等，电子围栏前端布置在变电站围墙上，共设五个防区，大门进出口处配置一对红外对射探测器，从而形成一个对变电站围墙的无盲区的电子围栏监控区域。安全防范系统能与站内视频监控系统联接，实现安防报警与视频画面及站内灯光联动，完成报警后现场图像的自动切入，启动报警区域内的摄像头定位和进行录像，同时启动语音、灯光报警。5.3.4.2.3 火灾报警及控制系统（方案一、二通用）站内设置1套火灾报警及控制系统。火灾探测报警区域包括生产综合楼、各级电压配电装置及主变压器等。根据安装部位的不同，采用不同类型和原理的探测器。火灾报警控制器设在传达室172、，当有火情发生时，火灾报警控制器可及时发出声光报警信号，显示发生火警的地点。并可通过通信接口将信息送至变电站的计算机监控系统，同时还可以通过数据网远传至调度端。5.3.4.2.4 环境监测系统（方案一、二通用）站内设置1套环境监测系统。环境监测子系统包括环境数据处理单元、温度传感器、湿度传感器、SF6传感器、空调控制系统、自动通风系统等。数据处理单元布置于二次设备室，传感器安装于设备现场并告警直传。5.3.4.2.5 现场视频接入（方案一、二通用）根据（2016）472号国家电网公司关于加强工程现场视频接入扩大试点工作的通知要求，全面实施变电工程现场视频接入，项目开工即完成视频接入基建管控系统173、。本工程计列变电工程现场视频相关安装费用。5.3.4.3 微机防误闭锁系统（方案一、二通用）本站采用监控系统集成的微机防误系统。采用微机五防系统与间隔单元电气闭锁和开关柜电气机械闭锁共同实现全站防误操作闭锁。5.3.4.4 二次设备的接地、防雷、抗干扰（方案一、二通用）1）选用抗干扰水平符合规程要求的继电保护、测控及通信设备。2）二次设备室采取屏蔽措施。3）自动化系统站控层网络通向户外的通信介质采用光缆，过程层网络、 采样值传输采用光缆，能有效地防止电磁干扰入侵。4）二次设备室内部的信息连接回路采用屏蔽电缆或屏蔽双绞线。5）双套保护配置的保护装置的采样、起动和跳闸回路均采用各自独立的光/电缆。174、6）在二次设备室内，沿屏柜布置方向敷设截面不小于100mm2的专用接地铜排，并首联接后构成室内等接地网。室内等电位接地网必须4根以上、截面不小于50mm2的铜排与变电站的主接地网可靠接地。7）控制电缆选用屏蔽电缆，屏蔽层两端可靠接地。8）合理规划二次电缆的敷设路径，尽可能离开高压母线、避雷器和避雷针的接地点、并联电容器、电容式电压互感器等设备，避免和减少迂回，缩短二次电缆的长度。5.3.4.5 光缆/电缆选择采用预制线缆实现一次设备与二次设备、二次设备间的光缆、电缆标准化连接，提高二次线缆施工的工艺质量和建设效率。预制线缆应用如下：5.3.4.5.1 预制光缆方案一（户内GIS）：1）110k175、V间隔GIS汇控柜至110kV分段GIS汇控柜及主变高压侧GIS汇控柜至室内保护屏采用双端预制光缆，实现光缆即插即用。预制光缆选用铠装、阻燃型，自带高密度连接器或分支器。光缆芯数选用8芯、12芯、24芯，每根光缆备用24芯。2）二次设备室内不同屏柜间二次装置连接采用尾缆，尾缆采用4芯、8芯、12 芯规格。柜内二次装置间连接采用跳线，柜内跳线采用单芯或多芯跳线。3）除线路保护通道专用光纤外，采用缓变型多模光纤；室外光缆采用非金属加强芯阻燃光缆，采用槽合敷设方式。4）就地控制柜至舱之间的光缆按间隔、按保护双套原则进行光缆的整合， 就地控制柜与对时等公用设备的光缆不单独设置。方案二（户外AIS）：1176、）110kV及主变二次预制舱至户外智能控制柜采用双端预制光缆，预制舱内设置2面光纤集中接口柜，实现光缆即插即用。预制光缆选用铠装、阻燃型，自带高密度连接器或分支器。光缆芯数选用8芯、12芯、24芯，每根光缆备用24芯。2）二次设备预制舱内不同屏柜间二次装置连接采用尾缆，尾缆采用4芯、8芯、12 芯规格。柜内二次装置间连接采用跳线，柜内跳线采用单芯或多芯跳线。3）除线路保护通道专用光纤外，采用缓变型多模光纤；室外光缆采用非金属加强芯阻燃光缆，采用槽合敷设方式。4）就地控制柜至舱之间的光缆按间隔、按保护双套原则进行光缆的整合， 就地控制柜与对时等公用设备的光缆不单独设置。5.3.4.5.2 预制电177、缆（方案一、二通用）1）主变压器、断路器、刀闸与智能控制柜之间二次控制电缆采用预制电缆连接，采用双端预制、槽合敷设方式。当电缆采用穿管敷设时，采用单端预制电缆，预制端设置在智能控制柜侧。预制电缆用用双端预制且为穿管敷设方式下，选用高密度连接器。2）电流、电压互感器与智能控制柜之间控制电缆、交直流电源电缆不采用预制电缆。5.3.4.5.3 光缆选择（方案一、二通用）1）光缆采用缓变型多模光纤；2）光缆起点、终点为同一对象的多个相关装置时，合用同一根光缆进行连接。3）跨房间光缆采用铠装、阻燃、多模加强芯光缆；二次设备室内部采用阻燃、多模尾缆；4）多芯光缆芯数不超过24芯，每根光缆至少备用2芯。5.178、3.4.5.4 网线选择（方案一、二通用）二次设备室内通信联系采用超五类屏蔽双绞线。5.3.4.5.5 光缆/电缆连接头配置方案（方案一、二通用）光缆采用预制式光缆，电缆采用航空插头等插接式电缆，其中全站光缆均采用预制式光缆，预制电缆按如下方案配置：（1）智能控制柜与操作机构之间预制式连接头配置方案主变智能控制柜与操作机构之间采用电缆单端带航空插头方案。GIS智能控制柜与操作机构之间采用双端预制电缆，该部分为GIS厂家内部接线，配线及接线均由GIS厂家完成。CT回路仍采用常规电缆接线。考虑到现场维护方便，在智能控制柜航空插头与装置之间设置过渡端子，智能控制柜内装置及航空插头与过渡端子采用常规接179、线。预制电缆按照强弱电、交直流分开的原则进行设置。（2）出二次设备室电缆配置方案出二次设备室电缆主要为交流电源回路与直流电源回路，不采用预制电缆。出二次设备室的光缆全部采用双端预制光缆。（3）二次设备室内部预制电缆配置方案二次设备室内屏柜之间电缆芯数少，接线简单，不采用预制电缆。5.3.4.6 二次设备组柜及布置原则5.3.4.6.1 二次设备模块化划分原则（方案一、二通用）本工程二次设备应最大程度实现工程内规模生产、集成调试、模块化配送，实现二次接线“即插即用”，有效减少现场安装、接线、调试工作，提高建设质量、效率。 1）站控层设备模块：包括监控系统站控层设备、调度数据网设备、二次系统安全防180、护设备等。 2）公用设备模块：包括公用测控装置、时钟同步系统、电能计量系统、故障录波装置、网络分析装置、低频低压减载装置、辅助控制系统等。 3）通信设备模块：包含光纤系统通信设备、站内通信设备。 4）一体化电源系统模块：包含站用交流电源、直流电源、交流不间断电源（UPS）、直流变换电源（DC/DC）、蓄电池等。 5）110kV间隔层模块：包含110kV线路保护测控集成装置、电能表、110kV母线测控装置与交换机等。 6）主变间隔层设备模块：包含主变保护装置、主变测控装置、电能表等。5.3.4.6.2 二次设备模块化布置原则方案二（户外AIS）：本工程为110kV新建智能变电站（模块化设计），全181、站设置1个型二次设备预制舱、1间二次设备室及若干预制式智能控制柜，具体布置如下：站控层模块、公用设备模块、通信设备模块、主变间隔层设备模块、110kV间隔层、一体化电源模块等布置于二次设备预制舱、二次设备室内。10kV间隔层设备按间隔配置，分散就地布置于开关内。主变过程层设备、110kV过程层设备按间隔配置，分散就地布置于智能控制柜内。方案一所有屏柜均放在二次设备室，110kV保护测控装置下放至GIS汇控柜内，其余部分与方案二相同。5.3.4.7 二次设备组屏方案5.3.4.7.1 站控层设备组屏方案（方案一、二通用）监控主机（2台）、网络打印机组屏1面，数据通信网关机、站控层交换机、正反向隔182、离装置组屏2面，综合应用服务器组屏1面，调度数据网及安防设备共组2面屏。（双套配置，每套1面）。5.3.4.7.2 间隔层设备组屏方案方案一（户内GIS）：1）主变间隔主变主后一体化保护装置2套+过程层交换机2台，本期组1面柜，远期3面柜。主变高、低、本体测控装置3套，本期组1面柜，远期3面柜。主变高、低压侧的智能电能表共2块+电能量信息采集终端1台组1面柜（预留#2、#3主变高、低压侧的智能电能表位置），110kV电度表组柜1面。2）110kV间隔110kV线路保护测控装置（宝塔线）1台，110kV线路保护测控装置（新城线）1台，110kV分段保护测控装置1台，以上均下放至各间隔GIS汇控柜183、内，本期将新增的过程层中心交换机2台安装至110kV母线保护柜内。3）10kV保护测控计量一体化装置分散就地布置于10kV开关柜上。方案二（户外AIS）：1）主变间隔主变主后一体化保护装置2套+过程层交换机2台，本期组1面柜，远期3面柜。主变高、低、本体测控装置3套，本期组1面柜，远期3面柜。主变低压侧的智能电能表共2块+电能量信息采集终端1台组1面柜（预留#2、#3主变低压侧的智能电能表位置）。2）110kV间隔110kV线路保护测控装置（宝塔线）+1台过程层交换机+1块电度表，110kV线路保护测控装置（新城线）+1台过程层交换机+1块电度表，以上设备集中组屏1面，安装在预制舱内。110k184、V分段保护测控装置1台+1台备自投+1台过程层中心交换机+1块电度表，集中组屏，安装在预制舱内。3）10kV保护测控计量一体化装置分散就地布置于10kV开关柜上。5.3.4.7.3 过程层设备组柜方案方案一（户内GIS）：1）110kV线路间隔110kV线路合并单元智能终端一体化装置安装在110kV线路GIS汇控柜内。2）110kV母线TV间隔110kV母线合并单元1台+智能终端1台安装在110kV母线间隔GIS汇控柜内。3）主变间隔主变高压侧合并单元智能终端一体化装置2台，就地安装在主变高压侧GIS汇控柜内。主变低压侧合并单元智能终端一体化装置,2台，就地安装在主变10kV进线开关柜上。主变185、本体智能终端1台，就地安装在主变本期智能控制柜内。方案二（户外AIS）：将方案一种的智能终端、合并单元等设备安装在各自对应的智能控制柜内。5.3.4.7.4 其他二次设备组屏方案方案一（户内GIS）：1）时钟同步系统全站配置时间同步系统1套，组1面柜。2）智能辅助控制系统智能辅助控制系统主机及附件组1面柜。3）交直流一体化电源系统交直流一体化电源系统共组柜7面，布置在二次设备室。4）网络设备组屏方案间隔层网络交换机与公用设备一起组屏。5）安全自动装置全站配置1套低频低压减载装置，单独组屏1面。全站配置1套故障录波装置+1套网络记录分析装置，组屏1面。全站配置110kV备自投装置1台，单独组屏1186、面，安装在二次设备室。6）网络安全监测装置全站增设网络安全监测装置1套，安装于调度数据网及安全防护柜内。方案二（户外AIS）：将方案一其中1面直流馈线屏改为直流分电屏，移至预制舱内即可。5.3.4.8 二次设备布置方案一（户内GIS）：全站二次设备均放在二次设备间。具体二次设备布置位置详见二次设备屏位布置图。方案二（户外AIS）：全站设置一个公用二次设备室，布置于钢构式建筑内，室内屏柜采用不靠墙布置，二次设备室内含公用设备模块、通信设备模块、交直流一体化电源模块。