1、城市城东110kV输变电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6 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 目次1 工程概况11.1 设计依据11.2 工程概况11.3 设计水平年21.4 主要设计原则21.5 设计范围22 电力系统一次42.1 电力系统概况422、.2 工程建设必要性及建设时序92.3 主变压器选择102.4 接入系统方案112.5 电气计算142.6 本期主变型式选择及无功配置142.7 导体截面论证172.8 系统对有关电气参数的要求182.9 电力系统一次部分结论及建议193 电力系统二次203.1 系统继电保护203.2 调度自动化253.3 电能计量装置及电能量远方终端263.4 调度数据通信网络接入设备273.5 二次系统安全防护273.6 系统通信284 变电站站址选择354.1 站址选择过程概述354.2 站址区域概况364.3 站址的征地、拆迁赔偿情况374.4 站址的出线条件374.5 站址水文气象地质条件384.63、 站区场地标高及土石方情况434.7 进站道路和交通运输434.8 站用电源444.9 站址环境444.10 通信干扰444.11 施工条件454.12 签署协议情况454.13 站址方案技术经济条件454.14 站址方案结论475 变电站工程设想485.1 变电站规模485.2 电气主接线485.3 主变压器接入方式485.4 中性点接地方式485.5 短路电流计算及主要电气设备及导体选择495.6 绝缘配合及过电压保护545.7 电气总平面布置565.8 站用电及照明575.9 防雷与接地595.10 电缆敷设及防火635.11 电气二次635.12 站区总体规划和总布置795.13 建筑4、规模和结构设想815.14 给排水845.15 采暖通风及空气调节875.16 消 防905.17 “两型一化”及“四新”应用情况926 送电线路路径选择及工程设想956.1 变电站进出线布置956.2 农大-城东110KV线路工程方案设想966.3 杆塔1246.4 基础1267 配套农大220KV变电站110KV间隔扩建工程1307.1 电气一次1307.2 电气二次1317.3 土建部分1348 节能、环保、抗灾措施分析1358.1 系统节能分析1358.2 变电节能分析1358.3 线路节能分析1368.4 环保措施1378.5 结论1389 通用设计、通用设备应用情况1399.1 通5、用设计的应用1399.2 通用设备的应用14010 投资估算14110.1 本工程建设项目14110.2 投资估算编制依据14110.3 投资估算结果14110.4 经济分析14210.4.1 与通用造价的对比分析14210.4.2与标准参考价的对比分析14310.4.3 从管理效益、经济效益和社会效益等方面分析14310.4.4 财务合规性14611 结 论1461工程概况 1.1设计依据 1.1.1设计依据 湖南省“十三五”主网架发展规划研究报告； XX电力公司“十三五”电网规划滚动调整报告； 20182019年XX110kV电网规划项目优选排序报告； XX地区2018年度春季电力市场分析6、预测报告。 1.1.2遵循的主要规程规范 220kV及110(66)kV输变电工程可行性研究内容深度规定； 城市电力规划规范； 智能变电站模块化建设技术导则； 电力系统设计技术规程； 电力系统技术导则； 电力系统电压和无功电力技术导则； 城市电力电缆线路设计技术规定； 电力工程电缆设计规范。 1.2工程概况 随着城东片区周边用电负荷的日益增长，为了提高城东周边供电能力，加强电网结 构，提高电网的供电可靠性，满足负荷发展的需要，需在城东周边区域新建城东110kV 输变电工程。 根据系统的分析论证，对变电站站址和配套线路路径进行现场踏勘，建议城东站址 布置于远大路与双杨路交汇处东北侧区域（计划207、21年竣工）。站址用地和线路走廊已 征得XX市规划局同意，待备案入库，并取得规划局意见。城东110kV输变电工程站址 和线路路径走向意见取得XX市规划局、国土资源局，芙蓉区政府、市政、新安、农林 水利等相关职能部门的意见。详见附件。 本次可行性研究在上述工作的基础上进行。 城东110kV输变电工程可行性研究包含的工程城东110kV变电站、农大220kV变电站 110kV间隔扩建、配套110kV输电线路工程以及相关的光纤通信工程。工程项目的概况详 见表1.2-1。 表1.2-1 工程项目概况表 序号 工 程 名 称 建设 性质 建设规模 投产时间 一 变电工程 1 城东110kV变电站 新建 18、80MVA 2021年 2 农大220kV变电站110kV间隔扩建 扩建 2个 2021年 二 110kV送电工程 1 新建城东110kV变农大220kV变双回 110kV线路 新建 架空线路20.63km（LGJ-2300），电缆线 路22.73km（截面1600） 2021年 三 通信工程 1 新建城东农大110kV线路 配套光缆工程 新建 2021年 2 光通信设备 新建 2021年 1.3设计水平年 城东110kV输变电项目计划于2021年建成投产，选择2025年作为城东110kV输变电工程相应的设计水平年。 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9、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。 1.5设计范围 本次城东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。 城东110kV变电站、对侧农大220kV变电站220kV间隔扩建、配套110kV输电线路工程以及相关的光纤通信工10、程的可行性研究工作，由湖南送变电勘察设计咨询有限公司承 担。本报告主要内容包括电力系统(包括电力系统一次、二次)、城东110kV变电站站址 情况及工程设想、配套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。 2电力系统一次 2.1电力系统概况 2.1.1系统现状 2.1.1.1XX市电力系统现状 （1）电源现状 截至2018年底，XX地区统调电厂117座，装机总容量为2904.8MW，其中火电厂1座、热电厂2座、水电站85座、风电场1座、光伏电站22座、其他电站6座。 XX市主要电源为XX电厂（2600MW）和黑麋峰抽水蓄能电站（3400MW）。 （2）电网现状 截至211、018年底，XX电网拥有500kV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500kV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，构筑了较为坚强的湘东受端网络， 以接受湘西、湘西北送入的电力。在XX电网内部，已初步形成以这4座500kV 变为依托的分片供电的格局。 截至2018年底，XX电网拥有220kV公用变电站25座，容量10800MVA；110kV 公12、用变电站99座，容量8682.5MVA；35kV公用变电站48座，容量696.85MVA。另外 统调220kV用户变电站3座，110kV用户变电站32座，35kV变电站11座。 XX电网拥有220kV线路71条，线路长度为1317.656km；110kV线路180条， 线路长度为2049.581km；35kV架空线69条，线路长度为1020.615km。 （3）供用电现状 2018年XX市电网统调最大负荷为7154MW，统调供电量为344.6亿kWh。 2.1.1.2 城东变周边区域电力系统现状 城东110kV变电站站址位于远大一路与双杨路接口东北角,XX汽车东站公交停车场围墙内东南角处。附近13、成熟居民小区较多，经济发展潜力较大。截至2018 年底，该区域周边拥有220kV变电站3座（榔梨变、杨高变、黎托变），主变3台， 主变容量360MVA；110kV变电站4座（新安变、广电变、农大变、乐金变），主变6 台，主变容量422MVA；110kV主干线7条，分别为榔乐线、榔农合黎线、榔鹤杨线、榔新线、榔广线、榔鹤杨线、榔农合游黎线。城东变周边变电站基本情况 见下表。 表2.1-1 城东周边区域变电站基本情况表 变电站名称 电压等级（kV） 主变台数 主变容量（MVA） 2018 年同 时刻负荷 2018 年最 大负荷 2018 年最 大负载率 榔梨 220 2 360 202.1 32314、.2 89.78% 黎托 220 3 540 431.5 500.5 92.69% 杨高 220 3 600 294.5 330.6 55.10% 新安 110 2 81.5 59.3 74.4 91.29% 农大 110 2 100 40.2 54.2 54.20% 乐金 110 2 51.5 33.6 42.0 81.55% 广电 110 3 189 106.2 125.3 66.30% 2.1.2负荷预测 2.1.2.1XX电网负荷预测 根据最新的2019年XX地区电力市场分析预测春季报告,并结合XX地区和XX城区近年来负荷、用电量增长情况，XX地区和XX城区的负荷及电量 预测结果见表215、.1-2。 表2.1-2 XX地区和XX城区统调负荷、电量预测表 单位：MW、亿kWh、% 项目 实际 预测 2018 年2019 年2020 年 2021 年2022 年2025 年“十三五”年均 增速 “十四五”年 均增速XX地区 统调最 大负荷 7154.07800.0 8870.0 9826.2 10885.414800.0 9.50% 10.78%统调供 电量 344.6 385.0 437.5 479.9 526.5 696.0 13.34% 9.7% 城区 统调最 大负荷 3919.84295.0 4854.8 5374.3 5949.3 8072.3 6.51% 10.7% 统16、调供 电量 168.8 186.0 214.6 235.4 258.2 341.3 11.89% 9.7% 2.1.2.2城东变电站供区负荷预测 （1）变电站供电范围 拟建的城东110kV变电站站址位于远大一路与双杨路接口东北角,XX汽车东站公交停车场围墙内东南角处，主要供带负荷范围北至西龙路，西至浏阳河， 南至浏阳河，东至望龙路，供带面积约10km2，城东变的供带范围如下图所示。 图2.1-1 城东110kV变供电范围示意图 目前芙蓉区浏阳河以东周边片区负荷由新安110kV变电站和农大110kV变电站供带，该区域京港澳高速公路以西没有110kV变电站。新安110kV变电站负载率 为91.2917、%，已经重载运行，农大110kV变电站负载率为54.20%，主要供带农大周 边学校的负荷，随着未来负荷增长，新安110kV变电站和农大110kV变电站的供带 压力将持续增大。 （2）变电站供区负荷预测 1）供区内大用户报装情况 西侧靠近浏阳河观光带，环境优美，新增楼盘较多，新增负荷较快；东侧靠 近农大学校商圈，附近居民小区众多且发展较为成熟；向北承接星沙工业园部分 负荷，分担新安变运行压力，向南靠近XX南高铁商圈，发展潜力较大。根据该 区域大用户电力报装情况，隆平高科园、芙蓉区城投安置小区一期和湖南省旺德 府集团等项目都在城东供电区域内，大用户报装具体情况见表2.1-3。 2.1-3 城东变供18、区内大用户情况 单位：MVA 序号 大用户 报装容量 负荷性质 投产年 1 白竹坡路公交车充电站 1 工业 2019 年 2 XX普霞仓储有限公司 3 工业 2019 年 3 湖南师范大学张公岭校区 3 学校 2019 年 序号 大用户 报装容量 负荷性质 投产年 4 XX和捷实业有限公司和捷实业生产基地 1 工业 2019 年 5 张公岭消防站 1 商业 2019 年 6 新安小学 1 学校 2019 年 7 XX市长善垸污水处理厂二期 4 工业 2019 年 8 湖南银通科技有限公司 6 工业 2019 年 9 瑞祥陶瓷城充电站 3 房地产 2020 年 10 XX芙蓉新城置业有限公司芙蓉19、生态新城安 置小区一期 7 非工业 2020 年 11 特格尔医药集团股份有限公司 5 商业 2020 年 12 湖南省旺德府集团 13 房地产 2021 年 13 恒大江湾二期 6 工业 2021 年 14 东安建材市场 1 房地产 2021 年 15 东岸建材家居超市 5 商业 2022 年 16 XX芙蓉新城置业有限公司芙蓉生态新城安 置小区二期 5 非工业 2022 年 17 芙蓉区城投安置小区一期 14 房地产 2022 年 18 金茂集团 12 房地产 2024 年 19 芙蓉区城投安置小区二期 6 房地产 2024 年 20 隆平高科园 20 工业 2024 年 合计 117 220、）供区内现有基础负荷情况 目前城东变供电区域内负荷由周边变电站10kV出线供带，该区域内10kV配网 负荷情况见表2.1-4。 