区域电网110千伏输变电及光纤通信工程项目可行性研究报告153页.doc
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2024-09-13
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1、区域电网110千伏输变电及光纤通信工程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58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71.1 设计依据71.2 工程概况71.3 设计水平年81.4 主要设计原则81.5 设计范围92、电力系统一次102.1 电力2、系统概况102.2负荷预测及电网规划132.5 主变容量选择182.6 接入系统方案182.7 电气计算232.8 主变型式选择与无功补偿232.9 导线截面选择242.10 系统对有关电气参数的要求242.11 电气主接线建议252.12 电力系统一次部分结论与建议253、电力系统二次263.2系统调度自动化323.3 系统通信364、变电站所址选择444.1 选址工作简介444.2 站址概述464.3 站址的拆迁赔偿情况494.4 进出线条件494.5 水文气象494.6 工程地质及水源条件514.7 土石方544.8 进站道路和交通条件554.9 工程地质及水源条件站用电源554.10 3、站址环境554.11 通信干扰554.12 施工条件554.13 站址方案比较及推荐意见565、变电站工程设想575.1 电气一次575.2 电气二次685.3 规划及总平面布置835.4 给排水及消防895.5 采暖通风915.6 大件运输及交通条件925.7环境保护及劳动安全卫生927、配套间隔工程设想967.1 电气一次967.2 电气二次部分977.3 土建部分988、送电线路路径选择及工程设想988.1 线路工程概况988.2 架空部分1048.2.9 基 础1258.3 电缆部分1288.5 水土保持及环境保护设计原则1349、节能措施1359.1 设计依据及用能标准规范1359.4、2 系统节能分析1369.3 变电节能分析1369.4 线路节能分析13710、新技术、新材料、新设备的应用13910.1 变电部分13910.2 线路部分14111、与通用设计的比较14212、投资估算14312.1 编制原则及依据14312.2工程投资14413、结论14513.1 建设必要性14513.2 工程规模及接入系统方式14513.3 总投资估算14513.4 工程建设时序1451、工程概述1.1 设计依据1)国家电网企业标准Q/GDW 10270-2017220kV及110(66)kV输变电工程可行性研究内容深度规定。2)电力系统设计技术规程DL/T 5429-2009。3)湖5、南省电力公司电压质量和无功电力管理规定湘电发展2010-103号。4)国网XXXX供电公司编制的国网湖南XX供电公司2018-2019年110kV电网项目优选排序报告。5)国网XX供电公司编制的2018年XX地区电力分析预测春季报告。6)国网XX供电公司编制的XX市“十三五”配电网规划报告。7)2018年XX电网运行方式定稿。8)设计中标通知书。9)其它输变电工程设计相关规程规范。1.2 工程概况1.2.1 工程规模湖南XXXX金峰(齐天庙)110kV输变电工程是XXXX区电网的一个重要部分,已列入XXXX市电网规划项目中,该工程建设可以满足XXXX白箬铺镇供区用电负荷增长的要求,提高该区域供6、电可靠性。本输变电项目拟建于XX市XX区白箬铺镇金洲大道以北,本次金峰(齐天庙)110kV输变电工程可行性研究包含的工程项目有金峰(齐天庙)110kV变电站新建工程、输电线路工程及相关的光纤通信工程,其工程项目的概况详见表1.2-1。表1.2-1 工程项目概况表 单位:Mva、个、km序号工程名称建设性质型号建设规模投产时间一变电站工程1金峰(齐天庙)110kV变电站新建工程新建主变容量:463MVA站址总征地约7.85亩(不含征地范围外边坡用地),围墙内占地面积约5.97亩20202湖南XX金峰(齐天庙)110kV变电站对侧雷锋110kV变电站间隔保护改造工程改造更换保护1套20203湖南X7、X金峰(齐天庙)110kV变电站对侧延农220kV变电站间隔保护改造工程改造更换保护1套2020二输电线路工程1延雷金线入金峰(齐天庙)变110kV线路工程新建ZC-YJLW03-64/110-11600mm2;2JL3/G1A-300/40双回电缆0.1km;双回架空3.25km,单回架空0.4km2020三光纤通信工程1站端通信工程新建20202配套光缆通信工程新建24芯ADSS24芯ADSS:2km2020表1.2-2 建设规模 单位:Mva、个、km序号项 目 名 称内 容1主变压器台数及容量远期463MVA,本期163MVA2110kV出线规模110kV:远期4回,本期2回410kV8、出线规模10kV:远期64回,本期16回5无功补偿容性无功补偿:远期4(4+6)MVar,本期1(4+6)MVar1.3 设计水平年设计水平年为工程投产水平年;远景水平年为投产后的510年,并且与国民经济规划年份一致。因此金峰(齐天庙)110kV输变电工程的设计水平年选择2020年,远景水平年选择2025年。1.4 主要设计原则1)参照国家电网公司Q/GDW 10270-2017220kV及110(66)kV输变电工程可行性研究内容深度规定中的要求,执行各专业有关的设计规程和规定。2)在电网现状和已审定的国网湖南XX供电公司2018-2019年110kV电网项目优选排序报告的基础上,提出变电站9、接入系统方案。3)国家电网公司文件国家电网基建201158号文关于印发国家电网公司2011年新建变电站设计补充规定的通知。4)网络方案应做到技术合理、经济可行、近远期结合、运行安全可靠。5)在XXXX市总体发展规划和省、地区电力系统规划总体要求的基础上,进行技术经济比较后,推荐最佳站址。6)变电站选址和线路选线应按照相关规定,进行多方案优化比较,同时应取得地方政府和相关部门的原则协议,避免和防止下阶段工作中出现颠覆性因素。7)根据国家电网公司输变电工程典型设计方案合理布置变电站,节约土地资源、便于生产管理;少占地、少维护、环境友好。8)工程投资应做到尽量准确,经济评价应尽可能全面、合理。1.510、 设计范围1)按照审定的国网湖南XX供电公司2018-2019年110kV电网项目优选排序报告,结合XXXX市电网运行状况和负荷发展状况,论证新建金峰(齐天庙)110kV输变电工程的必要性。2)根据新建110kV金峰(齐天庙)输变电工程的必要性,提出项目建设实施的可行性以及工程建设时序。3)根据区域电网目标网架规划,提出110kV金峰(齐天庙)变电站接入系统方案。4)110kV金峰(齐天庙)变电站站址的选择及确定。5)提出变电站工程设想和送电线路工程设想。6)提出该项目的工程投资估算。2 电力系统一次2.1 电力系统现状2.1.1 XX市电力系统现状截至2018年底,XX电网拥有电源装机总计211、784.9MW,其中:大型电源XX电厂装机1200MW,黑麋峰抽水蓄能电站装机1200MW,110千伏及以下小水、火电源97座,装机总量384.9MW,主要分布于浏阳市和宁乡县。截至2018年底,XX电网拥有500千伏变电站4座,即沙坪(2750MVA)、星城(31000MVA)、艾家冲(2750MVA+11000MVA)、鼎功(21000MVA),变电容量合计9000MVA。其中:沙坪、星城、鼎功变主要供带湘江以东区域的负荷,艾家冲变主要供带湘江以西区域的负荷。目前XX电网的4座500千伏变电站与云田、鹤岭、复兴变共同形成长株潭益不完全双环网。在XX电网内部,已初步形成以这4座500千伏变为12、依托的分片供电的格局。截至2018年底,XX电网拥有220千伏公用变电站24座,主变48台,容量8580MVA;220千伏用户变电站3座,主变13台,变电容量416.5MVA;110千伏公用变电站93座,主变175台,容量7880.5MVA;110千伏用户变电站30座,主变54台,容量1660.3MVA;35千伏变电站47座,主变89台,容量628.15MVA(不含用户变)。XX电网拥有220千伏线路67条,总长度1251.777km(其中:架空线路65条,电缆2条);110千伏线路163条,总长度1823.958km(其中:架空线142条,电缆21条);35千伏架空线67条,总长度949.213、24km。2017年XX电网统调最大负荷6634MW,统调供电量295.4亿kWh。2018年XX电网统调最大负荷7154MW,统调供电量344.58亿kWh。2.1.2XX区电力系统现状截止2018年底,XX电网共有220千伏变电站3座,其中威灵变(2180MVA)、220千伏楠竹变(2180MVA),220千伏客户变一座(晟通科技),装机容量为220MVA。全区共有110千伏公用变电站7座(高塘岭、金沙、雷锋、藕塘、靖港、郭亮、宝雍),主变14台,总容量570.5MVA,110千伏用户变电站两座(黑糜峰、起落架),主变2台,总容量30MVA。2017年统调最大负荷468.2MW,统调供电量14、21.5亿kWh。2018年,XX区电网统调最大负荷为469.3MW;统调供电量为24.97亿kWh。2018年底XX区110千伏及以上电网现状见附图01。表2.1-1 XX区110千伏及以上变电站一览表 单位:MVA变电站名称主变台数(容量)变电站名称主变台数(容量)一、220千伏公用变电站2座 主变4台 总容量720MVA威灵变2180楠竹塘变2180二、110千伏公用变电站7座 主变14台 总容量570.5MVA高塘岭变250金沙变231.5雷锋变231.5藕塘变250靖港变231.5郭亮变131.5+150宝雍变2502.1.3XX金峰110kV项目概况及用电现状110kV金峰变拟选站15、址位于XX市XX区金洲大道北侧,紧邻金洲大道,站址往西1.4公里为岳临高速,往东约2.9公里至黄桥大道,主要供电范围为长张高速以南,黄桥大道以西,G319国道以北的白箬铺镇。供电范围周边目前有艾家冲500kV变电站,夏铎铺110kV变电站,雷锋110kV变电站,白箬35kV变电站,东边有规划的白箬220kV变电站(预计2025年以后投产),西边有规划的金洲220kV变电站(位于宁乡,预计2021年投产)。区域内现有10kV线路4回,分别为白箬35kV变的10kV白麻线、白友线、白天线和白供线。金峰变供电范围及周边变电站见图2.1-1,供电范围周边变电站基本情况见表2.1-2,供电范围内现有1016、kV线路基本情况见表2.1-3。图2.1-1金峰变供电范围及周边变电站 表2.1-2 金峰变供电范围周边变电站基本情况序号变电站名称电压等级主变容量(MVA)17年负荷(MW)17年负载率17年负荷(MW)17年负载率备注1白箬3521014.572.5%16.683.3%已重载2夏铎铺11025055.756%64.864.8%3雷锋110231.554.687%54.286%已重载表2.1-3 供电范围内现有10kV线路基本情况序号10千伏线路名称导线型号/长度(主干线)配变装接容量(KVA)16年负荷(最大电流A)17年负荷(最大电流A)目前供带变电站与其他变电站互联情况1白友线JKLY17、J-12021485273.6357白箬新华线乌山变2白麻线JKLYJ-24016890122.4367白箬楚麻线楚沩变3白天线 JKLYJ-1204080332354白箬枫树线雷锋变4白供线JKLYJ-2402565616.6468白箬注:配变装接容量包含公变和专变 2.2负荷预测及电网规划2.2.1XX市及XX区负荷预测根据2019年XX地区电力市场分析预测春季报告负荷预测结论,并结合近期负荷发展实际情况,考虑今后发展需要及实现可能,对XX市及XX区电力负荷进行了预测,预测结果见下表。表2.2-1 XX市及XX区负荷预测 单位:亿kWh、MW项目实际预测2016年2017年2018年20118、8年增速2019年2020年2025年2019年增速“十三五”年均增速“十四五”年均增速XX地区最大负荷6169663471547.80%78008870148009.03%9.50%10.78%供电量265.1295.4344.616.70%385437.569611.73%13.34%9.73%XX区最大负荷352468469.30.30%550634.31078.317.21%15.86%11.20%供电量19.221.52516.00%27.830.95011.33%12.69%10.10% 2.2.2金峰变供电范围内负荷预测1)金峰变的主要供电范围为长张高速以南,黄桥大道以西,G3119、9国道以北的白箬铺镇。区域内现有10kV线路4回,分别为白箬35kV变的10kV白麻线、白友线、白天线和白供线,金峰变投产后可转供该四回10kV线路约10MW的负荷。另从XX局了解到该供区内的用户报装情况见下:项目名称预计用电需求(KW)类型时间黑茶园18000商业2019光明大观园3600旅游2020光明5园4800农业2020贝拉小镇二期5600旅游20212) 根据XX市XX区白箬铺镇总体规划(2017-2035年),规划范围为白箬铺镇行政管辖范围,总面积100.08平方公里,镇区规划范围分为白箬铺镇区和友仁集镇。远期镇域总人口为13.42万人,规划白箬铺镇城镇性质为省内知名的亲子乐学旅20、游特色小镇、高新产业研发孵化基地、新型城镇化示范镇。规划的白箬铺镇以现有城镇为依托,以湘江新区建设为机遇,沿长常高速、金洲大道、319国道发展,规划结合现状地形及建设,从而形成“一主一次、两轴带动、三区发展”的总体结构。2017-2035年XX市XX区白箬铺镇总体规划图3)根据最新的供电分区划分,XX区分为五个供电区,其中B类供电区2个(铜官、望经),C类供电区3个(白乌、靖乔、茶驿)。金峰变供区属于白乌供电区,为C类供电区,根据最新网格化规划成果,远期将发展为B类供电区,终期负荷按负荷密度6.24MW/km2、供电半径3.5公里进行计算,扣除不能建设发展的区域,终期负荷约176MW。根据拟建21、金峰变电站供电范围,并结合该区域内负荷增长的历史数据。对金峰变供区负荷预测结果如下:表2.2-2 拟建金峰110kV变电站供区负荷预测 单位:亿kWh ,MW名称2018年2019年2020年2021年2025年终期最大负荷11.213.818.321.536.7176电量0.510.550.82 0.891.65 8.06 2.2.3XX区及相关区域电网规划根据国网湖南XX供电公司20182019年110kV电网规划项目优选排序报告,结合电网规划最新调整情况,相关地区电网规划如下。220kV 层面: “十三五”期间:新建乌山园(163MVA)、回龙(163MVA)、南塘(263MVA)、铜官22、(163MVA)、新华联(263MVA)、金峰(163MVA)、横塘(163MVA)、园区(163MVA);扩建郭亮(150MVA)、宝雍(150MVA)(已投产)“十四五”期间:新建石材(163MVA)、丁矿(163MVA)、太丰(163MVA)、桥头(163MVA)、神通塘(163MVA)、南岭(163MVA)、黄泥(163MVA)、新华(163MVA)。2.3 变电容量平衡根据2019年XX地区电力市场分析预测春季报告的负荷预测结果,XX区西南部变电容量平衡见下表: 年度2018年2019年2020年2021年2025年项目一、XX区西南部负荷342376 414 455 638 二、223、20kV直供负荷54.957.680.594120楠竹塘变直供负荷54.957.660.56470谷山变直供负荷203050三、需110kV主变下网负荷287 319 333 361 518 四、110kV主变容量配置3265787677671030高塘岭100100100100100金沙63636363100雷锋63636363100藕塘100100100100100园区63636363滨湖(横塘)63636363南塘126126126126金峰636363回龙636363乌山园636363神通塘63南岭63黄泥63新华63五、容载比1.14 1.81 2.30 2.12 1.99 由变电容24、量平衡表可以看出,XX区西南部随着2018年负荷的大幅度增长,变电容载比已经很低,仅为1.14,2021年金峰等变电站投产后,容载比上升到2.1,2025年XX区的容载比将达到1.99。2.4 工程建设必要性及建设时序2.4.1 工程建设必要性(1)解决白箬变、雷锋变重载问题目前金峰供区主要由35kV白箬变(210MVA)供带,白箬由110kV雷锋变供带(231.5MVA),2017年白箬变最大负荷14.5MW,最大负载率72.5%,2018年最大负荷16.6MW,最大负载率83.3%,已重载,2017年雷锋变最大负荷54.6MW,最大负载率87%,2018年最大负荷54.2MW,最大负载率825、6%,已连续多年重载,金峰变投产后可转供目前白箬35kV变电站约10MW的负荷,解决白箬变、雷锋变的重载问题。(2)满足新增负荷的需求,提高供电能力根据XX市XX区白箬铺镇总体规划(2017-2035年),规划范围为白箬铺镇行政管辖范围,总面积100.08平方公里,镇区规划范围分为白箬铺镇区和友仁集镇。远期镇域总人口为13.42万人,规划白箬铺镇城镇性质为省内知名的亲子乐学旅游特色小镇、高新产业研发孵化基地、新型城镇化示范镇。规划的白箬铺镇以现有城镇为依托,以湘江新区建设为机遇,沿长常高速、金洲大道、319国道发展,规划结合现状地形及建设,从而形成“一主一次、两轴带动、三区发展”的总体结构。目26、前白箬铺镇主要由35kV白箬变供带,白箬变现有主变容量为210MVA,2018年最大负荷16.6MW,最大负载率83.3%,已重载,无法满足白箬铺镇新增负荷供电的需要,亟需新建一个110kV变电站来满足白箬铺镇的供电需求。根据负荷预测,金峰变投产后能够供带白箬铺镇大部分负荷,预计2020年负荷将达到18.3MW,2021年将达21.5MW,2025年将达46.8MW。综上所述,新建110kV金峰输变电工程能解决白箬35kV变电站、雷锋110kV变变电站重载问题,满足白箬铺镇负荷增长的需求,因此建设金峰变是很有必要的。2.4.2 工程建设时序根据金峰变电站供电区负荷发展情况,2020年将达到1827、.3MW,建议金峰110千伏变电站于2020年建成投产。2.5 主变容量选择根据金峰变供电区域内负荷发展情况,预测2020年、2025年金峰供区内负荷分别为18.3MW、36.7MW,若选用50MVA主变,负载率分别为36.6%、73.4%,若选用63MVA主变,负载率分别为29%、58.2%,考虑白箬铺镇远期发展较快,负荷增长空间较大,因此建议金峰变本期新建主变163MVA,考虑到远期负荷发展,根据负荷预测,终期负荷将达到176MW,建议远期规模463MVA,负载率为69.8%。2.6 接入系统方案2.6.1 接入点分析根据金峰变的地理位置及周边的系统网络情况以及电网远景规划建设,可供接入的28、变电站及线路有夏铎铺110kV变电站、雷锋110kV变电站、110kV延雷夏线,远期有规划的白箬、金洲220kV变电站。详见图2.6-1:图2.6-1 金峰110kV变电站及周边接入点地理位置示意图 (1)夏铎铺110kV变电站:现有110kV变电站,于2009年投产;规划主变2台,现有主变容量250兆伏安,110kV规划出线2回,已出线2回(楚夏线、延雷夏线),已无备用间隔,距金峰110kV变电站约10km,接入线路长度约11km,不考虑作为接入点。(2)雷锋110kV变电站:现有110kV变电站,于2001年建成投产,规划主变2台,现有主变容量231.5MVA,电压等级为110kV/35k29、V/10kV,110kV终期出线4回,现已出线2回(延雷线、延雷夏线),距金峰110kV变电站约6.1km,接入线路长度约6.8km,可考虑作为接入点。(3)110kV延雷夏线:现有110kV线路,2013年建成投产,现有线路长度22.876km,导线型号为LGJ-185、LGJ-240、LGJ-300,金峰投产前将剖入金洲,距金峰110kV变电站约2.83km,接入线路长度约3.75km,该线路可考虑作为接入点。(4)金洲220kV变电站:规划220kV变电站,预计2020年建成投产,规划主变4台,220kV出线8回,110kV出线14回,距金峰110kV变电站约11.1km,接入线路长度约30、13.4km,可考虑作为远期的接入点。(5)雷锋220kV变电站:规划220kV变电站,预计2020年建成投产,规划主变4台,220kV出线6回,110kV出线14回,距金峰110kV变电站约4.2km,接入线路长度约6km,可考虑作为本期的接入点。2.6.2 110kV接入系统方案根据接入点分析,结合周边电网现状和远景电网规划,拟定2个方案如下:方案一:金峰110kV变电站接延农-雷锋-金洲110kV线路(现运行名为延雷夏线,金峰投产前剖入金洲,本报告中统一简称为110kV延雷金线)。方案二:金峰110kV变电站T接110kV延雷金线,同时新建1回110kV线路至雷锋220kV变电站。 周边31、电网现状 金洲220kV变、雷锋220kV变及其送出110kV线路实施后电网示意图 金峰变本期接入系统方案图(方案一) 金峰变本期接入系统方案图(方案二)2.6.3潮流计算1)计算条件及分析原则考虑网络变化情况,110kV方案计算水平年考虑为2021年、2025年。计算的负荷水平、电源及网络,参照了XX市2018-2019年110千伏电网规划项目优选排序报告中的内容,并结合目前的最新情况加以适当的调整。按夏大、冬大、夏小、冬小四种方式进行潮流计算。计算负荷功率因数取0.95。2)计算结果分析潮流计算结果见附图05-12,由潮流计算结果可知,在计算的所有运行方式下,两个方案潮流均从延农变流向金峰32、,潮流合理。两个个方案的本期电压水平符合规程要求。各方案的网损相对值为:表2.6-1 110kV接入系统方案相对网损表单位:MW方案方案一方案二2021年夏大00冬大00平均00由上表知,方案一、方案二均由延农变主供,网损相同。2)N-1校核经校核,方案一、方案二周边电网相关线路“N-1”校验均不存在线路过载情况。2.6.4 110千伏接入系统方案技术经济比较及推荐意见110kV接入系统比较方案技术经济综合比较见表2.6-2。表2.6-2经济指标表项目性质型号估价指标指标单位110kV线路新建A:2LGJ300100万元/km110kV线路新建B:双回2LGJ300140万元/km110kV钢33、管杆线路新建C:单回2LGJ300130万元/km110kV钢管杆线路新建C:双回2LGJ300170万元/km110kV间隔扩建100万元/个电能损失费用0.5元/kWh经济使用年限25a4000h投资回收率0.08两个方案本期次投资比较见表2.6-3表2.6-3 110kV接入系统方案一次投资比较表 单位:个、km,万元方案方案一方案二项目规模投资规模投资一、110kV本期52510751、延雷金线剖入金峰B/3.75km525/2、T延雷金线/A/3.75km3753、金峰-雷锋/A/6km6004、110kV间隔扩建1个100二、本期一次投资相对值0550注:1)上表中线路长度为初步估34、计值,线路长度需在具体线路设计中确定。2)上表中各项投资为初步估算,仅供本工程经济比较用,不作工程实际造价。由上表可知,一次投资从小到大一次为方案一、方案二。表2.4-7 110kV接入系统比较方案技术经济综合比较项目方案一方案二潮流分布合理合理电压水平合格合格有功网损(MW)00网络结构清晰一般供电可靠性高高实施及过渡难易容易较难远景适应性好好一次投资相对值(万元)0550综合年费相对值(万元)051.5 (1)技术方面:潮流分布:两个方案正常方式下潮流均从延农变流向金峰,潮流分布均合理。电压水平:两个方案电压水平均合格。网络结构:两个方案网络结构均清晰,均形成了双电源供电的110kV供电网35、络。可靠性:方案一金峰变一回接入金峰220kV变电站,一回接入延农220kV变电站,可由延农、金洲两个220kV变电站供电,可靠性高,远期白箬220kV变电站投产后,金峰变由金洲和白箬两个220kV变电站供带,供电可靠性高。方案二金峰变一回T延雷金线,一回接入雷锋220kV变电站,可由延农、雷锋两个220kV变电站供电,可靠性高,远期白箬220kV变电站投产后,金峰变由金洲和白箬两个220kV变电站供带,供电可靠性高。远景适应性:方案一远景金峰变由金洲、白箬2座220kV变电站各出1回110kV线路供电,本期与雷锋110kV变由金洲、延农2座220kV的2回110kV线路供电,能够较好的过渡为36、远景方案,远景适应性好。方案二远景金峰变由金洲、白箬2座220kV变电站各出1回110kV线路供电,本期与雷锋110kV变由雷锋、延农2座220kV的2回110kV线路供电,能够较好的过渡为远景方案,远景适应性好。工程实施难度:方案一110kV金峰变站址位于金洲大道北侧,110kV线路出站后往北架空走线,沿线只需跨越长张高速,无35kV及以上线路的跨越,实施难度不大。方案二需新出一回110kV线路至雷锋220kV变,该区域规划道路暂未成形,实施难度相对较大。2)经济方面:一次投资从小到大依次为方案一、方案二,年电能损失费相同,综合年费用从小到大依次为方案一、方案二,因此方案一综合经济比较最优。37、综上所述,方案一潮流分布合理,电压水平合格,供电可靠性高,能满足负荷发展需要,实施难度不大,因此推荐采用方案一作为金峰本期接入方案,即金峰变接110kV延雷金线(现运行名为延雷夏线),远期白箬220kV变电站投产后,延雷金线雷锋侧改入白箬,完善为终期方案,即一回接入金洲220kV变电站,一回接入白箬220kV变电站。