设置一个型二次设备预制舱，布置于110kV配电装置区空余场地，舱内屏柜采用靠墙布置，舱内含站控层模块、110kV间隔层模块及主变间隔187、层模块、公用设备模块。具体二次设备布置位置详见二次设备屏位布置图。5.3.4.9 柜体统一要求5.3.4.9.1 二次设备柜要求方案一（户内GIS）：1）公用二次设备室内，除交流柜、主机柜采用2260mm600mm900mm（高宽深，前后均开门）屏柜、，其他屏柜采用2260mm600mm600mm（高宽深，前后均开门）屏柜。2）二次设备柜体颜色统一。方案二（户外AIS）： 1）公用二次设备室内，除交流柜采用2260mm800mm600mm（高宽深，前后均开门）屏柜、，其他屏柜采用2260mm600mm600mm（高宽深，前后均开门）屏柜。二次设备预制舱内，除主机柜与应用服务器柜采用2260mm188、900mm600mm（高宽深，侧向开门），其余屏柜均采用2260mm800mm600mm（高宽深，前开门）。2）二次设备柜体颜色统一。3）预制舱内二次设备采用前接线、前显示装置，二次设备采用双列靠墙布置，屏正面开门；公用二次设备室内屏柜采用双列不靠墙布置。主机柜与应用服务器柜侧向开门、侧向操作，其他屏柜可前后开门。5.3.4.9.2 预制式智能控制柜要求方案二（户外AIS）：1）智能控制柜尺寸为600600，柜体颜色统一。2）智能控制柜采用双层不锈钢结构，内层密闭，夹层通风，柜体的防护等级达到IP55。3）智能控制柜设置散热和加热除湿雷，在温湿度传感器达到预设条件启动。4）智能控制柜内部的环境189、满足智能终端等二次元件的长年正常工作温度、电磁干扰、防水防尘条件、不影响其运行寿命。方案一（户内GIS），无预制舱内容。5.3.4.10 预制舱体主要性能要求5.3.4.10.1 一般技术要求方案二（户外AIS）：1）舱体总体结构设计应符合现行国家标准、设计规范要求，并结合工程实际，合理选用材料、结构方案和构造措施，保证结构在运输、安装过程中满足强度、稳定性和刚度要求及防水、防火、防腐、耐久性等设计要求。2）预制舱内设备安装布置应满足相关规程规范要求。5.3.4.10.2 舱体技术要求舱体技术要求应满足舱体结构要求、预制舱二次屏柜布置要求、预制舱电气及辅助设施配置要求、预制舱线缆接口要求、预制190、舱接地及抗干扰要求。方案一（户内GIS），无预制舱内容。5.3.5 宝塔110kV变电站保护改造110kV宝塔变繁荣变线路，长约6.4km。上述线路是由110kV宝塔变110kV新城变，破口入本期繁荣变形成。由于宝塔变侧线路保护装置由于该设备年代已久，设备老旧、且不满足“六统一”的保护要求，根据以上情况已不满足本期工程要求。本期考虑在宝塔变新增1套110kV线路光差保护（与繁荣变侧光差保护配套）。保护采用专用光纤通道。该装置安装于原屏柜（11P）原位置内。5.3.6 新城110kV变电站保护改造110kV新城变繁荣变线路，长约3km。上述线路是由110kV宝塔变110kV新城变，破口入本期繁荣191、变形成。由于新城变侧线路保护装置由于该设备年代已久，设备老旧、且不满足“六统一”的保护要求，根据以上情况已不满足本期工程要求。本期考虑在新城变新增1套110kV线路光差保护（与繁荣变侧光差保护配套）。保护采用专用光纤通道。该装置安装于原屏柜（7P）原位置内。5.4 土建部分5.4.1 总体规划站址位于XX县留芳村李子堡。XX新区及高铁新区之间，位于城市规划范围内。规划XX大道南侧。站址区域位于山坡坡脚处，站址区域海拔高度在487.3m526.2m之间，最大高差40m，微地貌主要表现为山坡，山脚下为凹地。场区地势较高，不受洪水威胁。进站道路坡度控制在8%，转弯半径不小于12m，以满足主变运输要求192、。根据线路出线方向，110kV出线为向西出线，110kV出线采用电缆出线。结合站址区域地形地貌的现状，以降低工程造价，少占地、少拆迁作为本工程的总体设想。5.4.2 站区总平面布置及竖向布置土建总平面布置力求紧凑合理，出线方便，减少占地面积，节省投资。结合变电站站址地理位置及电气方案布置方案如下：配电装置全户内布置；事故油池布置在站区的东南侧；消防泵房和消防水池布置在站区的东侧；整体布局紧凑合理，功能分区清晰明确，站内道路设置合理流畅。竖向布置设计拟采用平坡式布置方式，站址场平标高暂定为498.5m。站区南北总长42.6m，东西总长90.7m。围墙内总占地面积3864m2。占地面积小，能适应城193、市预留用地要求，进出线方便、顺直，功能分区明确，整体布置周正美观。5.4.3 建筑规模及结构设想 站内主要建筑物为一座配电装置楼，为地上一层的门式钢架结构。建筑面积约为1092.7m2，建筑总高度为8.6m，室内外高差为0.30m。地上一层设主变压器室、二次设备间、电容器室、蓄电池室、警传室、卫生间、110kVGIS室。本配电装置楼为门式钢架结构，为适应城市建设总体规划要求，与站址周边建筑物立面相协调，建筑物外墙面和内墙面均采用水泥基墙板，所有房间均设置防火吊顶。二次设备室采、10kV配电室、值守室、卫生间、工具间采用地砖地面；蓄电池室、110kV GIS室采用环氧砂浆地面；水泵房、电容器室、194、采用水泥砂浆地面；设备室之间的门采用难燃材料做的防火门，一般窗塑钢玻璃窗，屋面防水等级为二级。 综合配电楼采用门式钢架结构。柱子采用“H”型钢柱，梁采用“H”型钢梁，地面以下钢柱采用混凝土护脚，楼板采用压型钢板复合保温卷材防水屋面，基础型式为钢筋混凝土独立基础。站内建筑物的抗震设防类别按GB 50260-2013电力设施抗震设计规范7.1. 1条执行。结构安全等级为二级，结构重要性系数为1.0。5.5 水工、暖通5.5.1 水源条件站址以北约60m处为XX大道，规划有自来水管道，本站考虑接入XX大道自来水管网，满足站内生产生活用水。5.5.2 供水方案及给水系统5.5.2.1站区用水为生活、消195、防给水，其用水量见表5.5.2.1-1和表5.5.2.1-2。 表5.5.2.1-1 生活用水量计算表序号名 称用水量定额数量用水量m3/d备注1所内最大人数时生活用水100 升/人.日15人1.52未预见水量0.375按15%计3合计2.875注：洗车用水未计在内，在站外解决。表5.5.2.1-2 消防用水量计算表灭火场所消防装置消防标准（l/s）消防用水量（l/s）火灾延续时间（h）消防总用水量（m3）配电装置楼室外消防用水25253270配电装置楼室内消防用水20203216说明：配电装置楼体积大于5000m3，高度小于24m，配电装置楼火灾危险性为丙类。5.5.2.2 消防水池容量按一196、次火灾最大一次消防用水量确定；V=490m3，消防水池容积拟定为500m3。消防水池设置在主控楼西侧。5.5.2.3 消防泵房内设置消防水泵设2台（1用1备），水泵流量Q=150m3/h，水泵扬程H=0.44MPa，配功率N=47kw。平时消防水压由消防稳压泵维持。稳压泵采用2台离心泵（1用1备），Q=4m3/h，H=0.43MPa，N=1.5kw；气压罐采用隔膜式气压罐（1000600）。5.5.3 排水5.5.3.1 站区排水拟采用生活污水、雨水分流制排水系统。所区生活污水经化粪池处理达标定期清掏，场地雨水经站区雨水管网收集，集中后经站外排水沟排至站外沟渠。5.5.3.2 设置主变压器事故197、排油池1座，容量为25m3。变压器在发生事故时将油排到事故油池，经油水分离后，油池内的油立即回收,平时定期清除油池内的废油及积水。5.5.4 消防部分5.5.4.1 消防设计范围为站区内，站址消防按附近无消防站，消防按自救设计消防设施。5.5.4.2 本设计执行的有关消防设计规范建筑设计防火规范GBJ 500162014；火力发电厂与变电所设计防火规范GB 502292006；建筑灭火器配置设计规范GBJ 501402015；电力设备典型消防规程DL 50272015。5.5.4.3 按规范要求，变压器容量大于125MVA时，主变压器设置灭火装置。本工程主变压器容量为50MVA，故不设置固定式198、消防设施，采用推车式干粉灭火器及消防砂箱。5.5.4.4 灭火器消防主要针对电气类火灾，各建(构)筑物配备手提式CO2、干粉灭火器、推车式干粉灭火器，数量按照电力设备典型消防规程配置。5.5.5 暖通部分5.5.5.1 变电站地处非采暖区，站区内不设计集中采暖系统，对夏季均有温、湿度要求的房间设置冷暖空调及排风等装置。各房间的空调设置详见各房间空调设置一览表：编号房间名称空调形式空调冷量空调数量1二次设备室柜式空调机Ql=12.3kW2台210kV配电室柜式空调机Ql=12.3kW4台3蓄电池室防爆式分体挂式空调机Ql=3.2kW1台4资料室、监控室分体挂式空调机Ql=3.2kW2台510kV199、配电室除湿机3台5.5.5.2 通风方案及设备选型10kV配电室、主变室、GIS室设低噪声风机机械排风，进风由侧墙上的防火阀自然进风。另外，GIS室有六氟化硫气体外溢，故设置低位风机排除六氟化硫气体。1）10kV配电室、电容器室：采用设百叶窗自然通风，并设墙上轴流风机机械排风的事故通风方式，事故通风换气次数不少于12次/时。2）GIS室设低噪声风机机械排风，进风由侧墙上的防火阀自然进风。另外，GIS室有六氟化硫气体外溢，故设置低位风机排除六氟化硫气体。3）主变室设低噪声风机机械排风，进风由侧墙上的电动百叶窗自然进风，并在主变室上空预留通风竖井在屋面设低噪声风机排风。4）其他房间采用开窗自然通风200、。 6、 线路工程设想6.1 线路工程概况根据系统规划，本工程需将新宝110kV线路进行接。原110kV新宝线对待建繁荣110kV变电站进站道路不满足规程要求，与业主单位协商需要先将新宝110kV线路进行迁改，待变电站建成后再将变电站南侧终端塔跳线断开，将架空线路引下以电缆敷设的方式将该线路剖入繁荣110kV变电站。新建线路总长约0.55km，分架空和电缆两部分；架空部分总长度约0.5km。电缆段0.05km，其中繁荣变站内约0.035km采用电缆沟敷设，站外约0.015km采用埋管敷设（以变电站围墙为分界，界内土建部分计入变电站工程，界外土建部分计入本工程，电缆及附件均计入本工程）。6.2 201、线路方案由于本工程线路长度较短，因此仅做一个方案。方案详述如下： 本工程位于XX自治州XX县内，位于XX县城东北方向，本工程需接的110kV新宝线在110kV繁荣变电站的正北方向，由于变电站进站道路升高导致对原线路安全距离不满足要求，本工程将新宝110kV线路往南进行迁改。待变电站建成后再将变电站南侧终端塔跳线断开，将两侧架空线路引下以电缆敷设的方式将该线路剖入繁荣110kV变电站。6.2.1 繁荣变电站进出线繁荣110kV变电站远期110kV进出线共三回。本期出线2回，至宝塔变及新城变各一回。本工程变电站采用户内GIS电缆沟向西出线，如下图所示。图6.1-1 繁荣110kV出线间隔6.3 路202、径方案选择6.3.1 影响路径的主要因素根据现场调查和协议情况，影响本工程路径方案的主要因素有如下几点：老线路段需重新更换导线，尽量避免对交通及周边居民区的影响。