表2.1-4 城东变供区内10kV配电线路负荷情况 单位：A、MW 变电站名称 线路名称 2018 年统调最大负荷日线路负荷情况 同时电流 同时负荷 新安 110kV 变电站 西垅线 114.3 1.9 天园线 127.0 2.1 东岸回 245.2 4.0 望龙线 249.7 4.1 东岸回 274.7 4.5 丰泽线 141.7 2.3 负荷合计 19 根据城东变供区内10kV配网及负荷分布情况，待城东变投产后可转移9.5MW负荷作为城东变供区2018年的基础负荷21、。 3）城东变供区负荷预测 综合供区内大用户报装及现有基础负荷情况，考虑负荷的发展，城东变供区 内负荷预测见表2.1-5。预计2021年城东变电站需供带的最大负荷29.1MW，2025 年约50.1MW。 表2.1-5 城东变供区负荷预测表 单位：MW 年份 2018 2019 2020 2021 2022 2025 年均增长 大用户负荷 0.0 10 15 20 25 40 26.58% 自然负荷 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 13.3 5.10% 综合负荷 9.5 18.8 23.9 29.1 34.3 50.1 18.19% 2.1.3城东变周边相关电网规划 220kV22、层面：2021年，新建湖南XX农大220kV输变电工程、湖南XX鸭子铺220kV输变电工程、湖南XX东山220kV输变电工程；“十四五”期间，新建湖南 XX马王堆220kV输变电工程、湖南XX窑岭220kV输变电工程。 110kV层面：2019年，湖南XX新安110kV变电站1号主变扩建工程；2020年， 新建湖南XX花桥110kV输变电工程，扩建湖南XX光达110kV变电站2号主变扩 建工程；2021年，新建湖南XX城东110kV输变电工程；“十四五”期间，新建湖 南XX鸭子铺110kV输变电工程。 2.1.4芙蓉区浏阳河以东周边片区变电容量平衡 根据表2.1-2中的负荷预测结果，结合相关电23、网规划，针对芙蓉区浏阳河以 东周边片区的110kV变电容量平衡见表2.1-6。 图2.1-2 芙蓉区浏阳河以东周边片区范围划分示意图 表2.1-6 芙蓉区浏阳河以东周边片区110kV变电容量平衡表 单位：MW 项目 2018 年 2019 年 2020 年 2021 年 2022 年 2025 年 1、统调最大负荷 89.8 114.5 125.8 137.1 148.8 186.4 2、35kV 及以下统调 电源出力 0 0 0 0 0 0 3、220kV 用户变供 带负荷 0 0 0 0 0 0 4、110kV 用户变供 带负荷 0 0 0 0 0 0 5、220kV 公用 10kV 供带24、负荷 0 0 0 0 0 0 6、110kV 公用变下 网负荷 89.8 114.5 125.8 137.1 148.8 186.4 7、年初 110kV 公用 变电容量 181.5 181.5 213.0 213.0 293.0 293.0 8、110kV 新增容量 新安 63 63 城东 80 9、年末 110kV 公用 变电容量 181.5 213 213 293 293 356 10、年末 110kV 公用 变容载比 2.02 1.86 1.69 2.14 1.97 1.91 由上表可以看出，若2021年不实施城东110kV输变电工程，芙蓉区浏阳河以东周边片区110kV容载比仅1.5525、；2021年实施城东110kV输变电工程后，XX城区 110kV容载比可提升至2.14，基本可以满足该区域供带需求。 2.2工程建设必要性及建设时序 2.2.1 建设必要性 （1）满足供区内负荷增长需求，促进地方经济发展 拟建的城东110kV变电站站址位于远大一路与双杨路接口东北角,XX汽车东站公交停车场围墙内东南角处，主要供带负荷范围北至西龙路，西至浏阳河， 南至浏阳河，东至望龙路。城东变西侧靠近浏阳河观光带，环境优美，新增楼盘 较多，新增负荷较快；东侧靠近农大学校商圈，附近居民小区众多且发展较为成 熟；向北承接星沙工业园部分负荷，分担新安变运行压力，向南靠近XX南高铁 商圈，发展潜力较大。26、目前，芙蓉区浏阳河以东周边片区仅有2座110kV公用变电 站，即新安110kV变电站和农大110kV变电站，2018年新安变最大负载率为91.29%， 已经重载运行；农大110kV变电站负载率为54.20%，主要供带农大周边学校的负荷，随着未来负荷增长，新安110kV变电站和农大110kV变电站的供带压力将持续 增大。 2018年芙蓉区浏阳河以东周边片区已有负荷为89.8MW。城东站址附近的湖南 师范大学张公岭校区、XX普霞仓储有限公司、白竹坡路公交车充电站等大用户 将陆续投产。根据现有负荷增长情况及大用户报装情况，预测该区域负荷2020 年约125.8MW，2021年约137.1MW，届时已27、有的110kV变电站不能满足负荷供带需 求，需新增110kV变电容量。 （2）缓解周边110kV变电站供带压力 2018年新安110kV变电站负载率为91.29%，已经重载运行，2019年新安变主变增容，缓解其部分供带压力，随着未来负荷的增长，需要有新建的110kV变电 站分担其供带压力。 （3）缩短10kV供带半径，增强配网互联转供能力，提高供电可靠性 芙蓉区浏阳河以东周边片区负荷主要由新安110kV变电站和农大110kV变电站10kV配电网供带。新建城东110kV变电站可减小周边配电网供电半径，降低网 络损耗，增强配网互联转供能力，有效提高该区域电能质量和供电可靠性。 综上，为满足城东变供28、区内负荷增长需求，增强配网互联转供能力，提高供 电可靠性，建设城东110kV输变电工程是必要的。 2.2.2 建设时序 根据负荷预测，2021年城东变供区负荷约29.1MW，而周边变电站负载都较重，为满足负荷发展需要和增强配网互联转供能力，考虑农大220kV变电站投产时序 和城东变建设周期，建议城东110kV变电站于2021年建成投产。 2.3 主变压器选择 根据湖南电网规划主要技术原则，A类供电区：110kV变电站终期规模原则上采用4台63MVA；仅在站址面积受限的XX城区，经论证后可采用3台80MVA。 预测2021年城东变供区负荷约29.1MW，2025年负荷约50.1MW，城东变位于X29、X城 区，受站址因素影响，并结合周边网络和负荷发展情况，建议城东110kV变主变 容量选择80MVA变，本期上1台80MVA变压器。 远景年，该区域饱和负荷约247MW，远期该区域负荷由城东变和规划的望龙 变共同供带，城东变位于XX城区，受站址因素影响，综合考虑，建议城东远期规模为3台80MVA变压器。 2.4 接入系统方案 2.4.1 本期110kV接入系统方案 根据XX城区电网现状及将来的网络格局，结合本期城东110kV变电站地理位置、在系统中的地位及建设时序、建设规模等因素，拟定了2个110kV接入系统 方案如下： 方案一：新建城东110kV变农大220kV变双回110kV线路，新建架空30、线路20.63km，新建电缆线路22.73km。 方案二：新建城东110kV变T接榔梨220kV变新安110kV变110kV线路，新建电缆线路4km。新建城东110kV变T接农大220kV变韶光110kV变110kV线路，新建 电缆线路4km。 城东110kV变接入系统方案比较图见附图03。 2.4.2 本期110kV接入系统方案计算及分析 2.4.2.1 计算条件 （1）计算水平年 计算水平年为2021年。 （2）负荷水平、电源及网络 计算的电源、网络及负荷水平，参照了湖南省220kV电网滚动规划（2018版）、2019年XX地区电力市场分析预测春季报告中的内容，并结合目前的最 新情况加以适31、当的调整。 （3）潮流方式 按夏大、夏小、冬大、冬小潮流方式进行计算。 （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。 2.4.2.2 计算结果及分析 计算结果表明，在计算的所有运行方式下，潮流分布合理，电压水平符合规程要求。方案一的网损比方案二的网损低。 2.4.2.3 方案技术经济比较 经济比较指标见表2.4-1。 表2.4-1 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 电缆 ZC-YJLW03-Z32、 64/11600 300 万元/km 110kV 线路 新建 架空导线 LGJ-2300 165 万元/km 110kV 间隔 新建 110 万元/间隔 电能损失费 0.5 元/kW.h 经济使用年限 25 a t 3500 h 投资回收率 8 % 注：电缆仅考虑缆线造价，管道土建部分不考虑。 本期110kV方案综合经济比较见表2.4-2。 表2.4-2 本期110kV方案综合经济比较 单位：km，个，MW，万元 分类 方案一 方案二 规模 投资 规模 投资 一、本期一次投资 1961.95 2400 1)新建城东 110kV 变农 大 220kV 变双回 110kV 架 空线路 LGJ-233、300/20.63km 103.95 2)新建城东 110kV 变农 大 220kV 变双回 110kV 电缆线路 ZC-YJLW03-Z 64(1 1600/22.73km) 1638 3)新建城东 110kV 变 T 接 榔梨 220kV 变新安110kV 变 110kV 线路 ZC-YJLW03-Z 64(11600/24km) 1200 4)新建城东 110kV 变 T 接 农大 220kV 变韶光 110kV 变 110kV 线路 ZC-YJLW03-Z 64(11600/24km) 1200 5)110kV 间隔 2 220 0 0 二、本期一次投资相对值 0 438 三、有功网损34、相对值 1)2021 年 0.000 0.017 2)2025 年 0.000 0.039 分类 方案一 方案二 规模 投资 规模 投资 四、电能损失费用相对值（现值） 0 78 五、总费用现值相对值（现 值） 0 516 六、综合年费用相对值 0 48 城东110kV变接入系统方案综合技术经济比较结果见表2.4-3。 表2.4-3 110kV接入系统方案综合技术经济比较表 方 案 项 目 方案一 方案二 潮流分布 合理 合理 电压水平 合格 合格 网络结构 清晰 清晰 供电可靠性 高 高 调度运行管理 好 一般 实施难度 一般 较难 远景发展适应性 好 一般 一次投资相对值(万元) 0 4335、8 电能损失费用相对值（万元） 0 78 综合年费用相对值(万元) 0 48 经济性方面：本期一次投资方案一比方案二低，电能损失费方案一比方案二低，综合年费用方案一比方案二低。方案一经济性优势明显。 调度运行管理：方案一为双回路放射式结构，调度运行简单；方案二为“两一T”结构，受榔梨220kV变新安110kV变110kV线路已有的部分导线截面为 300mm2，传输容量受到限制，调度运行较复杂。 实施难度：方案一和方案二线路路径基本一致，但方案二需在远大路北侧， 新安变进站门口进行T接，施工难度较大，实施难度高于方案一。另外，方案二T 接线路实施过程中需停电，届时只有农大220kV变新安110k36、V变110kV线路供带 新安变2台主变，新安变存在失负荷的风险。 远景适应性：结合XX城区远景年网络发展目标，城东变远期形成农大220kV 变城东110kV变双回路放射式结构，方案一形成的网络方案与远景年规划网络 一致，远景适应性好于方案二。 