2.6.5 10kV出线规模金峰110kV变主要供带白箬铺镇负荷,供区内现有4条10kV线路,远期随着白箬铺镇的陆续开发建设,10kV负荷需求较大。因此,建议金峰变10kV侧本期出线16回,远期出线按每台主变16回考虑。2.7 电气计算2.7.1 短路电流计算1)计算条件全省22038、kV及以上网络参与计算,110kV网络闭环考虑;大方式短路计算水平年按远景水平年考虑(2025年左右);短路阻抗不含变电站本身阻抗;短路阻抗为标么值,其基准值为:Sj=100MVA Uj=Ucp。2)金峰110kV变电站系统短路阻抗根据系统方案,大方式下归算至金峰110kV母线的系统短路阻抗为:X1=X2=0.054512,X0=0.134846。经计算,过渡年归算至金峰110kV母线的系统短路阻抗为:X1=X2=0.066386,X0=0.14197。3)短路电流远景水平年短路电流110kV侧9.17kA10kV侧分列16.95kA过渡水平年短路电流110kV侧7.56kA10kV侧分列1639、.35kA2.8 主变型式选择与无功补偿2.8.1 主变型式选择及抽头选择考虑到金峰110千伏变低压带有10千伏负荷,根据规程规定“直接向10千伏配电网供电的降压变压器,其主变压器抽头采用有载调压型”,因此建议其主变选用有载调压降压变压器,其主变抽头采用典型的国标系列产品即11081.25%/10.5kV。2.8.2 无功补偿论证根据国家电网公司电力系统无功补偿配置技术原则(2008年修编稿)关于110kV变电站的无功补偿规定:110kV变电站的容性无功补偿以补偿主变压器无功损耗为主,并适当兼顾负荷侧的无功补偿,补偿容量按照主变压器容量的10%30配置,所配置的无功补偿装置,在主变最大负荷时其40、高压侧功率因数应不低于0.95,在低谷负荷时功率因数不应高于0.95,不低于0.92。110kV变电站单组容量不宜大于6Mvar,单组容量的选择还应考虑变电站负荷较小时无功补偿的需要。根据计算,单台63MVA两卷变压器满载时无功损耗约为10.7Mvar,同时考虑目前湖南电网110kV变电站运行情况及通用设计和通用设备的要求,建议本期变电站装设1组4.0Mvar和1组6.0Mvar容性无功补偿。本变电站不装设感性无功补偿。2.9 导线截面选择金峰本期建设规模163MVA,远期463MVA,2LGJ-300导线的极限输送容量分别为215.4MW(最高允许温度+70,温度修正系数0.81),因此架空41、导线选择2LGJ-300均能满足本期金峰变负荷供带的需要,路能满足全站85%容量的供带需要。综合考虑导线的供带能力和目前湖南省110kV线路的选型,建议本期金峰变新建架空导线选择2LGJ-300。考虑到金峰变出线段有可能需采用电缆,线路专业应根据敷设条件对电缆截面进行校验,各种运行方式下其输送能力应匹配2LGJ-300导线(215.4MW)。800mm2截面电缆正常情况下,线路载流量为904A,输送容量为172MVA,1600mm2截面电缆正常情况下,线路载流量为1505A,输送容量为286.7MVA。根据本工程敷设条件:在电缆最高正常运行温度为90,考虑环境温升的条件下,且考虑到系统的发展,42、为今后的网络构建和改动留有裕度,建议本期新建线路电缆采用ZC-YJLW03-64/110-11600mm2电缆。110kV延雷金线原有的线路为LGJ-185、LGJ-240、LGJ-300混合线路,根据潮流计算,最大需供带36.9MW负荷,现有导线能够满足需要,建议金峰变扩建第三台主变时应考虑对现有小截面线路进行改造。2.10 系统对有关电气参数的要求2.10.1 主变参数主变压器:终期463MVA,本期163MVA主变型式:三相双绕组有载调压降压变压器容量比:100/100电压比及抽头:11081.25%/10.5kV 短路阻抗:Uk=17%接线组别:YNd112.10.2 短路电流水平根据43、系统短路电流计算结果结合通用设备技术规范选型,变电站110kV短路电流水平选择40kA,10kV短路电流水平选取40kA、31.5kA。2.10.3 无功补偿容量建议金峰变无功补偿为以下配置:远期按每台主变(4.0+6.0)兆乏容性无功补偿配置,本期配置(4.0+6.0)兆乏。无需配置感性无功补偿。2.10.4 中性点接地方式主变压器110kV中性点采用避雷器加间隙保护,经隔离开关接地。10千伏线路本期电容电流大于10A,因此采用消弧线圈接地。2.11 电气主接线建议建议新建金峰110kV变电站110kV本期及远期均采用单母线断路器分段接线;10kV本期采用单母线接线,远期采用单母线四分段接线44、。 2.12 电力系统一次部分结论与建议1)为解决白箬35kV变、雷锋110kV变电站重载问题,满足白箬铺镇的负荷发展需要,建设金峰110kV变电站是必要的;2)考虑到金峰变负荷发展情况,建议金峰110kV变电站于2020年建成投产;3)本期金峰变通过2回110kV线路接入系统,即金峰变接延农-雷锋-金洲110kV线路(现运行名为延雷夏线,金峰投产前剖入金洲),远期白箬220kV变电站投产后,延雷金线雷锋侧改入白箬,完善为终期方案,即一回接入金洲220kV变电站,一回接入白箬220kV变电站。2.12.1 变电站建设规模建议新建金峰110kV变电站本期新上1台容量63MVA的主变,远期4台容量45、63MVA的主变;本期新上110kV出线2回,单母线断路器分段接线,考虑到远期大用户和电源项目接入的可能,远期出线4回,单母线断路器分段接线;本期新上10kV出线16回,采用单母线接线,远期每台主变16回,采用单母线四分段接线;无功补偿每台主变按1(4.0+6.0)Mvar配置。2.12.2 线路工程110kV线路工程:本工程路径:双回电缆0.1,架空3.65(其中双回3.25、单回0.4),架空导线型号为2JL3/G1A-300/40钢芯铝绞线,电缆型号为ZC-YJLW03-64/110-11600mm2。3、电力系统二次3.1.1一次系统概况拟建110kV金峰(齐天庙)变电站为新建户内智能46、变电站,建设规模如下:主变压器远期463MVA,本期163MVA;110kV远期及本期均采用单母线分段接线,远期出线4回,本期出线2回;10kV远期采用单母线六分段接线,出线64回,本期采用单母分段接线,出线16回。根据110kV接入系统方案,本期金峰(齐天庙)变110kV进线2回:即金峰变接延农-雷锋-金洲110kV线路(现运行名为延雷夏线,金峰投产前剖入金洲),远期白箬220kV变电站投产后,延雷金线雷锋侧改入白箬,完善为终期方案,即一回接入金洲220kV变电站,一回接入白箬220kV变电站。金洲金峰(齐天庙)110kV线路长约15.5km;延农雷锋(金峰(齐天庙)110kV线路其中延农金47、峰(齐天庙)110kV线路长约19.1km、雷锋金峰(齐天庙)110kV线路长约15.6km。延农雷锋110kV线路长约3.8km。3.1.2现状及存在问题1)220kV延农变电站现状及存在问题延农变为220kV常规变电站,110kV系统采用双母线接线方式。计算机监控系统采用国电南瑞NS2000产品,微机五防为珠海华伟公司产品,110kV故障录波采用武汉中元公司产品,110kV母线保护装置采用北京四方公司CSC-150产品、保护信息子站RCS-9798A、低周减载装置RCS-994均为南瑞继保公司产品,同步对时装置采用上海申贝公司YJD-2000产品,以上装置运行情况良好。2)110kV雷锋变48、电站现状及存在问题雷锋变为110kV常规变电站,110kV系统采用单母线双隔刀分段带旁母接线方式。计算机监控系统采用北京四方公司产品,微机五防为珠海共创公司产品,110kV故障录波采用武汉中元公司产品,低周减载装置RCS-994为南瑞继保公司产品,110kV系统配置了1套CSD-246型备自投装置。3)220kV金洲变电站现状及存在问题220kV金洲变电站为待建的智能变电站,110kV系统采用双母线接线方式。站内设有1套智能变电站计算机监控系统、1套110kV智能故障录波装置、1套110kV智能母线保护装置、1套低周减载装置。4)相关110kV线路保护配置现状及存在问题延农雷锋(金洲)110k49、V线路保护情况:1、金洲220kV变电站新建后(建设时序在金峰以前),将延农雷锋(夏铎铺、三益)110kV线路在夏铎铺变侧剖入金洲220kV变电站,形成金洲延农(雷锋、三益)110kV线路及金洲夏铎铺110kV线路,根据金洲220kV输变电工程可研资料,金洲延农(雷锋、三益)110kV线路保护配置为在金洲变侧新上两端光纤电流差动保护装置1套(运行只投距离零序保护功能),延农侧保护利旧不变为PSL-621C微机距离零序保护装置、雷锋变保护利旧为CSC-163光差保护装置(投距离零序保护),三益为在建110kV变电站,延雷夏三线三益侧未配置保护。金洲夏铎铺110kV线路在线路两侧均配置光纤电流差动50、保护装置。2、雷锋220kV变配套110kV线路工程(建设时序在金峰以前)实施后,将三益110kV变电站由T接金洲延农(雷锋)改成了1回接至延农220kV变电站及1回接至雷锋220kV变电站,金洲延农(雷锋)三端保护维持不变。3.1.3系统继电保护配置原则及方案3.1.3.1主要配置原则根据国家电网公司输变电工程通用设计110(66)750kV智能变电站部分(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。110kV线路保护:1)每回110kV线路电源侧变电站配置1套线路保护装置,负荷51、变侧可不配置。保护具有完整的三段相间距离、三段接地距离和四段零序方向保护。当110kV电厂并网线、转供线路及环网线路较短时,线路两侧可配置一套纵联保护。三相一次重合闸随线路保护装置配置。2)110kV线路保护宜采用保护测控集成装置,也可采用保护测控计量等多合一装置。3)110kV线路保护宜采用直接采样、直接跳闸。110kV母线保护1)单母线分段可配置一套母线保护。2)110kV母线保护采用直接采样、直接跳闸,也可采用网络跳闸的方式。110kV母联(分段)、桥保护1)按断路器配置单套母联(分段)、桥断路器保护装置,具备瞬时和延时跳闸保护功能的充电及过电流保护。2)110kV母联(分段)、桥保护宜52、采用保护测控集成装置,也可采用保护测控计量等多合一装置。3)110kV母联(分段)、桥保护宜采用直接采样。故障录波1)对于重要的110kV变电站及110kV出现对侧为电厂或用户变的变电站,全站宜配置公用的故障录波装置。2)当设置过程层网络时,故障录波宜通过网络的方式采集相关信息。安全自动装置:变电站是否配置安全自动装置应根据接入后的系统安全稳定校核计算结论确定,装置配置应遵循如下原则:1)站内备自投宜配置一套独立的备自投装置,也可以由站域保护控制装置实现。2)低频低压减负荷功能,可由站域保护控制装置实现,也可由站控层主机实现。10kV低频低压减负荷功能也可由馈线保护测控装置实现。3.1.3.253、系统继电保护和安全自动控制装置配置方案1)110kV线路保护配置方案本期金峰(齐天庙)变110kV进线2回:即金峰变接延农-雷锋-金洲110kV线路(现运行名为延雷夏线,金峰投产前剖入金洲),远期白箬220kV变电站投产后,延雷金线雷锋侧改入白箬,完善为终期方案,即一回接入金洲220kV变电站,一回接入白箬220kV变电站。金洲金峰(齐天庙)110kV线路长约15.5km;延农雷锋(金峰(齐天庙)110kV线路其中延农金峰(齐天庙)110kV线路长约19.1km、雷锋金峰(齐天庙)110kV线路长约15.6km。延农雷锋110kV线路长约3.8km。(1) 本期金洲金峰(齐天庙)变110kV线54、路在两侧均配置光纤电流差动保护。金洲侧光纤电流差动保护利旧,本期金峰(齐天庙)变侧光纤电流差动保护装置新上,需与金洲变侧保护匹配一致。 (2)延农雷锋(金峰(齐天庙)110kV线路在三侧均配置三端光纤电流差动保护。延农变、雷锋变侧零序距离保护更换为三端光纤电流差动保护装置,本期金峰(齐天庙)变侧三端光纤电流差动保护装置新上,金峰、延农变、雷锋变各侧保护需匹配一致。2)110kV分段保护配置方案分段断路器配置一套分段保护测控装置,具备瞬时和延时跳闸功能的充电保护及过电流保护。3)备自投配置方案本站110kV部分配置1套备自投装置,实现110kV进线、分段备自投功能。4)母线保护本期110kV系统55、为单母线分段接线,故110kV部分配置1套母线保护。5)安全自动装置配置原则方案为保障系统的稳定运行,按电力系统安全稳定导则建立三道防线的原则要求,应配置1套低频低压减载装置,当系统电压或频率降低时,用于减切10kV部分负荷。低频低压减载装置应选用具备df/dt和dU/dt闭锁功能的集中式微机型装置。装置输出接点应满足控制64台断路器的要求,包括跳闸和重合闸放电;装置应具有液晶显示,事件记录,数据记录,回路自检,整组实验等功能。本变电站配置1台低频低压减载装置,共组1面低频低压减载柜。5)故障录波及网络分析记录系统配置方案全站配置1套网络分析记录装置,用于记录所有过程层GOOSE、SV网络报文56、站控层MMS报文,并将分析结果以特定的报文形式上传至主机兼操作员工作站;另配置1套故障录波装置,从过程层中心交换机和站控层中心交换机获取GOOSE、SV报文,用于记录110kV电流电压,保护装置动作,断路器位置等情况。3.1.4对相关专业的技术要求3.1.4.1对通信保护通道的要求1) 金洲金峰(齐天庙)110kV线路配置两端光纤电流差动保护,采用专用光纤通道。2) 延农雷锋(金峰(齐天庙)110kV线路配置三端光纤电流差动保护,采用专用光纤通道。3.1.4.2对电流互感器的要求本站采用常规互感器,配以合并单元实现模拟量就地数字化转换,利用光纤上传,电流互感器的二次额定电流设计为5A。11057、kV电压等级电流互感器提供2组二次绕组,其中1组P级用于保护和1组0.2S级用于测量及计量。10kV电压等级电流互感器提供3组二次绕组,其中1组10P30级用于保护,1组0.5级用于测量,1组0.2S级用于计量。主变110kV侧电流互感器提供4组二次绕组,其中2组10P30级用于保护,2组0.2S级用于计量及测量。主变10kV侧电流互感器提供4组二次绕组,其中2组10P10级用于保护、1组0.5级用于测量、1组0.2S级用于计量。3.1.4.3对电压互感器的要求110kV电压等级的每组母线电压互感器配置4组二次线圈,其中1组3P用于保护级、1组0.5用于测量和1组0.2用于计量,1组开口三角线58、圈用于保护。110kV出线间隔配置的单相电压互感器配置2组,1组0.5级用于保护、测量。10kV母线采用常规电压互感器配置4组二次绕组,1组0.5级用于保护和测量,1组0.2级用于计量,1组3P级用于保护,1组P级开口三角线圈用于保护。3.1.4.4对断路器的要求110kV断路器配1组跳闸线圈,1组合闸线圈。断路器防跳跃回路功能,跳、合闸压力异常闭锁功能由断路器本体机构实现。3.1.4.5对保护等装置电源的要求110kV线路保护、主变保护等装置采用独立电源,即装置电源与操作电源要各自独立。3.1.4.6对合并单元智能终端集成装置的技术要求1)不设置防跳功能,防跳功能由断路器本体实现。2)采用就59、地安装方式,放置在智能控制柜或开关柜内。3)跳合闸出口回路应设置硬压板。4)110kV电压等级按单套配置,对于保护双重化配置的主变压器,主变压器各侧、中性点(或公共绕组)宜双套配置;同一间隔内的电流互感器和电压互感器宜合用一集成装置;结合工程实际情况,集成装置应具备接入常规互感器或模拟小信号互感器输出的模拟信号的功能;宜具备合理的时间同步机制以及前端采样和采样传输时延补偿机制,各类电子互感器信号或常规互感器信号在经集成装置输出后的相差应保持一致;集成装置之间的同步性能应满足保护要求;集成装置宜具备电压切换或电压并列功能,宜支持以GOOSE方式开入断路器或刀闸位置状态;应能提供输出IEC618560、0-9协议的接口及输出IEC60044-8的FT3协议的接口,能同时满足保护、测控、录波、计量设备使用。3.1.4.7对智能控制柜的要求对智能控制柜,技术要求详见Q/GDW430,并遵循以下几条要求:1)控制柜应装有截面积为100mm2的铜接地母线,并与柜体绝缘,接地母线末端应装好可靠的压接式端子,以备接到电站的接地网上。柜体应采用双层结构,循环通风。2)控制柜内设备的安排及端子排的布置,应保证各套保护的独立性,在一套保护检修时不影响其他任何一套保护系统的正常运行。3)控制柜应具备温度、湿度的采集、调节功能,柜内温度控制在1050,相对湿度保持在90%以下,并可通过智能终端GOOSE接口上送温61、度、湿度信息。4)控制柜应能满足GB/T18663.3变电站户外防电磁干扰的要求。4.1.4.8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。3.1.4.9对信息交互的技术要求1)继电保护设备与站控层设备通信,其标准应采用DL/T860(IEC61850)。2)继电保护装置采样值采用点对点接入方式与合并单元智能终端集成装置通信,其标准应采用DL/T860.92(IEC61850-9-2)。3)继电保护设备与本间隔智能终62、端集成装置之间通信采用GOOSE点对点通信方式;继电保护之间的联闭锁信息、失灵启动等信息采用GOOSE网络传输方式。其标准应采用DL/T860.81(IEC61850-8-1)。3.2系统调度自动化3.2.1现状XX地调主站调度自动化系统采用国电南瑞科技OPEN-3000型地县调一体化调度自动化主站系统。接入该系统具有多种通信规约,采用的通信规约主要为SC1801、CDT、101和104等。3.2.2远动系统3.2.2.1远动系统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。按照国调中心调自2013185号文要求,本站远动设备配置有I区数据通信网关63、机兼图形网关机2台、II区数据通信网关机1台、III/IV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。3.2.2.2远动信息远动信息的采集按照Q/GDW231-2008无人值守变电站及监控中心技术导则、国调自201264、101号文变电站调控数据交互规范(试行)的要求,按信息重要性分类分级分区,通过远动、告警直传、远程浏览方式上传站内信息至各级调度。结合本工程一次设备接线方案确定本工程相关部分调度指挥关系如下:本期新建110千伏金峰(齐天庙)变电站属XX地调调度。变电站远动信息的传送以一发一收的方式送往XX地调,采用一主一备远动通道。远动信息具体如下:1)遥测a)110kV线路、分段:有功、无功功率,三相电流,三相相电压,线电压;b)110kV母线:三相相电压,线电压,电压频率;c)主变压器:主变高、低压侧三相电流,有功、无功功率,主变油温、绕温;d)10kV线路:三相电流,有特殊需要时加采有功、无功功率;e)65、10kV电容器组:三相电流、双向无功功率;f)10kV母线:各段母线三相相电压,线电压,零序电压;g)所用变高压侧:三相电流,三相电压,有功功率;h)所用变低压侧:三相电流,三相电压,线电压;i)220V直流系统:直流充电电流,直流充电电压,直流母线电压(并设置越限告警),操作电压;j)通讯电源:交流电源电压(220V或用遥信发失压信号),直流电源电压(48V或用遥信发失压信号)。2)遥信a)110kV、10kV断路器分、合位置信号;b)110kV隔离开关、主变中性点隔离开关分、合位置信号;c)110kV接地开关合位信号;d)110kV、10kV保护动作信号、控制回路断线信号;e)主变保护动作66、信号、本体信号、档位信号;f)安全自动装置动作信号;g)直流接地信号。3)遥控a)110kV、10kV断路器分、合闸;110kV隔离开关分、合闸;110kV接地开关分、合闸;b)主变压器中性点接地刀闸分、合闸;c)主变压器有载分接开关位置调整。3.2.3电能计量系统3.2.3.1现状本工程不设置关口计量点,接入XX计量中心现有电能量计量主站系统的规约应满足Q/GDW 376.1-2009电力用户用电信息采集系统通信协议:主站与采集终端通信协议的要求,本期工程需考虑相应计量主站系统的数据库、画面、报表修改配合费用。3.2.3.2电能计量装置及电能量远方终端配置1)计量点设置a)关口计量点本变电站67、无关口计量点。2)计量表计的智能化方案主变各侧电度表采用具有DL/T860标准接口的数字式电能表,电能表计采用直采方式,组屏安装;110kV线路电度表采用数字式电能表就地安装在智能控制柜内;10kV采用保护测量计量一体化装置,分散布置开关柜内;3)电能表配置本期工程共配置数字式电能表6块,有功0.5S,无功2级,分别用于2回110kV线路、主变高、低压侧。4)电能量采集装置配置1台电能量远方终端,要求所有电度表具有RS485接口,通过RS485口接入电能量远方终端,能量远方终端用于向调度端传送电量计费信息。至XX地调的主用远动通道:一路调度数据网通道,备用远动通道:一路调度数据网通道,至XX供68、电公司电能计量主站主通道:一路调度数据网通道,备用远动通道:一路调度数据网通道。电能量采集终端应支持DL/T860规约。3.2.4调度数据通信网络接入设备按照调度关系,金峰(齐天庙)110千伏电站由XX地调一级调度,调度数据网接入设备按照XX地调有关要求部署。根据XX地区调度数据通信网络总体方案要求,本站作为XX地调接入层的接入点,在本站配置2套调度数据网接入设备,接入XX地区调度数据网采用两路2Mb/s通道直接接入XX地调核心层。3.2.5二次系统安全防护本站按国家发改委发布2014第14号令电力监控系统安全防护规定及国能安全201536号国家能源局关于引发电力监控系统安全防护总体方案等安全69、防护方案和评估规范的通知“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”的总体防护策略及相关规定考虑安全防护措施。(1)横向安全防护安全区与区之间采用防火墙隔离措施,安全III区与安全、区之间采用正/反向隔离装置实现强隔离。本站各区信息分布如下:在安全区中,监控主机采集电网运行和设备工况等实时数据,经过分析和处理后进行统一展示,并将数据存入数据服务器(功能由监控主机集成)。区数据通信网关机通过直采直送的方式实现与调度(调控)中心的实时数据传输,并提供运行数据浏览服务。在安全区中,综合应用服务器与辅助设备进行通信,采集电源、计量、消防、安防、环境监测等信息,经过分析和处理后进行可视化展示,并将数据存入70、数据服务器。区数据通信网关机通过防火墙从数据服务器获取区数据和模型等信息,与调度(调控)中心进行信息交互,提供信息查询和远程浏览服务。综合应用服务器通过正反向隔离装置向/区数据通信网关机发布信息,并由/区数据通信网关机传输给其他主站系统。(2)纵向安全防护应采用认证、加密等手段实现数据的纵向安全传输。安全、区接入XX地区电力调度数据网时,应在、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,实现部分传输层或应用层的安全功能。除上述安防措施外,本工程二次安防还需增加下列内容:根据国家电网公司关于加快推进电力监控系统网络安全管理平台建设的通知(71、国家电网调(2017)1084号),变电站电力监控系统的安全区需部署1台型网络安全监测装置,采集变电站站控层涉网区域的服务器、工作站、网络设备和安全防护设备的安全事件,通过调度数据网转发至XX地调网络安全监管平台的数据网关机。3.3 系统通信3.3.1 工程概况本站建设规模:金峰(齐天庙)110kV变电站(以下简称“金峰(齐天庙)”)为新建站,变电站建设规模为:本期规模280MVA,终期规模380MVA;110kV出线回路数:最终按3回设计,本期完成2回;10kV出线回路数:本期18回,最终每台主变按18回设计。与本工程相关的输变电线路建设情况: 110kV延雷金线T接段剖入本期新建的金峰(齐72、天庙),剖接段新建110kV线路长23.55千米。根据金峰(齐天庙)110kV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,其调度管理关系按XX地调调度,XX供电公司管理考虑。3.3.2 通信现状XX地区电力通信 网络主要采用光纤通信方式,现有光纤通信网主要承载电力通信调度信息、综自信息、工业电视、生产管理MIS信息、国网公司SG186信息网络等,电力通信业务网络覆盖整个XX地区所属各变电站、乡镇所、供电所及营业网点。与本工程相关的通信现状如下:1)光缆线路建设情况与本工程有关的光缆线路建设情况如下表。表3.3-1 与本工程有关的光缆线路情况表序号73、光缆区段光缆载体光纤类型/芯数及类型(可用芯数)/长度1夏铎铺雷锋110kV延雷夏线ADSS/24/21.87千米2雷锋延农110kV延雷夏线ADSS/24B1(12)/4.1千米在湖南XX公司通信光缆扩建工程中已考虑将上表中夏铎铺雷锋12芯ADSS光缆更换为1根36芯ADSS+OPGW光缆,长度约为21.87千米,该工程计划与本工程之前投产,届时该段光缆可为本工程提供所需通道。2)XX地区光纤通信网络组织情况目前XX地区光纤通信网络已经形成了分别以阿尔卡特SDH设备、爱立信SDH设备、马可尼SDH设备组网的光纤通信网络。与本工程相关的阿尔卡特光纤传输网建于2006年,系统容量为22.5G,主74、干传输速率为2.5Gbit/s,采用通道保护方式。城区220kV及以上变电站和XX公司组成东、西两个2.5Gbit/s主干环网,两环网在XX公司和捞刀河变通过2.5Gbit/s光路互联;与本工程相关的是XX地区主干2.5Gbit/s环网西部环网XX1(经猴子石和书院路跳纤)学仕艾家冲延农天顶威灵捞刀河1余家湾芙蓉XX1。该环网上同时开设有天顶通益玉潭宁乡(经玉潭跳纤维)楚沩艾家冲、威灵(经郭亮、靖港和高糖岭跳纤)XX区(经高塘岭跳纤)楠竹塘艾家冲、玉潭仁孚双凫铺、芙蓉(经猴子石跳纤)学士的2.5Gbit/s电路以及玉潭厉经铺楚沩622Mb/s电路。