6.3.2 送电线路路径选择本工程位于XX自治州XX县内，位于XX县城东北方向，本工程需接的110kV新宝线在110kV繁荣变电站的正北方向，由于变电站进站道路升高导致对原线路安全距离不满足要求，本工程将新宝110kV线路往南进行迁改。待变电站建成后再将变电站南侧终端塔跳线断开，将两侧架空线路引下以电缆敷设的方式将该线路剖入繁荣110kV变电站。110kV新宝线9#110kV新宝线10#图6.3-1 110kV新宝线线路路径全长约0.203、55km，全线采用单回路架设，其中新建架空线路约0.5km，电缆长约0.05km。沿线地形以丘陵为主，线路路径详见路径方案图。6.3.3 地形条件本工程线路均属丘陵地貌单元，微地貌主要表现为缓丘、旱地。相对高程为487m531m，最大高差44米，地势平缓。表6.31 地形一览表地形长度（km）所占比例丘陵0.551006.4 地质条件6.4.1 区域地质条件站址区域大地构造格局隶属新华夏构造体系第三复式隆起地带，其级构造单元为桑植-石门早晚期新华夏系褶断带。该褶断带位于花垣张家界慈利华夏系断裂带以北，发育于震旦系三迭系地层中，呈左型雁列的褶皱群。线路经过区域地壳稳定，第四纪以来无全新活动断裂及204、发震断裂，无新近大型断裂活动，区域地质属构造稳定地块。据中国地震动参数区划图（GB 183062015）及建筑抗震设计规范（GB50011-2010）（2016版），线路沿线地震动峰值加速度为0.05g，抗震设防烈度为度。设计地震分组为第一组，地震动反应谱特征周期为0.35s。6.4.1.1 地形地貌及工程地质条件据本次地质调查和钻探揭露，场地地层岩性从上至下描述如下：植被土：层厚约0.4m，含较多植物根系，工程性质差，建议清除。粉质粘土：黄褐色，硬塑，稍湿，层厚一般大于10m。泥灰岩（）：为奥陶系下统大湾组地层，灰色，薄中厚层状，岩质为硬岩，岩溶稍发育，以隐伏基岩形式分布。埋深较深，一般大于205、10m。 各地层主要物理力学性质指标根据经验类比提出变电所内各地层主要物理力学性质指标见下表。持力层主要物理力学性质指标表指标地层重 度孔隙比压缩系数抗剪强度承载力特征值备注凝聚力内摩擦角度硬塑粉质粘土19.50.6950.272818200250中等风化泥灰岩100015006.4.1.2 地质分析结论及建议（1）根据中国地震动参数区划图（GB 183062015）及建筑抗震设计规范（GB50011-2010）（2016版），区域上地震动峰值加速度值为0.05g，抗震设防烈度为6度，地震动反应谱特征周期为0.35s，场地类别为类场地。（2）线路区域海拔高度在487m531m之间，最大高差44206、m，微地貌主要表现为山坡，山脚下为凹地。（3）本次勘察期间10m深度内无地下水。（4）根据当地建筑经验，场地地基土对混凝土结构具微腐蚀，对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀。（5）站址场地以土质边坡为主，土质边坡5m高度范围内建议稳定坡比1:11：1.25；8m高度范围内强风化岩层建议稳定坡比1:11:15，中等风化岩层建议稳定坡比1:0.51:0.75。（6）本次勘测过程中未发现站址区及其附近有地下采空区、可开采的矿藏、古文物。未发现滑坡、泥石流、崩塌、采空区及大的活动断裂等不良地质作用。（7）场地内硬塑粉质粘土层、泥灰岩工程力学性质均较好，承载力较高，是良好的天然持力层，可采用各种浅基础。（8）207、站址区场地粉质粘土层土层土壤视电阻率值为5001000m；灰岩土壤视电阻率值为50007000m。（9） 施工时宜避免夜晚及清早施工，场地整平时应洒水以减少空气中扬尘，填方边坡应进行护坡，坡顶及坡脚处应设置截、排水沟，以免水土流失。6.4.2 交通条件站址位置距离村庄较远，进出线方便，交通较为不便，站址周围没有已经形成的城市道路，站址北侧为XX县规划的XX大道，已经开工建设。6.4.3 通信保护本工程对沿线一、二级主要通信线路的危险影响和干扰影响都在国家标准规定的允许值之内。对沿线市、县级电视差转台、转播台已满足国标GBJ 14390“架空电力线路、变电站对电视差转台、转播台无线电干扰防护间距208、标准”的要求。6.4.4 交叉跨越由于线路较短，没有交叉跨越。6.4.5 协议情况本次选址当地有关政府部门、单位对站址签署意见情况见表6.4.5-1。表6.4.5-1 有关政府部门、单位对站址签署意见情况序号签 署 单 位主 要 内 容1XX县国土规划局原则同意。2XX县国土局原则同意。3XX县林业局原则同意。6.5 线路工程设想6.5.1 设计气象条件（1）区域气象概况湖南XX属亚热带季风性湿润气候。气候特征是：气候温和，降水充沛，雨热同期，四季分明。春温变化大，夏初雨水多，伏秋高温久，冬季严寒少。（2）设计基本风速根据XX气象站历年实测定时10min平均最大风速资料，风速概率统计采用极值型209、分布函数，该方法认为若一组随机变量符合极值分布时，可用下列公式求得某一概率下的变量值，得到基本风速统计值VT。， (式5.31)气象台站高度hi(m)处，重现期为T年的连续自记10min平均最大风速统计值m/s，现行规程规定风速基准高度取hi=10m。规程规定的重现期(年)，本工程110kV线路重现期为30年。风速统计样本标准差。经过高度换算和次时换算后的气象台站每年最大风速m/s。历年最大风速平均值m/s，。样本中风速的总个数或年数。根据线路附近XX县气象台多年风速统计表6.4-1，运用计算公式，得到离地10m设计基本风速统计值如表6.5-2 所示。表6.5-1 XX站风速统计表（风仪高度1210、0m）（1957-1980年）记录年份最大风速（m/s）19578195871959919601519619196210196371964819659196612196710196881969919701019718197219197312197411197513197614197714197812197914198015根据建筑结构荷载规范(GB 50092010)可查得XX地区50年一遇的基本风压值为0.30kN/m2，据此计算线路区域30年一遇最大风速为21.9m/s。由于气象站建于城镇中，受地形和人类生活环境的影响较大，周围建筑物较多，相对于野外开阔地区，气象站所测得的最大风速偏小，因211、此，根据气象站纪录资料计算所得的最大风速在应用于山区时还应进行修正，按110kV750kV架空输电线路设计规范(GB50545-2010)要求，结合沿线已有线路的运行情况，考虑到线路的部分路径在山区和海拔较高的地区走线，为保证线路运行安全，修正系数取值为：丘陵区相关系数取1.1，中低山区相关系数取1.23，本线路离地10m高30年一遇10min平均最大风速值见下表6.5-2：表6.5-2 设计基本风速统计结果表海拔高程（m）10m高30年一遇10min平均最大风速(m/s)XX气象站452.621.8（气象站统计计算值）21.9（根据风压推算值）线路山区42060023.86本工程附近的已建线212、路有110kV新宝线，运行以来无风灾事故发生，其基本计风速为23.5m/s（离地10m高），所以，本工程的基本设计风速选择23.5m/s。 （3）导线设计覆冰1）覆冰成因分析湖南省大部分地区冬季都有覆冰天气，形成覆冰的三个主要天气现象是：雨凇、雾凇、湿雪。其中危害输电线路最严重的是雨凇，它是过冷却水滴直接凝固在处于0以下物体上所形成的透明或半透明的毛玻璃状冰层，密度在0.70.9g/cm；雾凇是由过冷却雾滴或水汽升华直接凝结在0以下物体上的一种白色松脆的冻结物，粒状或晶状为主，密度在0.10.3g/cm；湿雪是粘湿的雪花在风速小、气温低于或稍高于零度的环境下，粘附在各种物体上，当温度降低时，冻213、结成冻雪层，气象上叫“冻结雪”，电力部门称为“雪凇”。湖南的覆冰天气，大多是以雨、雾凇混合的形态出现，雨、雾凇形成的混合凇具有强度大、维持时间长等特点，密度一般在0.50.7g/cm。本工程位于湖南省西北部，该地区山峦起伏，沟谷纵横，地形崎岖，该线路部分段地处于沟谷中，正处于冷暖气流频繁交错处，每当冬季寒潮从东北方向入侵，由于其所处的地理位置和高海拔多山的地形条件，与西南暖湿气流常常相持在这一带，形成锋面和锋后的低温雪凌天气，冻雨在近地面物体上凝结而形成覆冰，覆冰以雨凇为主，在高海拔地区、风口、迎风坡等地为雨雾凇混合冻结。本工程海拔最高为590m，高程一般，相对海拔较高的地区，本工程覆冰状况较214、好。2） 导线覆冰计算根据设计规程规定的重现期T，覆冰概率统计模型采用极值型分布函数，求得覆冰厚度统计值。， (式3.31)式中：T年重现期冰厚统计值mm；规程规定的重现期取30年；覆冰统计样本标准差；经过高度换算的气象台站每年最大覆冰厚度mm；历年最大覆冰厚度平均值mm，；样本中覆冰厚度的总个数。根据线路附近气象台多年覆冰观测数据，得到覆冰厚度计算结果如表6.53所示。表6.53 覆冰厚度计算结果计 算 方 式计 算 结 果(mm)重现期30年根据雨淞时数计算15.45根据覆冰重量计算9.693） 区域覆冰调查本工程位于湖南省XX自治州的XX县境内，属于丘陵地带，本工程线路沿途未发现形成特殊215、气象条件的地段，全线最高海拔531米，根据初勘时了解情况，该地区近50年来不曾发生过大的冰冻情况，2008年初冰灾严重时附近110kV线路也未发生断线、倒杆事故。4） 冰区划分根据以往的运行经验及沿线的覆冰调查，本线路的冰区统一按15mm覆冰取值。6.5.2 设计气象条件组合 本线路工程参照该地区已有的110kV新宝线等线路设计冰厚及多年来的运行情况，本工程的设计覆冰均取值15mm，基本风速取23.5m/s。各项设计气象条件取值如表6.5-3。表6.5-3 设计气象条件一览表项 目 数值设计条件 气 温()风 速(m/s)冰厚(mm)最高气温4000最低气温-1000年平均气温1500基本风速216、-523.50设计覆冰-51015安装情况-5100事故情况导线-5015雷电过电压15100操作过电压15150年雷电日(日/年)60冰密度(g/cm3)0.96.6 导线和地线6.6.1 导线型式选择（1）概况导线作为输电线路的主要元件，担负着在各种恶劣自然环境中远距离传输电能的重任，必须具有良好的电气性能、机械性能和经济性能，保证运行安全可靠，满足电磁环境保护的要求，具有合理的技术经济指标和良好的社会效益。导线在工程造价中占有较大比重，截面选择过大将会显著增加工程投资，截面选择过小将使传输效率和运行性能变差，因此正确选择导线截面，对环境保护及电网的安全、可靠、经济运行具有重要意义。本工程217、导线选型主要原则如下。a)满足电力系统要求。导线的输送容量应满足系统的要求，事故潮流时导线温度保持在70以下。b)满足电气性能要求。导线应具有较小的直流电阻，尽量降低电能损失，且导线表面电场强度满足规程规范要求。c)满足机械性能要求。导线设计安全系数不小于2.5，年平均运行应力小于破坏应力的25%，在验算工况下，导线弧垂最低点的应力应满足规程要求。d)导线型号宜选用具有成功运行经验的国网公司招标目录范围内的定型产品。根据系统规划和论证，本工程导线截面采用1300mm2。