2.4.2.4 方案推荐意见 方案一本期一次投资较少，综合经济性较好，城东变双回进农大变，网络结构清晰，供电可靠性高，远景适应性好，建议将方案一作为本期城东变110kV接入系统推荐方案。 2.4.3 10kV出线情况 根据XX供电公司提供资料及初步意向，城东110kV变电站远期10kV侧出线 45回，采用单母线分段接线；本期出线15回，采用单母线接线。 37、2.5 电气计算 2.5.1潮流计算 潮流计算情况见2.4.2节，2021年推荐方案正常运行方式下城东变周边线路潮流流向合理，线路“N-1”均可满足校核。 2.5.2短路计算 2.5.2.1计算条件 （1）计算水平年考虑2035年左右； （2）供电区域内220/110kV电磁环网按开环运行考虑； （3）变电站短路阻抗不含变电站本身阻抗； （4）短路计算阻抗值为标么值，其基准值为：Sj=100MVA ,Uj=Ucp。 2.5.2.2系统短路阻抗 2025年城东变110kV母线侧短路阻抗：正序：0.02346 零序：0.02584 2035年城东变110kV母线侧短路阻抗：正序：0.01819 零38、序：0.02084 2.6本期主变型式选择及无功配置 2.6.1主变型式选择及抽头 根据规程规定“直接向10kV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。 2.6.2无功补偿论证 根据电力系统电压和无功电力技术导则（试行）、电力系统无功补偿配置技术导则和电力系统电压质量和无功电力管理规定等相关规程规范要求， 110kV变电站无功补偿容量按照主变容量的15%30%配置，并满足变压器最大负荷时高压侧功率因数不低于0.95，以及“在系统轻负荷时，对110kV及以下的变 电站，当电39、缆线路较多且切除并联电容器组，仍出现向系统侧送无功功率时，应 在变电站中、低压母线上装设并联电抗器”。 2.6.2.1容性无功补偿 根据调相调压计算结果，考虑单台80MVA变压器满载时无功损耗约12Mvar，结合国网110kV变电站典型设计情况及目前XX地区变电站运行情况，建议变电 站本期及远期每台主变装设12Mvar容性无功补偿装置。 2.6.2.2感性无功补偿 城东变电站110kV出线线路为架空线路（20.63km）+电缆（22.73km），10kV出线基本均为电缆出线，在无功补偿计算中暂考虑城东变110kV出线和10kV 线路充电功率。 表2.6-1 110kV城东变电站出线线路充电功率40、表 电压等级 线路名称 导线型号 线路长度（km） 线路充电功率（Mvar） 110kV 城东变农大变110kV 架空线路 回 LGJ-2300 0.63 0.02 城东变农大变110kV 架空线路 回 LGJ-2300 0.63 0.02 城东变农大变110kV 电缆线路 回 ZC-YJLW03-Z 64/11600 2.73 2.43 城东变农大变110kV 电缆线路 回 ZC-YJLW03-Z 64/11600 2.73 2.43 110kV 小计 6.72 4.96 10kV 小计 162.5 2.12 合计 7.08 由上表计算可知，为了确保系统电压稳定，需要对城东110kV变本期线41、路产生充电功率一半考虑，充电功率约为3.54Mvar。考虑主变线路消耗的无功，无需 投入感性设备，结合国网110kV变电站典型设计及目前XX地区变电站运行情况， 建议本期及远期变电站主变不配置低压电抗器。 2.6.3调相调压计算 （1）计算条件及设备选择原则 1）计算水平年 计算水平年为2021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“十三五”主电网规划报告（2018 版）中的相关内容，并结合目前的最新情况加以适当的调整。 3）潮流方式 按夏大、夏小、冬大、冬小典型潮流方式进行考虑。 4）功率因数 计算负荷功率因数取0.95。 发电机组功率因数最低取0.85，火电42、机组功率因数最高取0.98，水电机组功率因数最高取1.00，原则上均不考虑进相运行，为调度运行留有裕度。 5）电压控制范围 500kV母线控制在500550kV之间。 发电厂及500kV变电所的220kV母线控制在220235.4kV之间，且偏差幅度不大于11kV。 220kV变电所的220kV母线控制在213.4235.4kV之间，且偏差幅度不大于11kV。 220kV变电所和110kV变电所的110kV母线控制在106.7117.7kV之间，且偏 差幅度不大于5.5kV。 6）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，还宜用完全 补偿主变满载时的无功损耗作为校验。 7）感性无功补43、偿容量选择除满足调压计算要求的最低容量外，还宜用完全 补偿本变电所110kV及以上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。 （2）计算结果 城东110kV变调相调压计算水平年选取2021年，调相调压计算结果如下表所示。在配合适当的无功补偿时，2021年城东110kV母线电压变动范围为114 114.9kV，10kV母线电压变动范围为10.310.4kV，均符合规程要求，其周边110kV 变电所母线电压亦符合要求。 表2.6-2 城东110kV变电站母线电压变动范围 年份 方式 主变抽头(kV) 110kV 母线 电压(kV) 10kV 母线电 压(kV) 10kV 侧无功 (Mv44、ar) 2021 年 夏大 11001.25%/10.5kV 114.4 10.4 6 夏小 11001.25%/10.5kV 114.7 10.4 0 冬大 11001.25%/10.5kV 114.0 10.3 6 冬小 11001.25%/10.5kV 114.9 10.4 0 2.7导体截面论证 考虑城东变电站站址位于XX城区，结合XX市电网现状及将来的网络格局，且变电站距离需要接入的220kV变电站较近，因此本站110kV线路考虑用架空 线路和电缆。 根据电网规划设计原则，本期城东变110kV新建线路导线截面选择需远、近 结合，一次建好。城东110kV变电站远期为3台80MVA主变，45、本期及远期均实际出 线2回，本期城东110kV变农大220kV变双回110kV线路。新建线路经济电流密度 选择建议按照1回110kV线路同时供带3台变压器考虑，取变压器负载率70%。按经 济电流密度进行计算，经济电流密度取1.15A/mm2(采用架空钢芯铝铰导线，最大 负荷利用小时数取30005000h)： S = P3 JUe cosf=380 70 0.9510000 03 1.15115 0.95= 733mm2根据以上计算，导线截面选择600mm2以上。 考虑到城东变供区远期负荷发展趋势，城东变远期为3台80MVA主变，N-1情况下，远期线路按照极限传输容量进行校验，取变压器负载率7046、%，则每回线路 极限情况下需输送容量约168MVA。根据电力系统设计手册，并考虑温度系数 影响，单回LGJ-2300导线持续极限输送容量达215MVA，可满足远期极限传输需 求。 城东变本远期形成农大220kV变城东110kV变双回路放射式结构，城东变远 期规模均为380MVA，主变负载率按70%考虑，线路N-1情况下，农大220kV变 城东110kV变110kV单回线路需供带168MVA负荷，但考虑到未来电网发展的不确定 性，所选电缆型号单回线路应能传输200MVA容量，从而能较好的满足网络近、远期潮流输送要求并为未来电网的发展留有裕度。 为未来负荷发展留有一定的裕度，建议本期城东变新建1147、0kV架空线路导线截面选择2300mm2，新建电缆输送能力不低于LGJ-2300导线输送能力。电缆 截面选型具体论证详见线路部分导线截面选择章节。 2.8系统对有关电气参数的要求 2.8.4主变压器参数 根据前述计算结果，以及国家电网公司标准化建设成果（35750kV输变电工程通用设计、通用设备）应用目录（2019年版）关于110kV变压器的相关规 范，对主变压器的参数选择如下： 主变压器额定抽头：11081.25%/10.5kV 调压方式：采取有载调压方式 容量比：80/80MVA 2.8.5系统短路电流 根据短路电流计算结果，城东10kV变电站110kV母线侧短路电流水平选取40kA。过度48、年份，城东10kV变电站110kV母线侧单相短路电流为20.7kA，三相短 路电流为21.4kA。 2.8.6无功补偿容量 建议本期装设12Mvar容性无功装置；远期按每台主变配置12Mvar容性无功装置考虑。 2.8.7电气主接线 城东变110kV本期出线2回，上1台80MVA变压器，远期出线4回，上3台80MVA变压器。结合本、远期变电站建设方案，建议本变电站110kV电气主接线本期及 远期均采用单母线分段接线；10kV电气主接线本期采用单母线接线，远期采用单 母分段接线。 2.8.8中性点接地方式 （1）主变压器110kV采用有效接地方式，运行时变压器中性点直接接地。 （2）10kV侧接49、地：经消弧线圈接地。 2.9电力系统一次部分结论及建议 为满足城东变供区内负荷增长需求，加强区域10kV配网结构，提高片区供电 可靠性，减轻周边站点的供带压力，本期建设城东110kV输变电工程是必要的。 根据城东变供区内负荷发展情况和变电容量平衡，并结合项目建设周期，建议城 东110kV变于2021年建成投产。 2.9.9变电站工程规模 （1）主变压器 本期主变容量：180MVA，远期380MVA 主变型式：三相两圈有载调压降压变压器 电压比：110/10.5kV （2）出线规模 1）110kV出线 本期：2回，至农大220kV变电站2回。 远期：4回，至农大220kV变电站2回，备用2回。 50、2）10kV出线 本期：15回（受城东变站址限制），远期：45回（受城东变站址限制）。 （3）无功补偿 建议本期装设12Mvar容性无功装置；远期按每台主变配置12Mvar容性无功装置考虑。 2.9.10 线路工程规模 新建城东110kV变农大220kV变双回110kV线路，新建架空线路20.63km，新建电缆线路22.73km。 3电力系统二次 3.1 系统继电保护 3.1.1一次系统概况 （1）推荐的接入系统方式： 城东110kV变本期新建城东110kV变电站农大220kV变电站双回110kV线路。如图所示： （2）推荐的建设规模 拟建城东110kV变 电站远期380MVA， 本期 18051、MVA，电压比110 8 1.25%/10.5kV。110kV远期出线4回，本期2回。10kV出线远期45回，本期15回。10kV无功补偿按每台变压器配置26000kvar，本期配置26000kvar，接地变本 期3台，远期3台。 （3）推荐的电气主接线方式及配电装置型式 110kV本期采用单母分段接线，远期采用单母分段接线。 10kV远期采用单母线六分段接线，本期采用单母线分段接线。 110kV配电装置型式采用户内GIS，10kV配电装置型式采用开关柜。 3.1.2 相关分系统保护现状和存在的问题 与本期工程110kV电压等级有关的变电站为农大220kV变。 农大220kV变电站：该站为正在52、设计阶段智能变电站，220kV远期规划出线6回，双母线单分段接线；现有220kV出线4回；110kV远期规划出线16回，双母线 接线；现有110kV出线5回，即广电至榔梨线路进农大形成至广电和榔梨线路各 1回，新安至板仓线路新安侧进农大形成至新安线路1回，农大T接板仓至盼盼 (玻电)线路1回，蝴蝶谷板仓线路由板仓改接至农大形成至蝴蝶谷1回。110kV 母线配置1套微机母差保护。110kV母联按单套配置专用的、具备瞬时和延时跳闸 功能的过电流保护，采用保护测控一体化装置。110kV部分配置有110kV故障录波 装置1套。 3.1.3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（11053、（66）智能变电站模块化建设（2015年版）、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）（2011年版）、Q/GDW 4412010智能变电站继电保护技术规范； Q/GDW 11612014线路保护及辅助装置标准化设计规范； Q/GDW 11752013变压器、高压并联电抗器和母线保护及辅助装置标准化设计规范文的要求， 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。 