延农是西部环网上的重要节点,与本工程相关的雷锋75、变和夏铎铺变以延农雷锋夏铎铺楚沩的622Mb/s路由接入西部环网。XX通信调度网管中心现分别配有阿尔卡特、爱立信SDH设备网络级网管系统及马可尼SDH设备网元级网管系统,应用于XX地网SDH网络的管理和监控。XX地区骨干通信网接入系统采用绵阳灵信PCM设备,主要承载了变电站调度电话、行政电话、电能计量、远动及供电所电话等业务信息,在XX地调通信调度及各县调均设有网管。XX骨干通信网SDH设备主要采用阿尔卡特SMTP系列设备组网。与本工程相关的雷锋变和夏铎铺变均配置有1套XX地区网阿尔卡特1662SMC光纤通信设备,延农配置有有1套XX地区网阿尔卡特1660SMC光纤通信设备。经现场查看,上述相76、关站点站内的SDH设备以及配线级系统均有剩余槽位,均能满足本期扩容要求。XX地区电力通信网升级工程目前处于可研设计阶段,待工程实施投运后,XX地区届时将形成8个10Gb/s骨干环网。其中和本工程相关的是天顶延农楚沩宁乡县XX天顶的10Gb/s环网和雷锋谷山威灵.雷锋的2.5Gb/s。新的XX骨干通信网SDH设备主要采用华为系列设备组网。光纤通信网络组织情况详见光纤通信图。3)相关线路现状与本工程相关的110千伏延雷夏线于2013年01月23日投运,该线路线起于延农110千伏变电站,止于夏铎铺110千伏变电站。线路全长21.87千米。随线路架/敷设有1根24芯ADSS光缆(其中夏铎铺-雷锋架/敷77、设有1根24芯ADSS光缆)。光缆的具体情况详见表3.3-1。4)相关工程建设情况金洲220kV变电站工程目前正在可研设计阶段,还未审查,预计早于本工程投产。金洲110kV部分将夏铎铺T接延雷线T阶段剖入金洲,最终形成金洲夏铎铺和金洲T接延雷线110kV线路。金洲将配置1套XX地网10Gb/s大小的SDH设备,并开通了通益金洲XX500kV变的2.5Gb/s的电路;同时金洲变可研中考虑将延雷夏线的36芯ADSS光缆剖入金洲形成夏铎铺金洲雷锋的36芯光缆ADSS+OPGW路由并开通夏铎铺金洲雷锋的622Mb/sXX地网通信电路。光缆线路情况详见光缆路由信图。3.3.3 通道要求及通道组织根据金峰78、(齐天庙)110kV变电站调度管理关系以及系统继电保护和调度自动化对通信通道的要求,有关通道拟配置如下:1)调度电话 1路2W专用通道(至XX地调)2)行政电话 1路2W专用通道(至XX地调)3)调度数据网调度数据网设备1 22Mb/s(至XX地调)调度数据网设备2 22Mb/s(至XX备调)4)远动主用通道 经调度数据网设备1(至XX地调)备用通道 经调度数据网设备2(至XX备调)5)关口计量主用通道 经调度数据网设备1(至省公司计量主站)备用通道 经调度数据网设备2 (至省公司计量主站) 6)电能计量主用通道 经调度数据网设备1(至XX地调)备用通道 经调度数据网设备2 (至XX备调)7)79、故障录波主用通道 经调度数据网设备1(至XX地调)备用通道 经调度数据网设备2(至XX备调)8)数据通信网至XX地调 FE 9)工业电视至XX地调监控中心 经数据通信网10)线路保护 延雷金线剖入金峰(齐天庙)2回110kV线路开设1路保护通道,另一金峰(齐天庙)T接延夏线采用三端光差保护。暂拟上述通道,具体可根据运行单位意见进行调整。3.3.4 系统通信方案为满足金峰(齐天庙)变电站与调度之间信息传输必备的调度通信通道,并结合XX地区光纤通信网络,本工程考虑采用光纤通信方式。本随新建的金峰接延雷金线入/出段,架空段分别架设1根36芯OPGW光缆。路径长度23.45km,电缆段采用非金属阻燃光80、缆20.1km;上述两段光缆在剖接点与原延雷金线OPGW+ADSS光缆(该段光缆目前为12芯在湖南XX公司通信光缆扩建工程中考虑更换为1根36芯ADSS光缆)接续,最终形成金峰(齐天庙)金洲和金峰(齐天庙)雷锋36芯OPGW+ADSS光缆路由,长度分别为:13.1千米和16.34千米。另外,本工程在金峰(齐天庙)变增加36芯ADSS引入光缆,长20.4千米(含电缆)。本工程光缆均采用G.652D。(2)传输网络本工程建设的光纤通信电路将接入XX地区电力光纤通信网络,符合相应的电力通信网发展规划要求。根据光缆建设方案以及XX地区光纤通信网络规划,本工程新建金峰(齐天庙)金洲和金峰(齐天庙)雷锋281、.5Gbit/s光纤通信电路,金峰(齐天庙)经金洲和雷锋两站接入XX地网光纤通信网络。(3)主要设备配置本工程建设的光纤通信电路是XX地区光纤通信网的一部分,因此SDH和PCM设备分别选用与XX地区光纤通信网络一致的设备。本工程光端设备和接入设备按照组网模式和系统容量配置,建议设备配置如下:SDH设备:本工程在金峰(齐天庙)变配置XX地区网2.5Gb/s SDH光传输设备1套,配置STM-16光接口板2块和STM-4光接口板2快,分别对雷锋和金洲;在XX地网升级工程实施前,先将金峰变以STM-4从接入现有的阿尔卡特网络,对侧雷锋现有的XX地区网SDH设备扩容STM-4光板1块,以及STM-1682、光板一块;金洲现有的XX地区网SDH设备分别上扩容STM-16光接口板1块。PCM接入设备:本工程在金峰(齐天庙)110kV变配置XX地区网PCM设备1套,在XX地调现有的PCM设备扩容FXO板、2M业务板和V.28板各1块。(5)通道配置1)保护通道配置金峰(齐天庙)金洲110kV线路开设1路专用光纤电流差动保护通道(用2芯、备2芯),保护信息利用本工程建设的金峰(齐天庙)金洲的36芯OPGW+ADSS光缆提供纤芯进行传输。金峰(齐天庙)T接延农雷锋110kV线路开设1路三端电流差动专用保护通道(用2芯、备2芯),保护信息利用本工程建设的金峰(齐天庙)雷锋36芯OPGW+ADSS光缆和现有的83、延农雷峰24芯ADSS光缆提供纤芯进行传输。2)通信安排本站至XX地调利用XX地区光纤通信电路开设42Mbit/s通道(两套调度数据网设备各22Mbit/s),作为调度数据网通道,作为远动、电能计量、故障录波至XX地调的主、备用通道。本站至XX地调的行政、调度电话通道,远动备用通道,电能计量备用通道经本站至XX地调PCM通道传输至XX地调。本站至XX地调利的数据通信网通道采用FE口,并作为工业电视至XX地调的通道。3.3.5 站内通信方案(1)综合数据通信网为满足变电站远方开票等生产管理及综合信息管理的需求,考虑金峰(齐天庙)变配置数据通信网络接入设备1套(含三层,24个百兆电口,2光口交换机84、一台,光模块(10km70km)两个及信息布点),采用就近接入的原则,以EOS/POS为主,专用光纤为辅的方式接入中继层或汇聚层。(2)通信电源配置及动力环境监控本站不设置单独的通信电源,金峰(齐天庙)110kV变通信设备所需的电源由直流电源经两套DC/DC电源变换装置提供。通信电源配置除满足本期通信设备的供电负荷,还应适当考虑以后可能增加的供电负荷需求。本站不设置动力环境监控子站。(3)市网电话本站设置公网电话一部,作为应急通信用。(4)通信机房及其他本工程新建的金峰(齐天庙)110kV变电站不设置单独的通信机房,新上通信设备与继电保护等其它二次设备统一布置在二次设备室内,其机房、空调、接地85、系统等设施已在变电所工程中统一考虑,通信设备接地应满足通信专业防雷接地标准要求。本工程金峰(齐天庙)110kV变配置84芯光纤配线柜和40系统DDF/100回VDF数音综合配线柜各1台;对侧雷锋和金洲现有配线系统各新增112芯光纤配线模块。4、变电站所址选择4.1 选址工作简介变电站选址首先应考虑以下原则:(1)有利于电力系统的网络结构、负荷分布、城乡规划、征地拆迁;(2)节约用地,尽量利用空地、劣地,不占或少占耕地和经济效益高的土地并尽量减少土石方量;(3)站址选择尽量靠近负荷中心,有利于出线,避免或减少架空线路相互交叉跨越;(4)站址选择靠近已有的铁路、公路、河流等交通线,方便生产生活、大86、件运输和进所公路建设,降低运输和建设成本;(5)站址选择避开滑坡、泥石流、明和暗的河塘、塌陷区和地质断裂地带等满足环保、不良地质构造。避开溶洞、采空区、岸边冲刷区、易发生滚石的地段;(6)站址选择尽量避免或减少破坏林木和环境自然地貌,避让重点保护的自然区、人文遗址和重要开采价值的矿藏;(7)站址选择避让大气严重污染地区和严重盐污地区。必要时,应采取相应的防污染措施。(8) 设计标高高出频率为 1%的高水位之上;(9) 站址附近有生产和生活用水的可靠水源。根据系统布点要求,XX市XX区金峰(齐天庙)110kV变电站建成后将通过负荷活接的方式,解决雷锋110kV变电站严重过载的问题。金峰(齐天庙)87、变投产后可供带目前白箬35kV变电站大部分负荷,可转供白箬变的10kV白友线、白麻线、白天线、白供线约12MW的负荷,缓解雷锋变的重载问题。结合地理位置和区政府的远期规划,长张高速以南,黄桥大道以西,G319国道以北的白箬铺镇区域是较为合理、经济的站址选择区域,目前整个大块片区都属于规划待开发区域。2018年6月,国网XX供电公司、XX区供电分公司、XX区政府部门、XX区国土、XX区规划及地方乡镇等相关单位对金峰(齐天庙)110kV输变电工程站址进行现场踏勘。站址位于XX市XX区金洲大道北侧,紧邻金洲大道,站址往西1.3公里为岳临高速,往东至黄桥大道,站址属于XX区白箬铺镇白箬铺社区箭塘坡,该88、地块所属的整个片区均为林地,满布油茶树和杨梅树,站址最高点高出金洲大道约22.5米左右,挖方工程量较大,需挖土外运,仅部分区域需采取基础超深处理,无民房拆迁,进站道路引接长度约32.1米,站址位置离负荷中心较近。岳临高速G319长张高速金洲大道图4.1-1站址地理位置示意图箭塘坡站址作为金峰110千伏变电站新建工程站址,拟调整为电力建设用地控规站址,站址虽然在土方、护坡的工程量较大,但考虑到白箬铺镇用地情况及变电站合理分布,根据2018年3月XX区政府召开的选址协调大会的会议精神,将箭塘坡站址作为唯一站址。图4.1-2 站址控规位置示意图4.2 站址概述4.2.1 站址概述站址位于XX市XX区89、金洲大道北侧,紧邻金洲大道,站址往西1.3公里为岳临高速,往东至黄桥大道。站址交通便利,离负荷中心较近,系统位置较好。站址地形起伏较大,高程在82.6m107.5m之间,最大高差约24.9m,站址区域保有原始地形地貌,靠近金洲大道侧位部分低洼区,由低洼区向外标高急剧增大,坡度较急,整个片区均为林地,满布油茶树和杨梅树。场区内迁坟14座,边坡放坡区域内需迁坟26座。进站道路从站址南侧的金洲大道引接,进站道路引接长度约32.1m,进出站方便。金洲大道临近站址路段西低东高,西边路面标高为80.5m,往东逐渐增高至84.2m,考虑进站道路从东边边引接及站区场地排水需求,场地标高暂定为86.0m。政府承90、诺交付熟地,故暂时考虑3500 m3沟槽挖方余土,场平余土运至白箬铺镇西部或北部区域。图4.1-2 推荐站址地貌站址所属地块规划用地属性未定,在区国土部门的用地属性为林地,地块属于集体用地,政府承诺调规,站址具备建站的基本条件。站址距离湘江直线距离约为20km,因站址所属区域处在湘江西侧防洪大堤保护范围之内,故仅考虑内涝水位的影响,站址区域五十年一遇内涝水位为37.8m,设计标高86.0m,高于内涝水位。站址所在区域为丘陵地势,南侧为金洲大道,根据XX区政府统一规划及要求, 110KV向北出线,10KV出线可沿南侧金洲大道进行敷设。4.2.2 站址土地使用状况站址处于XX区白箬镇,规划用地属性91、未定,土地属性为林地。4.2.3 交通情况进站道路从站址南侧的金洲大道引接,进站道路引接长度约32.1m,具备施工机械及设备进场条件,交通十分便利。4.2.5 与城镇规划的关系站址所属地块规划用地属性未定,在区国土部门的用地属性为林地,地块属村民集体用地。4.2.6 矿产资源经调查,站址范围内地下没有可开采的矿产资源,对站址安全稳定无影响。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。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站址需征地约5247 m2(7.87亩),征地范围外边坡用地5.94亩,场92、区内迁坟14座,边坡放坡区域内需迁坟26座。4.4 进出线条件110kV及10kV均向北出线,110kV和10kV均采用电缆出线。4.5 水文气象4.5.1 水文条件站址位于XX市XX区金洲大道道路边,站址位于湘江防洪大堤保护范围之内,考虑内涝的威胁(该区域50年一遇内涝水位为37.80m)。4.5.2 气象条件4.5.2.1 常规气象条件本工程选站区域位于XX市XX区。XXXX市属于亚热带季风湿润气候,热量充足,雨水较多,季节分明。春夏多雨,秋季干旱,冬寒夏热。春温多变,寒潮频繁;盛夏初秋,高温少雨。年主导风向为东北风向,夏季主导风向为东南风向。气象台累年气象统计成果:XX市气象台为国家基准93、站网,XX市气象台位于北纬2610,东经11055,观测场地的海拔高度为78.5m。根据XX市气象台观测资料统计,其气象特征值如下:表4.2-1 XX气象站累年各气象要素统计表项 目累年值气温年平均温度()17.9极端最高气温()40.8极端最低气温()-7.9降雨量最大日降雨量(mm)1831年平均降雨量(mm)1424年均相对湿度(%)78风速夏季平均风速(m/s)1.3冬季平均风速(m/s)1.1年平均风速(m/s)1.9最大风速(m/s)25基本风压(kN/m2)0.3全年日照时数(h)1273.6覆冰厚度(mm)5年雷暴日数(d)604.2.5.2 绘制全年风向玫瑰图根据XX气象台累94、年实测风向频率资料,统计绘制气象站全年风向玫瑰图,见插图4.2-2。图4.2-2该地区海拔高度在1000m以下,为非采暖区。4.6 工程地质及水源条件4.6.1 站址区域地质及地震地质根据区域地质构造、新构造运动和地震活动资料,场地及附近无活动断裂通过,场地稳定性较好。场地内及附近无人为大面积开采地下水活动,不会产生地面塌陷;未发现河道、古墓等对工程不利的埋藏物,拟建场地稳定性较好,适应建筑。场地周边未发现影响场地稳定的地质构造,场地属构造基本稳定区,场地所处区域近年属弱震区,发生强震得可能性小;场地内不具有可液化地层,综合评价该场地属稳定场地,适宜110kV变电站的建设。据建筑抗震设计规范(95、GB50011-2016)及中国地震动参数区划图(GB 183062015),站址区域地震动反应谱特征周期为0.35s,地震动峰值加速度为0.05g(地震基本烈度为6度),设计地震分组为第一组,可进行变电站的建设。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 不良地质作用两个站址内地质条件良好,无滑坡、土洞等影响站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两个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)地形地貌站址原始地貌为丘陵地貌,地形起伏较大,总体地势北96、高南低,站址自然地面标高在82.6107.5m,最大高差24.9m。2)地层与岩性经本次勘探揭露,站址范围内上部为植被土(Q4pd)、第四系残积粉质黏土(Q4el)、白垩系泥质粉砂岩(K)。据地表出露及已完成的钻探揭露,地层从上至下描述如下:植被土(Q4pd):黄色、灰黄色,稍湿,主要由黏性土组成,含植物根系,结构松散,性质不均匀,场地广泛分布,层厚约0.3m,由于层厚不足0.5m,未进行单独分层。粉质黏土(Q4el):褐黄色,硬塑,干强度及韧性中等,稍有光泽,无摇振反应,场地广泛分布,层厚0.61.2m,层底标高83.13102.81m。强风化泥质粉砂岩(K):褐红色,主要矿物成分为石英、长97、石、云母及黏土矿物等,粉砂质结构,中厚层状构造,泥质胶结为主,节理裂隙发育,岩芯多呈块状,较破碎,属极软岩,岩体质量基本等级级,广泛分布,层厚0.60.8m,层底标高82.33102.21m。中风化泥质粉砂岩(K):褐红色,主要矿物成分为石英、长石、云母及黏土矿物等,粉砂质结构,中厚层状构造,泥质胶结为主,节理裂隙稍发育,岩芯多呈柱状,较完整,属极软岩,岩体质量基本等级级,为场地稳定下伏基岩,本层揭穿,揭露最大厚度为21.80m。3)各地层主要物理力学性质指标据地区经验,类比提出变电站内各地层主要物理力学性质指标见下表: 指标名称地层名称天然重度(kN/m3)承载力特征值ak (kPa)压缩模98、量Es (MPa)快剪(标准值)基底摩擦系数凝聚力c (kPa)内摩擦角(度)粉质黏土19.62008.1427180.30强风化泥质粉砂岩22.035015中风化泥质粉砂岩22.58004)基础持力层的选择及基础形式的建议根据本次勘察结果,参照建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)等有关规程规范,结合地区经验,场地内各地层桩基的工程特性指标建议值按下表取值:金峰(齐天庙)110kv变各土层混凝土灌注桩极限端阻力标准值和极限侧阻力标准值 指标名称地层名称桩 基泥浆护壁钻孔桩人工挖孔桩桩的极限侧阻力标准值qsik (kPa)桩的极限端阻力标准值qpk (kPa)桩的极限侧阻力标准值qsik (99、kPa)桩的极限端阻力标准值qpk (kPa)粉质黏土7096强风化泥质粉砂岩14018001502000中风化泥质粉砂岩180350019040005)水文地质条件 本次勘察于附件居民水井采取了2件地下水试样进行水质分析,取腐蚀性土样2组进行易溶盐试验分析,其结果详见“水质分析报告”、“易溶盐分析报告”。根据岩土工程勘察规范(GB500212009)(2009年版)有关规定判定:地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性;场地土对混凝土具有微腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性。6) 结论与建议1)拟建金峰(齐天庙)110千伏输变电工程岩土工程勘察等级为乙级。场地稳定,适宜建设本工程100、。2)根据中国地震动参数区划图(GB18306-2015)及建筑抗震设计规范(GB50011-2010)(2016年版),XX市抗震设防烈度为6度,基本地震动峰值加速度值为0.05g,地震动加速度反应谱特征周期值为0.35s,设计地震分组为第一组。场地土为中软土,场地类别为类,为可进行建设的一般场地。场地未发现可液化的土层。3)根据室内结果及地区相邻场地工程经验:地下水对混凝土具有微腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性;场地土对混凝土具有微腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性。4)拟建场地区内工程地质条件较好,场地整平标高为86.0m,为半填半挖方区,场地整平后,建(构)筑物基101、础类型建议采用独立柱基或条形基础,粉质黏土、强风化泥质粉砂岩、中风化泥质粉砂岩可作为基础持力层。4.7 土石方表4.7-1 站址征地、拆迁及土石方工程表序号项目名称单位数量1站址总征地(含进站道路征地)m252472场地平整填方(填方含进站道路)m30场地平整挖方m303护坡(挖/填)m30/04进站道路m32.15构建筑物基槽余土m335006排、截水沟(300x400mm)m5507迁坟座404.8 进站道路和交通条件4.8.1 进站道路进站道路由金洲大道引接,进站道路长度约为32.1m,宽度为4.0m,转弯半径为12.0m,采用公路型道路,混凝土路面。4.8.2 大件设备运输站址周边有岳102、临高速、长张高速。大件运输可采用公路运输方案,主变出厂后直接经高速运抵XX区,再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,主变大件运输条件便捷,交通条件好。4.9 工程地质及水源条件站用电源变电站施工用电源由站址南侧金洲大道路侧的10kV雷廖线343号杆T接,引接长度约25m。4.10 站址环境站址所属地块均属于XX白箬铺镇,周边无其他大的污染源,站址区域均d级污秽区。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压矿和生态红线占用等情况经初步调查,本项目未压矿;未占用生态红线。4.13 施工条件站址位于金洲大道北侧,政府承诺提供103、熟地,施工场地布置顺畅,施工机具进场较方便;站址南侧金洲大道已建成的市政给水管网,可开口引接作为施工用水水源,施工完成后也可作为站内生活用水水源,施工条件可满足施工技术要求。4.14 站址方案比较及推荐意见站址在土方、护坡的工程量较大,考虑到白箬铺镇用地情况及变电站合理分布,根据2018年3月XX区政府召开的选址协调大会的会议精神,将箭塘坡站址作为唯一站址。5、变电站工程设想5.1 电气一次5.1.1 工程概况主变建设规模:远期463MVA,本期163MVA;110kV出线回路数:远期出线4回;本期出线2回;10kV出线回路数:远期按每台主变16回规划,共计64回,本期上16回;无功补偿:按每104、台63MVA主变配置1(4.0+6.0)MVar容性无功补偿装置,不设感性无功补偿;5.1.2 电气主接线1)110kV电气接线本变电站规划容量为终期463MVA,本期163MVA,110kV出线终4回,本期2回。根据35kV110kV变电所设计技术规程 GB50059-2011中第3.2.3条规定:“35kV110kV电气接线宜采用桥形、扩大桥形、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。” 参照国家电网公司输变电工程通用设计110(66)智能变电站模块化建设中的110kV-A2-5方案。金峰(齐天庙)110kV变电站推荐远期单母线分段接线。本期采用单母线分段接线,新上1台主变(105、#1B),新上2个110kV GIS出线间隔、1个110kV分段间隔、1个110kV主变进线间隔、2个母线设备间隔。2)10kV电气接线10kV按每台主变16回出线配置,终期64回电缆出线规划。为充分利用主变低压侧绕组容量,提高运行的可靠性和灵活性,远期单母线四分段接线,本期采用单母线分段接线;配置1面主变压器进线柜,2面母线设备柜,17面馈线柜(其中1面用于站外电源接入),2面电容器柜和2面接地变电柜(站用变柜),1面母线分段隔离柜,本期共计25面10kV高压开关柜。4)中性点接地方式主变采用三相双绕组型,接线形式为YN,d11。主变压器110kV中性点采用避雷器加间隙保护,经隔离开关接地。106、10kV系统中性点经消弧线圈接地。金峰(齐天庙)变位于XX市XX区白箬铺镇赵家岭,终期64回出线,每台主变均带16回电缆出线,每回出线长度约2.5km,电缆截面积S=300mm2。根据上述数据估算一期电容电流为:=根据GB/T-50064-2014交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范3.1.3条规定:不直接连接发电机、由电缆线路构成的6kV20kV系统,当单相接地故障电流大于10A又需在接地故障条件下运行时,宜采用中性点谐振接地方式。单相接地故障电容电流在10A以上150A以下时,宜采用中性点经消弧线圈接地方式,单相接地故障电容电流达到150A以上时,宜采用中性点经低电阻接地方式,并应将107、接地电流控制在150800A范围内。综合考虑10kV中性点经消弧线圈接地,根据交流电气装置的过电压保护和绝缘配合规程(DL/T620-1997),消弧线圈的容量选择为:经查询,目前10kV消弧线圈在国网电子商务平台中可选择容量为1000kVA,对应接地变容量为1200kVA,站用变容量可为200kVA。5.1.3 短路电流计算及主要电气设备选择1) 短路电流计算短路计算基准值为:Sj=100MVA ,Uj=Ucp,按远期规模进行计算。主变压器选定为:容量63MVA,短路阻抗为Uk%=17。根据系统方案,大方式下归算至金峰(齐天庙)110kV母线的系统短路阻抗为:X1=X2=0.054512,X108、0=0.134846。本站主变各侧的三相短路电流计算结果如下:短路点数 值S (短路容量) MVAI (有效值) kAich (冲击电流) kA110kV侧1834.489.1720.74910kV侧并列527.9629.0365.68710kV侧分列308.2616.9538.353根据系统短路电流计算结果,结合通用设备技术规范选型,110kV短路电流水平选择40kA,10kV短路电流水平选取40kA/31.5kA。2) 主要电气设备选择根据湖南省污区分布图,本变电站室外设备防污等级选择为D级,户内110kV及10kV设备爬电比距25mm/kV。具体选择如下:设备按照国家电网公司标准化建设成109、果(输变电工程通用设备、通用设备)应用目录(2019年)原则选择。a)主变压器本期工程装设一台主变压器,选用三相自然油循环自冷双绕组有载调压水平分体式变压器,暂定型号为SZ-63000/110。变压器参数选择见表5.1-1。表5.1-1主变压器参数选择结果项目参数型式三相双绕组,油浸式有载调压,水平分体式容量比100/100额定电压11081.25%/10.5kV接线组别YN,d11阻抗电压Uk%=17冷却方式自然油循环自冷(ONAN)套管TA高压中性点150/5A,10P30/10P30,2只b)110kV设备110kV采用户内GIS设备。按照短路电流水平,110kV设备额定开断电流为40k110、A,动稳定电流峰值为100kA。110kV主要设备选择结果见表5.1-2。