导线截面和结构的选择除满足系统输送容量的要求外，还要考虑冰、风荷载对机械强度的要求和校验导线的电晕特征。由于导线在高压输电线路218、建设中所占投资比较大，所以合理地选择导线截面及结构，对线路的安全运行及降低投资具有十分重要的意义。（2）导线安全系数根据110kV750kV架空输电线路设计规程（GB50545-2010）和重覆冰架空输电线路设计技术规程（DL/T5440-2009）的规定，导线安全系数不应小于2.5。（3）导线机械强度参照110kV750kV架空输电线路设计规程（GB50545-2010）,导线的设计安全系数一般不小于2.5，平均运行应力不大于导线瞬时破坏应力的25%；除满足上述要求外，还要求在验算覆冰情况下，导线弧垂最低点的最大应力不超过瞬时破坏应力的70%，导线悬挂点应力不超过瞬时破坏应力的77%。此外，219、导线的机械强度的确定还要考虑导线的电气性能、相分裂导线根数、杆塔荷重、地线支架高度及导线弧垂等因素，以取得综合经济利益，并结合运行经验来确定导线型号。（4）导线型号选择在单分裂300mm2规格这一前提下，结合本线路的地形和气象条件，以及国内110kV线路工程中导线的使用情况，参照圆线同心绞架空导线(GB/T1179-2017)标准和国家电网公司关于开展输电线路节能导线试点应用工作的通知、2013年输电线路节能导线扩大试点工程导线选型有关要求、国家电网基建2017921号国家电网公司关于开展节能导线应用工作的通知等的相关资料，本工程选择了4种300mm2的导线 进行比较，分别为：钢芯铝绞线JL/220、G1A-300/40、钢芯高导电率铝绞线 JL3/G1A-300/40、铝合金芯高导电率铝绞线JL3/LHA1-165/175、中强度全铝合金绞线JLHA3-340。表6.6-1 导线型号及技术参数表名 称钢芯铝绞线钢芯高导电率 铝绞线铝合金芯高导电率铝 绞线中强度铝合金绞线型 号JL/G1A-300/40JL3/G1A-300/40JL3/LHA1-165/175JLHA3-340计算截面 (mm2)铝 (铝合金)300.09300339.89339.9钢(复合芯)38.938.9-综 合338.99338.9339.89339.9计 算 外 径(mm)23.923.923.9423.94股221、数及每股直径(mm)铝 (铝合金)24/3.9924/3.9937/3.4237/3.42钢(复合芯)7/2.667/2.66-单 位 重 量(kg/km)11311132.6939.4939.4制 造 长 度不 小 于(m)2000200020002000额 定 拉 断 力(kN)92.36092.36081.17081.58温 度 线 膨 胀 系 数(1/)19.610-619.610-62310-62310-6弹 性 模 量 E(N/mm2)73000730005500055000直 流 电 阻(20，/km)0.09610.09390.09050.08871）电气性能比较在事故运行方式222、下，交流输电线路可能出现的最大容量由系统的过负荷能力所决定。导线载流量与导线所处气象条件(环境温度、风速、日照强度)有关，在计算导线载流量时，应使导线不超过某一温度，目的在于使导线在长期运行或在事故条件下，由于导线的温升，不致影响导线强度，以保证导线的使用寿命。导线允许温度80，环境温度40摄氏度，风速0.5m/s，日照强度1000W/m2，辐射系数0.6，吸收系数0.5时，导线电气性能比较见下表。表6.6-2 各种导线组合的电阻损耗(kW/km) 导线组合电阻损耗输送功率JL/G1A-300/40JL3/G1A-300/40JL3/LHA1-165/175JLHA3-340125MW17.6223、616.7016.6816.39114MW14.7814.3013.8412.90103MW11.9111.4311.4210.5091MW9.528.578.538.5380MW6.716.666.646.6268MW4.754.754.734.72注：1.在计算电能损耗时，导线的交流电阻是随着系统输送功率不断变化的，分别计算，环境温度均为年平均气温为15。2.输送功率考虑经济输送功率的110%，100%，90%，80%，70%，60%六种组合。本线路选取的4种导线的载流量和允许输送功率基本相当，均可满足本工程的要求。铝合金芯高导电率绞线的交流电阻小，电阻损失少，在输送功率高、损耗小时数大时224、节能效益更明显。相比之下，钢芯铝绞线损耗大，故本工程不推荐采用。2）机械特性比较表6.6-3 导线机械性能比较导线型号JL/G1A-300/40JL3/G1A-300/40JL3/LHA1-165/175JLHA3-340最大使用应力(MPa)103.5（2.5）103.5（2.5）90.75（2.5）91.2（2.5）设计安全系数2.52.52.52.5最大弧垂(m) Ld=300,15，无风无冰L300m8.058.068.388.32L400m14.3214.3314.9214.84L500m22.3922.4123.3323.17过载能力(70%瞬时破坏应力时的冰厚mm)Ldb4003225、2.332.331.530导线大风风偏角()37.6637.6242.9442.95（1）导线弧垂比较：JL3/G1A-300/40钢芯高导电率铝绞线最好，JL3/LHA1-165/175铝合金芯高导电率铝绞线最差。（2）过载能力比较：所选导线均满足覆冰过载要求，JL3/G1A-300/40钢芯高导电率铝绞线最好。JLHA3-450中强度铝合金绞线最差。（3） 导线风偏角比较：JL3/G1A-300/40钢芯高导电率铝绞线最好，可采用原通用设计塔型；JLHA3-340中强度铝合金绞线最差，可采用原通用设计塔型，但需注意校验实际kV值，对部分临界塔型应跳大一档使用。3）年费用比较表6.6-4 年226、费用比较表导线型号JL/G1A-300/40JL3/G1A-300/40JL3/LHA1-165/175JLHA3-34020直流电阻（/km）0.09610.09390.09050.0887年损耗小时数（小时）3500350035003500单位长度年交流电阻损耗(kW/km)上网电价（0.5元/kWh）14.7814.3013.8412.90年损耗费用差值（万元/km）19.2314.1514.0513.89本体投资（万元/km）16.8916.822.621.5投资差额（万元/km）5.1705.74.44综合考虑各种导线在经济输送容量下年费用的比较与可靠性， JL3/G1A-300/4227、0钢芯高导电率铝绞线优先选用；但由于本工程线路较短，非常规型导线不易采购，且根据可研评审意见，推荐本工程采用JL/G1A-300/40型钢芯铝绞线。6.6.2 地线型式选择根据系统通信要求。本工程两根架空地线，一根为24芯OPGW复合光缆OPGW-13-90-1，另一根为JLB20A-80型铝包钢绞线。（1）地线选择原则1) 按线路设计技术规程规定，地形情况，及以往的运行经验来选择地线截面。2) 根据防雷要求，在+15、无风、无冰条件下，导线与地线在档距中央应保持不小于（0.012L+1）m的间距。3) 根据规程要求，地线的安全系数不应小于2.5，且宜大于导线的设计安全系数。平均运行应力不得超228、过破坏应力的25%。同时保持在各种工况下在档距中央地线的弧垂小于导线弧垂。（2）导、地线型号导、地线机械物理特性见表6.6-56.6-5 导、地线机械物理特性 相关参数导线名称导线地线地线JL/G1A300/40OPGW-13-90-1JLB20A-80股数直径(mm)钢7/2.66/7/3.80铝24/3.99/截面积(mm)钢/复合芯38.9/59.54铝300.09/19.85总截面338.999079.39直径(mm)23.9413.211.4单位重量(kg/km)1133641528.4综合弹性系数(MPa)73000厂家提供147200/综合膨胀系数(1/)19.610-6厂家提供229、13.010-6/破坏拉断力(kN)92.2211289.31直流电阻(20 /km)0.09610.980.85246.6.3 导、地线应力导线JL/G1A-300/40型钢芯铝绞线的最大使用应力： JL/G1A-300/40导线破坏应力为258.83MPa，最大使用应力取103.5 MPa，安全系数为2.5。导线JLB20A-80型铝包钢绞线的最大使用应力：JLB20A-80地线破坏应力为1068.7MPa，最大使用应力取320 MPa，安全系数为3.52。OPGW-13-90-1光缆破坏应力为1244.4MPa，最大使用应力取320 MPa，安全系数为3.93。6.7 导地线防振按照设计230、规程规定，钢芯铝绞线年平均运行应力大于破坏应力的16%，钢绞线年平均运行应力大于破坏应力的12%，即需采取防振措施。通过计算，导线采用FRY3/5型防振锤，地线采用FRY-2/G型防振锤，光缆由厂家提供。6.8 导线防舞架空输电线路运行过程中会因自然条件的作用而发生多种灾害事故，舞动就是其中危害较为严重的一种。产生舞动是输电线路导线因覆冰形成非圆截面，在水平方向风作用下，引起的一种低频(约为0.13Hz)、大振幅约为导线直经的20300倍)自激振动，在振动形态上表现为在一个档距内只有一个或少数几个半波，故有时称之为全档距舞动，以别于次档距振荡。舞动产生的危害是多方面的，轻者发生闪络、跳闸，重者231、发生金具及绝缘子损坏，导线断股、断线，杆塔螺栓松动、脱落，甚至倒塔，导致重大电网事故。湖南地处亚热带季风气候区，年平均气温为16.419.8，降水季节分配不均，在秋冬季(10月次年2月)，雨量相对较少，特别是在11月下旬至12月底，这一时期全省干旱日较长。冬季受西伯利亚和蒙古冷高压控制和影响，盛行偏北风；冷空气侵入的走向与湖南省整个地势有关。局部地区，地势平坦，水域众多，在冬季刮北风时，特别是同时出现冻雨的天气下，易满足线路舞动所需的条件。根据对湖南省架空输电线路舞动故障的调研分析，表明舞动基本发生在平坦、开阔、风口、江河湖面等风力较强且气流稳定的地区。经搜资调查，本工程新建线路周边已建电力线232、路、通信线等均无舞动记载，根据XX供电公司运行经验，线路所经区域属于0级舞动区，故本工程暂不考虑防舞措施。本工程路径区域图6.8-1 污区分布图6.9 绝缘配置6.9.1 绝缘配合本工程线路途径XX土家族苗族自治州XX县县城周边，根据湖南省电力系统污区分布图，本工程处于（c）级污秽区，以及现场沿线踏勘调查情况，并综合沿线已有线路的设计条件，确定本工程的污秽区等级，本工程按（d）级污秽区进行外绝缘设计。本工程路径区域 图6.9-1 污区分布图6.9.2 绝缘子材质、型式的选择目前国内架空送电线路通常采用下面三种绝缘子，即瓷制盘形绝缘子、钢化玻璃盘形绝缘子、硅橡胶棒式复合绝缘子，且都取得了较为成熟233、的运行经验。（1） 盘形瓷质绝缘子盘型瓷质绝缘子是使用最早的绝缘子，具有成熟的运行经验以及组装灵活等优点，目前仍然广泛应用各级电压线路上。该绝缘子属于可击穿型，其绝缘性能随着运行时间的增加逐渐降低，即通常所说的“老化”现象。