3.1.3.1 110kV系统保护 110kV保护宜采用远后备方式，采用保护测控一体化设备。 1) 1154、0kV每回线路配置1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。重要用户供电线路、环网运行线路、长度低于10km的线路、电缆 线路及电缆与架空混合线路、220kV变电站的110kV线路、单T接线路应配置具备 完整后备保护的光纤电流差动保护。 2）110 kV线路保护宜采用保护测控集成装置。 3）按断路器配置单套110kV母联（分段）、桥保护装置，具备瞬时和延时跳 闸功能的充电机过电流保护。110kV母联（分段）、桥保护宜采用保护测控集成装 置。 4）站内宜配置一套独立的110kV备自投装置。 5）110kV按需求配置母线保护，母差保护单套配置。 3.1.3.2 系统安全自动装置55、 安全稳定控制系统应按建立三道防线体系原则配置，并满足简单、实用、可靠、就地化的要求。 1) 110kV站配置低频低压减载装置，当系统电压或频率降低时，用于减10kV 负荷。 2) 配置故障录波装置和网络报文记录装置。装置应记录所有过程层GOOSE、 SV网络报文、站控层MMS报文，具备暂态录波分析功能与网络报文分析功能，分 析结果上传至站控层主机兼操作员工作站。 3.1.4系统继电保护配置方案 3.1.4.1 110kV线路保护 新建城东农大双回110kV线路，长约3.36km； 本期在每回线路两侧各配置光纤差动保护1套，采用专用光纤通道；城东侧 线路保护直接采样、直接跳闸，GOOSE、SV56、报文采用点对点方式传输，采用保护 测控集成装置，就地安装于GIS汇控柜内。农大变侧线路保护直接采样、直接跳 闸。两侧线路保护需配套。 3.1.4.2 110kV分段保护 110kV分段保护装设一套充电保护装置，作为向母线、主变充电及线路保护 进行向量检查时的保护。 合并单元智能终端集成装置单套配置。分段保护采用直接采样，直接跳闸方 式。跨间隔信息（母差保护动作远跳功能等）采用GOOSE（SV） 网络传输方式。 3.1.4.3 110kV备自投 配置一套独立的110kV备自投装置，保护具备直采直跳方式。 3.1.4.4 110kV母线保护 110kV母线配置1套母线保护，保护具备直采直跳方式。 57、3.1.4.5 故障录波及网络记录分析装置 为了便于了解故障时系统的运行情况，分析继电保护和安全自动装置在事故过程中的动作行为及事故原因，迅速判定线路故障点位置和故障性质，在本站配 置微机故障录波装置及网络分析记录装置。故障录波及网络分析记录装置应能满足智能变电站的要求。 全站配置1套110kV故障录波装置。 本站配置1套独立的网络报文记录分析装置，装置应记录所有过程层GOOS、 SV网络报文、站控层MMS报文，具备网络报文分析功能。网络报文记录单元单独 组网将信息上传给网络报文分析主机，网络报文分析主机将分析结果通过MMS接 口接入站控层主机。 3.1.5安全自动装置配置方案 3.1.5.158、 低周减载装置 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，110kV变的35kV或10kV出线单独配置带滑差闭锁功能和带dU/dt闭锁功能的集 中式微机型低频低压减载装置，当系统电压或频率降低时，用于减35kV或10kV 负荷。本站的低周减载装置单独组屏。 3.1.5.2 保护及故障信息管理系统子站 本站不配置独立的保护及故障信息管理子站系统，其功能由监控系统站控层主机实现，全站保护及故障信息由区数据通信网关机经调度数据网传送至各级 调控中心主站端。 3.1.6对通信通道的技术要求 城东农大2回110kV线路各配置了1套光纤电流差动保护，采用专用光纤通道（占用2芯、备59、用2芯）。 故障录波装置通过经调度数据网上传至调度。 3.1.7对相关专业的技术要求 3.1.6.1 对电流互感器及合并单元的要求 本站各电压等级电流互感器均采用常规互感器，电流互感器二次电流设计为5A。 保护共用电流互感器二次绕组，110kV保护装置使用P级二次绕组。绕组设置 如下： 主变：P（保护I）、P（保护II）、0.2S（测量）、0.2S（计量）、 110kV（除主变）：P（保护）、0.2S（测量、计量） 对于保护双重化配置的间隔，合并单元也双重化配置，两套保护的电流采样 值分别取自相互独立的合并单元。合并单元下放布置在智能汇控柜中，两套合并 单元分别接两组独立的电流互感器二次绕组。60、 3.1.7.2 对电压互感器及合并单元的要求 本站各电压等级电压互感器均采用常规互感器。 线路保护、母线保护共用电压互感器二次绕组，双重化的保护装置分别接入双重化的合并单元，双重化的合并单元接入电压互感器的不同二次绕组。绕组设 置如下： 110kV母线电压互感器：应提供3组Y形和一组开口三角形二次TV绕组。其中 一组0.5（3P）级和一组0.5（3P）级Y形绕组用于保护和测量，一组0.2级Y形绕 组用于计量，一组3P级开口三角形绕组用于保护。 线路电压互感器：每回110kV线路A相配置单相式电压互感器用于同期、重合 闸检同期、检无压。 对于保护双重化配置的间隔，合并单元也双重化配置，两套保护61、的电压采样 值分别取自相互独立的合并单元。 对于存在电压并列关系的母线电压合并单元，应接收至少2组电压互感器数 据，并支持向其他合并单元提供母线电压数据，根据需要提供电压并列功能。各 间隔合并单元所需母线电压量通过母线电压合并单元转发。 3.1.7.3 对断路器的要求 110kV断路器配一组跳闸线圈，一组合闸线圈。断路器跳、合闸闭锁、防跳 由断路器本体机构实现。 3.1.7.4 对合并单元、智能终端的技术要求 按照国网基建部关于发布依托工程设计新技术推广应用实施目录（2017年版）的通知【基建技术2017107】中推广应用类成果“智能组件装置整合 技术（SXYM-TBB1-01）”要求应用合并62、单元智能终端集成装置。 1) 智能终端不设置防跳功能，防跳功能由断路器本体实现。 2) 两套保护的电压(电流)采样值应分别取自相互独立的MU；每个MU输出两 路数字采样值由同一路通道进入一套保护装置。 3) 合并单元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，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。 4) 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。 5) 合并单元应能提供输出IEC61850-9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63、使用。 3.1.7.5 对网络及其设备的要求 1) 过程层GOOSE网络、站控层网络应完全独立配置。 2) 过程层GOOSE网络按电压等级分别组网。变压器保护接入不同电压等级 的过程层GOOSE网时，应采用相互独立的数据接口控制器。 3) 任两台智能电子设备之间的数据传输路由不超过4个交换机。传输各种 帧长数据时交换机固有时延应小于10s。 4) 根据间隔数量合理配置过程层交换机。每台交换机的光纤接入数量不超 过16对，并配备适量的备用端口。 3.2 调度自动化 3.2.1 现状及存在问题 XX地调调度自动化系统现为D5000系统，该系统具有多种通信规约，目前接 入 该 系 统 的 远 动 系64、 统 主 要 采 用 SC1801V.6.0 版、 CDT 、 IEC60870-5-101 、 IEC60870-5-104等规约与其通信。 主要完成数据采集和安全监控(SCADA)等功能。 3.2.2 远动系统 3.2.2.1 调度关系 根据本变电站的建设规模和在系统中的地位和作用，以及电网实行统一调度分级管理的原则，确定调度关系如下：该变电站由XX供电公司调度所调度。 3.2.2.2 运行管理 城东110kV变电站的管理由XX供电公司负责，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。 3.2.2.3 远动信息内容 根远动信息的采集按照QGDW 23165、-2008无人值守变电站及监控中心技术导则、调自Q/GDW 11021-2013变电站调控数据交互规范、Q/GDW 11398-2015变电站设备监控信息规范的要求，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。城东110kV变电站应向XX 地调传送所需的信息。 3.2.2.4 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，远动系统的配置结合变电站计算机监控系统统一考虑。站内的数据采集装置负责采集自动化系统及调控中心所需信 息，数据通信网关机负责汇总调度(调控)中心所需的信息。根据国调中心关于 印发变电站二次系统和设备有关技术研讨会纪要的通知(调66、自【2013】185号) 要求，远动系统配置如下： 区数据通信网关机兼图形网关机，直接采集站内数据，通过专用通道向调 度(调控)中心传送实时信息，同时接收调度(调控)中心的操作与控制命令；实现 远程浏览变电站全景信息、调度(调控)中心与站内监控系统图形和数据的实时交 换；区数据通信网关机兼图形网关机，双套配置，采用专用独立设备，无硬盘、 无风扇设计； 区数据通信网关机实现区数据向调度(调控)中心的数据传输，具备远方 查询和浏览功能；该数据通信网关机单套配置。 /区数据通信网关机实现与PMS、输变电设备状态监测等其他主站系统的 信息传输；该数据通信网关机单套配置。 3.2.2.5 远动通道 至X67、X地调远动通道：2路调度数据网（4Mbit/s）； 至XX地调备调远动通道：2路调度数据网（4Mbit/s）。 3.3 电能计量装置及电能量远方终端 3.3.1电能计量系统现状 XX地调现有电能量计量系统采用湖南省公司计量系统。目前接入该系统的规约为QGDW376.1-2009电力用户用电信息采集系统通信协议。 3.3.2电能计量装置及电能量远方终端配置 110kV及主变高、低压侧计量表采用支持DL/T 860标准的数字式电能表，按单表配置，电能表准确等级为有功0.5S级，无功2.0级。 10kV线路、电容器、所用变互感器采用常规0.2S级电流互感器、0.2级电压互感器，采用智能电能表，电能表68、准确等级为有功0.5S级，无功2.0级。 站用变压器低压侧采用常规电流、电压互感器，配置2块智能电能表。 110kV及主变低压侧电度表装在各电度表屏上，10kV电度表装设于开关柜上，站用变压器低压侧电度表装设在110kV电能表及电量采集柜上。 在本站配置1套地调电能量采集装置，用于采集非关口电能量信息。地区电能计量的信息通过专线拨号至地调电能计量用采系统。 3.3.3电能计量主站端接口要求 本工程考虑XX地区电能量计量系统接收城东110kV变电站相关电能计量信 息，主站端的接收设备和相应的软件及数据库调整工作。 3.4 调度数据通信网络接入设备 根据国调中心关于加强实时数据传输网络化的通知（调69、自201655号）、国网湖南省电力公司关于印发的通知（湘电公司调2017388号）要求，110kV变电站应分别接 入XX地调第一接入网和第二接入网。 本期配置2套调度数据网设备，远动数据通过4路4Mbit/s通道送至地调主调、 备调。每套调度数据网设备配置1台路由器和2台交换机（I区和II区），远动系统、 故障录波、保护及故障信息管理系统信息和数据均采用数据通信方式接入调度数 据网。 3.5 二次系统安全防护 本期工程按照电力监控系统安全防护规定(发改委14号令)的要求配置二 次系统安全防护设备。 1) 横向安全防护 安全区与区之间采用防火墙隔离措施，安全区与安全、区之间采用正/反向隔离装置实70、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。