表5.1-2 110kV主要设备选择结果间隔名称设备及主要参数110kV GIS电缆出线间隔每个间隔包含: 断路器:3150A/40kA,1组三工位隔离开关:3150A,3组快速接地开关:3150A,1组电流互感器:8001600/5A,0.2S/10P30,15VA/30VA,1组线路电压互感器(电磁式):110/3,0.1/3,3P,1台避雷器:102/266电缆出线终端,3150A110kV 主变GIS电缆进线间隔每个间隔包含:断路器:3150A/40kA,1组三工位隔离开关:3150A,2组快速接地开关:3150111、A,1组电流互感器:6001200/5A,0.2S/0.2S/10P30/10P30,15VA/15VA/30VA/30VA,1组电缆出线终端,3150A110kV GIS母线分段间隔每个间隔包含:断路器:3150A/40kA,1组;三工位隔离开关:3150A,2组;电流互感器:8001600/5A,0.2S/10P30,15VA/30VA,1组110kVGIS母线设备间隔每个间隔包含:三工位隔离开关:3150A/40kA,2组;快速接地开关:3150A,1组母线电压互感器:110/3,0.1/3,0.1/3,0.1/3,0.1kV,0.2,0.5,0.5,6P,1组根据国网十八项反措12.1112、.1.7要求:为便于试验和检修,GIS 的母线避雷器和电压互感器应设置独立的隔离开关或隔离断口。c)10kV电气设备选用户内金属铠装移开式开关柜设备,断路器柜内配置固封极柱式真空断路器,进线及分段回路选用4000A(40kA),出线、电容器、接地变回路选用1250A(31.5kA)。10kV主要设备选择结果见表5.1-3。表5.1-3 10kV主要设备选择结果设备名称型式及主要参数备注开关柜断路器10kV,4000A,40kA/4s进线、分段10kV,1250A,31.5 kA/4s其他电流互感器户内式,10kV,4000/5A,10P10/10P10/0.2S/0.2S(准确级)进线户内式,113、10kV,2300/5A,10P30/0.5/0.2S(准确级)电容器户内式,10kV,2300/5A,10P30/0.5/0.2S(准确级)出线户内式,10kV,600/5A,10P30 (准确级)100/5A, 0.2S/0.2S(准确级)接地变电压互感器10/3 kV;0.1/3 kV;0.1/3 kV;0.1/3kV;0.1/3kV,0.2,0.5,0.5,6P(4PT)并联电容器户内框架式成套设备,10kV,6.0Mvar,12%户内框架式成套设备,10kV,4.0Mvar,5%10kV接地消弧成套装置接地变:DKSC-1200/10.5-200/0.4避雷器氧化锌,17/45kVd114、)无功补偿装置无功补偿采用并联电容器组,形式为户内框架式电容器配干式铁心串联电抗器的成套装置,布置于二层电容器室。据系统资料,本期无功容量为1(4.0+6.0)Mvar并联电容器。远期装设4(4.0+6.0)Mvar分组自动投切电容器组。电容器选用BAM11/3-334-1W型,电抗器选用干式铁芯串联电抗器,电抗率为5%,前置于电容器;放电线圈选用干式放电线圈。e)接地变消弧线圈成套装置接地变消弧线圈成套装置,户内柜式,布置与一层接地变室。本期变10kV中性点侧采用经消弧线圈接地方式。经计算所需消弧线圈容量为926.09kVA,参考电子商务平台设备参数,消弧线圈容量取1000kVA,接地变容量115、取1200kVA,带200kVA二次输出。f)导体选择主变压器与110kV配电装置采用单芯电缆相连,与10kV设备采用铜排+封闭母线桥连接。导体选择的原则为:(1)母线的载流量按最大穿越功率考虑,按发热条件校验。(2)各级电压设备间连线按回路通过最大电流考虑,按发热条件校验。(3)110kV、10kV出线回路的导体截面按不小于送电线路的截面考虑。(4)主变压器进线载流量按不小于主变额定容量的1.05倍计算。表5.1-4 各级电压导体选择结果表电压(kV)回路名称回路工作电流(A)选用导体控制条件根数型号载流量(A)(修正值)110kV主母线347由GIS厂家提供3150110kV主变进线347116、YJLW03-64/110-1400439变压器最大工作电流、短路热稳定最小截面10kV主变进线柜内母线34643(TMY-12510)3555变压器最大工作电流主变进线柜外封闭母线桥346412kV,4000A4000变压器最大工作电流主母线46193(TMY-12510)3555变压器最大工作电流4.0/6.0MVar电容器429ZR-YJV22-10-3300552最大回路工作电流接地变回路73ZR-YJV22-3120317短路热稳定最小截面5.1.4 配电装置及电气总平面布置方案1)总平布置方案概述本站电气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。根据变电站站址地理位117、置、电气主接线形式、各级电压线路方向及出线走廊的情况,并综合考虑各配电装置的布置、进站道路及变电站控制方式等因素,本工程电气总平面布置方案具体如下。金峰(齐天庙)变以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110-A2-5基本参照,进行调整优化而设计,采用全户内布置。根据金峰(齐天庙)变站址的形状及根据10kV出线的情况,提出了以下平面布置方案。全站主体建筑一栋高三层的生产综合楼(含电缆夹层),布置在站区的中间,进站道路分别从站区的东南角进入,站内设有环形运输通道,设备具体布置如下:表5.1-5 电气平面布置设备楼层尺寸主变压器室生产综合楼一层北侧每台:(7.5+6118、)m10m110kVGIS室生产综合楼一层西侧16m10m10kV配电室生产综合楼一层南侧51m9m含10kV接地变二次设备室生产综合楼二层西南侧15m6.8m电容器室生产综合楼二层南侧27m6.8m蓄电池室二次设备室与电容器室之间3m6.8m围墙内占地面积3990 m2)配电装置a)主变压器本工程规划4台主变。本期装设1台主变,户内布置于生产综合楼一层北侧。主变高压侧与110kV配电装置采用电缆连接,主变低压侧与10kV配电装置采用铜排+封闭母线桥连接。b)110kV配电装置110kV配电装置采用户内GIS,电缆进出线;GIS布置在生成综合楼一层西侧。110kVGIS室平面布置东西方向尺寸为119、10m,南北方向尺寸为16m。c)10kV配电装置根据系统规划远景10kV馈线为64回,本期为16回出线。10kV配电装置采用户内金属铠装移开式开关柜双列布置,10kV主变进线采用铜排+封闭母线桥至10kV配电室进线开关柜,10kV出线及无功补偿等均采用电缆出线。5.1.5 过电压保护和绝缘配合电气设备的过电压和绝缘配合,参照国家标准GB11032-2000交流无间隙金属氧化物避雷器、GB/T 50064-2014交流电气装置的过电压保护和绝缘配合确定的原则进行选择。1)避雷器的配置为防止110kV线路雷电侵入波对主变压器和其它电器设备的危害,在110kV电缆出线上装设电缆护层保护器,主变10120、kV进线柜内装设避雷器,以防止雷电波的感应电压在低压开路时感应过电压,危及低压绕组绝缘。10kV并联电容器装设氧化锌避雷器以防止操作过电压。110kV GIS母线设备间隔内装设1组氧化锌避雷器102/266kV。主变中性点装设1台氧化锌避雷器73/173kV。主变10kV进线柜、馈线柜、电容器柜及母线设备柜内均装1组氧化锌避雷器17/45 kV。5.1.6 站用电及照明1)站用电源本期新增1台接地变消弧线圈成套装置,兼做站用变,接地变容量为1200kVA,带200kVA二次输出。从10kV雷廖线343杆“T”接电源,经电缆接至10kV IV段母线上,作为本站备用电源。新增1台10kV干式双绕组121、无载调压变压器作为站用变,容量为200kVA,额定电压比为10.522.5%/0.4kV,阻抗电压为Uk=4.0%,接线组别为D,yn11。2)站用变压器选择根据GB/50059-201135110kV变电所设计规范规定,在有两台及以上主变压器的变电所中,宜装设两台容量相同且同时运行的站用变压器,每台站用变按全站计算负荷选择。序号名称负荷性质安装容量计算容量负荷类别一、动力1直流充电装置不经常、连续33kW33kVA2UPS电源经常、连续7.5kVA7.5kVA4主变压器检修箱不经常、短时70kW-P1=110.5kW二、加热防潮1110kV智能控制柜空调经常、连续6*2kW12kVA2二次设122、备室空调经常、连续2*3.75kW7.5kVA310kV开关柜室空调经常、连续2*3.75kW7.5kVA4蓄电池室空调经常、连续2*3.75kW7.5kVAP2=34.5kW三、照明1照明配电箱经常、连续5*3kW15kVA2动力配电箱经常、连续1*6kW6kVAP3=21kW由以上计算结果,因此本工程站用变压器容量选用200kVA。3)站用电的供电方式及主要场所的照明及其控制方式该站站用电源采用直接供电方式对站内交流负荷供电,对重要负荷(如UPS电源,直流充电机负荷等)采用双回路供电方式供电。站用电低压系统采用三相四线制,系统的中性点直接接地。系统额定电压380/220V。站用电低压母线采123、用单母线接线,两回380V进线应配置双ATS装置。该站的照明采用专用照明配电箱供电,照明配电箱的电源从站用电源屏上取得。本站设置户内检修箱7台,分别位于主变室、110kVGIS室、10kV配电室、电容器室,嵌墙安装。4)照明为了保证站内正常运行和事故情况下继续工作及人员疏散,分别装设正常照明和疏散照明及应急照明。正常工作照明电源由站用配电屏直接供电,电压为交流220V,站内一般场所照明采用集中控制方式,设置4个照明配电箱、1个动力配电箱、1个应急照明箱。CM1照明配电箱用于户外照明,CM2照明箱用于综合配电楼一层照明;CM3照明箱用于综合配电楼二层照明,CM4照明配电箱用于电缆夹层照明。二次设124、备室、110kV、10kV配电室均设置应急照明,其电源来自应急照明配电箱。应急照明配电箱配有自动投切装置,其电源分别接至交流屏及UPS馈线屏,通过对交流屏回路的检测,自动投切UPS电源回路。在警传室配置4盏应急照明灯具作为应急检修。所有灯具均优先选用LED光源。二次设备室内及出口,高压配电室通道及电缆夹层出口均设置疏散照明。疏散照明为正常状态下交流充电的固态应急照明灯,疏散指示灯为交流充电的LED灯。5.1.7 防直击雷与接地变电站防直击雷接地根据交流电气装置的过电压保护和绝缘配合 DL/T620-97和交流电气装置的接地DL/T621-1997进行设计。5.1.7.1防直击雷保护本站采用全户125、内布置,所有电气设备均布置在户内,根据DL/T620在配电综合楼屋顶沿女儿墙敷设避雷带,并按电气图纸多点与主接地网相连,凡屋顶突出的金属物,均应与就近的避雷带相连。5.1.7.1全站接地按照国家电网2018年12月印发的国家电网公司十八项电网重大反事故措施第14.1.1.2条规定“对于 110(66) kV 及以上电压等级新建、 改建变电站, 在中性或酸性土壤地区, 接地装置选用热镀锌钢为宜,在强碱性土壤地区或者其站址土壤和地下水条件会引起钢质材料严重腐蚀的中性土壤地区,宜采用铜质、 铜覆钢(铜层厚度不小于0.25mm)或者其他具有防腐性能材质的接地网。对于室内变电站及地下变电站应采用铜质材料126、的接地网”。本工程为全户内方案布置,故主接地网选用铜质接地体(-304的扁铜),与主建筑物的主结构钢筋连接,集中垂直接地体选用20的接地铜棒,建筑物内地网及设备接地引下线,选用606热镀锌扁钢。控制室独立敷设与主接地网紧密连接的二次等电位接地网,电缆沟内敷设-304铜排作为屏蔽控制电缆及端子箱接地用。为了方便设备检修接地,在各配电室合适位置布置接地端子盒。室内接地扁钢扁钢沿配电楼上引时应与钢筋混凝土中的钢筋焊接成网。室内接地网与室外变电站主接地网可靠连接,连接点不少于4处。采取常规接地网处理后的接地电阻值为10.66,不满足地电位升要求接地电阻1.23、接触电位差要求值4.25,满足跨步电位差127、要求值为20.73,本站需采取降阻措施。采取降阻措施后,全站接地电阻值降至2.10,满足接地电阻要求值(小于4.25)。具体计算校验过程如下:5.1.7.3全站接地计算校验本站站址场地原始地貌为丘陵地貌,地形起伏较大,总体地势北高南低,站址自然地面标高在82.6107.5m,最大高差24.9m,场地整平标高约为86.00m,全站仅西南角处填方,其余均为挖方,挖方平均深度16m17m。根据地勘资料显示第三电性层深度在15m以下,属中风化岩层,电阻率取800m。依据电气工程电气设备设计手册(电气一次部分)表16-2中季节系数选择范围结合勘测时的实际天气情况,季节系数K取1.6,则本工程敷设常规地网128、层电阻率约取1280m。本站单相短路电流9738A,入地电流1623A。(1)接地线选择校验根据GB/T50065-2011交流电气装置的接地设计规范,接地装置的热稳定校验: SgIg/c=37.38mm2 式中:Sg接地线的最小截面mm2; Ig流过接地线的短路电流,取最大单相接地短路电路9738A; te短路的等效持续时间=tm+tf+to=0+0.5+0.150.65s ;其中: t m主保护动作时间:0s (220kV); tf为断路器失灵保护动作时间0.5s(220kV); to为断路器开断时间0.15s; c为接地材料的热稳定系数,扁铜取210。 (2)接地网接地电阻根据GB/T5129、0065-2011交流电气装置的接地设计规范,水平接地网接地电阻:其中,接地网面积S=3720m2,土壤电阻率=1280m。(3)接地电阻允许值计算接地电阻允许值分别按地电位升高、接触电位差、跨步电位差校验如下:1)按电位升高允许值,要求接地电阻为:地电位升高要求接地电阻小于等于1.23,不满足要求。2)按接触电位差允许值,要求接地电阻为:接触电位差的允许值为:Ut=(174+0.17f)/t=(174+0.171280)/0.65=1011.11V即允许的最大接触电位差为:Utmax=Ut=1011.11V考虑避雷线分流时:R=Umax/KmaxI=1011.11/(0.14641623)=130、4.25接触电位差要求接地电阻小于等于4.25,不满足要求。3)按跨步电势允许值,要求接地电阻为:跨步电位差的允许值为:Us=(174+0.7f)/t=(174+0.71280)/0.65=2762.73V即允许的最大接触电位差为:Umax=Us=2762.73V考虑避雷线分流时:R=Umax/Ks.maxI=2762.73/(0.08211623)=20.73跨步电位差要求接地电阻小于等于20.73,满足要求。4)允许接地电阻计算结论采取常规接地网处理后的接地电阻值为10.66,不满足地电位升要求接地电阻1.23、接触电位差要求值4.25,满足跨步电位差要求值为20.73,本站需采取降阻措施131、。(4)全站降阻方案根据土壤电阻率测试报告及接地计算,本站需进行降阻,降阻方案结合地勘情况从两个方面进行考虑:(1)地勘资料显示站址内地下水中富含矿物导电离子,但存在强烈的屏蔽效应,且场地整平后大部分为挖方区。本工程建议采用深井内放置离子接地极方式降阻。(2)考虑到变电站面积限制,为达到目标降阻值,若仅靠离子接地极完成,将造成较大屏蔽效果,费用过高,可选择适当敷设降阻模块。1)深井降阻(敷设离子接地极):在变电站内围墙内均匀设置4口200mm25m接地深井(含镀铜钢管),每口井配置1组离子接地极,每组10套。单组离子接地极的电阻为:其中:土壤电阻率, L接地极长度, D等效垂直接地体直径(取0132、.2m), K降阻系数(取20)四组离子接地极并联后采取离子离子接地极后全站接地电阻值为:2)接地模块沿变电站周边以及进站道路(征地范围内)均匀敷设接地模块100个(48042050),并回填低电阻率增效剂。单个模块接地电阻为:R模块=0.158=0.1581280=202.24 (1280m)并联100组模块后的接地电阻为 式中: 模块调整系数,据厂家值为0.5采取接地模块后全站接地电阻值为:3)结论采取离子接地极以及接地模后全站接地电阻值为2.10,满足接地电阻要求值(小于4.25)以上是基于土壤电阻率测试后的理论计算,要求主地网施工后,进行接地电阻测量,再行报送设计院进行理论计算的修正,133、以便采取进一步措施。5.1.8 光缆、电缆设施1)电缆选型电力电缆和控制电缆选择按照GB50217-2007电力工程电缆设计规范选择。10kV电力电缆选用交联聚乙烯绝缘电缆,380/220V电力电缆选用聚氯乙烯绝缘铜芯电缆,控制电缆选用聚氯乙烯绝缘屏蔽电缆。2) 光缆、电缆敷设光缆、电缆敷设按电力工程电缆设计规范(GB50217-2007)、火力发电厂与变电所设计防火规范(GB50229-2006)及国家电网公司“两型一化”变电站设计建设导则的要求。全站电缆采用电缆沟和穿管相结合的敷设方式,主变、110kV GIS、10kV配电装置、电容器、接地变至二次设备室的二次电缆通过电缆槽盒连通。电缆沟134、内采用复合电缆支架。电力电缆和控制电缆共沟时,采用将控制电缆敷设在电缆槽盒内的方式进行分隔。在二次设备室下设置0.3m高的活动地板,以便电缆及光缆敷设布置,设置电缆竖井与电缆夹层连接。10kV配电室底下设电缆夹层,层高3米,本站10kV电力电缆均排列在电缆夹层内。110kVGIS电缆套管底部设电缆夹层,层高3米,本站110kV进线电缆由此通道敷设排列进入主变室电缆沟,110kV出线电缆由电缆隧道敷设排列进110kVGIS套管底部夹层,完全避免本站110kV、10kV电力电缆交叉。3)电缆防火根据电缆设计规程,对室外电缆沟采用分段阻隔措施,凡通向屋内配电装置的电缆孔洞及柜、盘柜的孔洞待电缆敷设完135、毕后均采用有效阻燃材料严密封堵,在靠近含油设备(主变压器、电压互感器等)的电缆沟盖板予以密封处理。电缆穿出地面处应有穿管保护,未穿电缆前用圆锥形砂浆混凝土将保护管两头堵塞。微机监控和微机保护的电流、电压、信号接点引入线均采用屏蔽电缆。屏蔽层接地措施按国标GB50217-2007电力工程电缆设计规范要求设计。5.2 电气二次5.2.1 变电站自动化系统本站配置变电站自动化系统1套,采用开放式分层分布式系统,系统设备配置和功能满足无人值班技术要求。变电站自动化系统统一组网,采用DL/T860通信标准;变电站内信息具有共享性,保护故障信息、远动信息、微机防误系统不重复采集。保护及故障信息管理系统支持136、DL/T860标准,通过站控层网络收集各保护装置的信息,并通过数据网上传至调度端。5.2.1.1系统构成根据国家电网公司2011年新建变电站设计补充规定及湖南省电力公司2011年新建变电站设计补充规定实施细则简化网络配置采用三层一网结构,即由站控层、间隔层、过程层三层设备和站控层一层网络组成。技术方案基于IEC61850标准,实现全站建模标准、通信统一和信息共享。站控层由主机、远动通信装置以及其它智能接口设备构成。提供所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。连接站控层设备和间隔层设备,实现监控、远动、高级应用等功能。间隔137、层由保护、测控、计量、录波、相量测量等若干个二次子系统组成,在站控层及网络失效的情况下,仍能独立完成间隔层设备的就地监控功能。过程层是由互感器、合并单元、智能终端等构成,完成与一次设备相关的功能,完成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。5.2.1.2系统网络结构变电站网络结构采用DL/T860标准。站控层采用100Mbps单星型以太网网络,通讯介质采用光纤。站控层网络覆盖全站范围的智能装置和后台监控系统。主要包含全站范围的MMS通讯功能,以及全站范围的联闭锁GOOSE通信功能,SNTP对时功能,即MMS报文、GOOSE报文、SNTP对时报文三网合一。过程层采用单星型以太138、网网络结构,继电保护装置SV与GOOSE均采用点对点方式,其他测控、故障录波等采用网络传输方式,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的数据通信。5.2.1.3自动化系统配置方案(1)站控层设备站控层设备的配置:2台监控主机兼操作员站及工程师站、2套远动通信装置、综合应用服务器及其他智能接口设备等。全站配2套公用测控装置以接入各电压等级的母线信息及全站其他信息。变电站不单独设置AVC装置、小电流接地选线装置,由变电站自动化系统实现。变电站设置1套五防系统,与监控系统逻辑闭锁、电气闭锁、开关柜机械闭锁共同实现。本站站控层网络采用单套星形以太网,本期工程配置3台站控层中心交换机(139、100M 22电口、2光口),2台用于区二次设备接入,1台用于区二次设备接入。(2)间隔层设备间隔层设备包括继电保护、安全自动装置、测控装置、故障录波、电能量采集系统等设备。保护装置和测控装置均按照DL/T860标准建模,具备完善的自描述功能,与站控层设备直接通信。支持通过GOOSE报文实现装置之间状态和跳合闸命令信息传递。支持通过GOOSE报文实现间隔层五防联闭锁功能,支持通过GOOSE报文下行实现设备操作。间隔层设备配置:新上#1主变1台,按照双重化保护主后备一体化配置保护装置2台,测控装置按高、低、本体共3台。110kV线路2回,配置线路保护测控一体化装置2台; 110kV备自投装置1台140、;110kV分段配置保护测控一体化装置1台;110kV母线配置母线测控装置2台;母线保护装置1台。10kV按照电气单元配置保护测控一体化装置,下放安装在相应间隔的开关柜内。本期共配置10kV线路保护测控一体化装置16台、10kV电容器保护测控一体化装置2台、10kV接地变(站用变)保护测控一体化装置2台、10kV电压并列装置2台、10kV母线测控装置2台。全站配2套公用测控装置以接入各电压等级的母线信息及全站其他信息。本站配置1套故障录波装置与1套网络记录分析装置。计量装置:本站配置1台电能量远方终端,要求所有计量装置具有RS485接口,并通过RS485口接入电能量远方终端,电能量远方终端用于141、向计量所传送电量计费信息。计量组屏方式:主变计量表及电能量远方终端共组1面主变计量柜;110kV线路计量表就地安装在智能控制柜;10kV部分计量装置下放安装至各开关柜内,380V计量表装置下放安装至交流屏柜。(2)过程层设备主变高压侧共配置2套合并单元智能终端一体化装置;主变低压侧共配置2套合并单元智能终端一体化装置;110kV线路2回共配置2套合并单元智能终端一体化装置;110kV分段配置1套合并单元智能终端一体化装置110kV每段母线TV配置1套合并单元智能终端一体化装置;10kV各间隔(主变除外)不配置合并单元。主变本体智能终端单套配置(含非电量保护);根据标准配送式智能变电站建设技术导142、则,整合110kV线路及主变高压侧智能二次设备(合并单元、智能终端)与GIS汇控柜一体化设计,并布置在相应间隔的GIS汇控柜内。5.2.1.4功能变电站自动化系统按DL/T5149-2001220500kV变电所计算机监控系统设计技术规程的相关规定和调自2012101号文关于印发变电站调控数据交互规范(试行)的通知文件要求实现下述功能:数据采集和处理、数据库的建立与维护、自动调节控制、人工操作控制、防误闭锁、同期、远动功能、时钟同步、与其他设备的通信接口、防误闭锁、报警处理、事件顺序记录及事故追忆、画面生成及显示、在线计算及制表、人-机联系、系统自诊断和自恢复、运行管理、高级应用、调控数据交互143、等。(1)控制操作顺序控制满足无人值班及区域监控中心站管理模式的要求,变电站一体化监控系统支持顺序控制操作。 电压无功自动调节由站内操作员工作站或远方控制中心设定其投入/退出。 操作控制操作员可对需要控制的电气设备进行控制操作。计算机监控系统应具有操作监护功能,允许监护人员在操作员工作站上实施监护,避免误操作。当一台工作站发生故障时,操作人员和监护人员可在另一台工作站上进行操作和监护。(2)防误操作闭锁本站设置1套五防系统。(3)同期110kV断路器均为同期检测点。变电站一体化监控系统实现同期检测及操作。(4)一体化信息平台和高级应用功能高级应用功能基于一体化信息平台实现。本站一体化信息平台主144、机与站控层主机统一配置,不独立配置,一体化信息平台从站控层网络直接采集SCADA数据、保护信息等数据,作为变电站的统一数据基础平台。根据现有技术条件及调度端、运行、维护主站端智能化程度的应用需求,本站高级应用分阶段实施,提高生产运行的自动化、智能化水平,适应无人值班的智能操控,满足状态检修,支持智能调度。本期高级应用功能主要实现以下功能: 顺序控制变电站内运行人员在后台或集中监控中心运行人员在远方根据操作要求选择一条顺序化操作命令,操作票所有的预设步骤的执行和操作过程的校验由智能电子设备自动完成,达到“一键式”操作的目的。在保证操作安全的前提下减少操作时间、提高操作效率,提高无人值班智能操作水145、平。 智能告警及故障信息综合分析决策建立变电站故障信息的逻辑和推理模型,实现对故障告警信息的分类和信号过滤,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意见。告警信息主要在厂站端处理,以减少主站端信息流量,厂站可根据主站需求,为主站提供分层分类的故障告警信息。在故障情况下对包括事件顺序记录信号及保护装置、故障录波等数据进行数据挖掘、多专业综合分析,并将变电站故障分析结果以简洁明了的可视化界面综合展示。支撑经济运行与优化控制综合利用变压器自动调压、无功补偿设备自动调节等手段,支持变电站系统层及智能调度技术支持系统安全经济运行及优化控制。 源端维护在变电站端利用统146、一系统配置工具进行配置,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。采用标准的数据模型和程序接口,实现基于模型的通信协议与主站进行通信,变电站主接线图、分画面图和一、二次设备模型等基于可升级矢量图形(SVG)格式。实现DL/T860子站系统和IEC61970主站系统之间的数据模型交换和基于数据模型的数据交换,实现源端维护。