当瓷配方不完善、结构设计不够优化和生产工艺控制不严时，“老化”问题比较突出，此外还包括泄漏电流所引起的绝缘子表面“老化”和雷击电弧所引起的“老化”等，也有长时间机械负荷和温度变化所引起的“老化”。绝缘子的老化直接关系到送电线路的安全运行，线路运行单位每年需要花较大人力、物力和财力剔除上述“老化”绝缘子。瓷质绝缘子出现零值在外观上不能发觉，零值绝缘子的存在对线路安全构成潜在威234、胁。瓷质绝缘子的零值率，不同厂家产品差异较大。瓷绝缘子优点是当需要采用防污产品时，可设计成伞盘下表面光滑的双伞形，这种型式具有良好空气动力学特性，有利于刮风条件下自洁，特别适合于干旱、少雨和风沙多的污秽场所。（2）盘形钢化玻璃绝缘子盘型钢化玻璃绝缘子有较明显的优点，主要体现如下：出现绝缘零值时会自破，不需检测零值绝缘子：玻璃绝缘子一旦出现缺陷失去绝缘性能会自动炸碎，伞盘全部碎成小颗粒脱落，而钢帽和球头不会破坏，仍能保持60以上的机械强度，不掉线。伞盘脱落后易发现可得到及时更换，不需逐个检查是否存在零值绝缘子，较大的减轻了运行人员的劳动强度。玻璃绝缘子不易老化：玻璃体被钢化以后其外层产生压应力，235、使表面抗拉强度增高（约为瓷体2.2倍），表面不易产生裂缝。抗拉强度不会随时间推移而降低，电气和机械性能在运行期间基本保持不变，“老化”过程比瓷质绝缘子慢得多。 耐冲击电压比瓷质绝缘子好：一般钠钙玻璃的介质强度可达13501700kV/cm，约为普通陶瓷2.8倍。试验证明玻璃绝缘子串比同类型同片数瓷质绝缘子串击穿电压高10，且伞盘被击穿（瓷质绝缘子为头部击穿）头部不击穿，引起钢帽炸裂而掉联的事故大为减少。 耐振性能好：经疲劳试验表明，振动1500万次后，玻璃绝缘子机械强度基本不变，瓷质绝缘子则下降约17。 防污性能好：玻璃绝缘子不易积灰，雨水冲洗效果较好，污闪事故减少。玻璃有很好的透明度，施工缺236、陷和损伤容易发现，劣质品容易剔除，运行清污时容易清扫干净。钢化玻璃绝缘子缺点：防污型只能加工成钟罩形或深棱型，伞棱较深，清扫不便，适用于灰尘少、雾天多的沿海污秽地区。（3）复合绝缘子复合绝缘子具有与瓷质和玻璃绝缘子不同的特点，优点如下：复合绝缘子体积小、重量轻、机械强度高、抗污闪性能强，可防治电网大面积污闪。绝缘端子内外绝缘选材基本相同，通常不会发生零值击穿，不用检零。复合绝缘子的缺点：存在“老化”问题，目前无可靠检测手段。复合绝缘子运行约1015年后，需加强监测，发现老化应及时进行更换。钢化玻璃绝缘子和瓷绝缘子、复合绝缘子，不同生产厂家产品价格、质量有差别，全国各地运行反映情况也不同。从经济237、指标上看，三种型式绝缘子的价格差别不大。综上所述，悬式瓷绝缘子、钢化玻璃绝缘子和复合绝缘子各有其优缺点。瓷质绝缘子“老化”问题比较突出，故本工程不推荐使用。结合沿线污区划分和当地实际情况，本工程推荐钢化玻璃绝缘子，绝缘子串均采用爬距为450mm，结构高度为146mm的玻璃绝缘子。6.9.3 绝缘子片数选择根据湖南地区运行经验及湘电公司函生2012561号文规定，悬垂串及跳线串采用每联9片、单片爬距为450mm，破坏负荷为70kN的耐污型钢化玻璃绝缘子，耐张串采用每联10片、单片爬距为450mm，破坏负荷为70kN的耐污型钢化玻璃绝缘子。悬垂串泄漏悬垂串比距均为3.68cm/kV,耐张串比距为4238、.09cm/kV,满足（d）级污秽区的防污要求。耐张塔均采用双联单挂点绝缘子串。导线绝缘子串组装表导线绝缘子串组装如下表图6.9-1；钢化玻璃绝缘子机电特性6.9-2。表6.91 导线绝缘子串组装表污秽等级悬挂方式d级污区导线跳线串单联19片U70BP/146-1导线耐张串双联210片U70BP/146-1本工程绝缘子其主要尺寸及机电特性如下表6.92。表6.92 钢化玻璃绝缘子机电特性表型 号机械破坏负荷(kN)工频湿耐受电压(kV)(不小于)最小冲击耐受电压（峰值）(kV)最小击穿电压(kV)U70BP/146-170551251306.9.4 空气间隙根据规程第7.0.9条，在海拔高度不239、超过1000m地区，在相应风偏条件下，带电部分与杆塔构件（包括拉线、脚钉等）的最小间隙，应符合下表规定。表6.93 最小空气间隙值表（海拔1000m）运行情况大气过电压内部过电压运行电压带电作业最小间隙（mm）10007002501000+500相应风速(m/s)10152510相应气温()1515-515注：对操作人员需要停留工作的部位，带电作业间隙还应考虑人体活动范围0.5m，带电作业工况：气温15，风速10m/s。6.10 防雷与接地6.10.1 防雷设计本工程全线采用双地线。110kV线路杆塔防雷保护角在15mm冰区不大于15。6.10.2 接地设计本工程全线杆塔逐基接地。与塔腿连接处240、螺栓的螺帽为普通型螺帽，接地装置连接应严密可靠,除非必须断开处以螺栓连接外均须焊接,焊接应为搭接，搭接长度：圆钢为直径6倍，双面焊接，扁钢为带宽2倍，周边施焊。杆塔接地装置采用方框水平放射型，接地体采用10圆钢，引下线,采用12热镀锌圆钢。接地圆钢埋设深度为：岩石0.3m、旱土0.6m、水田0.8m。雷季干燥时，每基杆塔接地装置工频接地电阻不大于下表所列数值。表6.10-1 最大工频接地电阻表土壤电阻率()100 及以下100500500工频接地电阻()101520在变电站进出线2km范围内应加大接地装置，单回路铁塔接地电阻应控制在10以下，双回路铁塔接地电阻控制在8以下。除水田采用普通型接地241、装置外，其余地段均采用防盗型接地装置。防盗桩设置为接地线方框四角各设一个，射线长度小于或等于30m设一个，大于30m时在中间增设一个，防盗角桩采用404410角钢，自立式铁塔均采用四腿接地。 对繁荣变进出线两公里范围内的铁塔接地装置进行改造，预计改造16基。6.11 金具选择为了防止电晕和涡流损失，挂线金具均采用国家电网公司输变电工程通用设计110(66)kV输电线路金具分册中的节能降噪金具。根据110kV750kV架空输电线路设计规范（GB50545-2010），本工程绝缘子机械强度的设计安全系数取值应不小于表6.111所列数值，挂线金具的设计安全系数取值不小于2.5。表6.111 绝缘子机242、械强度的安全系数情况最大使用荷载常年荷载验算断线断联盘形绝缘子棒型绝缘子安全系数2.73.04.01.51.81.5表6.112 金具机械强度的安全系数情况最大使用荷载验算断线断联安全系数2.51.51.51.5一般段耐张串、悬垂串与跳线串均满足以上要求，主要金具见表63。表6.113 挂线金具一览表金具名称型 号破坏荷重不小于(kN)备 注地线耐张线夹NY-80BG-2085地线用导线耐张线夹NY-300/4087.7导线用防震锤FRYJ3/5 导线用防震锤FRYJ-2/G地线用接续管JYD-300/40导线用接续管JY-80地线用6.12 相序及换位原110kV新宝线相序由南往北依次为A、243、B、C，本工程剖接点相序与原线路相序保持一致。本工程可通过电缆进行调相，施工前请施工单位仔细核实电缆两侧相序，详见全线相序示意图（由于老线路运行时间较长，本工程相序图需要XX供电局运检部会签）。按照110kV750kV架空输电线路设计规范（GB 50545-2010）8.0.4规定，本工程线路长度未超过100km，导线不需要换位。图6.121 全线相序示意图6.13 对地距离及交叉跨越6.13.1 导线对地及交叉跨越距离本工程线路导线对地及交叉跨越距离见下表。表6.13-1 导线对地面的最小距离线路经过地区居民区非居民区交通困难地区导线对地面的最小距离(m)765表6.13-2 导线与建筑物之244、间的最小距离边导线与建筑物之间的最小净空距离(m)(在最大计算风偏情况下)4.0导线与建筑物之间的最小垂直距离(m)(在最大计算弧垂情况下)5.0表6.13-3 送电线路与弱电线路的交叉角弱电线路等级一 级二 级三 级交叉角4530不限制注：不包括光缆和埋地电缆。表6.13-4 高压送电线路与高速公路的交叉跨越距离项 目电力线路高速公路杆塔外缘至路基边缘导线或地线在跨越档内接头110kV及以上线路：不得接头110kV以下线路：不限制不得接头最小垂直距离m标称电压 (kV)至被跨越物至被跨越物开阔地区路径受限制地区351102203305007503.03.04.05.06.0(8.5)7(12245、)7.07.08.09.014.019.5交叉：8m10m(750kV)平行：最高塔高5.05.05.06.08.0（15）10（20）注：电压较高的线路一般架设在电压较低线路的上方。同一等级电压的电网公用线应架设在专用线上方。括号内的数值用于跨越杆(塔)顶。6.13.2 交叉跨越及其保护按110kV750kV架空输电线路设计规范（GB 50545-2010）规定，跨越铁路、高速公路、一级公路、110kV及以上送电线路时在交叉跨越档内，导、地线均不准接头。按交流电气装置的过电压保护和绝缘配合6.2.2、6.2.3、6.2.4规定：110kV同级电压线路相互交叉或与较低电压线路、通信线路交叉时，246、两交叉线路导线间或上方线路导线与下方线路地线间的垂直距离，当导线温度为+40时，不得小于4.0m，交叉档内两端的钢筋混凝土杆或铁塔(上、下方线路共4基)均应接地。6.13.3 走廊清理原则环境保护已日益成为人们所关注的重要问题，为避免高压送电线路影响人们的正常生活环境，线路在经过居民区及交通频繁的地方适当增加塔高和线路对地距离，减小电场强和无线电干扰的程度，使其对人们的生活环境影响减小到可接受的程度。线路走廊宽度执行防护规程及有关规程规定。本工程线路位于XXXX县郊区，线路路径沿线地形主要为丘陵，海拔在1000m以下。本工程在跨越树木时，原则上采用高塔跨越的方式。需要砍伐树木时，需依法办理好相247、关手续。6.13.4 “三跨”段交叉跨越根据国家电网“三跨”输电线路重大反事故措施的要求，所处“三跨”段输电线路应按要求设计，根据现场踏勘，本工程线路无“三跨”段交叉跨越。6.14 杆塔与基础6.14.1 杆塔部分本工程位于XXXX县境内。根据本工程现场情况，推荐采用自立式角钢塔进行架设。本工程采用单回路进行架设，均采用自立式角钢塔。 本工程角钢塔推荐采用国家电网公司输变电工程通用设计110kV输电线路分册（2018年版）中1A8模块塔型，共2种。分别为：1A8-DJC1单回路终端塔，1A8-DJCD双回路电缆终端塔，铁塔型式及经济指标详见铁塔型式一览图及基础一览表（详见附图06）。本工程推荐248、铁塔塔头型式为：单回路铁塔采用干字型。为了适应不同的地形条件，保护环境，减少土石方开挖量，减少水土流失，所有铁塔均设计了全方位高低塔腿，通过选用合适的标准塔段，配合高低塔腿及加高基础，灵活地适应地形高差变化，降低了施工基面的土方量，有利于环境保护。本工程杆塔的使用条件见下表：表6.14-1 杆塔使用条件杆塔型号呼称高(m)水平档距(m)垂直档距(m)转角度数备注1A8-DJC11524450650090终端自立式角钢塔1A8-DJC1D1524450650090电缆终端本工程杆塔的使用情况见下表：表6.14-2 杆塔型号及数量统计表(合计4基)杆塔型号呼高数量单回路角钢塔1A8-DJC1243249、单回路角钢塔1A8-DJC1D2416.14.2.1 铁塔设计说明及材质选用在铁塔设计过程中遵循的主要标准为下表中所列的最新标准。