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，综合应用服务器与输变电设备状态监测和辅助设备进行通 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71、， 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、接入湖南省和XX地区电力调度数据网SPDnet时，应分别在区配置IP认证加密装置，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；安全区采用IP认证加密装置实现 区的纵向隔离。 3）网络安全监测 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20171084号要求，在变电站电力监控系统安全II区需部署1 台II型网络安全监测装置，采集变电站站控层、并网电厂涉网区域的服务器、工 72、作站、网络设备和安防设备自身感知的安全数据及网络安全事件，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。 3.6 系统通信 3.6.1 概述 根据一次系统接线方案，城东110kV变本期新建城东110kV变电站农大 220kV变电站双回110kV线路，单回线路截面按远期传输容量200MVA选择。本期城 东接入系统方案示意图如下图所示。 图3.6-1 本期城东接入系统方案示意图 农大（220kV变）城东110kV线路工程：起于农大220kV变电站（拟建），止于城东110kV变电站（拟建）。路径长度约3.36km，其中双回电缆约2.73km，双回 架空约0.73、63km。线路计划自城东变电站出线后，沿着远大路北侧人行道、绿地、 非机动车道由西向东埋设双回电缆，至长白路，向北改架空沿长白路东侧绿地， 至纬十路，向东沿纬十路南侧绿化带至农大220kV变电站南侧，改电缆过纬十路 接入农大变电站110kV电缆隧道。 根据本站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，其调度和管理关系按XX地调调度，XX供 电公司管理考虑。 3.6.2通信现状 目前，XX电力通信网的传输方式仅为光通信传输。阿尔卡特MSTP网络始建于2006年，主干传输速率为2.5Gbit/s，采用通道保护方式。XX地区电力光纤 通信网络已形成东74、西两个2.5Gb/s骨干环网，两环网在XX地调和220kV捞刀河 变通过2.5G光路互联；四县公司分别组成2.5G链，两点接入城区主干2.5G环；长沙公司中心站站内组成两个2.5G小环，供信息、自动化业务落地。其中西部环网 结构为地调芙蓉余家湾捞刀河威灵天顶延农艾家冲学士 桥地调、东部环网结构为地调树木岭黎托捞刀河沙坪鼎功 榔梨曹家坪星城林海红星浦沅地调。XX地区主干光纤通信网采 用阿尔卡特SDH设备、绵阳灵信PCM设备，网管系统中心均设在XX地调。 XX地区骨干传输网升级工程已立项，该项目于2017年3月进行了可研评审， 已下达评审意见和批复。按照XX公司“十三五”通信网发展规划，XX地区75、光 纤通信网络升级改造工程建成之后，新建地区网光纤通信站均按照接入该网络考 虑，根据XX公司反馈，XX地区骨干传输网升级工程预计2020年实施完成，暂 按该项目先于本工程投运考虑。 220kV农大变为待建220kV变电站，目前在初设阶段，预计投产时间在本工程 之前。根据农大变110kV接入系统方案，220kV农大变拟剖入110kV榔广线、110kV 新板线。农大220kV变配套通信工程拟在农大变新上地网10G平台SDH设备1套，农 大110kV线路送出配套通信工程中拟将广电新安、新安板仓的36芯ADSS光缆 随线路进农大变，并组织相关地网光纤通信电路。 3.6.3通道要求 根据相关规定，本站至76、调度中心的调度电话、远动信息传送应设立两个及以上不同路由的独立通道，以满足通信的接入可靠性要求。 本站作为调度数据网的接入层节点，以2个2Mbit/s通道接入地级调度数据网，作为本站至地调的远动、电能计量和故障录波等主备用通道。 至XX地调调度电话通道1路，行政电话通道2路。 至XX监控中心的智能辅助控制系统通道采用1路调度数据网通道。 至地调的数据通信网通道采用以太网FE通道。 线路保护：农大（220kV变）城东双回110kV线路各开设1路保护通道，采用专用光纤通道。 3.6.4需求分析及建设必要性 本工程建设可以解决城东变至XX地调各类信息传输需求，为远动、系统保护、电能计量、调度数据网及77、数据通信网等相关业务提供不同路由的主备用通道， 满足城东110kV变电站无人值班、生产管理等方面的系统通信需求。 本工程新建农大（220kV变）城东双回110kV线路，线路保护均考虑采用专 用光纤保护通道。随着继电保护业务光纤化改造的不断推进，光传输网对继电保 护业务承载支撑能力需求愈加明显。 综上所述，城东配套通信工程的建设对满足该地区系统通信需求是十分必要 的。 3.6.5系统通信方案 根据业务需求情况，本站建成后将有较多信息需传送至调度等站点。为解决本工程的通信需求，按照XX地区“十三五”通信网发展规划要求，本站通 信方式考虑采用光纤通信方式，需建设相关光纤通信电路接入XX地区电力通信 78、网络，以满足本站至调度端的各种通信通道的需求，配套通信工程的建设，不仅 可以满足本站的生产、调度、运行的相关要求，还可以进一步完善XX地区网通 信网架结构，并拓宽电力光纤通信覆盖面。 3.6.5.1 光缆建设方案 根据系统一次接线方案与线路路径方案，沿新建城东农大（220kV变）双回线路同路径新建2根36芯光缆，路径总长23.36km，其中架空段采用OPGW光缆， 路径长20.63km，光缆长20.693km；电缆段采用普通非金属阻燃光缆，路径 长22.73km，城东侧光缆长23.6km（含进站引入及余长），农大侧光缆长2 0.6km（含进站引入及余长），最终形成城东农大的两回36芯光缆路由。79、 本工程共新建OPGW光缆路径长度20.63km，光缆长20.693km，普通非金 属阻燃光缆路径长22.73km，光缆长度8.4km（含进站及余长）。以上光缆型式 均采用36芯（G.652D）。 本期光缆路由建设方案见光缆路由现状及本期建设方案图。 3.6.5.2 传输网络方案 1、系统制式及性能指标 本工程光纤通信电路采用SDH制式。 本工程光纤数字电路系统性能指标(包括误码性能指标、数字传输系统的抖 动和漂移性能)应符合YD/T 5095-2014及ITU-TG.826建议的内容和有关国家标 准、规程和规范。 2、组网方案 XX地网层光纤通信网络：利用新建光缆组织路由，组织城东农大（2280、0kV 变）622Mbit/s光纤通信电路，光口按1+1配置，城东变经农大220kV变接入XX 地网光纤通信网络至XX地调。 3、设备配置 本工程建设的光纤通信电路是XX地网光纤通信的一部分，因此SDH和PCM设备建议选用与XX地网一致的设备。 城东变配置XX地网光传输设备1套（10G平台），配置622Mbit/s光板2块（对 农大变）。农大220kV变现有地网SDH设备扩容622Mbit/s光接口板2块。 城东变配置XX地网PCM接入设备1套，XX地调现有PCM设备扩容接口板件。 本期光纤通信网络方案见地网光传输系统现状及本期建设方案图。 4、配线系统 城东变新上光纤配线架（ODF/96芯）81、1套，数音综合配线架（DDF/48系统+VDF/100回）1套。农大220kV变现有配线架新上12芯/ODF光配线模块8个。 3.6.5.3 数据通信网方案 XX电力通信网综合数据网设备由核心层、汇聚层和接入层组成。核心节点、汇聚节点、接入层之间采用以下传输方式：一种是由专用纤芯组成的1000M网或 100M网，一种是由传输设备提供的FE接口或2M接口。 根据XX地区数据通信网建设规划原则，城东变配置数据通信网接入设备1 套(含路由器1台、交换机1台)，采用以太网FE通道方式接入XX地区数据通信网。 数据通信网接入设备配置与XX地调接入型设备同类型，并可靠接入。 3.6.6通道组织安排 根据本82、站调度管理关系、电能计量、故障录波、智能辅助系统、系统保护和调度自动化等对通信通道的要求，通道组织预安排如下（可根据运行单位要求调 整）： （1）调度电话 调度电话专用通道 1路(地调) （2）调度数据网 调度数据网 22Mbit/s(地级调度数据网) 调度数据网 22Mbit/s(地级调度数据网) （3）远动 至地调主用 1路经地级调度数据网 至地调备用 1路经地级调度数据网 （4）电能计量 至地调主用 1路经数据通信网 至地调备用 1路经数据通信网 （5）故障录波 至地调主用 1路经地级调度数据网 至地调备用 1路经地级调度数据网 （6）行政电话 1路(进地调行政电话交换机) （7）智能辅83、助控制系统 至地调监控中心 42Mbit/s（经数据通信网） （8）数据通信网 至地调信息中心 FE通道 （9）线路保护 城东农大（220kV变）双回110kV线路保护采用专用光纤保护通道，由相应区段的光缆提供纤芯（需4芯，占用2芯备用2芯）。 本期线路保护通道方案见线路保护通道组织图。 3.6.7站内通信 3.6.7.1 电话交换系统 本站不设立单独的调度程控交换系统，变电站调度及行政电话经光纤通信网络将调度端交换机用户延长，作为生产调度和行政通信之用。 为满足未来XX地区IMS行政交换系统建设，本工程城东变配置IAD接入设备1套。 3.6.7.2 公网电话 本站开设1路公网电话，作为应急通84、信备用通道，就近接入当地电信公司。 3.6.7.3 通信电源 本站不设置单独的-48V通信电源，通信设备采用交直流一体化电源系统供 电，通信设备所需的-48V电源通过二次直流电源DC/DC转换模块实现。要求事故后通信设备不间断供电不少于4小时。一体化电源系统由电气二次专业统一考虑。 3.6.7.4 通信设备及环境监控 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。环境监控不单独设置，由变电站统一监控。 3.6.7.5 通信设备组屏及布置 根据变电站终期规模及电气屏位统一规划考虑，本期需光传输设备屏1块， 接入设备及数据通信网屏1块，配线设备屏2块，其余屏位远期预留85、。通信屏柜建 议采用2260mm600mm600mm，柜体颜色一致。 本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，机房、空调、接地系统等设施在变电工程中统一考虑，通 信设备接地应满足通信专业防雷接地标准要求。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，通信设备按功能分区相对集中布置，其中配线系 统靠近机房电缆出口。 3.6.8其它 本工程涉及到其它现有光纤通信站，新上设备与原有通信设备安装在同一机 房，与其它通信设备共用电源、空调、配线系统和接地系统等设施，已建站增加 子框或板件安装到现有设备机架上。本工程新上设备满足可靠运行和接入的相86、关 要求。 4 变电站站址选择 4.1 站址选择过程概述 经过与XX供电公司前期沟通，了解到本项目站址位于XX市芙蓉区汽车东站周边，因原规划站址不具备实施性。2018年2月5月，我公司多次至XX供电 公司以及站址收资，收集了城东周边电网规划、负荷情况、变电站规划站址及周 边地形图和路网规划图。经XX局及芙蓉区多次协调，本项目站址位于XX市芙 蓉区远大路与双杨路交汇处东北角，汽车东站公交基地东南角（已取得XX市交 通投资控股集团原则同意函件）。 根据系统规划，城东变电站主要是解决XX市城东片区日益增长的电力需 求，提高城东区域的电网结构稳定性。 根据城东变电站接入系统地理位置图，从XX市供电公司87、和XX市规划局收 集到的站址具体相关资料，城东110千伏变电站站址位于远大一路与双杨路接口 东北角,XX汽车东站公交停车场围墙内东南角处，距XX市规划电力专项规划 站址约100米。城东变电站站址位于主城区，根据XX市规划局控规图可以了解 到，站址周边地块均为城市规划用地，无法进行调整规划。因此，该工程站址无 比选站址，为唯一站址。 城东变电站站址位于XX汽车东站公交停车场围墙内东南角处，站址北侧及 西侧为公交停车场，东侧为汽车东站发车区，南侧为农业银行。站址东侧与汽车 东站之间有一条规划经三路。 