5.2.2元件保护继电保护及安全自动装置具体配置原则按GB/T14285-2006Q/GDW441-2010相关要求执行。1)主变保护配置主变压器保护采用双套配置(主、后备保护合一)。主保护:设有差动保护,采用谐波比率制动;外部相间短路后备保护147、:高压侧复合电压闭锁的方向及不带方向的过电流保护;高、低压侧过负荷保护;低压侧复合电压启动的电流保护;外部单相接地后备保护:中性点直接接地运行时,设零序方向及不带方向的过电流保护;中性点经间隙接地运行时,设间隙零序电流电压保护;非电量保护:重瓦斯、轻瓦斯、油温、油位、绕组温度、压力释放等。主变主后备保护均采用直跳方式跳各侧断路器。非电量保护由就地的本体智能终端实现,通过电缆直接跳闸。2)10kV线路保护设有完整的阶段式电流保护(电流瞬时速断保护、电流限时速断保护、定时限过电流保护),兼有三相一次重合闸、低电压及带滑差闭锁的低周减载、小电流接地选线功能。3)10kV电容器保护设有阶段式电流保护(148、电流限时速断保护、定时限过电流保护)、中性点电压不平衡保护、过电压保护、失压保护(有流闭锁)。4)10kV接地变保护设有阶段式电流保护(电流限时速断保护、电流限时速断保护、定时限过电流保护)、中性点过电流保护、本体保护。5.2.3 其他二次系统 (1)时间同步系统变电站配置1套全站公用的时间同步系统,支持北斗系统和GPS系统单向标准授时信号,优先采用北斗系统,主时钟双套配置,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;间隔层和过程层设备采用IRIG-B对时方式。 (2)调度数据网接入设备A、调度数据网接入原则变电站一点就近接入相关的电力调度数据网。149、数据传送协议为TCP/IP,其应用层协议采DL/T634.5104-2002,采用10M/100M以太网接口(带宽可调)传输链路与相应电力调度数据网节点连接。B、调度数据网配置原则变电站调度数据网接入设备配置应满足相关电网调度数据网总体技术方案要求;本站配置2套电力数据网接入设备;每套调度数据网接入设备配置1台路由器和2台交换机,实现调度数据网络通信功能。(3)二次系统安全防护本站按国家发改委发布2014第14号令电力监控系统安全防护规定及国能安全201536号国家能源局关于引发电力监控系统安全防护总体方案等安全防护方案和评估规范的通知“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”的总体防护策略及150、相关规定考虑安全防护措施。除上述安防措施外,本工程二次安防还需增加下列内容:根据国家电网公司关于加快推进电力监控系统网络安全管理平台建设的通知(国家电网调(2017)1084号),变电站电力监控系统的安全区需部署1台型网络安全监测装置,采集变电站站控层涉网区域的服务器、工作站、网络设备和安全防护设备的安全事件,通过调度数据网转发至XX地调网络安全监管平台的数据网关机。(4)交直流一体化电源系统本站采用交直一体化电源系统,不单独配置通信电源;变电站交直流一体化电源系统由站用交流电源、直流电源、交流不间断电源 (UPS)、直流变换电源(DC/DC)等装置组成,并统一监视控制,共享直流电源的蓄电池组151、。配置1套高频开关充电装置,模块N+1冗余,每套选用4个20A模块充电,蓄电池容量按2小时事故放电时间计算;容量为300Ah,蓄电池104只,不设端电池,直流系统配置1块充电屏、馈线屏1面,安装于二次设备室;配置馈线分屏2面,分别安装于10kV开关室及GIS室;蓄电池安装于独立的蓄电池室。通信电源采用直流变换电源(DC/DC)装置供电。本站配置1套直流变换电源(DC/DC)装置,采用直流转换模块,DC-DC模块按N1冗余配置(1面通信电源柜,设420A直流转换模块)。直流变换电源(DC/DC)装置应提供标准通信接口,并将系统运行状态、主要数据等信息通过DL/T860规约上传至一体化电源的总监控152、装置。配置1套UPS电源,主机容量按7.5kVA考虑,主机和馈线等设备由1面柜组成。系统中各电源一体化设计 一体化配置、一体化监控,能实现就地和远方控制功能; 其运行工况和信息能够上传总监控装置,采用DL/T 860 通信标准与变电站自动化后台连接,实现对一体化电源系统的远程监控维护管理; 交直流一体化电源系包括智能站用电屏3面,布置于二次设备室内。站用交流系统采用单母线接线,交流电压采用380/220V,智能柜具备低压备投功能。(5)智能辅助控制系统全站配置一套智能辅助控制系统,实现图像监视及安全警卫、火灾报警、消防、照明、采暖通风、环境监测等系统的智能联动控制,实现接收各终端装置上传的各种153、模拟量、开关量及视频图像信号,分类存储各类信息并进行分析、计算、判断、统计和其他处理。智能辅助控制系统包括智能辅助控制系统综合监控平台、图像监视及安全警卫系统、火灾自动报警及消防子系统、SF6监测子系统等。 1)智能辅助控制系统综合监控平台。 全站配置1套智能辅助控制系统综合监控平台后台系统,实现辅助系统的数据分类储存分析以及智能联动功能。智能辅助控制系统综合监控平台后台主机,组柜1面,含后台服务器、液晶显示器、灯光控制单元、网桥、电源等。 2)图像监视及安全警卫子系统。为保证变电站安全运行,便于运行维护管理,设置一套图像监视及安全警卫系统。其功能按满足安全防范要求配置,不考虑对设备运行状态进154、行监视。图像监视及安全警卫子系统设备包括门禁系统、视频服务器、多画面分割器、录像设备、录像机、编码器及沿变电站围墙四周设置电子栅栏等。配置原则如下:大门和生产综合楼入口处设置摄像头;各配电装置区设置室外摄像头;二次设备室及各级电压配电装置室均安装室内摄像头;完成变电站全站安全、防盗功能配置。图像监视和安全警卫系统信号可远传至监控中心或调度端。站内配电装置区、主要设备室的摄像头的配置型式及数量可参见下表。表4.8-1图像监视及安全警卫系统配置一览表序号安装地点摄像头类型数量1主变压器室内快球配置4台快球2110kV GIS设备区室内快球配置3台快球310kV开关设备区(含接地变区)室内快球配置4155、台快球4二次设备间(含通信设备)室内快球配置2台快球510kV电容器区室内快球配置4台快球6蓄电池室室内快球配置1台快球7楼梯间室内快球配置4台快球8电缆夹层室内快球配置6台快球9建筑周围室外快球配置2台快球10全景(安装在控制室楼顶)室外快球配置1台快球11进站大门室外快球配置1台快球12门禁系统室外快球配置2套13红外线对射装置大门上方配置1套14红外双鉴探测器室内入口配置2套15电子围栏围墙配置1套本站设置1套火灾自动报警及消防子系统,设备包括火灾报警控制器、探测器、控制模块、信号模块、手动报警按钮等。火灾自动报警及消防子系统应取得XX消防部门认证。本站智能辅助控制系统采用DL/T860156、通信标准。4)环境监测子系统本站设置1套环境监测子系统,对全站SF6设备气体密度进行检测,系统包括SF6探测器,取样分析综合模块、LED浓度显示屏、数据采集单元、SF6主机等。此外,本站还设置湿度传感器、风速传感器、水浸传感器等设备。(6)电流互感器、电压互感器二次参数选择1)电流互感器二次参数选择原则本站采用常规互感器,电流互感器二次电流设计为5A。110kV、10kV电流互感器绕组均按三相配置。110kV电压等级电流互感器提供2组二次绕组,其中1组10P30用于保护和1组0.2S级用于测量及计量。10kV电压等级电流互感器应提供3组二次绕组,其中1组10P30级用于保护、1组0.5级用于测157、量、1组0.2S级用于计量。主变110kV侧电流互感器提供4组二次绕组,其中1组10P30用于故保护,1组0.2S级用于测量及计量。主变10kV侧电流互感器均提供4组二次绕组,其中2组10P10级用于保护、1组0.5级用于测量和1组0.2S级用于计量。电流互感器二次绕组所接入负荷,保证实际二次负荷在25%100%额定二次负荷范围内,额定二次负荷选取为实际二次负荷的2倍。为保证二次电流在合适范围内,采用二次绕组带抽头的电流互感器。2)电压互感器二次参数选择原则110kV电压等级的每组母线电压互感器配置4组二次线圈,其中1组3P用于保护级、1组0.5用于测量和1组0.2用于计量,1组开口三角线圈用158、于保护。110kV出线间隔配置的单相电压互感器配置2组,1组0.5级用于保护、测量。10kV母线采用常规电压互感器配置4组二次绕组,1组0.5级用于保护和测量,1组0.2级用于计量,1组3P级用于保护,1组P级开口三角线圈用于保护。电压互感器的二次绕组额定输出,应保证二次实接负荷在额定输出的25100范围,以保证电压互感器的准确度。5.2.4 二次设备组屏方案5.2.4.1站控层设备组柜方案1)监控主机(兼操作员、工程师工作站、数据服务器功能)组监控主机柜1面,布置在二次设备室;2)综合应用服务器主机柜1面:含综合应用服务器1台,布置在二次设备室;3)网络安全设备柜1面:防火墙1台、正向隔离装159、置1台,反向隔离装置1台、站控层中心交换机2台,布置在二次设备室;4)数据通信网关机柜1面:含区数据通信网关机2台(包含图形网关相关功能)、区数据通信网关机1台、/区数据通信网关机1台,布置在二次设备室;5)调度数据网设备、纵向加密认证装置组调度数据网络设备屏2面,布置在二次设备室;5.2.4.2间隔层设备组柜方案1)公用设备2台公用测控、1台间隔层交换机组公用测控柜1面,布置在二次设备室;2台110kV母线测控安装于PT GIS智能汇控柜;故障录波装置组1面屏,布置在二次设备室;网络分析装置组1面屏,布置在二次设备室;智能辅助系统控制(含图像视频监控主机)、MIS网接入三层路由交换机、组智能160、辅助系统柜1面,布置在二次设备室;时间同步系统主时钟及扩展时钟装置组1面屏,布置在二次设备室;2)110kV线路及分段间隔110kV线路保护测控装置下放布置在GIS智能控制柜;110kV分段保护测控装置下放布置在GIS智能控制柜;3)母线保护柜110kV母线保护装置组1面屏,布置在二次设备室;3)备自投装置柜110kV备自投装置组1面屏,布置在二次设备室;4)低频低压减载柜低频低压减载装置组柜1面,布置在二次设备室;5)主变间隔主变电量保护A套+主变电量保护B套+过程层交换机组1面屏,主变各侧测控装置组1面屏,布置在二次设备室。主变非电量保护与本体智能终端集成,下放布置在主变本体智能控制柜内。161、6)10kV保护测控一体化装置分散就地布置于开关柜上。7)计量表计#1主变两侧数字式电能表2只+电能采集终端1套组电能表柜1面。110kV线路及分段电能表分散布置于GIS智能控制柜上;10kV系统计量装置分散就地布置于开关柜上。5.2.4.3过程层设备组柜方案合并单元及智能组件等设备下放布置于间隔预制智能控制柜内或开关柜内。1)110kV线路间隔110kV线路智能终端合并单元一体化装置安装在110kV线路间隔预制智能控制柜。2)110kV分段间隔110kV分段智能终端合并单元一体化装置安装在110kV分段间隔预制智能控制柜。3)110kV母线间隔110kV母线智能终端合并单元一体化装置安装在1162、10kV母线间隔预制智能控制柜。4)主变间隔主变高压侧智能终端合并单元集成装置安装在主变110kV间隔预制智能控制柜。主变低压侧智能终端合并单元集成装置布置于主变10kV开关柜上。主变本体智能组件安装在主变本体预制智能柜。5.2.4.4网络设备组柜方案1)站控层不单独设置网络交换机柜,站控层交换机布置在网络安全设备柜柜。2)间隔层不单独设置网络交换机柜,间隔层中心交换机与公用测控共同组屏,布置在二次设备室;110kV间隔层交换机布置在110kVGIS分段智能汇控柜上,10kV间隔层交换机布置在10kV网络柜上。3)过程层单独设置网络交换机柜,过程层交换机1台安装于#1主变保护柜,1台安装于11163、0kV线路GIS汇控柜,1台安装于110kV分段GIS汇控柜。5.2.4.5其他二次系统组柜方案1)通信设备组3面屏。2)交直流一体化电源系统共组屏8面,蓄电池柜安装在蓄电池室。1面直流馈线屏、1面直流充电屏、1面通信馈线屏、2面交流系统屏、1面UPS电源屏布置在二次设备室;1面直流馈线分屏布置在GIS室,1面直流馈线分屏布置在10kV高压室。3)火灾报警系统主机布置在值守室内。5.2.4.6二次设备布置全站设置一个二次设备室,二次设备室含站控层设备模块、公用设备模块、通信设备模块、主变模块、一体化电源系统模块等;110kV过程层设备按间隔配置,分散布置于就地预制式智能控制柜;10kV装置分散164、就地布置于开关柜。二次设备室具体布置详见二次设备室屏位布置图。5.2.4.7柜体统一要求1)二次设备室及二次设备室内二次设备屏柜要求间隔层二次设备、通信设备及直流设备等二次设备屏柜采用2260mm600mm600mm(高宽深)屏柜;站控层主机及服务器柜采用2260mm800mm900mm(高宽深)屏柜。二次设备屏体颜色统一,采用冰灰橘纹GY09。二次设备采用后接线、前显示式装置。2)预制式智能控制柜要求预制式智能控制柜尺寸为800mm800mm(宽深),屏体颜色统一,采用冰灰橘纹GY09。预制式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。预制式智能控制柜设置散165、热和加热除湿装置,在温湿度传感器达到预定条件时启动。预制式智能控制柜内部的环境满足合并单元、智能组件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。5.2.5二次设备的接地、防雷、抗干扰5.2.5.1二次设备的接地为了保护站内综合自动化系统设备的可靠运行,提高抗干扰能力,按照国家电网公司反措要求,对二次设备室及二次设备室接地要求如下:在二次设备室及二次设备室内,按屏(柜)布置的方向敷设截面不小于100mm2的专用接地铜排,并首末端连接,形成二次设备室及二次设备室等电位接地网。二次设备室及二次设备室内等电位接地网必须用至少4根以上、截面不小于50mm2的铜排(缆)与变电站的166、主接地网可靠接地。静态保护和控制装置的屏柜下部应设有截面不小于100mm2的接地铜排。屏柜上装置的接地端子应用截面不小于4mm2的多股铜线和接地铜排相连。接地铜排应用不小于50mm2的铜缆与保护室内的等电位接地网相连。屏柜内的接地铜排应用截面不小于50mm2的铜缆与保护室内的等电位接地网相连。屏体内接地铜排可不与屏体绝缘。5.2.5.2二次设备的防雷为防止二次设备遭受雷电的袭击,本站分别在电源系统及信号系统设置了防雷设备。电源系统的防护主要是抑制雷电在电源输入线上的浪涌及雷电过电压,根据综合自动化变电站的现状,对二次系统的感应雷电防护采取两级防护,电源防雷器设置在各种装置的交流、直流电源入口处167、。信号系统的防护主要是对重要的二次设备的通信接口装设通信信道防雷器。5.2.5.3二次设备的抗干扰二次设备包括二次电缆的抗干扰措施严格按某某市电力公司十八项电网重大反事故措施继电保护专业重点实施细则设计,此外还应采取以下措施:1)微机型继电保护装置所有二次回路的电缆均应使用屏蔽电缆,屏蔽层两端可靠接地。2)交流电流和交流电压回路、交流和直流回路、强电和弱电回路,以及来自开关场电压互感器二次的四根引入线和电压互感器开口三角绕组的两根引入线均使用各自独立的电缆。3)计算机监控系统各间隔之间,间隔层与站控层之间的连接,以及设备通讯接口之间的连接应有隔离措施。4)提高微机保护抗电磁骚扰水平和防护等级,168、光偶开入的动作电压应控制在额定直流电源电压的55%70%范围以内。5)针对来自系统操作、故障、直流接地等异常情况,采取有效防误动措施,防止保护装置单一元件损坏可能引起的不正确动作。6)所有涉及直接跳闸的重要回路应采用动作电压在额定直流电源电压的55%70%范围以内的中间继电器,并要求其动作功率不低于5W。7)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、CVT、结合电容及电容式套管等设备,避免和减少迂回,缩短二次电缆的长度。5.3 规划及总平面布置5.3.1 总体规划站址采用西安80坐标系,1985国家高程基准。站址位于XX市XX区金洲大道北侧,紧邻金洲大169、道,站址往西1.3公里为岳临高速,往东至黄桥大道。站址地形起伏大,高程在82.6m107.5m之间,最大高差约24.9m,站址区域保持原始丘陵地貌,除站区南侧部分荒地散布杂草外,其他均满布油茶树和杨梅树。进站道路引接点标高拟定为84.2m,场地标高拟定为86.0m。根据XX区市政规划、周围路网规划及站址地形,站址布置方位为正北方向,站址纵轴方向基本平行于金洲大道。根据XX区白箬铺镇国土规划部门要求:变电站建筑需退让金洲大道中心线50m以上。变电站设置一个出入口,布置在站区南侧,进站道路从金洲大道引接,拟新建4.0m宽引接道路长度约32.1m。道路坡度为6%,转弯半径为12m,满足主变等大件运输170、要求。金洲大道临近站址路段西低东高,西边路面标高为80.5m,往东逐渐增高至84.2,考虑进站道路从东边边引接及站区场地排水需求,场地标高暂定为85.4m。政府承诺交付熟地,故暂时仅考虑3500m3沟槽余土挖方量。站址距离湘江直线距离约为20km,因站址所属区域处在湘江西侧防洪大堤保护范围之内,故仅考虑内涝水位的影响,站址区域五十年一遇内涝水位为37.8m,设计标高86.0m,高于内涝水位。根据线路出线方向,110kV及10kV分别向北、南出线,110kV和10kV均采用电缆出线。5.3.2 土建总平面布置土建总平面布置方案根据工艺布置,结合站址地形、地质、地下管线走廊、日照、交通及环境保护、171、绿化,遵循通用设计模块和“两型一化”的基本思路要求设计布置站内建构筑物。该方案参照湖南省电力公司2018年变电站通用设计110-A2-5,根据工程实际情况进行修改而成。全站生产设备采用全户内一栋楼布置方式,配电装置室布置在站区中央,沿生生产综合楼布置环形道路。主变采用户内布置(散热器不设屋顶),主变本体与散热器分体布置于不同房间,主变压器及散热器之间采用防火墙分隔。事故油池布置在站区的西北角,消防水泵房及消防水池布置在站区东侧,化粪池位于站区东侧(卫生间旁边)。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。站内空隙场地采用满铺碎石处理。根据政府规划部门要求,结合站址地形,便于道路引172、接,站址场地标高拟定为86.00m。竖向布置采用平坡式布置。变电站为矩形布置,东西向围墙长95.0m,南北向围墙宽42.0m。围墙内占地面积3990m2。5.3.3 站区竖向布置站址地势平坦,变电站竖向布置平坡式,综合考虑开发区规划要求,站址场平标高考虑为86.0米,建筑物室内外高差0.3米。5.3.4 管沟布置站区电缆沟按平行于道路和建构筑物的基本原则,同时便于检修和扩建进行布置。站内电缆进出线,采用电缆埋管或电缆沟,本工程的110kV进线为电缆埋管进线、10kV出线为电缆沟出线。室外电缆沟采用混凝土结构形式,电缆沟均高出地面0.1米(穿越道路时取消沟盖板,改为现浇钢筋混凝土结构暗沟形式),173、沟底设纵向不小于0.5%,接入排水系统。站内室外电缆沟深度1.0m时,采用砌体结构;深度1.0m时,采用混凝土结构。电缆支架采用角钢支架,室内电缆沟盖板采用包角钢混凝土盖板。5.3.5 道路及场地处理1)道路:为满足设备运输,安装、检修、消防的要求,变电站进站大门设置为5.0m宽。站内道路采用郊区型混凝土路面。道路只设横坡,不设纵坡,道路边缘高出场地0.1m。站内道路布置为环形,道路宽度采用4m,转弯半径为9.0m。2)场地处理:配电装置室和消防水泵房的出入口和主变前坪均采用水泥硬化地坪,其他房间与站区连接门前坪铺设透水砖,其余空隙场地采用碎石地坪。5.3.6 征地拆迁及设施移改站区现为林地,174、站址南侧金洲大道道路北侧沿路建有10kV雷廖线及地埋燃气管道(新奥),但不涉及拆迁工程量。表5.3-1 主要经济技术指标序号指标名称单位数量备注1变电站总用地面积hm20.52477.87亩(征地范围外边坡用地5.94亩)1.1围墙内用地面积hm20.39905.98亩1.2进站道路用地面积hm20.04301.3其他用地面积hm20.08272变电站总土石方工程量,挖方/填方m35000/1500政府承诺交熟地,2.1站区基础土石方工程量,挖方/填方m35000/1500基础沟道余土2.2弃土工程量/购土工程量m33500/0运距15km,白箬铺镇西部或北部区域3挡土墙体积m31604站内外175、护坡面积m24800锚杆+骨架植物5地基处理m3100毛石砼50,级配碎石506站内外排、截水沟m480/0含边坡顶1807站外给/排水管m260/1208迁坟座40含站内外9围墙长度m27410站内道路面积m2880混凝土路面11水泥地坪m250012碎石地坪m2110013电缆沟长度m5213电缆隧道长度m4114站区总建筑面积m225245.3.7 建筑设想站内主要建筑物为配电装置楼、消防泵房及警传室,总建筑面积(轴线面积)为2524。本站按无人值班设计,根据生产、运行及检修等的需要在站内将各级配电装置室和其部分能房间联合布置成一栋地下一层、地上二层的建筑物, 地下一层为钢筋混凝土结构,176、地上两层为钢框架结构建筑物。建筑总面积为2433,建筑占地面积1352,建筑总高度10.0m,室内外地坪高差1.1m。与周围建筑物距离满足防火、日照要求。配电楼范围内均为生产区,无生活区。地下一层布置为电缆夹层;地上一层布置有:110kV配电装置室、10kV配电装置室、主变压器室、散热器室、工具室;地上二层布置有:二次设备室、电容器室、蓄电池室和资料室、会议间、卫生间。消防泵房及警传室为单层门式轻钢结构,建筑面积(轴线面积)为91,地上高度为4.0m。5.3-2 建筑方案主要指标表名称建筑 面积()建筑类别火灾危险分类耐火等级备 注配电装置楼2433二类丙一级地下一层钢筋混凝土结构地上二层钢框177、架结构水泵房及警传室91二类戊二级地上一层门式轻钢结构1)平面设计:配电装置室长64m.0,宽19.0m。地下一层布置为电缆夹层;地上一层布置有:110kV配电装置室、10kV配电装置室、主变压器室、散热器室、工具室;地上二层布置有:二次设备室、电容器室、蓄电池室和资料室、会议间、卫生间,其中110kV GIS设备室、主变压器室及主变散热器室层高9.45m,10kV配电装置室层高为4.8m,二次设备室及电容器室层高4.0米,总建筑面积为2433m2。2)立面设计:立面造型符合工业建筑标准严谨、严格、严肃的特性,按照统一标准、统一模数,做好建筑“四节”的原则设计,控制门窗尺寸,采用节能、环保的建178、筑材料,做到风格简洁,主色调采用国网公司标志中的国网绿和乳白色。 建筑装修设计主要生产建筑配电装置室围护材料及装修设计如下:外墙:防火石膏板+竹纤维板饰面。内墙面:防火石膏板+竹纤维板饰面。屋面防水和隔热:采用刚性和SBS改性沥青双层防水,防水等级级。楼地面:资料室采用浅驼色玻化地砖地面,卫生间采用防滑釉面砖地面,110kV GIS设备室、10kV配电室、电容器室、工具室采用环氧砂浆自流平地面,蓄电池室、二次设备室采用环氧砂浆抗静电地面,主变压器室及主变散热器室采用水泥地面。门窗:主变压器室大门采用通风消声隔音门,110kV GIS吊装设备门采用电动式防火卷帘门。有防火要求的门采用防火门,卫生179、间采用塑钢门,其他门采用钢制彩板门;窗采用铝合金双层中空玻璃窗,底层窗设置喷塑钢管护栏(防盗网);进风百叶窗采用铝合金内设密目钢丝网。地下室:竖壁及底板防水等级为一级,应采用防水混凝土,抗渗等级P6,且应设置外包防水层。消防水泵房及警传室围护材料及装修设计如下(整体装修风格与配电楼保持一致:外墙:面砖外墙。内墙面:乳胶漆。屋面防水和隔热:采用刚性和SBS改性沥青双层防水,防水等级级。楼地面:地砖地面,卫生间采用防滑釉面砖地面。门窗:有防火要求的门采用防火门,卫生间采用塑钢门,其他门采用钢制彩板门;窗采用铝合金双层中空玻璃窗,底层窗设置喷塑钢管护栏(防盗网);进风百叶窗采用铝合金内设密目钢丝网。180、地下室:竖壁及底板防水等级为一级,应采用防水混凝土,抗渗等级P6,且应设置外包防水层。表5.3-3 配电站综合楼室内装修一览表 装饰部位房间名称楼 地 面墙 面(砌体部分)顶 棚主变压器室、散热器室水泥地面普通弹性乳胶漆(砌体部分)普通弹性乳胶漆10kV配电装置室、110kV GIS室、电容器室、安全工具间环氧砂浆自流平地面普通弹性乳胶漆普通弹性乳胶漆蓄电池室、二次设备室环氧砂浆抗静电地面普通弹性乳胶漆普通弹性乳胶漆资料室玻化地砖普通弹性乳胶漆普通弹性乳胶漆卫生间防滑釉面砖釉面砖普通弹性乳胶漆4) 主要建筑材料 混凝土垫层:C15;防水砼垫层:C20; 素混凝土:C15、C20; 毛石混凝土:181、C15,毛石掺量不大于25%; 现浇钢筋混凝土:C25、C30; 预制钢筋混凝土:C30、C40; 钢筋:HPB300级,HRB400级。焊条:E43; 钢材:Q235B(3号钢),Q345B(16Mn钢)。 各种建筑装饰材料、保温隔热材料、砌体材料等 砌体结构:砌块:MU7.5,MU10;砂浆:M5.0,M7.5,M10;非承重墙采用加气混凝土砌块。 保温隔热材料:岩棉保温层。 防火材料:12mm厚防火石膏板。 砂浆:M7.5,M10混合砂浆(0.00以下采用水泥砂浆)。水泥:42.5一般用普通硅酸盐水泥。 节能措施建筑物节能主要通过如下措施有效控制能耗损失:(1)外墙采用保温岩棉。(2)屋182、面设置挤塑聚苯板和波化微珠保温砂浆保温层。(3)外墙控制窗墙比,窗采用断桥铝合金窗,玻璃采用6mm厚中空浮法玻璃。(4)生产综合楼百叶窗设置智能开启系统。(5)控制建筑物层高有效减少建筑体积,降低空调和风机负荷。5.3.8 结构1)主要建筑物结构根据GB50223-2008建筑工程抗震设防分类标准第5.2.4条的规定,生产综合楼为丙类建筑,结构安全等级为二级,重要性系数为1.0。根据GB50011-2010(2016版)建筑抗震设计规范附录A,XX地区抗震设防烈度6度,地震加速度值0.05g。