表6.14-3 杆塔设计遵循的标准规范名称版本号110kV750kV架空输电线路设计规范GB 505452010架空输电线路杆塔结构设计技术规定DL/T 51542012建筑结构荷载规范GB 500092012钢结构设计标准GB 500172017输电线路铁塔制图和构造规定DL/T 54422010建筑抗震设计规范（2016年版）GB 500112016铁塔的所有构件及螺栓均采取热(浸)镀锌防腐处理，连接螺栓以热镀锌后成品的强度为标准来分级，螺栓及脚钉强度级别：M1250、6、M20为 6.8级，M24为8.8级。所有铁塔均以最短腿为基准，地面以上8.0米范围内的铁塔螺栓须全部采用防卸螺栓，铁塔除防盗螺栓及带双帽螺栓外所有螺栓均采用防松罩防松。本工程登塔措施采用脚钉。所有杆塔安装杆号牌(含线路名称)、警示牌；所有耐张、转角杆塔安装相序牌。标识牌制作、安装细则参照湖南省电力公司“湘电公司基建2010333号”文 (关于印发湖南省电力公司110500千伏输电线路工程标识牌加工、制作及安装细则的通知)和国家电网公司文件“国家电网科(2011)12号”文(关于印发协调统一基建类和生产类标准差异条款的通知)的要求执行。杆塔加工单位应按该文要求在杆塔的相应部位留挂牌孔。6.251、14.2 杆塔基础铁塔基础型式选择，应根据线路的地形、地质特点以及铁塔型式、施工条件，并按照经济环保的原则综合确定。（1） 基础设计说明本工程根据不同地形、地质、塔型、施工条件，并按照“两型三新”,即：资源节约型、环境友好型，采用新技术、新材料、新工艺进行优化设计、节约混凝土量，降低工程造价的原则综合考虑确定。基础设计过程中遵循的主要规程、规范及标准见表6.14-4。表6.14-4 基础设计遵循的标准规 范 名 称版 本 号110kV750kV架空输电线路设计规范GB 505452010架空输电线路基础设计技术规程DL/T52192014混凝土结构设计规范（2015年版）GB500102010252、建筑地基基础设计规范GB500072011建筑桩基技术规范JGJ94-2008建筑抗震设计规范（2016年版）GB50011-2010（2）工程地质概况根据沿线地形地貌及地层结构不同，该工程的地层结构可分为以下三类：植被土（耕土）：层厚约0.4m，含较多植物根系，工程性质差，建议清除。粉质粘土：黄褐色，硬塑，稍湿，层厚一般12m。泥质粉砂岩（K）：强中等风化为白垩系地层，砖红色，粉砂质结构，层状构造。埋深较浅，局部区域基岩出露。线路沿线出露地层的主要物理力学性质指标见表6.14-5。表6.14-5 线路地层主要物理力学性质指标表 指标 地层重 度孔隙比压缩系数抗剪强度承载力特征值备 注凝聚力内253、摩擦角度硬塑粉质粘土19.50.6950.272818200250/强风化泥质粉砂岩/300350/中等泥质粉砂岩/700800/沿线上部第四系地层中地下水类型为孔隙潜水，下部基岩中地下水类型为基岩裂隙水和溶隙水。孔隙潜水补给来源主要为大气降水。基岩裂隙水及溶隙水主要补给来源为上部的孔隙潜水经裂隙渗流补给。本勘查期间10m深度内无地下水。根据所收资料及当地建筑经验表明，线路所经区域地下水及地基土对混凝土结构具微腐蚀，对混凝土结构中的钢筋具微腐蚀。线路所经区域内未见大型滑坡、泥石流等其它不良地质作用。（3） 基础型式选择目前，架空输电线路杆塔常用的基础型式大体可分为两大类：大开挖基础和原状土基础254、。大开挖基础主要包括现浇钢筋混凝土斜柱插入式基础、直柱刚性基础、直柱板式基础、装配式基础等。原状土基础主要包括掏挖基础(直掏挖、斜掏挖、半掏挖)、挖孔基础、岩石基础等。根据本工程的沿线地质、施工条件、地形等因素，本工程推荐掏挖式基础，具体说明如下：掏挖基础基坑用人工掏挖，以土代模，不用回填土，柱子与底板做成圆柱形，柱子配筋。基脚做成蒜头形，按刚性基础设计。这种基础是将基柱的钢筋骨架和混凝土直接浇入人工掏挖成型的基坑内，用剪切法进行抗拔计算，充分利用原状土承载力高的优点。本工程塔位地质为硬塑粘性土且地下水埋深对基础开挖无影响，故推荐采用掏挖式基础。本工程推荐采用的基础型式及指标详见铁塔型式一览图255、及基础一览表（详见附图06）。根据地质勘查报告，本工程基础本体混凝土采用C25级，混凝土应采用机械搅拌和机械振捣。保护帽采用C15级，基础钢筋采用HPB300和HRB400级钢筋。地脚螺栓材质采用Q235钢。所用杆塔地脚螺栓规格均满足国家电网公司关于印发输电线路工程地脚螺栓全过程管控办法（试行）的通知（基建技术2018387号）的相应要求，且应进行地脚螺栓标识。本工程角钢塔地脚螺栓规格如表6.14-6所示：表6.14-6 铁塔地脚螺栓规格表塔 型地脚螺栓规格塔 型地脚螺栓规格1A8-DJC1D4M481A8-DJC14M48基础主柱加高外露高度大于1.5m时，设置爬梯，方便施工、运行登塔维护。256、（4） 材料统计本工程全线所用的钢材及混凝土用量见表6.14-7。表6.14-7 材料用量一览表序号名称规格合计(t)公里指标(t/km)1基础钢筋HPB300/HRB4009.5919.182护壁钢筋HPB3001.533.13地脚螺栓Q2352.55.0合计13.5927.184混凝土基础本体（C25）193.64387.285混凝土保护帽(C15)3.587.166混凝土基础护壁（C25）46.2492.48合计243.46486.927杆塔钢材Q345B、Q235B39.1078.2合计39.1078.26.14.3 水土保持及环境保护设计原则（1）在丘陵、山区的铁塔环保设计主要原则 257、1) 根据地质条件尽量使用原状土基础，以减少基坑开挖量。2) 为防止雨水冲刷杆塔的地基，在基础周围设置周边排水沟，排水沟做成510坡度，引向老土区排水，不允许向堆积的松土处排水，避免造成水土流失。根据地形坡度设置截水沟，地质为砂土时截沟要求用水泥砂浆硬化处理，防止山洪雨水冲刷杆塔地基。（2）综合治理基面1) 基面外设截水沟、排水沟，防止水土流失。2) 弃渣处置，本着就近、经济的原则，首先用于塔基四周的平整。就地堆放在铁塔附近较平缓的坡面，使土石方就地堆稳，确实无法堆稳时，应修建挡土墙，不允许余土流失山下，影响生态环境。3） 采用人工植被，保护基面和边坡。4） 砌挡土墙，保护基础边坡。（3）施工258、措施做好送电线路环境保护工作除了设计采取措施外，还需靠施工单位采取及时、有效的施工措施，最终实现环境保护的目的。对施工临时道路、施工临时占地和弃渣点等工程临时占地也应满足水土保持与环保要求。6.15 电缆部分6.15.1 电缆部分说明本工程电缆部分起自110kV繁荣变110kV GIS电缆出线间隔，止于电缆终端塔，电缆段路径全长约0.05km，其中繁荣变站内约0.035km采用电缆沟敷设，站外约0.015km采用双回路埋管敷设。详见电缆路径图。6.15.2 主要技术经济特性6.15.2.1 主要技术经济指标1）电缆型号和长度、回路数电缆选用阻燃型交联聚乙烯绝缘皱纹铝套聚乙烯护套纵向阻水电力电缆259、ZC-YJLW03-Z 64/110 1630,电缆单相长度66m，按双回敷设。2）电缆附件类型及数量电缆GIS终端头6只，户外终端头6只，氧化锌避雷器6套。保护接地箱2套，直接接地箱2套。3）电缆井的结构型式、数量及其分布情况全线共设置终端井1个。4）主要技术经济指标表见下表：表6.151 主要技术经济指标表序号项 目单位型 号指标备 注1110kV电缆kmZC-YJLW03-Z 64/110 16300.42GIS电缆终端头个与电缆配套6室内3户外电缆终端头个与电缆配套6坐式4接地箱三相直接接地箱套与电缆配套2三相保护接地箱套与电缆配套2带电压限制器5氧化锌避雷器只YH10WZ108/28260、16附在线监测仪6单芯电缆mYJV22-10-120080接地电缆7CPVC管m200120电缆用8PE管m10060ADSS用9聚硫橡胶密封膏kg8010电缆夹具套JGH-16011有机防火堵料kgAB-210012防火涂料kg8013支柱绝缘子套ZSI-110/4L1514设备线夹件SSYG-300/40C-1201215多股软铜线m120用于避雷器计数器16电缆路径标识桩个317电缆警示牌个218工作井个16.15.2.2 主要造价表造 价 项 目本体投资（万元）静态投资（万元）动态投资（万元）电缆投资8397996.15.3 电缆线路两端的连接方式6.15.3.1 繁荣变进站的连接方式261、繁荣变的出线采用GIS电缆终端接头与站内GIS设备进行联接，繁荣变站内采用电缆沟出线，通过电缆沟穿过变电站围墙后采用电缆埋管敷设至电缆终端塔。6.15.3.2 电缆终端塔的连接方式电缆终端塔采用坐式硅橡胶套外绝缘型户外电缆终端头，通过铜铝过度端子与架空跳线相连。6.15.4电缆型号及输送容量6.15.4.1 电力电缆运行条件本工程地处XXXX县郊。参照以往工程的运行情况以及厂家所提供的参数，电缆的运行环境如下:气象条件：最高气温：40 最低气温：-10 年平均气温：15导体额定温度： 正常运行：90 短路情况：250 土壤热阻率：1.2k.m/w污秽等级：级6.15.4.2 电缆型式选择电缆的262、载流量以满足容量配合为依据并适当留有裕度进行设计选择，根据系统规划，本期工程双回电缆每回的输送电流约为635A。根据电缆生产厂家提供的630mm2电缆参数，电缆在土壤中平行敷设最大输送电流为635A。计算结果满足系统容量要求。考虑到电缆载流量应具有足够的余量以及综合当地的环境条件,因此选用阻燃型交联聚乙烯绝缘皱纹铝套聚乙烯护套纵向阻水电力电缆ZC-YJLW03-Z 64/110 1630 。 本工程电缆基本结构型式为圆绞拉模紧压铜导体，XLPE绝缘波纹铝护套，PE外护套，结构简图如图6.15-1。图6.15-1 电缆结构简图1 导 体 2 导体屏蔽层 3 交联聚乙烯(XLPE)绝缘层4 绝缘屏263、蔽层 5 金属屏蔽层 6 波纹铝护套7 聚乙烯(PE)外护套主要技术要求：1) 主要结构要求：规则绞合紧压圆型铜导线、XLPE绝缘、波纹铝护套、PE外护套。 2) 电缆线芯截面积：630mm2。3) 正常运行下电缆预期寿命30年。4) 电缆应具有可靠的纵向，径向防水构造。5) 电缆外套应有良好的防化学污水腐蚀、防蚁、防虫蛀、防潮和低烟，低毒性，防火阻燃等特点，供货商必须根据IEC标准提交相关的特性指标。a) 电缆平均氧指数30。b) 外护套HCL发生量200mg/g(低毒性)。c) 最大烟浓度70%。6) PE外套上的半导体层在用牵引机敷设后应不能剥落以供日后作敷设后的测试。7) 最小弯曲半径264、：20d。8) XLPE绝缘水平：局部放电水平 施加1.5Uo(相电压)下5pC工频耐压水平 160kV/30min冲击耐压水平 550kV介质损耗因素 tg(90/Uo)0.00089) 非金属外护套绝缘水平直流耐压水平 DC.25kV/1min冲击耐压水平 37.5kV，10次10) 保证电缆绝缘偏心度控制在6%以内。11) 每个电缆盘应有一个牵引头，以备牵引机敷设电缆用。