公交停车场 公交停车场 发车区 农业银行 图4.1-1 城东变电站站址位置图 4.2 站址区域概况88、 城东变站址目前为汽车东站公交停车场区，场地为混凝土硬化地坪，平坡式 场地，站址自然地面高程为33.02m33.13m，高差约0.11m。场平标高根据站址 现有标高确定，场区已做防洪及内涝防护措施，不受洪水影响。 由于用地受限，经与地块所属单位XX市交通投资控股集团有限公司协商， 变电站不设围墙，用地红线范围内不含消防环形道路，由XX市交通投资控股集 团有限公司在紧邻变电站用地红线外设置变电站消防环形通道及本期主变运输 通道站区进站道路（已经取得交投集团承诺协议）。本期进站道路从站址西侧公 交场区道路引接。 根据现场踏勘、调查、收资，拟选站址范围内及附近地面及地下均无文物、 遗址、遗迹和化石群89、及压覆矿。站址范围内及周边无军事设施。站址位于汽车东 站公交停车场内，未占用生态红线及自然保护区范围。 拟建110kV城东变主体建筑距离东侧汽车东站厂房13.17米，距离东侧汽车东 站建筑楼54.78米，距离北侧建筑物44.14米，距离南侧建筑物18.24米。全户内 式的变电站一般为一、二级丙类生产厂房，按照建筑设计防火规范 GB 50016-2014（2018年版）厂房之间及与乙、丙、丁、戊类仓库、民用建筑等的 防火间距表（341），变电站距离站外厂房满足安全距离12米即可，变电站距 离站外民用建筑满足安全距离12米即可，由此可见，城东站内建筑满足规范要求。 城东110kV变电站 图4.2-90、1 城东站址现状图 4.3 站址的征地、拆迁赔偿情况 本工程按远期规模一次征地，站址需征地约2.883亩，站址北侧有1栋砖混房 屋、1栋钢板房需要拆除，站址东侧及南侧各有1栋钢板房需要拆除，建筑面积共 计870平方米（其中砖混房屋450平方米，板房500平方米）。 4.4 站址的出线条件 城东110kV变电站110千伏出线本期2回，远期4回，采用电缆进出线，变电站110kV电缆隧道向南出线。出线条件便利。 10kV出线本期15回，远期45回，采用电缆出线，变电站10kV电缆沟向南侧 和北侧出线。出线条件便利。 4.5 站址水文气象地质条件 4.5.1站址水文条件 XX属季风气候的中、北亚热带湿91、润气候，年平均降水量1361.6毫米，年平均温度为1618，最高温度达42，最低温度-5，XX平均每年有29.9 天最高气温超过35的酷暑天气。12月份气候最冷，时有降雪和冰冻。36 月份多雨，相对湿度大。78月份最热，时有阵雨。912月份温度渐降而趋于 寒冷，并有短期霜冻。在春冬两季，时有浓雾出现，雾期较多，延续时间较长。 主导风向NNW。XX地区最大冻土深度为0.10m。 拟建场地西延约3.3km，湘江自南向北流过，该河流段历史最高洪水位为 39.51m（2017年）（吴淞口高程）。XX水利枢纽已建成，常年水位为29.7m。 内涝： XX城东110kV变电站工程，站址区域为汽车东站公交停车92、场，已做防洪及内涝防护措施，且区内排水管网系统完善，不会被洪水淹没和发生内涝的可能。 如上述，评估区内的水文条件简单。 4.5.2站址水文地质条件 场地地下水主要为上层滞水及孔隙潜水。根据钻孔揭露，上层滞水主要赋存于人工填土层中，水量一般，主要补给方式为大气降水及地表水下渗补给，勘察 期间测得其初见水位埋深为 0.801.50m，稳定水位埋深为 0.500.80m；孔隙 潜水则赋存于圆砾层中，含水量较大，主要补给方式为周边河流侧向补给及大 气降水和上层滞水下渗补给，含水层贮水、透水性强，水量较丰富，勘察期间测 得其初见水位埋深为 4.905.10m，稳定水位埋深为 3.013.31m。场地内的93、地 下水水位受季节影响，丰水季节地下水位将上升，枯水季节将有一定的下降，变 化幅度约 1.002.00m。 根据当地工程经验及水腐、土腐试验结果可判断，场区地下水对混凝土结构、 钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性；土对混凝土结构、钢筋混凝土结构中钢筋具 微腐蚀性。 4.5.3站址工程地质条件 （1）区域地质构造 XX地处湘江和浏阳河交汇的河谷阶地，周围为地势较高的山丘，属于盆 地，习称之湘浏盆地，亦称XX盆地。湘浏盆地地貌的形成，是古代地质运动的 结果：首先经过雪峰运动和加里东运动，江南古陆地隆起，然后经过中生代三叠 纪的印支运动，湖南各地受到扭曲、断裂、褶皱等作用，东北西南走向排列的 山地、拗陷94、槽谷等地貌出现雏形，再经过中生代侏罗纪的燕山运动后，本地区地 层断裂拗陷逐渐演变为山间盆地。在后来的新构造运动中，发生了间歇性掀斜式 抬升运动，造成了湘浏盆地南高北低，并使盆地内河谷阶地形成梯级展布，至第 四纪初，出现冰期，丘岗崩塌，岩石碎屑堆积于河床之中，形成白沙井砾石层， 经过后来间冰期的湿热气候及长期的风化、淋沥作用，在砾石层上，覆盖着白斑 网纹红土。场区存在可能影响场地稳定性的断裂带如下所示： 图4.5-1 湖南省主要断裂分布图 1）常德衡山资兴断裂带：为走滑剪切断裂带，走向NW55o，延长约450km，活动时期为加里东期、印支期，见图一中18 号断裂带； 2）公田灰汤新宁断裂带：为韧95、性剪切带，走向NE35o，延长约480km， 宽度412 km，活动时期为加里东期、印支期、燕山期、喜马拉雅期，见图一中10 号断裂带； 3）长寿街双牌断裂带：逆冲、韧性剪切带，走向NE35o，延长约440km，宽度25km，活动时期为加里东期、印支期、燕山期、喜马拉雅期，见图一中11 号断裂带； 4）岳阳湘阴断裂带：为正断层，走向NE15o，延长约130km，活动时期为 燕山期、喜马拉雅期，见图一中15 号断裂带。 （2）地震地质 XX是个少震弱震区，根据历史地震记录，拟建站址所处区域历史上均无强震发生。根据国家地震局分析预报中心编制的中国地震震中分布图(1： 6000000)，可知地震的活96、动特点：强度小、频率低，活动点分散，对站址影响甚 微。 根据中国地震动参数区划图（GB 18306-2015）、建筑抗震设计规范（GB 50011-2010）（以下简称抗规），结合区域地质资料，站址周边不存在微 弱全新世活动断裂，区域构造相对稳定，抗震设防烈度为6度，地震动峰值加速 度0.05g，设计地震分组为第一组。 根据本次勘察结果，场地不存在可能液化地层，可不考虑地震液化的影响， 场地属抗震一般地段。 场地类别划分： 根场地整平后，全场地均位于挖方区，所有地段硬塑粉质粘土裸露，根据抗规第4.1.3条规定及当地经验估计各层土的剪切波速，场地整平后各土层 估计剪切波速Si(m/s)如下表4.97、5-1： 表4.5-1 各土层估计剪切波速 地层 名称 类型 各土层厚度di（m） 平均值 剪切波Si(m/s) 估计值 1 人工填土 软弱土 1.32 120 2 粉质黏土 中软土 3.68 200 3 圆砾 中硬土 4.14 280 4 强风化泥质 粉砂岩 中硬土 1.32 450 场地等效剪切波速为222m/s，场地土类型为中软土；场地覆盖层厚度大于20m，依据抗规第4.1.6条判定场地类别为类，特征周期值为0.35s。 （3）矿产地质 据现场勘探、调查，拟建场地范围内及附近无可供开采的工业矿藏，不压矿。 （4）文物、遗址、遗迹及化石群 根据现场勘探、调查，站址范围内及附近地面均无文物、98、遗址、遗迹和化石群，根据钻探未见地下有文物、遗址、遗迹和化石群。 （5）场地岩土工程条件 1）地形地貌 变电站站址位于XX市芙蓉区远大路与双杨路东北角，原始地貌汽车东站公 交基地。勘察期间，站址自然地面高程为33.00，场地平整无高差。 2) 地层岩性 根根据现场勘察情况，结合搜集到区域地质资料、邻近已有建筑工程经验综合分析，现自上而下分述如下： ml人工填土（Q4 ）：褐黄、褐灰色，稍湿，松散，组成物主要为黏性土及建筑垃圾，未完成自重固结，层厚1.11.6m，此层在各钻孔均有遇见。 4冲洪积粉质黏土（Q al+pl）：褐黄色，稍湿，可塑，夹灰白色条纹。捻面稍光滑，干强度及韧性中等，摇震反应无99、。层厚3.34.0m，此层在各钻孔均有遇 见。 al+pl冲洪积粉质黏土（Q4）圆砾：褐黄、灰白色，湿饱和，中密状态，磨圆度较好，呈圆形亚圆形，主要成分为石英质和硅质。粒径一般为220mm。 充填物为中粗砂及黏性土，黏性土含量约10%15%。层厚4.14.20m不等，此层 在各钻孔均有遇见。 第三系（E）强风化泥质粉砂岩（3）：褐红色，主要矿物成份为石英、 粘土矿物等，大部分矿物风化变质，粉细粒结构，薄中层状构造，泥质胶结， 风化裂隙发育一般。岩石的坚硬程度为极软岩，岩体的完整程度为较破碎，岩体 的基本质量等级为级。层厚1.31.4m，此层在各钻孔均有遇见。 第三系（E）中风化（2）泥质粉砂岩100、：褐红色，主要矿物为石英、粘土 矿物等，部分矿物己风化变质，粉细粒结构，中厚层状构造，泥质胶结。风化 裂隙稍发育，岩石的坚硬程度为极软岩，岩体的完整程度为较完整，岩体的基本质量等级为级。揭露厚度2.84.9m，未揭穿。 3)不良地质作用 拟建站址周边未发现崩塌、滑坡、泥石流、地面沉陷等影响场地稳定性的其他不良地质作用，场地内无埋藏的孤石、防空洞、河道、墓穴等。 综上所述，所址位于构造稳定区域，属抗震一般地段，无其他不良地质作用，适宜本变电所的建设。 （6）岩土工程地质条件评价 根根据现场勘察情况结合附近已有建筑相关经验，站址内各土层力学性质分析如下： 人工填土层：遍布整个场地，力学性能差，未经101、处理不能作为基础持力 层； 粉质黏土：可塑，力学性能中等偏低，可作为拟建建（构）筑物持力层； 圆砾：稍密中密，物理力学性质较好，厚度较大，为场地稳定地层， 可作为拟建建（构）筑物桩端持力层。 强风化泥质粉砂岩：遍布整个场地，厚度薄，强度高，变形小，可作为 拟建建（构）筑物良好的基础持力层。； 中风化泥质粉砂岩：遍布整个场地，层位稳定，层厚大，强度高，变形 小，是拟建建（构）筑物良好的基础持力层。 根据变电站岩土工程勘测技术规程（DL/T 5170-2015）、建筑地基基础 设计规范（GB50007-2011），结合邻近已有建筑工程经验，场地内各岩土层承载 力特征值等力学指标评价见表4.5-2：102、 表4.5-2 各岩土层物理力学指标 指标名称 地层名称 天然重度 （kN/m3） 承载力 特征值 ak (kPa) 快剪（标准值） 凝聚力 c (kPa) 内摩擦角（度） 人工填土 18.2 10 8 粉质黏土 19.3 160 20 18 圆砾 19.6 260 0 30 强风化泥质粉砂岩 20.5 400 35 30 指标名称 地层名称 天然重度 （kN/m3） 承载力 特征值 ak (kPa) 快剪（标准值） 凝聚力 c (kPa) 内摩擦角（度） 中风化泥质 粉砂岩 21.2 1000 根据建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）相关经验数值，结合已有建筑工程经验，各地层有关桩基设计103、参数指标推荐值见表4.5-3： 表4.5-3 桩基设计参数指标推荐值 指标名称 地层名称 桩 基 钻、挖孔灌注桩 桩极限端阻力标准值qsik（kPa) 桩的极限侧阻力标准 值qpk(kPa) 粉质粘土 65 圆砾 1800 140 强风化泥质粉砂岩 2000 160 中风化泥质粉砂岩 4200 4.6 站区场地标高及土石方情况 根据收资内容、站址地形特点、结合公交场区建设的要求，公交场区 现状场地标高为33.13m，站址南侧远大路现状场地标高为33.00m，站址东 侧规划经三路与远大路接口标高为33.00m，按0.12%向北放坡。初步确定 站区场地设计标高与公交场区标高保持一致定为33.13m104、。站址区域为汽车 东站公交停车场，已做防洪及内涝防护措施，不受洪水影响。场地土石方量挖方约5200m3，填方约1500m3，外运余土3700m3，运距10公里。4.7 进站道路和交通运输 4.7.1进站道路 变电站无需新修进所路，直接利用公交停车场区内道路引入变电站。大件设备可根据实际情况选择公路或者火车公路联运方案，大件运输方便。 4.7.2主变大件交通运输 （1）交通运输条件概述 主变可采用铁路和公路联运方案。主变出厂后可经铁路运抵XX市火车货运站后转公路运输，经市内交通，运抵到现场。沿途公路及桥梁均满足主变运输设 计要求，公路段沿途无影响大件运输的桥梁、涵洞、空中障碍等情况存在，满足 运105、输主变要求。 （2）主变运输参数 主变压器参数：运输重量为70t；主变运输外形尺寸为7.4m5.9m5.7m（长宽高）；台数：1台。 4.8 站用电源 城东变电站站址位于远大路与双杨路交界的东北角，经现场查勘，施工电源 由110kV农大变电站363间隔10kV农学线经皇后道4#开关站305开关电缆引接，电 缆采用ZR-YJV22-8.715-3240型号，长度约800米，施工完毕后改为永久站用 电源。 4.9 站址环境 1）站址地区环境现状 站址位于城区，属于规划用地，地形较起伏较小，附近无工业污染源。 2）环境质量现状 站址位于城区，附近无工业污染源，整体环境质量比较好。 3）水土保持现状 106、结合本工程建设的特点，因地制宜地采取不同的治理措施。站址区域内的开挖面及时平整，建筑垃圾等弃土清运到当地有关部门指定地点；站址内场地采用 混凝土地坪。 4.10通信干扰 在设计中尽量选用电磁辐射水平低的设备及附件。对产生大功率的电磁振荡设备采取必要的屏蔽及设备的孔、口、门缝的连接缝密封措施。 变电站产生的无线电频率一般在30MHz以下，不会对周边通信设施产生不利影响。 4.11施工条件 站址的施工场地可直接在场区内进行布置，施工场地的布置较为便利，站址 施工场地道路可直接利用公交场区现有混凝土道路。施工水源考虑引接自来水， 同时作为将来变电站生产生活用水。站址位于XX市主城区内，施工电源可从附107、 近10kV线路引接。施工通讯可由当地电信部门提供。 4.12签署协议情况 目前开展协议的情况如下： （1）已经取得XX市芙蓉区政府回复意见：对站址选择无意见。 （2）已经取得XX市城乡规划局芙蓉区分局的回复意见：“原则同意该站址 方案，需到市局办理控规调整手续”。 （3）已取得XX市国土资源局芙蓉区分局的反馈意见单：“原则同意该站址 方案，对城东变电站选址无意见”。 （4）已经取得XX交通投资控股集团有限公司的回复意见：“原则同意该站 址方案，请妥善安置好湖南巴士126、130车队调度用房、湖南巴士油漆车间及出 租车公司车队办公用房”。 （5）已经取得XX市环保局、XX市交通局、芙蓉区农业农108、村局、芙蓉区 文物管理所、芙蓉区应急管理局对站址选址无反对意见的复函。 4.13站址方案技术经济条件 表4.13-1 站址方案技术经济条件 序号 分析项目 城东站址 1 地理位置 变电站规划站址位于远大一路与双杨路接口东北角,XX汽车东站公交停车场围墙内东南角处，紧邻道 路，生产运行条件好。 2 系统位置 站址靠近网络中心 3 进出线走廊 110kV南向出线，站址位于远大一路与双杨路接口东北角，变电站110kV电缆隧道向南出线，出线条件便 利。 序号 分析项目 城东站址 4 施工电源 施工电源由110kV农大B变电站363间隔10kV农学线经皇 后 道 4# 开 关 站 305 开 关 电 缆109、 引 接 ， 电 缆 采 用 ZR-YJV22-8.715-3240型号，长度约800米。 5 网络工程 110kV线路：23.31km（双回路架空约0.61km，双回路电缆路径约2.7km） 6 地形地貌 站址目前为汽车东站公交停车场区，场地为混凝土硬化地坪，平坡式场地，站址自然地面高程为 33.02m33.13m，高差约0.11m。根据收资内容、站 址地形特点、结合公交场区建设的要求，公交场区现 状场地标高为33.13m，初步确定站区场地设计标高与 公交场区标高保持一致定为33.13m。站址区域为汽车 东站公交停车场，已做防洪及内涝防护措施，不受洪 水影响。 7 地质水文 所址区域内未发现110、崩塌、滑坡、泥石流等影响场地稳定性的不良地质作用；场地周边无活动断裂带通 过；场地内无埋藏的墓穴、孤石、防空洞等。 站址位于构造稳定区域，属抗震一般地段，无其 他不良地质作用，适宜本变电所的建设。 8 征地拆迁土石 本工程按远期规模一次征地，站址需征地约2.883亩，站址北侧有1栋砖混房屋、1栋钢板房需要 拆除，站址东侧及南侧各有1栋钢板房需要拆除，建 筑面积共计870平方米（其中砖混房屋450平方米，板 房500平方米）。 场地土石方量挖方约5200m3，填方约1500m3，外 运余土3700m3，运距10公里。 9 进站道路与大件运输 变电站无需新修进所路，直接利用公交停车场区内道路引入变111、电站。大件设备可根据实际情况选择公 路或者火车公路联运方案，大件运输方便。 序号 分析项目 城东站址 10 给排水 给水采用自来水引接。 排水可排入远大一路的市政排水管网。 11 对通信设施影响 无 12 运行管理、生活条件 好 13 环境情况 良好 14 施工条件 良好 4.14站址方案结论 城东站址位于XX汽车东站公交停车场区内，周边环境良好，施工条件便利，运行管理、生活条件等较良好。综合分析后，城东站址整体方面均满足建站要求。 5变电站工程设想 5.1变电站规模 变电站为110kV、10kV两级电压，设计规模如表5.1-1： 表5.1-1 工程规模 项目 终期规模 本期规模 主变压器 3112、80MVA 180MVA 110kV出线 4回 2回 （至农大220kV变电站2回） 10kV出线 45回 16回(33S出线柜本期作为#1接地变柜，远期改为33S出线柜）（30S 出线柜作为#2站用变外接电源 柜）。 容性无功补偿 326Mvar 126Mvar 5.2电气主接线 本设计参照国网湖南省电力有限公司35220kV变电站模块化建设通用设计实施方案（2018版）110-A2-5方案，并根据工程实际情况进行调整。 本期110kV出线2回，远期4回，主变回路3回。根据35110kV变电站设计规范GB 50059-2011“在满足变电站运行要求的前提下，变电站高压侧宜采用断 路器较少或不113、设断路器的接线。35110kV电气接线宜采用桥形、扩大内桥、线路 变压器组或线路分支接线、单母线或单母线分段接线。610kV负荷侧宜采用单母 线分段。” 本工程本期110kV出线2回，主变进线1回，远期110kV出线4回，主变进线3 回；元件数量较多，为满足供电可靠性，建议110kV本期及远期均采用单母线分 段接线。10kV建议本期采用单母线接线，远期采用单母线三分段六分支环形接线。 5.3主变压器接入方式 110kV配电装置进线采用3(YJLWO3-64/110-1630)电力电缆与变压器相 连接，10kV配电装置采用半绝缘铜管母6300A与变压器低压侧相连接。 5.4中性点接地方式 本站主114、变压器110kV中性点采用变压器中性点经隔离开关直接接地方式，运行时变压器中性点可选择不接地或直接接地。 本站10kV 终期出线45回，采用单母线三分段六分支环形接线。本站每台主 变10kV侧供带15回出线，根据系统接入方案及周边负荷情况，每1回出线供电半 径按3千米电缆，截面按300mm2计算，算得电容电流为104.4A。考虑变电站附加 电容电流值，则Ic=113A。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由电缆线路构成的6kV20kV系统，当单相接地故障电 容电流不大于10A时，可采用中性点不接地方式；当大于10A又需在接地故障条件 下运行115、时，宜采用中性点谐振接地方式”。因此，本站10kV侧可采用经消弧线圈 接地方式。 5.5短路电流计算及主要电气设备及导体选择 5.5.1 短路电流计算结果 本工程短路电流计算按系统提供的远景水平年，短路阻抗标幺值，其基准值 为：Sj=100MVA，Uj=Ujp。 主变压器短路阻抗值：Uk%=17,系统阻抗正序值为： 0.041 ，零序值为：0.025。 其计算结果如下： 110kV母线短路电流：”=27.48kA（三相） ”=28.57kA（单相） 10kV母线短路电流：”=23.84kA（三相分列运行） 根据系统短路电流计算结果结合通用设备短路选型，城东变电站110kV短路电流水平选择40k116、A，10kV短路电流水平选择31.5kA。 5.5.2 设备选择 （1）选择原则和依据 表5.5-1 一般技术条件 标 称 电 压 最高运行电压 高 压 110kV 高 压 126kV 低 压 10kV 低 压 12kV a) 额定频率：50Hz。 b) 设备额定电流：大于等于回路持续工作电流。 c) 导体长期允许载流量：大于等于导体回路持续工作电流。 d) 短路水平 2) 噪声允许水平 受噪声影响人的居住或工作建筑物1m处的噪声白天65dB(A)，晚上不大于55dB(A)。 3) 设备的机械强度 电气设备的总荷载为： 长期作用荷载=设备端子实际拉力+设备最大风荷载+设备自重(矢量之和)。 短117、时作用荷载=设备端子实际拉力+设备最大风荷载25%+设备地震力设备自重(矢量之和)。 要求在长期作用和短时作用状态下电气设备的总荷载对设备的破坏强度分别满足2.5(长期)和1.67(短时)的安全系数。 屋外配电装置的套管、绝缘子根据气象条件和不同受力状态进行计算，其安全系数不小于下表所列数值。 表5.5-2 绝缘子的安全系数 类 别 荷载长期作用时 荷载短期作用时 套管、支柱绝缘子 2.5 1.67 悬垂绝缘子及其金具 4 2.5 软导体 4 2.5 硬导体 2.0 1.67 （2）主要设备选择 根据湖南省污区分布图及现场考察，本变电站位于d级污秽区，且采用全户 内布置，设备防污等级选择为d级118、。中性点直接接地系统的户内设备按外绝缘爬 电比距4.34cm/kV（按最高相压计算）考虑，中性点非直接接地系统的户外设 备按外绝缘爬电比距5.37cm/kV（按最高相电压计算）考虑；开关柜内设备按 瓷质外绝缘爬电比距3.47cm/kV（按最高相电压计算）选择。设备的选择参考 了35750kV输变电工程通用设计、通用设备应用目录（2019年版）和ERP标 准设备的相关要求。 1）主变压器 本期工程装设一台主变，选用三相自然油循环自冷双绕组有载调压分体变压 器，暂定型号为SZ口-80000/110。变压器参数选择见表5.5-3。 表5.5-3 主变压器参数选择结果表 项目 参数 型式 三相双绕组，119、油浸式有载调压 容量 80/80MVA 额定电压 11081.25%/10.5kV 接线组别 YNd11 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 100/5A，5P30/5P30 外绝缘爬电距离不小于1813mm 2）110kV电气设备选择 110kV主要设备采用户内GIS设备。按照短路电流水平，110kV设备额定开断 电流为40kA，动稳定电流峰值100kA。 110kV主要设备选择结果见表5.5-4。 表5.5-4 110kV主要设备选择结果表 设备名称 型式及主要参数 110kVGIS 组合 电器 SF6断路器 126kV，3150A，40kA120、 隔离开关 126kV，3150A，40kA/3S 接地开关 126kV，40kA/3S 电流互感器 出线：126kV，800-1500/5A， 5P30/0.2S，10VA 进线：126kV， 600-1200/5A，5P30/5P30/0.2S/0.2S，10VA 电压互感器 110 0.1 0.1 0.1 / / / /0.1kV母线：126kV，3333， 0.2/0.5(3P)/0.5(3P)/6P，10/10/10/10VA 110 / 0.1 / kV线路：33，0.5（3P），10VA 避雷器 102/266 主母线 126kV，3150A 3）10kV 电气设备选择 10kV121、开关柜选用户内金属铠装移开式开关柜，容性无功补偿装置选用户内框 架式成套设备，接地变及消弧线圈装置选用户内干式成套设备。 按照短路电流水平，10kV开关柜额定开断电流为31.5kA，动稳定电流峰值为80kA。 本站10kV 终期出线45回，采用单母线三分段六分支接线。本站每台主变10kV 侧供带15回出线，根据系统接入方案及周边负荷情况，每1回出线供电半径按3 千米电缆，截面按300mm2计算，算得电容电流为97.44A。考虑变电站附加电容电 流值，则Ic=113A。计算得消弧线圈容量为925kVA。 远期每台主变设置一组消弧线圈成套装置，分别设置在Ib、IIb、IIIb段母 线。本期新上#1122、#3消弧线圈接地变成套装置，装设在IIIa及IIIb段母线，远期 将IIIa段母线上的#1消弧线圈接地变成套装置改接至Ib段母线。 