配电装置楼地下一层采用钢筋混凝土结构,地上两层采用钢框架结构,屋面为复合压型钢板屋面,结构找坡;消防水183、泵房及水池采用一层门式轻钢结构,屋面为彩钢板,结构找坡。基础设计等级为乙级,配电装置楼采用独立基础及板式筏板基础,天然地基;警传室及消防水泵房采用独立基础,消防水池采用筏板基础。2)构筑物结构主变压器及散热器基础采用混凝土基础。贮油坑容积按容纳主变油量20%设计,内铺设5080 干净卵石,贮油坑底板及侧壁采用C30混凝土,预制混凝土压顶,高出地面0.1米。主变排油流至事故油池,经过油水分离,把油池里的水排入排水系统中。事故油池采用钢筋混凝土结构,钢筋混凝土底板和顶板;室内外电缆沟采用钢筋混凝土结构,填方区基底需夯实处理,围墙采用2.3m大砌块实体围墙。5.4 给排水及消防5.4.1 供水本工程184、生活拟采用自来水,由金洲大道给水管网引接,采用DN100钢丝网复合管,沿进站道路敷设,在围墙处分流,一处接往消防水池、一处接往卫生间用房。需水量计算:A.站内工作人员生活用水量:按站内最大人数时25人计算,每人每天用水35L(生活用水,按1班考虑),则日最大用水量为:3525/10000.88m3;b.机动用水量:按总最大用水量的15考虑则:每日最大用水量:0.881.15=1.01 m3。5.4.2 排水1) 雨水、生活污水、生产废水处理站内排水系统拟采用分流制排水系统,即雨水、生活废水分别排入站内雨、污排水管网后,再接至金洲大道排水沟(市政雨、污排水管道暂无建设时序)。站内排水采用HDPE185、聚乙烯管,站外雨、污水排水管按管径DN500,总长120m。2) 废油的防治为保证主变压器一旦发生事故时,变压器油不流到站外而污染环境,同时又能回收变压器油。根据设计规程要求,在站区内设置总事故油池,按容积为30m3考虑,并具有油水分离功能。含油污水进入事故油池后,处理合格的废水进入站内污水管网,分离出的油应及时回收。5.4.3 消防设计站区内配电综合楼火灾危险性类别为丙类,耐火等级为一级。站内各建筑物和变压器按DL 5027-2015电力设备典型消防规程和GB 50140-2005建筑灭火器配置设计规范规范要求设置不同类型的移动式灭火器。对有消防要求的房间采用手提式二氧化碳灭火器作为主要灭火186、手段。所有安装于室内及面朝设备的外墙上的轴流风机都须带防火阀,连通室内风机的通风管采用难燃烧性材料。全站配置一套火灾自动报警装置,设置感烟和感温探头,并能及时将火警信号传送至远方监控中心。所有进出风口设置防火阀,出现火警时自动关闭,恢复时手动开启。本工程生产建筑物耐火等级为一级,建筑体积约为14329m3,火灾危险性为丙类,因此本站设置室内外消防给水系统。变电站同一时间内的火灾次数应按一次确定,火灾延续时间为3h。按照国家标准GB 502292006 火力发电厂与变电所设计防火规范及DL 50272015电力设备典型消防规程的规定,主变压器采用推车式干粉灭火器。5.5 采暖通风本方案位于非采暖187、地区,不考虑集中采暖。根据民用建筑供暖通风与空气调节设计规范(GB 50736-2012)、火力发电厂采暖通风与空气调节设计规程(DL/T 5035-2004)和35110kV变电所设计规范(GB 50059-2011)中有关规定及工艺要求,需设空调的房间有二次设备室、资料室、10kV配电装置室及蓄电池室。110kV GIS配电装置室采用墙下百叶自然进风,墙体风机机械排风之通风方式。正常运行时开启屋顶的排风系统,墙体下部轴流风机与SF6气体监控装置连锁,发生气体泄露时连锁启动墙体风机。事故排风由屋顶的轴流风机排风系统承担;风机采用防腐型。蓄电池室采用侧墙百叶进风、屋顶轴流风机机械排风之通风方式188、。电容器室、接地变室采用墙下百叶自然进风、屋顶轴流风机机械排风之通风方式。主变室采用墙下百叶自然进风、屋顶轴流风机机械排风之通风方式。电缆夹层采用机械通风,夹层下部设事故排烟装置,GIS室发生事故时,若SF6气体通过110千伏电缆隧道渗入夹层,可进行事故排烟。10kV配电装置室采用墙下百叶自然进风、墙上轴流风机机械排风之通风方式。10kV配电装置室采用分体柜式空调机就地布置,空调室外机置于屋面土建预置基础上,二次设备室采用分体柜式空调,空调具有来电自启动功能。资料室设分体式空调就地布置,室外机置于屋面土建预置基础上。蓄电池室设分体式防爆空调就地布置,室外机置于屋面土建预置基础上。在卫生间墙面上189、设置换气扇1台,在10kV配电装置室配置4台除湿机。各房间空调及轴流风机配置情况详见表5.5:表5.5 空调及轴流风机配置情况表序号房间名称轴流风机(含消声弯头)空调型号单位数量型号单位数量110kV配电装置室Q=5500m3/h、0.37kwr960r/min台55P柜式单冷台92110kVGIS配电装置室、电容器室Q=5500m3/h、0.37kwr960r/min台123蓄电池室Q=900m3/h、0.15kwr800r/min台11.5P壁挂式防爆台14主变室Q=10000m3/h、0.75kwr960r/min台85二次设备室3P柜式冷暖台36资料室1.5P壁挂式冷暖台17警卫室1.190、5P壁挂式冷暖台18消防控制室1.5P壁挂式冷暖台19夹层Q=5500m3/h、0.37kwr960r/min台55.6 大件运输及交通条件站址位于XX区,交通非常发达,城区内有XX绕城高速直接横穿而过,出高速即为金洲大道主干道,。大件运输可可采用公路运输方案,主变出厂后直接经高速运抵XX区,再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,主变大件运输条件便捷,交通条件好。5.7环境保护及劳动安全卫生5.7.1建设环境金峰(齐天庙)110kV变电工程拟建在XX市XX区金洲大道北侧,紧邻金洲大道,站址往西1.3公里为岳临高速,往东至黄桥大道,交通运输方便;站址标高高于X191、X区50年一遇的内涝水位,站址附近无矿山,无大型企业,污染轻微,站址基本烈度为6度,各项建设环境均满足变电站建设的要求。5.7.2 站区应执行的环境质量和排放标准声环境质量标准(GB3096-2008)电磁环境控制限值(GB8702-2014)工业企业厂界噪声标准(GB123482008);地面水环境质量标准(GB38382002);污水综合排放标准(GB897896)。5.7.3污染防治措施a)电磁辐射与防治为了防治电磁辐射污染,在设计配电装置作如下考虑:尽量不要在电气设备上方设置软导线;对平行跨导线的相序排列避免或减少同相布置,减少同相母线交叉与同相转角布置。适当提高电气设备及引线的安装高192、度。将控制箱等操作设备布置在较低的场强区。对人员经常活动且场强较高的地方,设屏蔽线或设备屏蔽环,围栏高1.8m。另外,在超高压配电装置内的设备、母线和设备的连接线,将形成向空间辐射的高频电磁波,从而对通信、广播电视产生干扰。配电装置无线电干扰的控制作如下考虑:在设备的高压导电部件上,设置不同形状和数量的均压环或罩;设备订货时,对设备的无线电干扰允许值(标准值)作出要求;本项目不设微波通信,只设光纤通信,避免了微波辐射的影响。b)生产废水、生活污水处理措施变电站废水主要是含油废水和生活污水,再无其它连续排放的生产废水。排水系统采用合流制,即生活污水和雨水汇合后,外排至站南侧金洲大道市政雨水干管。193、含油废水主要来于事故排油坑和变压器周围及检修,本工程考虑设集油池进行油水分离,油回收,废水外排,满足排放要求。变电站属无人值守,所址区域产生的生活污水量很少,经化粪池处理后进入排水系统,对环境不造成影响。c)噪声源及防噪措施变电站噪声来自电器设备和其辅助机械设备运行产生的电气、机械噪声和电流运行产生的电气噪声,以及线路绝缘子放电可产生电磁辐射噪声。变电站的主要噪声源为主变压器噪声。噪声控制首先从噪声源上控制,所址内主变压器布置在远离电力营业场所一侧,全乎内(屋顶敞开式)布置,以满足工业企业厂界噪声标准(GB123482008),并达到受噪声影响人的居住或工作建筑物1m处的噪声级的标准,即:白天194、不大于65dB(A);晚上不大于55dB(A)。对产生噪声的设备在订货时向制造厂家提出降低噪声的要求,优选低噪声主变压器,以满足工业企业噪声卫生标准中的允许值。在距电器设备2m处噪声不超过下列值:连续性噪声水平:65db(A),低于工业企业噪声卫生标准中允许值。风机本体噪声水平:60db(A),低于工业企业噪声卫生标准中允许值。5.7.4 水土保持变电站的建设在施工过程中挖掘土石方遵守施工建筑规范及有关水土保持规定。施工结束后立即清理现场,然后种植植被,实施绿化或硬铺砌;租用的土地,在施工完后一次性恢复。5.7.5 环境管理和监测根据电力工业部文件电计(1996)280号关于火电行业环境监测管195、理规定,变电站环境监测项目主要是电磁污染和噪声,应在站区及主要设备、主要干线测电磁污染;在站区及站界测噪声。监测仪器为电磁射线测定仪和精密声级计。变电站不设基层监测站,环境监测可外委进行。5.7.6 劳动安全卫生根据火力发电厂和变电所设计防火规范,从整体划分各建筑物在生产过程中的火灾危险性及其最低耐火等级,从防火安全角度出发,确定各建(构)筑物的安全间距,并在总平面布置图中执行。各建筑物及距离,安全通道出入口,电缆敷设及有关的重要电气设备,均按有关规程确定设计原则及相应的防火、防爆措施。5.7.7 结论综上所述,通过采取以上措施,变电站的建设、运行,不会造成环境污染;不会引起生态破坏;无值守人196、员、周围环境不会产生不利影响。6、施工电源 金峰(齐天庙)110kV变约25m处有10kV雷廖线,所以变电站建设的施工电源拟在10kV雷廖线T接,安装200kVA柱上变压器一台,安装低压综合配电箱一台;变压器选型:变压器选用节能型S13系列油浸式变压器,接线组别:Yyn0;电压额定比10.54%/0.4kV;阻抗电压:UK%=5;低压综合配电箱采用不锈钢板制造,低压进出线开关选用塑壳式空气开关,采用分励脱扣器,不设置失压脱扣;无功补偿电容器采用无功自动补偿方式,补偿容量按单台变压器容量30%配置,采用自愈式低压电力电容器。110kV金峰(齐天庙)变施工电源方案:本期新建1回10kV架空线路接于197、10kV雷廖线343杆T接至变电站围墙边杆上变压器(200kVA租用),架空导线采用JKLYJ-10-70导线,线路长度考虑25m。待施工完毕后,拆除施工用变压器,10kV架空线利旧,将雷廖线用电缆接至站内4#站用变。7、配套间隔工程设想7.1 电气一次金峰变本期接入系统方案为金峰变接延农-雷锋-金洲110kV线路(现运行名为延雷夏线,金峰投产前剖入金洲),图详见图7.1-1图7.1-1金峰变本期接入系统方案图现将本工程延雷金110kV线路涉及变电站(延农220kV变电站、金洲220kV变电站、雷锋110kV变电站)参数核实如下:变电站名称110kV部分现状断路器电流互感器查询依据延雷金线(延198、农侧)户内GIS3150A600/1APMS平台(设备台账)延雷金线(金洲侧)户内GIS3150A21000/5A初步设计延雷金线(雷锋侧)户外AIS2000A2300/5APMS平台(设备台账)经系统专业提供资料计算可知,110kV延雷金线所涉及变电站内间隔设备参数均能满足要求。7.2 电气二次部分根据系统专业提资,金峰(齐天庙)110kV变电站本期通过2回110kV线路接入系统,即金峰(齐天庙)变接延农-雷锋-夏铎铺(延雷夏)110kV线路,形成延农-雷锋-金峰(齐天庙)110kV线路、金峰(齐天庙)-金洲110线路。相关变电站有110kV雷锋、220kV金洲及220kV延农变电站。1)2199、20kV延农变电站现状及存在问题延农变为220kV常规变电站,110kV系统采用双母线接线方式。计算机监控系统采用国电南瑞NS2000产品,微机五防为珠海华伟公司产品,110kV故障录波采用武汉中元公司产品,110kV母线保护装置采用北京四方公司CSC-150产品、保护信息子站RCS-9798A、低周减载装置RCS-994均为南瑞继保公司产品,同步对时装置采用上海申贝公司YJD-2000产品,以上装置运行情况良好。延农雷锋(金峰(齐天庙)110kV线路在三侧均配置光纤电流差动保护,故本期拆除原线路距离零序保护1套,新上三端光纤电流差动保护1套,安装于原线路保护屏内。2)110kV雷锋变电站现状200、及存在问题雷锋变为110kV常规变电站,110kV系统采用单母线双隔刀分段带旁母接线方式。计算机监控系统采用北京四方公司产品,微机五防为珠海共创公司产品,110kV故障录波采用武汉中元公司产品,低周减载装置RCS-994为南瑞继保公司产品,110kV系统配置了1套CSD-246型备自投装置。延农雷锋(金峰(齐天庙)110kV线路在三侧均配置光纤电流差动保护,故本期拆除原线路距离零序保护1套,新上三端光纤电流差动保护1套,安装于原线路保护屏内。3)220kV金洲变电站现状及存在问题220kV金洲变电站为待建的智能变电站,110kV系统采用双母线接线方式。站内设有1套智能变电站计算机监控系统、1套201、110kV智能故障录波装置、1套110kV智能母线保护装置、1套低周减载装置。 本期金洲金峰(齐天庙)变110kV线路在两侧均配置光纤电流差动保护。金洲侧光纤电流差动保护利旧,本期金峰(齐天庙)变侧光纤电流差动保护装置新上,需与金洲变侧保护匹配一致。7.3 土建部分本期对侧无土建工程量。8、送电线路路径选择及工程设想8.1 线路工程概况8.1.1 110kV延雷夏(金)线概况根据运维台账,110kV延雷夏线全线长21.8731km,共96基杆塔。该线路#01#23导线采用JL/G1A-300/25型钢芯铝绞线, #24#46导线采用JL/G1A-240/30型钢芯铝绞线, #47#84导线采用202、JL/G1A-185/30型钢芯铝绞线,#85#96导线采用JL/G1A-240/40型钢芯铝绞线,地线两根均采用GJ-50镀锌钢绞线。气象条件按湖南地区典型气象区设计基本风速23.5m/s,覆冰15mm设计。根据系统规划,该线路将剖进待建金洲220kV变,形成延雷金线,该线路可研为中心院设计,目前处于可研阶段,其剖接点为延雷夏(金)线#102-#103之间,而本工程线路剖接点位于延雷夏(金)线#56-#57之间。因此,本线路工程剖接点合理。因本工程线路剖接线目前在运为延雷夏(金)线,因此以下说明均以延雷夏(金)线进行说明。8.1.2 延雷夏(金)线剖接金峰(齐天庙)变110千伏线路8.1.2203、.1 线路方案本工程为延雷夏(金)线剖接金峰(齐天庙)变110千伏线路工程,起于已建的110kV延雷夏(金)剖接点,止于待建的110kV金峰(齐天庙)变。线路在金峰(齐天庙)变采用电缆出线,电缆路径长约0.1千米(排管敷设),其余段采用架空架设,架空路径长约3.65千米(其中双回架设3.25千米,单回架设0.4千米)。本工程新建导线采用2JL3/G1A-300/40型钢芯高导电率铝绞线,地线双回段两根均采用OPGW光缆,单回段一根均采用JLB20A-100铝包钢绞线,另一根采用OPGW光缆,地线逐基接地;电缆采用ZC-YJLW03-64/110-11600mm2电缆。8.1.2.2 变电站进出204、线8.1.2.2.1 110kV金峰(齐天庙)变电站110kV进出线110kV金峰(齐天庙)变电站110kV出线均为向北方向出线,共有110kV进出线回。 110kV金峰(齐天庙)变110kV出线间隔情况:1Y(备用)、2Y(至夏铎铺)、3Y(至延农变)、4Y(备用)。本工程占用110kV金峰(齐天庙)变出线间隔即2Y(至夏铎铺)、3Y(至延农变)间隔,如图8.1.2-1所示。 图8.1.2-1 110kV金峰(齐天庙)变110kV进出线示意图8.1.2.3 路径方案选择8.1.2.3.1 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:(1)线路沿线居民区比较散乱,需205、利用空挡进行穿越。(2)需符合区规划要求。8.1.2.3.2 路径选择本工程为由110kV延雷夏(金)线剖接点(#56大号侧、#57小号侧)至待建的110kV金峰(齐天庙)变新建110kV线路,根据现场的详细调查,并结合规划的要求,本工程做了东、西两个路径方案。西方案路径说明(推荐方案):剖近段:线路由110kV延雷夏(金)线剖接点#57小号侧右转跨越长张高速,接着左转基本平行220kV艾楠线走线经杨家坳、罗家新屋,接着左转至毕家冲,最后电缆接入110kV金峰(齐天庙)变电站。剖出段:线路由110kV金峰(齐天庙)变电站电缆出线,左转经毕家冲、罗家新屋,基本平行220kV艾楠线走线经杨家坳,右206、转跨越长张高速,最后右转接入110kV延雷夏(金)线剖接点#56大号侧。路径西方案电缆路径长约0.1千米(排管敷设),架空路径长约3.65千米(其中双回架设3.25千米,单回架设0.4千米),曲折系数为1.14。路径详见路径方案图。东方案路径说明:剖近段:线路由110kV延雷夏(金)线剖接点#57小号侧左转跨越长张高速,接着右转经日明村、江桥、长坡子,最后电缆接入110kV金峰(齐天庙)变电站。剖出段:线路由110kV金峰(齐天庙)变电站电缆出线,右转至毕家冲经罗家新屋、杨家坳,接着右转跨越长张高速,最后右转接入110kV延雷夏(金)线剖接点#56大号侧。路径东方案电缆路径长约0.1千米(排管207、敷设),架空路径长约3.7千米(其中双回架设3.3千米,单回架设0.4千米),曲折系数为1.16。路径详见路径方案图。线路路径东、西方案详细对比如下:表8.1.2-1 主要技术经济条件一览表序号项目西方案东方案1线路路径长度(km)3.753.82海拔高度(m)1001501001503转角数量(个)10114地形分类(%)山地00高山0 0泥沼1315丘陵87855地质比例(%)普土4040坚土3230泥水1313松砂1012 岩石(人凿)55岩石((爆破))006交通情况整体交通较好一般7交叉跨越长张高速118人力运距(km)平均人力运距0.50.69平均耐张段长度(km)0.4220.3208、8510压覆采矿权(km)00综上所述,东方案路径长度上较南方案长约0.05千米,且在交通条件上都不占优;施工时实施难度较大,西方案路径在后期施工、运行及检修方面更占优;为方便后期的施工、运行及检修,推荐西方案为该线路工程的路径方案。8.1.2.3.3 地形条件全线高程在150米以下,线路沿线整体高差起伏不大。沿线地形主要以丘陵和为主,各类地形的分布占全线比例情况见表8.1.2-2。表8.1.1-2 地形一览表泥 沼丘 陵13%87%8.1.2.3.4 交通条件该新建线路在XX区境内,线路可利用的道路有金洲大道,并且沿线与多条乡村公路交叉,全线交通条件较好。8.1.2.3.5 主要交叉跨越表8209、.1.1-3 交叉跨越一览表重要交叉跨越高压电力线10kV4低压电力线380V、220V8通信线6公路长张高速1乡村公路58.1.2.3.6 主要经济技术指标表序号项 目单 位总 量公里指标1线路长度km3.65(双回3.25、单回0.4)/2导线:JL3/G1A-300/40t49.1813.48地线:JLB20A-100t0.290.693钢材使用量t292.6180.17其中杆塔钢材t225.0762.52基础钢材(不含地脚螺栓)t38.0410.57地脚螺栓t13.883.86接地钢材(含引下装置)t1.860.514玻璃绝缘子片920252.055现浇混凝土量m3700.16194.210、496土石方量(不含接地、降基及排水沟)m31162.5322.928.1.3 水文、地质条件8.1.3.1 水文条件线路场地内地下水类型主要有上层滞水、孔隙潜水及基岩裂隙水。均以大气降水为主要补给,以地表及地下径流排泄。线路所经水田中地下水主要为上层滞水和孔隙潜水,埋藏浅,勘察时,混合水位埋深一般为12m;耕种期,地表一般存在地表水。对基础施工有一定影响,须采取排水及支护措施。线路山丘上,地下水主要为基岩裂隙水。地下水位埋深一般大于6m,对基础施工无影响。8.1.3.2 地形地貌本工程中新建线路均位于XX区境内。线路沿线海拔在100150m,地形起伏不大,沿线主要为丘陵地貌、山间凹地地貌、河211、流侵蚀堆积阶地地貌。8.1.3.3 区域地质条件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),线路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。8.1.3.4 岩土工程条件线路沿线主要为丘陵、山地地貌、河流侵蚀堆积阶地地貌,区域内主要为第四系(Q)土层、泥盆系(D)、石炭系(C)岩层,现按地貌单元对沿线地层分述如下: 丘陵地貌:耕植土(Q4pd):灰褐、灰黄色,稍湿,结构松散,主要为粘性土,含植物根茎及少量风化岩碎屑,广泛分布,厚度0.200.30m不等。粉质黏土(Q4el+d212、l):灰黄色,可塑状态,干强度及韧性中等,稍有光泽,无摇震反应,层厚0.002.00m不等。强风化页岩(D3S):灰黄色,泥质胶结,胶结程度一般,板状构造,锤击声哑,手可掰断,属极软岩,节理裂隙发育,岩体极破碎,岩体基本质量等级为级。该层广泛分布,厚度0.501.70m不等。中风化页岩(D3S):灰黄色,泥质胶结,胶结程度一般,板状构造,锤击声哑,极易碎,属极软岩,节理裂隙发育,岩体较破碎,岩体基本质量等级为级。该层层位稳定,未完全揭露。中风化石灰岩(C2):灰白、青灰色,主要矿物成分为方解石、粘土矿物,细晶结构,块状结构,锤击声较清脆,不易碎,属较硬岩,节理裂隙较发育,岩体较完整,岩体基本质213、量等级为级。本层未完全揭露。(2)山间凹地地貌: 耕植土(Q4pd):灰褐色,软塑,主要为黏性土,广泛分布,厚度0.200.30m不等。粉质黏土(Q4pl+dl):灰黄色,软塑状态,干强度及韧性中等,稍有光泽,无摇震反应,层厚1.004.50m不等。强风化页岩(D3S):灰黄色,泥质胶结,胶结程度一般,板状构造,锤击声哑,手可掰断,属极软岩,节理裂隙发育,岩体极破碎,岩体基本质量等级为级。该层广泛分布,厚度0.501.00m不等。中风化页岩(D3S):灰黄色,泥质胶结,胶结程度一般,板状构造,锤击声哑,极易碎,属极软岩,节理裂隙发育,岩体较破碎,岩体基本质量等级为级。该层层位稳定,未完全揭露。214、中风化石灰岩(C2):灰白、青灰色,主要矿物成分为方解石、粘土矿物,细晶结构,块状结构,锤击声较清脆,不易碎,属较硬岩,节理裂隙较发育,岩体较完整,岩体基本质量等级为级。本层未完全揭露。8.1.3.5 不良地质现象线经区无大的不良地质现象,无影响杆塔基础稳定的全新活动断裂构造,均无压覆矿产情况,适合线路建设。8.1.4 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标准”的要求。8.1.5 路径协议表8.1.5-1 路径协议汇总表序215、号单位名称协议意见1XX区人民政府同意2XX区城乡规划局同意3XX区国土资源局同意4XX区林业局同意5白箬铺镇人民政府同意8.2 架空部分8.2.1 设计气象条件根据沿线气象资料的数理统计结果及附近已有线路的运行经验确定,当沿线的气象与典型气象区接近时,宜采用典型气象区所列数值。同时针对沿线地形地貌,充分考虑微地形微气象影响,合理推荐设计气象条件。本工程通过搜集附近气象台站的风速和覆冰原始数据进行数理统计分析,结合附近多条110kV线路运行经验,提出设计气象条件组合。8.2.1.1 设计基本风速和设计覆冰统计值(1)设计基本风速根据建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)(2006年版)216、附表D.4全国各城市的风压值统计,本工程所处的XX地区10年和50年一遇的风压值分别为0.25和0.4,通过风压值与风速的转换公式:P=V2/1600。表8.2.1-1 风压值与风速值结果表项目 重现期103050P(风压)0.25/0.4V(风速)2023.8824.85系数11.131.26备注:上表中系数为经验规律值。由上表得离地10m最近30年重现期XXXX地区设计基本风速统计值约22.4m/s。风速概率统计采用极值型分布函数,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。, (式8.2.11)气象台站高度hi(m)处,重现期为T年的连217、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。根据线路附近近年XX气象台多年风速统计,运用式8.2.11计算,得到离地10m设计基本风速统计值如表8.2.12所示。表8.2.12 设计基本风速统计结果表重现期30年XX地区23.2(2)设计覆冰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8.2.12)式中:T年重现期冰厚统计值218、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XX市XX区气象台多年覆冰观测数据,运用式8.2.12计算,得到覆冰厚度计算结果如表8.2.13所示。表8.2.13 覆冰厚度计算结果计 算 方 式计 算 结 果(mm)重现期30年根据覆冰重量计算13.748.2.1.2 临近线路运行经验根据湖南电网冰区分布图,本工程线路均处于10mm15mm冰区。图8.2.1-1 湖南电网冰区分布图本工程位于XXXX境内,属丘陵地带,线路全线高程均在150米以下,周边有多条110kV和220kV经219、过此地区,如220kV艾楠线、110kV延雷夏等,这些线路设计基本风速均为23.5m/s,设计覆冰15mm,2005年、2008年冰灾后,对局部微气象微地形地段进行了加强,运行状况良好。8.2.1.3 设计气象条件取值根据110kV750kV架空输电线路设计规范4.0.1之规定:“设计气象条件应根据沿线气象资料的数理统计结果及附近已有线路的运行经验确定,当沿线的气象与本规范附录A典型气象区接近时,宜采用典型气象区所列数值”。