牵引头应密封良好，防水，防潮。12) 电缆允许最大拉力：70N/mm2。 电缆允许最大侧压力：3.0kN/m。电缆参数见表6.15-2。 表6.15-2 ZC-YJLW03-Z 64/110kV 16302参数表序号名 265、称单 位数 值1系统额定电压U0/UkV64/1102最高运行电压kV1263线芯标称截面mm26304导体直径mm30.05绝缘厚度mm16.56铝护套厚度mm2.07外护套厚度mm4.58电缆外径mm1009电缆重量kg/km1144110电 容PF/m20111导体20时直流电阻/km0.028312导体90时交流电阻/km0.015613弯曲半径(敷设时/运行时)mm20D/15D6.16 电缆敷设方式繁荣变的出线采用GIS电缆终端接头与站内GIS设备进行联接，繁荣变站内采用电缆沟出线，出变电站后采用埋管敷设。埋管敷设至繁荣变围墙北侧的双回路电缆终端塔，电缆上杆通过户外坐式电缆终端头与266、架空线相连接。6.17 电缆附件主要技术要求本工程电缆附件应与电缆本身有着相同的电气性能特点，电缆附件采用预制式产品，所有附件应与电缆相匹配。本工程的主要电缆附件的型号招标确定，由电缆厂商或专业的电缆附件厂商根据电缆截面配套提供。附件要求具体如下：1) 电缆终端本工程110kV交联聚乙烯绝缘电缆终端包括GIS终端电缆接头和电缆户外终端接头，需满足额定电压110kV交联聚乙烯绝缘电力电缆及其附件(IEC 60840)、GB/T 11017标准的有关规定。GIS终端电缆接头的套管材料为环氧树脂；载流量不小于所配电缆载流量；GIS终端电缆接头与GIS装置配合，其接口符合IEC 60840的规定。终端267、额定电压等级及其绝缘水平不得低于所连接电缆的额定电压等级及其绝缘水平，外绝缘还应满足所设置环境条件(如污秽、盐雾、海拔高度)的要求，爬电距离按3.0cm/kV。本工程繁荣变端选用户内GIS终端电缆接头。电缆终端塔端选用硅橡胶套外绝缘型户外终端，内冲硅橡胶，它与电缆铜导体采用压接方法连接。2) 保护接地箱与直接接地箱满足DL509-93交流110kV交联聚乙烯绝缘电缆及其附件订货技术规范的有关技术要求，保护接地箱与直接接地箱必须都有可靠的绝缘，且防水、防腐。在保护接地箱内设无间隙氧化锌非线性电阻护层保护器，在所有接头处接地引下线均需满足热稳定的要求。对于接地线在正常的运行条件下，应保持和电缆外护268、层同样的绝缘水平。3) 电缆夹具为防止电缆热伸缩产生的位移，应在每个工作井蛇形弧变曲部位用金属夹或尼龙绳把电缆固定在电缆支架上，一个转弯井每相考虑两个电缆夹具。为了尽量减少电缆在夹具中产生的涡流损耗，刚性固定夹具的材料宜为铝合金材料。本工程拟采用JGH-1型高压弹簧电缆固定夹。6.18 电缆铝护套接地方式与过电压保护电缆在正常运行情况下要在铝护套上产生感应电动势，其数值与电缆长度和负荷电流成正比。电缆的外护套(本工程电缆采用PE外护套)要耐受铝护套上产生的感应电势。如果感应电势过高，使PE外护套绝缘损坏造成多点接地时，铝护套上产生较大的感应环流，增大了电能损耗，并使电缆温度升高，降低了输送容量269、。为消除电缆铝护套上的环流损失，达到经济运行的目的，同时将铝护套的感应电势控制在安全范围内，电缆金属护套在线路上必须至少有一点直接接地，且护套上任一非直接接地处的正常感应电压，按照电力工程电缆设计规范GB 50217-2016的规定：在未能采用防止人员任意接触金属护套的安全措施时，在正常满负载情况下，不得大于50V；除上述情况，不得大于300V。按照交流电气装置的接地设计规范GB/T 50065-2011的规定：在正常满负载情况下，未能采用防止人员任意接触金属护套的安全措施时，不得大于50V；在正常满负载情况下，采取防止人员任意接触金属护套或屏蔽层的安全措施时，不得大于100V。本工程护套感应270、电压按不大于100V控制。6.18.1 护套感应电压的计算电缆水平排列时，护套感应电压按下式计算： (11-1)，式中： (11-2)s：电缆轴距(cm)， rm：护套平均半径(cm)从式(11-1)和(11-2)可知，电缆正常运行时护套感应电压与导体电流、电缆轴距以及电缆的护套外径有关。导体电流由输送容量决定，护套外径与电缆本身结构有关，电缆轴距则可以根据实际情况调整。本工程电缆输送电流I取635A，电缆的波纹铝护套平均直径取100mm，电缆轴距为300mm，计算得到正常运行时铝护套感应电压不超过100V，则电缆最大长度为900m，无需采用交叉互联接地。6.18.2 金属护套的接地方式电缆金271、属护套通常有如下几种接地方式：1、一端直接接地，一端经电压限制器接地，线路不长时可采用这种方式。2、线路稍长，可采用线路中间一点接地，两端经电压限制器接地的方式。3、线路较长，中间一点接地不能满足要求时，宜使用绝缘接头将电缆金属护套均匀分割成三段或三的倍数段，采用交叉互联的方式接地。本工程单相电缆长度约为0.116km，本工程采用两端接地，变电站一端保护接地、电缆终端塔一端直接接地。本工程接地示意图如图6.181所示。图6.18-1 接地示意图本工程采用两端接地，变电站一端直接接地、电缆终端塔一端保护接地。6.19 电缆附属设施6.19.1 电缆的支持与固定电缆沟、电缆沟及工作井中的电缆固定在272、支架上，支架长度为800mm，考虑支架厚度后保证层间净空距离不小于350mm。电缆上杆均采用刚性固定，每隔2.03.0m布置一个支架，采用刚性固定。电缆支架应与电缆工作井接地网可靠连接。电缆支架应符合下列规定：1) 表面应光滑无毛刺；2) 应适应使用环境的耐久稳固；3) 应满足所需的承载能力；4) 应符合工程防火要求。图6.19-1 埋管布置示意图6.19.2 防 火根据电力工程电缆设计规范(2016版)，本工程需在电缆沟入口各设置一处阻火墙以防窜燃，全线采用防火封堵材料封堵电缆管口；沟与电缆沟壁及工作井连接处设置阻火封堵材料，阻火封堵材料的使用对电缆不得有腐蚀和损害。本工程在电缆井和繁荣变电273、缆沟内电缆表面均涂刷总厚度为0.91.0mm的防火涂料。对敷设于空气中的电缆涂防火涂料，选用电缆用的溶剂型防火涂料。防火涂料涂刷于电缆的外表面，当涂料层遇火时发生膨胀，生成一层均匀细致的蜂窝状隔热层，该层具有良好的阻燃效果，起到隔热阻燃作用，对防止初期火灾和减缓火势蔓延扩大具有一定的效果。6.20 电缆土建部分6.20.1 概况本工程电缆起自繁荣变110kV GIS间隔，110千伏新宝线10#附近的电缆终端杆。电缆段路径全长0.05km，其中繁荣变站内约0.035km采用电缆沟敷设，站外约0.015km采用双回路电缆埋管敷设。6.20.2 电缆排管设计依据1) 工程地质报告。本工程地层按开挖深274、度依次揭露为：植被土（深约0.4m）、粉质粘土（层厚一般12m）、泥质粉砂岩，本工程排管持力层为粉质黏土层。地下水水位埋深约10m，对排管开挖施工无影响。场地地下水及地基土对混凝土结构具微腐蚀，对混凝土结构中的钢筋具微腐蚀。2) 电缆段路径方案图。3) 设计原则与依据表6.201 设计原则与依据规范名称版本号地下工程防水技术规程GB 501082008混凝土结构设计规范（2015年版）GB 500102010建筑地基基础设计规范GB 500072011建筑结构荷载规范GB 500092012室外排水设计规范（2014年版）GB 500142006电力工程电缆设计规范GB 5021720186.275、20.3 电缆施工方案本工程电缆从繁荣变围墙外开始，采用排管方式敷设双回路电缆至电缆终端塔，其中铺设电缆排管共8根（一回预留1根，共2根）及光缆排管共2根（预留1根），电缆排管施工开挖按1：0.5进行放坡，电缆断面底层铺设100mm厚C15级素混凝土垫层，排管敷设之后采用C25级混凝土打包，待混凝土强度达到预定强度后，在上面设置铺设警示带，再进行原土回填，原土回填需对称、分层夯实。本工程共设置1个电缆终端井。6.20.4 电缆工作井的设计本工程电缆终端工作井采用C25防水混凝土，采用20T重型铸铁防盗盖板，钢筋采用HPB300、HRB400钢筋。工作井内外壁粉1：2防水砂浆25mm厚。6.20276、.5 电缆终端塔为了安全，电缆上电缆终端塔采用电缆抱箍固定在塔身上。电缆从电缆终端井引出段采用PE套管保护。6.20.6 排水方式本工程排水设计主要采用自然排水，一般工作井底板设置1%-2%自然斜坡，通过100PVC排水管排至附近污水井或下水管道，同时在工作井底部设置了积水井。6.20.7 土建工程量表6.202 土建工程量序号名称及规格单位数量备注1电缆排管C25打包混凝土m314.32电缆排管C15素混凝土垫层m31.53电缆工作井直线井个/终端井个14井盖板20T重型铸铁防盗盖板块25土方开挖工程量m338.5不包括工作井6土方回填工程量m315.1不包括工作井7土方外运工程量m323.277、43不包括工作井 7、 节能、环保、抗灾措施分析7.1 变电部分本输变电工程的变电工程是XXXX繁荣110kV变电站新建工程。结合本工程的具体特点，在变电工程设计中，主要从以下几个方面贯彻国家关于节能降耗的要求。7.1.1 科学选择变电站主设备，降低设备运行损耗变电站设备在分配和输送电能环节中起着不可或缺的作用，但这些设备在运行时也必然产生能源损耗，所以有必要科学、合理地选择设备结构型式和主要参数，降低设备的运行损耗。下面以主变压器为例，说明本工程在设备选择方面对节能降耗的体现。7.1.1.1 主变压器选型的节能降耗因素变压器的损耗主要是包含电流流过线圈导体发热而产生的负载损耗以及由于电磁感应278、效应在铁芯中产生的空载损耗，此外包括漏磁产生的杂散损耗和风扇等辅助设施运行时产生的辅助损耗。变压器的损耗与变压器结构和材料关系密切，一般情况下，单相变压器的损耗高于三相变压器；而有载调压变压器的损耗高于无励磁调压变压器。本工程采用三相有载调压自然循环自冷变压器，这样就排除了风扇的损耗和噪音，从根源上确保节能措施的落实。 7.1.1.2 合理选择导体，减少电能损耗在导体选择时，也考虑了降低其电能损耗的因素。我们知道，导体截面越小，导体单位长度的电阻就越大，电流流过导体时的损耗也越大。为此，本工程在选择导体时，不但按照导体长期允许载流量来选择导体，而且对全年负荷利用小时数大、母线较长、传输容量大的279、回路中的导体，按照经济电流密度来选择截面。由于按照经济电流密度选择的导体截面要大于按照导体长期允许载流量选择的导体截面，从而减小了导体电阻，降低了运行时的电能损耗。7.1.2 辅助系统采用多种措施节能降耗1) 在设计变电站辅助系统时，也尽可能选用节能产品。例如，在选择变电站照明灯具时，我们选用了绿色、环保的节能灯具。在相同的照度下，高效节能灯具比传统的电感镇流器灯具节能4550%，线电流下降约3倍，且自身基本不发热，最大限度地节约了能耗。2) 主要建筑中的卫生洁具采用节能和节水型，虽然投资略有增加但减少了电能和水资源的消耗。3) 辅助系统设计优化实现节能降耗在照明灯具的配置上，根据工艺要求和不280、同部位对照度要求的不同，在满足照度和照明均匀的前提下，尽量减少灯具设置。7.1.3 降低变电站站用电量降低站用电主要从两个方面着手，一方面从站用负荷考虑，减少用电负荷，这在本文前面已经提及，工程中优先采用操作和运行能耗少的电气设备，如采用自然自冷却方式变压器替代强迫风冷却方式的变压器，采用绿色照明等；另一方面从站用电系统的设备本身考虑，主要有以下几项措施：1) 合理选择站用变压器采用节能型变压器，该类变压器具有优良的电气、机械和绝缘耐热性能，抗短路与过负载能力强，空载损耗、空载电流及噪音大幅降低，有着确实的节能效果。合理选择变压器的容量，根据季节与负荷特性及时调整变压器分接头开关，提高变压器的281、负荷率。充分发挥变压器潜力。2) 优化站用电接线根据建设规模设计站用变压器规模，结合分期建设的具体要求，分阶段安装站用变压器，减少工程阶段投资和变压器损耗。根据工程需要必须设置工作与备用变压器，为更好的节能降耗，运行采用明备用方式，即一台工作变压器运行，另一台变压器备用，根据需要通过投切装置切换。而如果采用暗备用方式，即两台变压器均投入运行，分别带部分负荷，则将大大增加变压器的损耗。3) 精确计量站用电量在站用变前安装高精度计量表计，准确计量站用电量，为考核和评估站用电量提供依据，从而促进节能降耗。7.1.4 减少变电站的占地面积节约资源和能源节约用地是我国的基本国策。根据以往工程经验，结合目282、前国内同规模变电站的最新设计水平，本次设计110kV配电装置采用户内GIS布置，该布置紧凑、直接、简洁，节省了占地，施工方便。7.2 线路部分7.2.1 路径选择本工程通过现场进行实地踏勘，调查影响路径的障碍，优化方案避开了沿途城镇规划区、大面积水产养殖场、采石场、砖厂、学校等主要障碍物及比较密集的房屋群，使得路径走向更加合理，减少线路长度及跨越林区长度，减少房屋拆迁量，更加方便施工和运行，充分体现了以人为本，减小工程建设对人民群众生活扰动的思想。7.2.2 导线选择导线的选择主要是对导线经济电流密度、允许发热条件下线路极限输送容量、表面场强、起晕电压、电晕损耗、地面场强、可听噪声和无线电干扰283、的控制，应在满足设计标准的前提下，使得设计方案最经济、环保。7.2.3 地线接地方案送电线路的地线除用作防雷外，还有多方面的综合作用，如降低不对称短路时的工频过电压，减少潜供电流，作为屏蔽地线以降低电力线对通信线的干扰等。7.2.4 金具金具均采用国家电网公司定型标准金具，要求所有金具均通过电晕和噪音型式试验。7.2.5 塔型选择按照通用设计要求设计塔型，提高了防雷效果，减少了线路故障率。7.2.6 水土保持及环境保护设计原则国家在发展经济的同时，对环境保护工作给予了高度重视，国民经济和社会发展第十个五年计划纲要把环境保护作为国民经济和社会发展的主要奋斗目标之一和提高人民生活水平的重要内容。做284、好输变电工程环境保护，是全面落实十五计划纲要提出的环境保护目标和任务的需要。在工程建设中，各级建设部门高度重视环境保护和水土保持工作，认真贯彻“预防为主，全面规划，综合治理，因地制宜，加强管理，注重效益”的水土保持方针，不断加大对水土保持和生态环境建设的投入，坚持开发与保护并重，积极防治水土流失，改善生态环境，实现输变电工程建设可持续发展。虽然输电线路工程是清洁生产项目，无工业废气、固体废弃物产生，但输电线路建设占用土地资源较多，破坏局部生态环境，造成水土流失，运行产生工频电磁场、无线电干扰、可听噪声等影响周边环境。为实现输电线路工程建设可持续发展的需要，减少环境破坏和水土流失，对环境保护和水285、土保持方案提出了更高的要求。1) 在水田的杆塔环保设计主要原则在水田的杆塔，一般不允许降低基面，不宜改变原有水田间的关系，水田中的铁塔有高差时，配置全方位塔腿和高低基础。铁塔基础一般升出基面0.8m，以便余土就地堆放，避免或减少余土外运。2) 在山区的杆塔环保设计主要措施 本工程地质条件虽然复杂，但大多数为粘性土和风化岩石，或粘性土夹碎(卵)石。这样的地质条件适宜做原状土基础，如掏挖式基础。这类基础避免了基坑大开挖，塔位原状土未受破坏，并大幅度减少了对环境的不良影响。在山区采用全方位高低腿铁塔，并配合使用高低基础；尽量减小度，以利基面排水。为防止雨水冲刷杆塔的地基，应在基础周围设置周边排水沟，286、排水沟做成510坡度，引向老土区排水，不允许向堆积的松土处排水，避免造成水土流失。尽量采用象掏挖式等保持原状土的基础，减少土芳开挖量。根据地形坡度设置截水沟、排水沟，必要时浆砌块石挡土墙与护坡，防止水土流失。 8、 新技术、新材料、新设备的应用8.1 本工程新技术应用规划序号编 号新技术名称分 值备 注一电气一次部分1SXYM-TBA2-05城市户内小型化变电站设计优化技术0.5推广应用类2SXYM-TBA4-02变电站铜覆钢接地材料0.5推广应用类3SXYM-TBB3-01变电站电缆工程优化设计技术0.5推广应用类二电气二次部分1SXYM-TBB2-01 智能变电站二次接地设计优化技术0.5287、推广应用类2SXYM-TBB2-02智能变电站光缆优化整合方案0.5推广应用类3SXYM-TBB2-05智能变电站光缆规范化标识设计技术0.5推广应用类4SXYM-TBB2-06变电站GIS汇控柜航空插头应用技术0.5推广应用类5SXYM-TBB2-07变电站户外智能控制柜环境控制技术0.5推广应用类6SXYM-TBB3-02智能变电站二次系统施工图设计技术0.5推广应用类7SXYM-TBB3-03智能变电站过程层光缆智能标签生成及解析技术0.5推广应用类8.2 新技术应用描述1) 城市户内小型化变电站设计优化技术(SXYM-TBA2-05)该技术包括：a）优化电气主接线，采用简洁、可靠的主接288、线型式。b）采用布置优化技术，采用主变压器本体和散热器分体式侧上方布置形式。c）采用智能化设备，将二次设备就地下放布置在一次设备汇控柜或二次继电小室内，减少控制室屏柜数量和控制室大小，进而进行一二次设备整合为智能设备。2) 变电站铜覆钢接地材料(SXYM-TBA4-02)该技术通过对铜覆钢材料的电气、力学、腐蚀、经济、环保性能及接地材料性能研究：a） 提出了不同土壤条件铜覆钢材料选用要求：水平接地网宜采用便于施工的铜覆钢棒材或扁钢，垂直接地极宜采用铜覆钢棒材；引下线宜采用铜覆钢扁钢、绞线或棒材。b） 系统地提出了电气工程接地用铜覆钢的热稳定系数、技术要求、检验方法及使用原则，开发了低成本放热焊289、剂。3) 变电站电缆工程优化设计技术(SXYM-TBB3-01)该技术针对变电站智能化发展要求：a）针对不同的敷设场地类型提出电缆敷设通道优化方式。b）提出一种电缆沟内线缆敷设与防火分隔新模式应用抽屉式防火隔板及电缆支架系统。c）提出一种新型的线缆敷设方式浅埋式地面电缆槽盒系统d）提出包括预制光缆接头及其连接组件和安装支架的预制光缆解决方案。e）提出“电缆走底，光缆走顶”模式，工厂化制造、现场组装的地面电缆槽盒敷设方案。提出了二次屏柜和智能控制柜、 机构箱内接地铜排的设置及连接优化； 室内二次屏柜接地铜排与等电位接地网的连接方式统一及优化； 室外等电位接地网的敷设范围、 与主接地网连接方式统一290、及优化； 二次屏柜柜内接地技术统一及优化 。统一了智能变电站室内二次屏柜和室外智能控制柜、 机构箱内接地铜排的设置及连接； 优化了全站等电位接地网的网络形式， 形成了网格状等电位接地网； 明确了等电位接地网的敷设范围。 3) 智能变电站光缆优化整合方案 (SXYM-TBB2-02 )提出基于光纤配线箱、 预制光缆和预制光电复合缆变电站光缆整合方案与光纤配线箱标准配置方案。1）双重化配置的设备所对应的连接光缆应各自独立； 2）双网对应的光缆应各自独立； 3）去向相近的光缆整合为一根多芯光缆。并提出智能变电站采用预制式光电复合缆。 统一变电站光纤配线箱类型，光纤配线箱光纤接口为 12、24、 36291、48、60、72 与 96 芯时，分别推荐采用 1u、2u、3u、4u、4u、5u 与 6u 箱体； 4) 智能变电站光缆规范化标识设计 (SXYM-TBB2-05 )a）根据 IEC-61850 标准，分析智能变电站二次设备光纤物理连接特点， 利用光缆色谱标识， 规范了间隔层设备、过程层设备所在屏柜使用的光纤配线架端口收发属性定义及光缆纤芯色谱对应原则；b） 调研总结智能变电站全部二次回路接线，借鉴二次电缆相关设计规范和手册， 规范了光缆回路安装单位及光缆去向序列编号原则；c） 分析智能变电站光缆接线回路信息内容及其收发属性，规范了光纤回路标号编制原则；d） 根据设计图纸中光纤回路标号、 292、光缆回路编号， 结合光缆清册制作光纤标签， 规范光纤标签格式及规格， 实现变电站二次设备光缆接线标识规范化。 7) 变电站户外智能控制柜环境控制应用技术 (SXYM-TBB2-07 )a） 确定了变电站户外智能控制柜在环境控制技术应用方案方面的选择原则： 在一般地区（无沙尘、 盐雾等极端环境），宜采用强迫风冷方案；在温度较高或存在沙尘或盐雾等极端环境时， 宜采用热交换器方案；在气候炎热、潮湿地区，采用空调方案。b） 提出一种采用多重插指型防水结构和自动对防尘滤网进行定期除尘技术的智能控制柜， 该柜采用强迫风冷环境控制技术， 成本低、 散热效率高、 免维护性好， 且能满足全国大多数地区非极端气候293、条件使用要求， 对实际工程具有较高参考价值。 8) 智能变电站二次系统施工图设计技术 (SXYM-TBB3-02)a） 提出了智能变电站二次系统施工图设计技术方案。智能变电站信息模型、 二次虚拟回路与配置文件的接口实施方案； 二次施工图表达形式及画法改进实施方案； 二次系统设计软件工具应用实施方案； 与国网信息模型标准化库之间的接口方案。b）形成智能变电站二次系统施工图设计工具。 9) 智能变电站过程层光缆智能标签生成及解析技术 (SXYM-TBB3-03)制定了“虚实对应” 光缆联系图和虚端子表的文件格式； 确定了光缆标签的二维编码方法， 制定了光缆标签的格式。 形成了智能变电站过程层光缆智294、能标签生成方法与生成工具。 形成了智能变电站过程层光缆智能标签解析方法与解析工具。 9、 投资估算及经济评价9.1 工程概况9.1.1 本工程建设项目1) 变电工程 XXXX繁荣110千伏变电站工程。新建工程规模：本期新建150MVA主变；新建110kV出线2回；新建10kV出线12回；新增4.8+3.6Mvar无功补偿。远期350MVA；110kV出线3回；10kV出线36回；每台主变配置4.8+3.6Mvar无功补偿。2) 输电线路工程（1）线路起自XX110kV变电站110kVGIS间隔，止于新城-宝塔110kV线路10#附近接点。线路总长约0.55km，分架空和电缆两部分。架空部分采用单回路线路总长度0.50km。电缆段0.05km，其中繁荣变站内约0.035km采用电缆沟敷设，站外约0.015km采用埋管敷设（以变电站围墙为分界，界内土建部分计入变电站工程，界外土建部分计入本工程，电缆及附件均计入本工程）。电缆部分采用阻燃型交联聚乙烯绝缘皱纹铝套聚乙烯护套纵向阻水电力电缆ZC-YJLW03-Z64/1101630，电缆总长度约0.50km，新建直线井1个。 3) 光纤通信工程配套光纤通信部分为站端通信、OPGW两个部分。其中，站端通信内容为新建繁荣1个站，扩建宝塔、新城、XX地调3个站；OPGW内容为线路起自