因此设计气象条件均采用湖南省常用设计气象条件,即设计基本风速取23.5m/s,设计覆冰取15mm。各项设计气象条件取值如表8.2.14。表8.2.14 设计气象条件一览表 220、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基本大风-523.50设计覆冰-51015安装情况-5100事故情况-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)0.9注:10m基准高度的基本风速为23.5m/s,换算至15m导地线平均高度风速为25m/s。 地线设计冰厚增加5mm,仅针对地线支架的机械强度设计。8.2.2 导线和地线8.2.2.1 导线截面的选择根据系统专业提资,针对工程特点,结合选定的设计气象条件,本工程中新建线路导地线截面选型如下:导线截面选择按经济电流密度选择221、的计算公式为:其中:S为导线截面(mm2)。P为送电容量,P=249000(kW)。Ue为线路额定电压,Ue=220(kV)。cos为功率因数,cos=0.98。J为经济电流密度,对于最大负荷利用小时数为3000-5000小时的铝线,J=1.15(A/mm2)。按线路极限输送容量进行校核计算:220kV电压等级的2300 mm2截面的导线极限输送容量为409MW,经济输送容量为327MW (考虑送电功率因数0.98,温度系数0.81),单回2300 mm2截面的线路可以满足要求。同时原220kV船胜线和已建备用线路导线均为2300mm2截面导线,综合考虑后,本工程中新建线路采用2300 mm2222、截面导线。8.2.2.2导线选择结合本工程的地形和气象条件,以及国内220kV线路工程中导线的使用情况,参照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(国家电网基建【2017】921号文)的相关资料,本工程共选择了3种典型300mm2截面的导线进行比较,分别为:钢芯高导电率铝绞线JL3/G1A-300/40、铝合金芯铝绞线JL/LHA1-265/60、铝合金绞线JLHA1-300,各种导线的主要技术参数见下表:导线参数一览表:表8.2.2.2-1 导线型号及技术参数表导线名称钢芯高导电率铝绞线铝合金芯铝绞线铝合金绞线项 目JL3/G1A-300/40JL/LHA1-265/60JL223、HA1-300铝 股243.99303.34373.21钢 股(铝合金)72.667铝截面(mm2)300.09263钢截面(铝合金)(mm2)38.961.4总截面(mm2)338.99325299.43直径(mm)23.923.422.5单位重量(kg/km)1131.0894.4825.0拉断力(kN)92.3662.4097.32弹性模量(MPa)730008000056000热膨胀系数(1061/)19.6017.8023.0直流电阻(20)(/km)0.09310.09160.11191)导线损耗由上表可知铝合金绞线直流电阻最大,造成的线路损耗最大,钢芯高导电率铝绞线与铝合金芯铝绞224、线的直流电阻较小,其中钢芯高导电率铝绞线的直流电阻略大于铝合金芯铝绞线,但差异不明显。2)导线最大使用张力取值和弧垂校验导线的弧垂特性与导线的计算拉断力、铝钢截面比、自重等因素有关。档距为400m,15mm覆冰时各种导线的弧垂特性如下:导线弧垂特性表从上表可知,3种导线在15mm冰区导线安全系数取值相同时,铝合金芯铝绞线JL/LHA1-265/60导线弧垂特性最差,铝合金绞线JLHA1-300弧垂特性最优,钢芯高导电率铝绞线JL3/G1A-300/40弧垂特性次之,但与铝合金绞线相差不大。3)导线过载能力各导线过载能力见表5.6-2,验算覆冰的气象条件如下:15mm覆冰区域:气温-5、风速10225、m/s,验算覆冰25mm。表8.2.2.2-2 导线过载覆冰厚度(15mm)序号 冰厚(15mm)导线型号最大使用应力(MPa)档距300m400m500m1JL3/G1A-300/40272.45151.56158.01161.962JL/LHA1-265/60192.00117.84120.74122.293JLHA1-300325.02170.15180.41187.50注:计算覆冰过载能力时,弧垂最低点的最大张力不超过额定拉断力的70%,悬挂点的最大张力不超过额定拉断力的77%。从上表可看出,各导线在三种档距条件下最大张力占额定拉断力的占比如下:表8.2.2.2-3 导线拉断力导线型号226、最大张力占额定拉断力的占比300m400m500mJL3/G1A-300/4056%58%59%JL/LHA1-265/6061%63%64%JLHA1-30052%56%58%由上表可知JLHA1-300的抗冰能力最强,其次为JL3/G1A-300/40,最次为JL/LHA1-265/60,但三种导线均可用于15mm冰区。根据覆冰及杆塔通用设计,参照湖南省内习惯用法及附近运行线路导线,本工程中新建线路导线采用2JL3/G1A-300/40型钢芯高导电率铝绞线。8.2.2.3 地线选择1)根据系统通信要求,本工程地线双回段两根均采用OPGW光缆,单回段一根均采用JLB20A-100铝包钢绞线,227、另一根采用OPGW光缆。本工程导、地线机械物理特性如表8.2.2.2-3-4所示。表8.2.2.2-3-4 导、地线机械物理特性表导线及地线型号JL3/G1A-300/40JLB20A-100计算截面(mm2)铝股300.0925.22钢股38.9075.66综合338.99100.88计算外径(mm)23.913股数及每股直径(mm)铝股243.99/钢股72.6619/2.6单位重量(kg/km)1131.0674.1计算拉断力(N)92360121660弹性模量(GPa)73.0147.2线膨胀系数(1/)19.610-61310-6直流电阻(20)(/km)0.09310.8524铝钢228、比7.7138.2.3 导地线应力、防振及防舞1)导线力学特性的计算原则本工程导线的使用张力,是采用安全系数法和控制平均运行张力的上限占破坏张力的百分数计算得出的。导线的设计安全系数为2.5,导线的平均运行张力上限占破坏张力的百分数为25。2)分流线及地线力学特性的计算原则本工程分流线及地线的使用张力,是采用在档距中央,导线与地线之间的距离,应满足0.012L1(L为档距)的原则计算得出的。3)导线安全系数、最大使用张力、平均运行张力本工程导线JL3/G1A-300/40型钢芯高导电率铝绞线的最大使用应力:按设计规程要求,导线最大使用应力的安全系数不小于2.5。导线JL3/G1A-300/40229、的破坏应力为258.8MPa,最大使用应力取103MPa,安全系数为2.51。地线JLB20A-100型铝包钢绞线最大使用应力:地线JLB20A-100的破坏应力为1205.98Mpa,按杆塔地线支架高度及导线与地线水平位移距离,在气温为15、无风、无冰条件下,导线与地线在档距中央的距离不小于(0.012L+1)m的要求,最大使用应力为376.86Mpa与之配合,安全系数为3.2。4) 导线防振根据设计规程规定,对于年平均运行应力超过破坏应力16%的导线,以及档距超过500米的开阔地,均应采取防振措施。本工程新建线路导线采用JL3/G1A-300/40型钢芯高导电率铝绞线,地线采用GJ-80型230、镀锌钢绞线。本工程防振锤按导地线型号配用:JL3/G1A-300/40导线配用FRYJ-3/5型防振锤。防振锤的安装个数见表8.2.3-2。表8.2.3-2 防振锤安装个数表 个数档距 型号 123FRYJ-3/5(JL3/G1A-300/40导线用)45045080080012005) 导、地线防舞措施通过收集湖南电网舞动图及附近110千伏线路设计及运行资料,本地区属于3级舞动区,且该地区运行线路并未发生舞动灾害,故本工程考虑采取加装相间间隔棒的措施防舞。图8.2.3-1 线路所在地舞动分布图8.2.4 绝缘配合、防雷和接地8.2.4.1 线路沿线污区划分根据湖南省电力系统污区分布图,以及现231、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,本工程线路所经区域均为d级污秽区,本工程全线按d级污秽区进行外绝缘设计。 8.2.4-1 污区分布图8.2.4.2 绝缘配合(1) 绝缘子类型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。此外还包括泄漏电流所引起的绝缘子表面232、“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”。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233、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,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。耐冲击电压比较好: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234、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。3)复合绝缘子复合绝缘子具有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。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,本工程绝缘子采用耐污型钢化玻璃绝缘子。本工程跳线串和悬垂235、串、耐张串绝缘子均采用单片爬距为450mm,破坏负荷为70kN的耐污型钢化玻璃绝缘子,本工程推荐采用U70BP/146-1型钢化玻璃绝缘子。本工程推荐采用绝缘子的主要尺寸及机电特性如下表8.2.4-1、表8.2.4-2。表8.2.4-1 钢化玻璃绝缘子机电特性表型 号机械破坏负荷(kN)工频电压(有效值)kV(不小于)最小冲击耐受电压 (kV)最小击穿电压(kV)1min湿耐受电压(kV)1min干耐受电压(kV)U70BP/146-1705085125130表8.2.4-2 钢化玻璃绝缘子主要尺寸表型 号最小公称爬电距离(mm)联接型式标记公称结构高度H(mm)绝缘件公称直径D(mm)单件重236、量(kg)U70BP/146-1450161462805.8(2) 绝缘子片数的选取本工程线路所经地区海拔在1000m以下,根据110750kV架空输电线路设计规范7.0.8条,悬垂绝缘子串的片数按下式计算: (式4.2.4-1)式中:n-海拔1000m时每联绝缘子所需片数;-爬电比距(cm/kV);U-系统标称电压(kV);Lo1-单片悬式绝缘子的几何爬电距离(cm);Ke-绝缘子爬电距离的有效系数,主要由各种绝缘子几何爬电距离在实验和运行中污秽耐压的有效性来确定;并以XP-70、XP-120型绝缘子为基础,其Ke值取为1。本工程跳线串、悬垂串采用单联绝缘子串,每联9片、单片爬距为450mm237、,破坏负荷为70kN的耐污型钢化玻璃绝缘子;耐张串考虑零值绝缘子的影响,加一片绝缘子。耐张串采用双联绝缘子串,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;重要交叉跨越和特大垂直档距时,悬垂串采用双串。根据式式(8.2.4-1)验算如下,满足d级污秽区设防要求(d级污秽区爬电比距2.5至3.2cm/kV)。(3)空气间隙与此配合的线路带电部分对杆塔构件的最小空气间隙如表8.2.4-3。表8.2.4-3 最小空气间隙值表运行情况雷电过电压操作过电压工频电压带电作业最小间隙(mm)10007002501000注:带电检修空气间隙不包括人体活动范围,所以对操作人员需要停238、留工作的部位,还应考虑人体活动范围50cm,相应的气象条件为:气温t=15,风速=10m/s,无冰。在海拔高度超过1000m地区,海拔高度每增高100m,操作过电压和运行电压的间隙,应比规范中所列数值增大1%;如因高海拔而需增加绝缘子数量(本工程绝缘子片数为9片,不需再增加),则雷电过电压最小间隙也应相应增大,否则可保持不变。本工程最高海拔高度约450m,则相应的最小空气间隙如下表8.2.4-3。8.2.4.3 防雷和接地(1)防雷设计本工程平均雷电日在60天以下,采用以下防雷措施后,其耐雷水平和跳闸率均满足交流电气装置的过电压保护和绝缘配合(GB/T50064-2014)的规定,主要防雷措施239、如下:a、全线架设双地线;b、地线对边导线的保护角不大于15;c、铁塔上双地线间的距离不超过导线与地线间垂直距离的5倍;d、在温度+15、无风、无冰条件下,档距中央导线与地线间的距离均大于0.012L+1m(L为档距);e、对于被跨越的35kV、10kV及低压电力线和弱电线路防雷保护,按交流电气装置的过电压保护和绝缘配合规定执行。f、严格按照湖南省电力公司关于印发110千伏及以上架空输电线路防雷措施的通知湘电公司函生2012561号文的要求执行。对于大跨越、垭口等易遭雷击的区域以及山顶、边坡等特殊地形,应根据档距大小、导地线对地高度等因素,在基建阶段加装线路避雷器。线路避雷器应选用带绝缘子支撑240、间隙的产品,宜安装在下列位置:一是大档距两侧的杆塔;二是接地装置达到最大设计规格,但接地电阻仍不能满足设计要求的杆塔;三是发生过雷击跳闸的杆塔及其前后相邻的几基杆塔。单回线路安装在两边相,位于边坡的杆塔安装于下山坡侧的边相。(2)接地设计a、本工程线路部分铁塔接地装置采用方框水平放射型,铁塔采用四腿接地,接地体采用10圆钢,埋设深度根据土质不同规定为:水田中不小于0.8米,粘土地区不小于0.5米,岩石地区不小于0.3米,相邻两射线间的最小距离应不小于5米,接地引下线采用12镀锌圆钢。b、本工程接地电阻值按照交流电气装置的过电压保护和绝缘配合规定,杆塔逐基接地,在雷雨季节干燥时,变电站进出线2k241、m段范围内,单回路线路杆塔接地电阻值要求在10欧姆及以下,双回路线路杆塔接地电阻值要求在7欧姆及以下,其他地区铁塔不连接架空地线的工频接地电阻不大于20欧姆。c、在居民区和耕种土中的接地装置需增设防盗桩,对防盗角桩的设置,应在接地方框的四角各设置一个,射线每15米安装一个防盗角桩,射线长度大于30米的,在中间加一个。表8.2.4-4 铁塔工频接地电阻土壤电阻率(m)100以下100500500100010002000工频接地电阻()101520258.2.5 绝缘子串和金具本工程导线绝缘子串配置见下表。表8.2.5-1 导线绝缘子串配置一览表污秽等级悬挂方式d级污区片数、高度、单片爬距导线悬垂242、串单联19片(结构高度146mm,爬距450mm)双联29片(结构高度146mm,爬距450mm)导线耐张串单联(门架)110片(结构高度146mm,爬距450mm)双联210片(结构高度146mm,爬距450mm)跳 线单联19片(结构高度146mm,爬距450mm)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8.2.5-2所列数值,挂线金具的设计安全系数取值不小于表8.2.5-3所列数值。表8.243、2.5-2 绝缘子机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8.2.5-3 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本工程新建线路变电站侧和终端塔靠近变电站侧导线耐张串采用70kN级单联耐张绝缘子串,其它耐张塔上导线耐张串采用70kN级双联耐张绝缘子串;线路一般段悬垂串采用70kN级“I”型悬垂绝缘子串,重要交叉跨越采用70kN级双联双线夹悬垂绝缘子串;跳线串采用70kN级单联绝缘子串。本工程使用的主要金具见表8.2.5-4。表8.2.5-4 线路挂线金具一览表金具名称型 号244、破坏荷重不小于(kN)备 注悬垂线夹XG-603460用于JL3/G1A-300/40悬垂线夹XT-603460用于JL3/G1A-300/40悬垂线夹XGZ-4014M40用于GJ-80耐张线夹NY-300/40A87.7用于JL3/G1A-300/40接续管JYD-300/4087.7用于JL3/G1A-300/408.2.6 相序及换位本工程110kV线路起于110千伏延雷夏(金)线剖接点,止于待建的110千伏金峰(齐天庙)变。110kV雷锋变110kV出线侧相序为:背对龙门架面向出线方向从左至右相序为A、B、C;110kV夏铎铺变110kV出线侧相序为:背对龙门架面向出线方向从左至右相245、序为A、B、C:背对龙门架面向出线方向从左至右相序为C、B、A;110金峰(齐天庙)变为电缆进线,本工程无需换相,本工程线路长度为3.75km,未超过100km,根据110kV750kV架空输电线路设计规范(GB-50540-2010)的规定,不需要进行换位。8.2.7 导线对地及交叉跨越距离根据“110kV750kV架空输电线路设计规范”的规定,导线在最大计算弧垂时,对地及对各种交叉跨越物的最小垂直距离,或导线在最大计算风偏情况下,与交叉跨越物及平行物间的最小净空距离,应满足表4-18的要求。表8.2.7-1 导线对地和交叉跨越距离被 跨 越 物 名 称最小垂直(或净空)距离(m)备 注居民246、区7.0非居民区6.0交通困难地区5.0公路、高速公路7.0标准轨铁路至轨顶7.5电气化铁路至轨顶11.5电气化铁路至承力索或接触线3.0不通航河流3.0至百年一遇洪水位电力线路、弱电线路3.0特殊管道4.0建筑物垂直距离5.0风偏净距4.0在导线最大计算风偏情况下的净空距离树木自然生长高度风偏净距3.5垂直距离4.0果树、经济作物3.08.2.8 杆 塔本工程为延雷夏(金)线剖接金峰(齐天庙)变110千伏线路工程,起于已建的110kV延雷夏(金)剖接点,止于待建的110kV金峰(齐天庙)变。线路在金峰(齐天庙)变采用电缆出线,电缆路径长约0.04千米(电缆沟敷设),其余段采用架空架设,架空路247、径长约3.6千米。该工程线路沿线地形以丘陵为主,线路整体交通运输条件一般。根据本工程特点,推荐本工程采用国网公司通用设计杆塔型式。8.2.8.1 杆塔型式杆塔型式选择原则:对不同类型杆塔的选用,应依据线路路径特点,按照可靠、经济合理、维护方便和有利于环境保护的原则进行;对于山区线路铁塔,为减少对植被的破坏,根据塔位地形特点,铁塔可配置全方位长短腿,解决地形高差问题,配合使用不等高基础,解决基础保护范围问题。自立式铁塔设置了级差为1.0m的全方位高低塔腿,可减少降基土方量,防止水土流失,保护环境。根据本工程导地线型号及气象条件,本工程杆塔拟采用国网公司最新的通用设计成果,其中单回路部分拟采用1C248、6模块,双回路部分拟采用1F6和1F7模块。本工程推荐的杆塔使用条件见下表:表8.2-1 铁塔模块设计一览表模块回路数导线地线基本风速(m/s)覆冰(mm)海拔高度(m)1C6单2JL1/G1A-300/40JLB20A-100251510001F6双2JL1/G1A-300/40JLB20A-10023.51510001F7双2JL1/G1A-300/40JLB20A-10025151000表8.2-2 杆塔使用条件一览表塔型呼高(m)水平档距(m)垂直档距(m)代表档距(m)转角度数()Kv值1C6-DJC115-24450700200/400090/1F6-SZC215-30400600249、35000.751F6-SZC315-3650075035000.651F7-SJC115-24450700200/450020/1F7-SJC315-24450700200/4504060/1F7-SDJC15-24450700200/450090/1F7-SDJC(电缆终端)15-24450700200/450090/本工程新建架空线路路径长约3.6千米,共使用杆塔15基,其中单回路终端塔2基,双回路直线塔5基,双回路转角塔6基,双回路终端2基。杆塔使用情况详见表8.3-3。8.23 本工程线路杆塔使用情况统计表杆塔类型类型单位数量1C6-DJC1-24终端基21F6-SZC2-27直线基250、31F6-SZC3-36直线基21F7-SJC1-24转角基21F7-SJC3-24转角基11F7-SDJC-24终端基11F7-SDJC-24(电缆终端)终端基1合计基15本工程拟采用的杆塔型式详见附图部分杆塔一览图。8.2.8.2 杆塔构件断面型式及材质选用目前国内外送电线路自立式铁塔构件断面主要采用角钢及钢管两种型式,钢管塔的受力、塔重、变形、外观等均优于角钢塔,但从运输、加工、组装上则不如角钢塔。本工关程主要地形为丘陵及山区,运输是键,对于钢管塔,由于单件过重(若要减轻单件重量,势必会增加大量的法兰盘),人力运输及安装不便,而且价格较贵,因此,本工程推荐采用单件较轻、便于运输的角钢塔。251、本工程铁塔构件采用Q235B和Q345B,所有螺栓(包含脚钉)M16、M20为6.8级,M24为8.8级,全部采用热浸镀锌防腐。8.2.8.3 铁塔内力分析杆塔结构设计采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,按分项系数的设计表达式,自立式铁塔使用道亨进行满应力分析。8.2.8.4 杆塔设计说明在杆塔设计过程中遵循的主要标准为下表所列的最新标准。表8.2-4 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/T51542012建筑结构荷载规范GB 500092012钢结构设计规范GB500172003建筑钢结构焊252、接技术规程JGJ812002输电线路铁塔制图和构造规定DL/T5442-2010建筑抗震设计规范GB50011-2010基础顶面以上8m范围内的杆塔螺栓、脚钉均采用防卸螺栓和防卸脚钉。全线铁塔除安装防卸螺栓外的其它单螺帽螺栓均采用扣紧式防松螺母。所有杆塔构件、螺栓(含防卸螺栓)、脚钉、防松螺母均热浸镀锌防腐。所有杆塔安装杆号牌(含线路名称)、警示牌;耐张、转角塔安装相序牌。在所有杆塔的相同位置设置三牌安装孔,使得三牌安装整齐、美观。“三牌”按湖南省电力公司“湘电公司基建2010 333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)执行。8.2.8.253、4 杆塔防舞及放松本线路工程处在3级舞动区,根据架空输电线防舞设计规范QGDW1829-2012的要求,需对杆塔采取加强和放松措施。对杆塔的构造要求如下:1)耐张塔和塔身连接处,宜采取构造措施,提高节点平面外刚度。耐张塔导线横担上平面和地线支架下平面的腹杆应布置成稳定的支撑体系。2)杆塔横担部位受拉构件设计长细比限值不宜大于320。导线横担部位的节点采用焊接连接时,已考虑疲劳影响。3)钢管塔的节点宜采用法兰连接或U型、十字、槽型等插板连接,特殊节点可采用球节点。4)在2级和3级舞动区,耐张导地线挂点,横担与塔身连接处等重要节点的螺栓数量宜比计算值增加1-2个,其受力材的螺栓不宜少于2个。本工程254、杆塔需采取的防松措施如下:1)耐张塔、紧邻耐张塔的直线塔,重要交叉跨越段杆塔,应全塔采用双螺母螺防松螺栓。对新建杆塔,两个螺母均应采用国标普通螺母后厚度。2)螺母宜采用镀后攻丝技术,减少螺栓和螺母间的配合间隙。8.2.9 基 础8.2.9.1 基础选型原则杆塔基础型式选择,应根据线路的地形、地质特点以及杆塔型式、施工条件,并按照经济环保的原则综合确定。8.2.9.2 工程地质概况本线路沿线主要为水田及丘陵,根据调查沿线地质情况主要为微、中、强风化岩石,硬塑粘性土,可塑粘性土,软塑粘性土等地质类型。根据中国地震动参数区划图(GB 18306-2015)、建筑抗震设计规范(GB 50011-201255、0)(以下简称抗规),结合区域地质资料,站址周边存在微弱全新世活动断裂,区域构造相对稳定,抗震设防烈度小于6度,地震动峰值加速度小于0.05g,设计地震分组为第一组,特征周期为0.35s。沿线属相对稳定场地,杆塔和基础设计均可不考虑地震作用的影响。本工程沿线地下水对基础为弱腐蚀作用。8.2.9.3 铁塔基础型式选择查阅区域地质资料可知,拟选线路区未发现区域性的深大断裂,并属于非活动性断裂,不会对本线路建设造成影响。线路全线位于稳定地块。区域第四纪以来新构造运动不强烈,地震活动水平较弱,适宜进行线路工程建设。根据中国地震动参数区划图(GB183062015)中附录A“中国地震动峰值加速度区划图”256、和附录B“中国地震动反应谱特征周期区划图”,线路路径沿线区域地震加速度取值小于0.05g,地震基本烈度小于度。地震动反应谱特征周期为0.35s。据GB50191-2012 构筑物抗震设计规范附录A和GB50260-96电力设施抗震设计规范,线路路径沿线区域抗震设防烈度为6度。根据本工程沿线的地形、地貌及地质条件,结合本工程塔型荷载的特点,基础的选型和设计按照“安全可靠、方便施工、便于运行、注重环保、节省投资”的原则进行,对各种地质条件下的基础选型进行分析比较,因地制宜选择适当的基础型式,优先选用原状土基础。(1)线路基础的主要特点线路基础在承受拉/压荷载作用的同时,也承受着较大的水平荷载作用。257、因此线路基础主要工程问题表现在:1)上拔失稳:基础上拔失稳指基础上拔承载力不足,主要表现在基础脱离土体甚至被拔出。2)下压失稳:基础下压失稳指基础抗压承载力不足,主要表现:地基土产生不均匀沉降,主要原因有地基承载力不足,基础底面地基土压缩性较大。3)倾覆失稳:基础受水平荷载作用时,在地基受影响范围内,基础两侧被动土抗力产生的平衡力不能保持基础稳定时,基础发生倾覆失稳。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。大开挖基础主要包括现浇钢筋混凝土斜柱插入式基础、立柱刚性基础、立柱式基础、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)、人工挖孔桩258、岩石基础。推荐基础型式的具体说明如下:1) 掏挖式基础该基型适用于无地下水的各类化基岩及一般硬、可塑粘性土地基。采用这种基础型式,从设计上可以利用原状岩土自身的力学性能提高基础的图8.4-1 掏挖式基础简图抗拔、抗倾覆承载能力,减少由于大开挖对边坡的破坏,提高地基的稳定性;主柱配置钢筋,可以进一步减小基础断面尺寸,节省材料量。从施工上基坑开挖量小,不用支模、无须回填,减少了施工器具的运输和施工难度;从经济上节省投资;从环境上减少了开方和弃渣对地表植被的破坏和污染。本工程大部分地质为硬塑粘性土及各类风化岩石、无地下水,故在这类土壤地区推荐采用掏挖式基础。2)直柱板式基础对地质条件差,地耐力低,259、尤其有地下水容易产生流砂现象、基坑无法深挖的地基,采用直柱板式基础浅埋,大底板承受下压,基底地基应力小,大底板增大上拔土体来承受上拔力。由于该基型埋深浅,施工时不会出现大开挖泥水坑的困难,施工简单,可满足工程需要。该基础主要用于地质条件差或位于水田中的塔位。图8.4-2 直柱式大板基础简图8.2.9.4 基础选型结论综上所述,本工程粘性土无地下水地基(硬塑粘性土以及风化岩石)铁塔基础优先选择原状土掏挖基础,有地下水地基优先选用直柱式大板基础,推荐基础详见:基础型式一览表。8.2.9.5 基础设计说明基础设计过程中遵循的主要规程、规范及标准见下表基础设计遵循的标准规 范 名 称版 本 号架空输电260、线路杆基础设计技术规定DL/T 5219-2014混凝土结构规范设计GB 50010-2010建筑地基基础设计规范GB 50007-2011110kV750kV架空输电线路设计规范GB 50545-2010建筑桩基础技术规范JGJ 94-2008基础采用的材料:基础混凝土强度采用C25级,基础混凝土强度采用C25级,基础保护帽、基础垫层混凝土采用C15级。基础主筋采用HRB400,箍筋采用HPB300。基础主柱外露高度大于1.5m时,设置爬梯,方便施工、运行登塔维护。8.2.9.6 地脚螺栓本工程地螺选取严格按照国网基建【2018】387号文选取规格,同时按照湖南省公司下发的“两图、两卡、两表261、两设施”的要求配置施工用地脚螺母和地脚螺杆丝扣保护装置及便携式地脚螺母手提架。本工程地螺型号规格为,1C6-DJC1采用M64地螺,1F6-SZC2和1F6-SZC3均采用M36地螺,1F7-SJC1采用M56地螺,1F7-SJC3采用M64地螺,1F7-SDJC采用M72地螺,地螺材质用35#钢。8.3 电缆部分8.3.1电缆电气部分8.3.1.1电缆型号选择交联聚乙烯(XLPE)绝缘电缆在安装和经济方面具有突出优点,目前国内外已绝大部分使用XLPE电缆代替传统的油浸纸绝缘电缆。交联聚乙烯热性能的主要特点:软化点高,热变形小,在高温下机械强度大,抗热老化性好。交联聚乙烯绝缘电缆的最高允许运262、行温度为90,而短路时的允许温度则高达250。综合以上优点,本工程采用XLPE交联聚乙烯电力绝缘电缆。本工程均按用6备2外加1根通信光缆管考虑,则断面上共有2008电缆排管12根、1008光缆排管1根,分3层排列。正常运行方式,线路均需输送潮流105MW,“N-1”方式下,延雷夏线剖接金峰(齐天庙)变110千伏线路按最多带6台6.3万主变。取变压器负载率0.7,同时率0.8,最大需输送则每回线路极限情况下需输送潮流约211.68兆瓦。电缆设计环境条件如下:环境温度 35 土壤热阻 1.2 KW/m距地面1m处地温 30 相间距 300 mm金属屏蔽层接地方式:一端保护接地,一端直接接地 根据以263、上环境条件,计算电缆载流量及输送容量如下:800mm2截面电缆正常情况下,线路载流量为904A,输送容量为172MVA,1600mm2截面电缆正常情况下,线路载流量为1505A,输送容量为286.7MVA。根据本工程敷设条件:在电缆最高正常运行温度为90,考虑环境温升的条件下,且考虑到系统的发展,为今后的网络构建和改动留有裕度,建议本期线路电缆采用ZC-YJLW03-64/110-11600mm2电缆。8.3.1.2电缆运行的环境条件本工程地处XX地区。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:内容数值单位最高环境气温40最低环境气温-10年平均气温15最热月平均地温30264、海拔高度100m土壤热阻系数1.2k.m/W抗震设防烈度VI冻土层无8.3.1.3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和防水特点,电缆附件采用预制式产品,所有附件应与电缆相匹配。附件要求具体如下:1)GIS终端110kV交联聚乙烯绝缘电缆GIS终端满足IEC60840、GB/T11017标准的有关规定。GIS终端的套管材料为环氧树脂;载流量不小于所配电缆载流量;GIS终端与GIS装置配合,其接口符合IEC60840的规定。终端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265、3.0cm/kV。 2)直接接地箱、保护接地箱满足DL509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。 3)电缆夹具由于电缆在接头井中采用支架支撑方式,为防止电缆热伸缩产生的位移,应在每个支架上用金属夹具把电缆固定与电缆支架上。为了尽量减少电缆在夹具中产生的涡流损耗,以上夹具的材料宜为铝合金材料。8.3.1.4 电缆的敷设方式本工程电缆变电站内采用电缆沟敷设、变电站外采用电缆埋管敷设。8.3.1.5 过电压保护和接地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,按照城市电力电缆线路设计技术规定DL/T52212016之规定:在266、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;采取能防止人员任意接触金属护套或屏蔽层的安全措施时,在正常满负载情况下,不得大于300V。根据电力工程电缆设计规范GB502172007的要求,电缆线路的正常感应电动势最大值应满足下列规定:1)未采取能有效防止人员任意接触金属层的安全措施时,不得大于50V。2)除上述情况外,不得大于300V。本工程属于城市高压电力电缆线路,综合以上两处规定,本工程护套感应电压按不大于300V控制。8.3.2电缆土建部分8.3.2.1电缆沟本工程出线采用电缆出线,通过电缆沟引致电缆终端塔处,站外电缆沟长0.04km,电缆沟两侧均布267、置支架。8.3.2.2电缆敷设工作井本工程线路部分无电缆井。8.3.2.4电缆防火根据电缆防火措施设计和施工验收标准(DLGJ154-2000),本工程电缆线路在穿管敷设方式应采取相应的防火措施;电缆终端、裸露部分应加强防护(如涂防火漆、采用难燃或耐火接头盒),进入设备的孔、洞以及进出光达变电站用的电缆竖井接口处也应采取防火措施(如采用防火堵料封堵)。(1)电缆排管敷设段在工井内采用有机防火堵料双侧封堵,沿电缆路径按50m间隔设置工井考虑。(2)所有电缆头、异型接头每侧2m范围内电缆绕包防火包带再涂刷防火涂料进行防火保护。(3)防火涂料使用注意事项。a.电缆防火涂料施工前应将电缆表面的浮尘、油268、污、杂物等清洗、打磨干净,待表面干燥后方可进行防火涂料的施工。b.电缆防火涂料施工采用喷涂、刷涂等方法,使用时应充分搅拌均匀,涂料稍稠时,可用适量自来水进行稀释,以方便喷涂为宜。c.施工过程中及涂层未干时之前,应防水、防暴晒、防污染、防移动、防弯曲,如有损坏及时修补。d.对于塑料、橡胶外皮的电线电缆,一般是直接涂刷5次以上,涂层厚度为0.5-1mm,大约用量1.5kg/m2,对于包装有油纸的绝缘电缆,应先包一层玻璃丝布,再进行涂刷,如果在室外或者潮湿的环境下施工,应加配套罩面清漆。8.3.2.5电缆与周边设施最小距离要求根据电力工程电缆设计规范(GB502172007)要求,电缆与周边构筑物、269、地下设施、地下交叉设施的最小距离应满足要求。采用埋管时,地下埋管距地面深度不宜小于0.5米;与铁路交叉处距路基不宜小于1.0米;距排水沟底不宜小于0.3米。采用顶管时,地下埋管距地面深度不宜小于1.0米;与铁路交叉处距路基不宜小于5.0米,与铁路基面不小于3米;距排水沟底不宜小于0.3米。8.4 主要工程量表8.4-1 延雷夏(金)线剖接金峰(齐天庙)变110千伏线路工程电缆设备材料表(电气部分)序号项 目单位型 号指标备 注1110kV电缆mYJLW0316001080折单相2预制式户内GIS电缆终端接头个适用YJLW03160063预制式户外电缆终端接头个适用YJLW03160064单芯电270、缆米300mm2160与直接接地箱配合适用5三相直接接地箱个26带保护器三相接地箱个27座式复合外套金属氧化物避雷器套68防火隔板(黄兴大道段)平方米100用于10kV与110kV电缆隔离9防火涂料吨0.5用于电缆穿过防火墙处以及电缆接头附近,涂刷在电缆表面。无毒性无污染材料。10防火堵料吨1用于电缆接头室及工井时的封堵。11FRB阻火包包500用于光达变电站内电缆沟的阻火墙,重量720g12相序牌块24相序牌13标识牌块12标识牌14标志桩个4标志桩15警示带千米1警示带16电缆警示牌块16电缆警示牌17电缆支架吨118铝合金电缆夹具套240均按单相夹具考虑。19接地扁钢吨5050.5表8.271、4-2 电缆土建材料工程量表序号名称及规格单位数量备注1混凝土盖板m3122混凝土底板m3243电缆角钢支架t4.84钢筋用量t6.05混凝土C30(防水)m360.006素混凝土垫层C15m39.68.5 水土保持及环境保护设计原则8.5.1 在山区的杆塔环保设计主要原则 根据地质条件尽量使用原状土基础,以减少基础坑开挖量。在山区采用全方位高低腿铁塔,并配合使用高低基础,减少平降基土石方。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。8.5.2 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272、,不改变原有水田间的关系。基础主柱一般升出基面0.50.8m,以便余土堆放在基础土地征购范围以内,避免余土外运。8.5.3 综合治理基面1) 基面外设排洪沟、排水沟,防止水土流失。2) 砌护坡和挡土墙,保护基础边坡。3) 采用人工植被,保护基面和边坡。4) 弃渣处置,本着就近、经济的原则,首先用于塔座基面四周的平整。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,修建挡土墙,不允许余土流失山下,影响生态环境。8.5.4 施工要求做好送电线路水土保持工作除了设计上采取措施外,还需靠施工单位采取及时、有效的施工措施,最终实现水土保持的目的。为保证工程建设完全满足水土保持的要求,对273、施工临时道路、施工牵张场、施工临时占地和弃渣点等工程临时占地也提出相应的水土保持要求。对施工临时道路,设置集中弃渣点并做好防护,预防水土流失,妥善解决路基路面的排水问题,减少冲刷。对牵张场地一般选择较为平坦的荒地,注意文明施工对场地的保护,不得大面积砍伐树木、损坏林草。对施工临时占地破坏的原有地貌,应清理残留在原地面的混凝土,利于植被尽快恢复生长,滚落至山下的水田、旱土、水塘、水库、水渠、道路及房周围的滚石,必须清除,保护生态环境,对占用土地采取复耕、种植等措施恢复或改善原有的植被状况,有条件的播撒草籽或种植被。9、节能措施9.1 设计依据及用能标准规范中华人民共和国节约能源法 中华人民共和国274、清洁生产促进法 中华人民共和国电力法 中华人民共和国建筑法 关于印发节能减排综合性工作方案的通告国发200715号 节能中长期专项规划发改环资20042505号 产业结构调整指导目录(2005年本)国家发改委令第40号 中国节能技术政策大纲国家发改委、科技部2006年12月 工业企业能源管理导则GB/T15587-2008 用能单位能源计量器具配备和管理通则GB17167-2006 评价企业合理用电技术导则GB/T3485-1998 评价企业和利用热技术导则GB/T3486-1998 综合能耗计算通则GB/T2589-2008 国家鼓励发展的资源节约综合利用和环境保护技术国家发改委2005年6275、5号。 建筑外窗空气渗透性能分析及其检测方法GB7017-2008 固定资产投资节能评估与审查暂行办法2010年11月1日起施行印发关于加强工业节水工作的意见的通知(国经贸资源20001015号)。9.2 系统节能分析本工程为新建110kV变电站,提高电压等级送电可以有效减小供电损耗,节约电量,推荐方案通过科学选取主变各项参数,合理配置低压无功补偿装置,有效降低了系统供电损耗,节约了用电量。9.3 变电节能分析9.3.1 设备选用低损耗情况本本站设备选型本着安全可靠、技术先进、造价合理的原则,注重小型化、无油化、自动化、免维护或少维护的技术方针,选择质量优良,性能可靠的定型产品。采用低噪声设备276、,设置多台风机并采用隔振噪措施,采用减振支吊件,局区域采用吸声设施。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;110kV选用户内GIS设备;10kV电气设备选用中置式户内开关柜,柜中设备选用固封极柱式真空断路器、干式电流互感器、交流无间隙金属氧化物避雷器、干式电压互感器;10kV并联电容器装置采用框架式成套装置。9.3.2 站内建筑物节能措施1)门窗节能外门窗是建筑能耗散失的最薄弱部位,其能耗占建筑总能耗的比例较大,其中传热损失为1/3,冷风渗透为1/3。所以,在保证日照、采光、通风、瞭望等要求的条件下,尽量减少建筑物的外门窗洞口的面积,提高外门窗的气密性277、,减少冷风渗透,提高外门窗的保温性能。减少外门窗本身的散热量,其节能措施有:控制建筑物的窗墙比,设置保温封条,使用新型密闭性能良好的保温门窗,改善门窗的保温性能。2)屋面节能在改进建筑外墙、外门窗的保温性能后,还必须进一步加强屋面保温隔热的措施,选用密度较小,导热系数较低的保温材料,如挤塑泡沫保温隔热板,既避免屋面重量、厚度过大,又易于保温节能。9.3.3 站内给水系统节能站内所有用水器具均采用节水型产品。9.4 线路节能分析9.4.1线路架设方式选择本工程由于线路走廊的原因,除变电站采用电缆出线外,起于线路采用双回路与单回路相结合的方式架空设计,节约走廊,减少占地面积,降低工程造价。9.4.278、2导线材质选择本工程导线采用2JL3/G1A-300/40型钢芯高导电率铝绞线,地线双回段两根均采用OPGW光缆,单回段一根采用JLB20A-100铝包钢绞线,另一根采用OPGW光缆;电缆采用ZC-YJLW03-64/110-11000mm2型单芯电缆。9.4.3采用节能金具本设计金具是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(2011年版)选型,导地线接续金具按液压方式提供,压接质量要求符合有关规范要求。10、新技术、新材料、新设备的应用10.1 变电部分本工程采用国网基建技术(2013)144号文推广应用新技术情况如下:(1)新型阻火膨胀模块(JXYM-2012-A279、-B-10)本站采用新型材料进行防火封堵,以减少投资,方便施工、维护及扩建。新型膨胀阻火模块采用无机膨胀材料和少量高效胶联材料模压固化而成,综合了传统有机防火堵料、无机防火堵料和阻火包的优点,具有优良的防火性能,耐火时间长、发烟量低,能有效阻止火灾蔓延与烟气的传播。施工方便,可重复使用,减少了后期维护工作量,较传统阻火材料节省投资。本站在电缆沟内、二次屏柜底部防火封堵及防火分区使用。(2)智能变电站一体化平台实施方案设计技术(JXYM-2012-AA-B-07)变电站按照全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化的基本要求,通过系统集成优化,实现全站信息的统一接入、统一存储和统一展示,实现280、运行监视、操作与控制、信息综合分析与智能告警、运行管理和辅助应用等功能。(3)无人值班变电站顺序控制设计技术(JXYM-2012-AA-B-01)变电站为无人值班和智能化变电站,无人值班变电站的管理模式、运行要求、顺序控制适用于调控一体化、调度和集控中心分开的不同管理模式。1)采用面向对象、基于操作票的顺序控制技术,除典型操作票外,还可按需生成组合票,并进行模拟验证,完成各类组合顺序控制。2)对IEC61870-5-104国际远动通信规约的功能扩充,存票和判别在变电站侧自动完成,集控中心通过操作票选择、传送、验证、确认、执行、反馈等流程实现远方顺序控制,无需人工干预。3)建立继电保护功能模型,281、实现保护运行状态实时显示、控制和管理,将保护测控等二次系统纳入顺序操作范围,建立一、二次设备对象间的动态拓扑,实现全面顺序控制。(4)变电站用交直流一体化电源系统(JXYM-2012-AA-B-03)推广应用技术将站用交流电源、直流电源,交流不间断电源(逆变电源)和通信电源进行系统集成创新,以先进的高频开关电源变换技术,微电子技术,通信技术为联接纽带,进行统一设计开发,建立统一监控信息平台,实现所有站用电源高度集成化、网络化、智能化。该系统以直流系统为核心,取消了通信蓄电池组和UPS蓄电池组,共享直流电源的蓄电池组。系统采用总监控装置,通过以太网通信接口,采用IEC61850规约与变电站后台设282、备连接,实现对一体电源系统的远程监控维护管理。该系统能实现电源系统安全化、网络智能化,解决了站用电源分散设计存在的问题,是智能变电站对站用电源进行网络化管理并实现系统全参数在线检测功能的最佳解决方案。变电站采用交直流一体化电源系统,取消取消了通信蓄电池组和UPS蓄电池组,共享直流电源的蓄电池组,系统采用总监控装置,通过以太网通信接口,采用IEC61850规约与变电站后台设备连接,实现对一体电源系统的远程监控维护管理,满足基建新技术推广要求。(5)变电站智能辅助控制系统(JXYM-2012-A-B-04)变电站配置一套智能辅助控制系统实现视频安全监视、火灾报警、照明和采暖通风等系统的智能联动控制283、,实时接收各终端装置上传的各种模拟量、开关量及视屏图像信号,分类存储各类信息并进行分析、计算、判断、统计和其他处理。该系统包括视频安全监视子系统、火灾报警子系统以及对照明、采暖通风控制子系统。站内图像监视系统、火灾报警、门禁通过DL/T 860通信标准与辅助控制子站通信,实现对图像监视与火灾报警、变电站门禁系统的联动。辅助控制子站通过RS485口与火灾报警、采暖通风、给排水通信,通过以太网口采用DL/T 860通信标准与站内智能监控系统通信,信息通过综合数据网传送至XXXX电业局监控中心的智能辅助控制主站。本工程主要采纳基建新技术如下:表10.1-1 本工程采纳新技术一览表序号编号名称类别1J284、XYM-2012-A-B-10新型阻火膨胀模块推广应用类2JXYM-2012-AA-B-07智能变电站一体化平台实施方案设计技术推广应用类3JXYM-2012-AA-B-01无人值班变电站顺序控制设计技术推广应用类4JXYM-2012-AA-B-03变电站用交直流一体化电源系统推广应用类5JXYM-2012-A-B-04变电站智能辅助控制系统推广应用类10.2 线路部分1)输电线路工程不锈钢复合材料接地装置应用,采用不锈钢复合接地材料的全寿命周期施工总费用,与镀锌钢相比较可节省60%以上;与酸性土壤里铜覆钢相比,可节省146%以上;与碱性土壤里铜覆钢相比,可节省23.0%以上。适用于国内不同类285、型土壤(如中性、碱性、酸性、盐渍及滨海盐土等)地区,尤其应用在酸性土壤地区。2)输电线路机械化施工旋挖灌注桩基础设计技术,通过采用旋挖成孔施工工艺,可以显著降低泥浆用量,减少灌注桩的桩周泥皮厚度和桩底沉渣厚度,有利于提高桩基承载力。灌注桩的设计与旋挖钻机主要性能指标匹配,为钻机的使用提供便利,实现设计与施工的有效衔接。旋挖钻机成孔速度快,精度准,技术先进;且可以有效提高施工效率,降低劳动强度,经济社会效益良好。3)输电线路柔性基础基底反力取值,根据有限元计算获得的底板接触应力分布数据和真型实验数据,提出了基础板与土壤接触应力函数;接触应力函数计算结果和规范公式计算结果对比表明:宽高比在2.5 286、至3.5 之间的柔性基础弯矩和剪力计算采用送电线路基础设计技术规定(DL/T5219-2014)7.3.1条中的公式是安全的。采用该技术在不同的地质条件下,可节约基础混凝土3%20%,可节约费用3%17%,有较好的经济效益和社会效益。表10.2-1 输电线路采纳新技术一览表序号编号名称类别1SXYM-TSA3-01输电线路工程不锈钢复合材料接地装置应用推广应用类2SXYM-TSB2-01输电线路机械化施工旋挖灌注桩基础设计技术推广应用类3SXYM-TSB2-18输电线路柔性基础基底反力取值推广应用类11、与通用设计的比较类型通用设计110-A2-5方案金峰(齐天庙)变主变规模450MVA全户内287、分体式463MVA全户内分体式出线回路110kV4/4回电缆出线2/4回电缆出线10kV48/96回电缆出线16/64回电缆出线电气主接线110kV单母线分段接线/单母线分段接线单母线分段接线/单母线分段接线10kV单母线四分段环形接线/单母线八分段环形接线单母线接线/单母线四分段接线无功补偿并联电容器2(3.0+6.0)Mvar/4(3.0+6.0)Mvar1(4.0+6.0)Mvar/4(4.0+6.0)Mvar配电装置型式全户内变电站,配电装置楼1幢两层布置(设电缆夹层),钢结构主变:户内分体式110kV:户内GIS10kV:开关柜户内中置柜双列;无功补偿为户内成套装置全户内变电站,配电288、装置楼1幢两层布置(设电缆夹层),钢结构主变:户内分体式110kV:户内GIS10kV:开关柜户内中置柜双列;无功补偿为户内成套装置围墙内总建筑面积2524m22524m212、投资估算12.1 编制原则及依据1)工程量根据投标文件设计资料及相应图纸等编制而成。2)项目划分和取费标准执行国家能源局发布的电网工程建设预算编制与计算规定(2013年版)。3)增值税及定额执行电力工程造价与定额管理总站关于发布电力工程计价依据营业税改征增值税估价表的通知,2013年版电力建设工程定额估价表-建筑工程2013年版电力建设工程定额估价表-电气设备安装工程2013年版电力建设工程定额估价表-输电线路工程20289、13年版电力建设工程定额估价表-调试工程2013年版电力建设工程定额估价表-通信工程 (定额201645号)。4)装置性材料价格执行中国电力企业联合会发布的电力建设工程装置性材料预算价格(2013年版)。5)定额人工费、材料和施工机械费价差调整执行电力工程造价与定额管理总站关于发布2013版电力建设工程概预算定额2018年度价格水平调整的通知(定额20197号)。6)勘察费执行中电联定额2015162号文,设计费国家电网电定201419号文。7)主要设备、材料价格参照执行国家电网公司电力建设定额站2019年第一季度电网工程设备材料信息价。8)项目前期工作费执行湘电建定20162号。9)基本预备290、费费率按变电工程4%。输电工程2%10)建设期贷款利息按照资本金比例20%考虑,年名义利率为4.9%计算,按季计息,不考虑价差预备费。11)本工程使用博微电力工程造价软件2016版编制 。12.2工程投资湖南XXXX金峰110kV输变工程可研静态总投资为5573.52万元,动态投资5684.52万元。其中各具体项目投资额如下:表12-1 金峰110kV输变电工程总投资估算表序号项 目 名 称静态投资(万元)动态投资(万元)一变电站工程4473.524562.521金峰(齐天庙)110kV变电站新建工程443845272湖南XX金峰(齐天庙)110kV变电站对侧雷锋110kV变电站间隔保护改造工291、程12123湖南XX金峰(齐天庙)110kV变电站对侧延农220kV变电站间隔保护改造工程15154金峰(齐天庙)110kV变电站施工电源工程8.528.52二线路工程11001122金峰(齐天庙)变110kV变电站新建工程配套110kV电缆工程143146金峰(齐天庙)变110kV变电站新建工程配套110kV线路工程957976四工程总投资5573.525684.5213、结论13.1 建设必要性金峰(齐天庙)110kV变电站的建设主要是为了满足地区用电需要,促进地方经济发展,改善地区电网结构,提高供电质量。13.2 工程规模及接入系统方式主变容量:本期163MVA,远景463MVA。110292、kV出线:本期2回,远景2回。10kV出线:本期16回出线,远景按照每台主变64回出线考虑。 无功补偿:本期配置1(4+6)容性无功补偿装置,终期规模配置4(4+6)Mvar无功补偿装置。金峰(齐天庙)变110kV线路本期2回:新建线路起于已建的110kV延雷夏(金)剖接点,止于待建的110kV金峰(齐天庙)变。线路在金峰(齐天庙)变采用电缆出线,电缆路径长约0.1千米(排管敷设),其余段采用架空架设,架空路径长约3.65千米(其中双回架设3.25千米,单回架设0.4千米)。本工程新建导线采用2JL3/G1A-300/40型钢芯高导电率铝绞线,地线双回段两根均采用OPGW光缆,单回段一根均采用JLB20A-100铝包钢绞线,另一根采用OPGW光缆,地线逐基接地;电缆采用ZC-YJLW03-64/110-11600mm2电缆。13.3 总投资估算湖南XX金峰(齐天庙)110kV输变工程推荐方案静态投资5573.52万元,变电工程为4473.52万元,输电工程为1100万元。13.4 工程建设时序建议110kV金峰(齐天庙)输变电工程于2020年开始建设并投产。 153