本站接地成套装置兼做站用变，根据计算（详见站用电章节），站用变容量 不小于100kVA。参考国网招标标准设备及技术参数，其接地变容量建议选择为 1200kVA。 10kV主要设备选择结果见表5.5-5。 表5.5-5 10kV主要设备选择结果表 设备名称 型式及主要参数 备注 并联电容器成套装置 装配式，11kV，6000/334kvar 2组 干式铁芯串联电抗器,11/ 3 kV,Uk=5%，300kvar 2台 接地变及消弧线圈成 套装置 10kV户内组合柜123、式，接地变容量：1200kVA，消弧线 圈：1000kVA，站用变200kVA 1组 接地变及消弧线圈成 套装置 10kV户内组合柜式，接地变容量：1000kVA，消弧线 圈：1000kVA 1组 干式站用变 10kV户内组合柜式，站用变200kVA 1组 开 关 柜 进线柜 断路器：12kV，4000A，40kA/4S；电流互感器：4000/5A，5P10/5P10/0.2S/0.2S；避雷器： YH5WZ-17/45 2面 分段隔离柜 12kV，4000A 2面 电容器柜 断路器：12kV，1250A，31.5kA/4S；电流互感器：2300/5A，5P30/0.5/0.2S；避雷器：YH124、5WZ-17/45；接地开关：1250A；零序CT：LXK-120 2面 接地变柜 断路器：12kV，1250A，31.5kA/4S；电流互感器：600/5A（全抽头200/5A），5P30/0.5/0.2S；避雷器： YH5WZ-17/45；接地开关：1250A；零序CT：LXK- 120 3面（其中#1接 地变柜远期改 为33S出线柜,） 馈线柜 断路器：12kV，1250A，31.5kA/4S；电流互感器：215面（其中30S设备名称 型式及主要参数 备注 300/5A，5P30/0.5/0.2S；避雷器：YH5WZ-17/45；接地开关：1250A；零序CT：LXK-120 出线柜作为125、#2站用电源接入 柜） 母线设备柜 电压互感器：干式，(10/3)/ (0.1/3)/(0.1/3)/ (0.1/3)/ (0.1/3) 0.2/0.5/ 3P/6P；避雷器：YH5WZ-17/45；熔断器：0.5A 3面 5.5.3 导体选择 屋外配电装置的导体、金具根据气象条件和不同受力状态进行计算，其安全系数不小于表5.5-6所列数值。 表5.5-6 导体的安全系数 类 别 载荷长期作用时 载荷短期作用时 软导线 4 2.5 硬导体 2.0 1.67 注：硬导体的安全系数对应于破坏应力，若对应于屈服点应力，则安全系数全别为1.6和1.4。 110kV侧进出线均采用电缆，10kV侧进线采用126、半绝缘铜管母6300A。规划远景110kV母线最大穿越功率为400MVA。导体选择的原则为： a、母线的载流量按最大穿越功率考虑，按发热条件校验。 b、母联回路按最大一个电源元件的电流考虑。 c、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。 d、出线回路的导体截面按不小于送电线路的截面考虑。 e、主变压器进线载流量按额定容量计算，低压侧母线载流量按主变压器低压侧最大负荷计算，高压侧按经济电流密度选择。 表5.5-7 各级电压导体选择表 电压 回路名称 回路 工作 电流（A） 选用导体 导体截面选择 的控制条件 根数型号 载流量（A） 电压 回路名称 回路 工作 电流（A） 选用导127、体 导体截面选择 的控制条件 根数型号 载流量（A） 110kV 110kV母线 2204 / 3150 由长期允许电 流控制 110kV分段回路 2204 / 3150 由长期允许电 流控制 110kV进线回路 440.8 3（YJLW03-110-1630） 617 由长期允许电 流控制 110kV出线回路 / / 由长期允许电 流控制 10kV 10kV进线 4845 半绝缘铜管母6300A 6300 由长期允许电 流控制 10kV电容器回路 428 YJV22-3300 470 由长期允许电 流和热稳定最 小截面控制 10kV母线 2887 3（TMY125x10） 4115 由长期允128、许电 流控制 10kV接地变回路 66 YJV22-3120 259 由长期允许电 流和热稳定最 小截面控制 5.6 绝缘配合及过电压保护 电气设备的绝缘配合，参照国家标准GB11032-2000交流无间隙金属氧化物 避雷器、国家标准 GB/T50064-2014交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设 计规范确定的原则进行选择。 （1）避雷器的配置 为防止线路雷电侵入波对主变压器和其它电器设备的危害，在110kV出线侧装设氧化锌避雷器。根据交流电气装置的过电压保护和绝缘配合要求，“当 变压器高低压侧接线方式不同时，低压侧宜装设操作过电压保护水平较低的避雷 器”。因此在主变10kV进线侧装设符合要129、求的氧化锌避雷器，10kV并联电容器装 设氧化锌避雷器以防止操作过电压，10kV出线装设氧化锌避雷器以防止雷电入侵 波。 主变压器10kV进线侧、10kV并联电容器、10kV出线侧均装一组YH5WZ-17/45 型避雷器。 主变中性点高压侧装设YH1.5W-73/173型避雷器。 （2）绝缘配合 1）110kV电气设备的绝缘配合 110kV氧化锌避雷器按通用设备选型，作为110kV绝缘配合的基准，其主要技 术参数见表5.6-1： 表5.6-1 110kV氧化锌避雷器主要技术参数表 参数 系统标称电压（kV，有效值避雷器额定电压）（kV，有效值） 避雷器持续 运行电压 （kV，有效值） 雷电冲击130、 10kA残压 （kV，有效值）陡波冲击 10kA残压 （kV，有效值） 数值 110 102 79.6 266 297 110kV系统以雷电过电压决定设备的绝缘水平，在此条件下一般都能耐受操作过电压的作用。所以，在绝缘配合中不考虑操作波试验电压的配合。雷电冲击 的配合，以雷电冲击10kA残压为基准，配合系数取1.4。 110kV电气设备的绝缘水平见表5.6-2，经核算满足配合要求。 表5.6-2 110kV电气设备的绝缘水平 设备名称 设备耐受电压值 雷电冲击耐压（kV，峰值） 1min工频耐压（kV，有效值） 全波 截波 内绝缘 外绝缘 内绝缘 外绝缘 主变压器 480 450 550 2131、00 185 其他电器 550 550 *550 230 230 断路器断口间 550 550 230 230 隔离开关断口间 550+100 230+70 230+70 仅电流互感器承受截波耐压试验。 2）10kV电气设备的绝缘配合 10kV避雷器选择无间隙氧化锌避雷器，参照目前国内10kV避雷器制造水平来选型，其主要技术参数见表5.6-3: 表5.6-3 10kV氧化锌避雷器主要技术参数 参数 系统标称电压（kV，有效值）避雷器额定电 压（kV，有效值）避雷器持续运行电 压（kV，有效值）雷电冲击5kA残 压（kV，有效值陡波冲击5kA残压） （kV，有效值） 数值 10 17 13.6 132、45 51.8 10kV电气设备的绝缘水平按GB/T50064-2014交流电气装置的过电压保护绝缘配合的 规定选取，有关取值见表5.6-4： 表5.6-4 10kV电气设备的绝缘水平 设备名称 设备耐受电压值 雷电冲击耐压（kV，峰值） 1min工频耐压（kV，有效值全波 截波 内绝缘 外绝缘 内绝缘 外绝缘 主变压器低压侧 75 75 75 35 35 主变压器中性点 185 185 185 85 85 断路器断口间 75 75 42 42 隔离开关断口间 85 49 其他电器 75 75 42 42 5.7电气总平面布置 5.7.1 地理位置及环境 城东变电站站址位于远大路与双杨路交叉处133、东北角，位于汽车东站公交基地东南角。根据电力系统规划，主变压器3台，110kV出线4回，10kV出线每台15。 因站址土地权属方为XX市交通集团，经过XX市芙蓉区的多次协调，XX市交通集团原则同意本站址位置，但需取消围墙，变电站改为3台主变，尽量减 少占地面积，并与公交基地共用环型消防通道。根据XX市交通集团意见，在经 过多次方案调整，本工程在国网湖南电力智能变电站模块化建设标准化施工图（2019版）（110-A2-5分册）110-A2-5方案基础上进行优化。 5.7.2 总平面方案概述 电气总平面布置参考国网湖南省电力有限公司35220kV变电站模块化建设通用设计实施方案（2019版）110134、-A2-5方案，并在其基础上进行调整。 根据变电站远期规模及现有面积，该站无法设置站内环形道路，与公交基地共用环型消防通道。配电装置楼尺寸为东西向19米，南北向53.5米。配电装置楼 为地上两层、地下一层建筑，110kV配电装置、10kV配电装置、主变压器布置在 一层，电容器室、二次设备室布置、蓄电池室、辅助功能用房等布置在二层，10kV 配电装置室地下一层为电缆夹层。 110kV配电装置布置于配电装置一层南侧；主变压器室及散热器室布置于配 电装置楼一层东侧；10kV开关柜及接地变装置布置于配电装置楼一层西侧；二次 设备室、蓄电池室、电容器室、资料室工具间从北往南依次布置于配电装置楼二 层。因135、变电站尺寸受限，变电站未设置围墙，主变及110kVGIS设备的运输均利用 配电装置楼与公交基地共用的消防通道作为运输通道。 本工程规划远期3台主变。本期装设1台主变，主变压器采用户内分体布置， 主变与110kV配电装置采用电缆连接，与10kV配电装置采用铜排连接。 110kV配电装置采用GIS户内单列布置，电缆进出线，110kV配电装置共11个 间隔。每个间隔宽1.2m。 10kV配电装置采用户内金属铠装移开式开关柜双列布置，主变进线及相邻母 线跨线均采用封闭母线桥连接，出线及无功补偿、站用变压器等均采用电缆出线。 10kV配电室长40m，宽9m，10kV开关柜远期总共72面,本期装设29面。136、接地变及消 弧线圈装置布置于10kV配电室内。 无功补偿装置采用户内布置，每两组布置于一个配电室内。 5.8站用电及照明 5.8.1 站用电源 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可互为备用的所用变压器。因此，本站 设置两台站用变压器，供全站动力及照明等交流负荷用电。#3接地变兼站用变压 器从10kV IIIb段母线引接，电源由#3主变压器提供；#2站用变压器电源由110kV 农大B变电站363间隔10kV农学线经皇后道4#开关站305开关电缆引接，电缆采用 ZR-YJV22-8.715-3240型号，长度约80137、0米。 站用电低压系统采用单母线分段接线，三相四线制，系统的中性点直接接地，系统额定电压为380V/220V。 本站站用电采用一体化电源系统。接线方式为：380V母线采用单母线断路器分段接线，正常供电时两段分列运行，采用自动转换装置实现两个进线电源的自 动切换，当任一台站用变退出工作时，另一台站用变能自动切换至失电的工作母 线段继续供电。 5.8.2 站用变压器选择 本工程两台站用变压器选用接地变及消弧线圈干式成套装置，户内布置，分列运行，互为备用，站用电源分别取自10kVIIIb段母线和外接电源。 表5.8-1 站用电容量计算 序号 名称 单位容量(kW) 台数 容量 安装 运行 安装 运行138、 一、动力 1 逆变器电源 7.5 7.5 2 充电电源 5 5 3 保护、自动、通信 5 5 4 主变有载调压 1 3 3 3 3 5 公用电源 1 1 6 综合楼轴流风机 1.5 14 14 21 21 7 二次设备室空调 4.6 2 2 9.2 9.2 8 10kV室空调 4.6 3 3 13.8 13.8 9 蓄电池空调 4.6 1 1 4.6 4.6 10 休息室、资料室 4.6 2 2 9.2 9.2 11 水泵房 5.6 1 1 5.6 5.6 p1=64.48*0.85=54.8 kW 二、加热防潮 1 110kV操动机构、加热及照明电源 8 8 8 2 10kV开关柜加热及照139、明电源 8.5 8.5 8.5 p2=8.5kW 三、照明 1 户内外照明 18.6 18.6 18.6 p3=13.6kW 全站站用电负荷合计约110.32kW，根据计算，站用变容量可选用200kVA。 本工程需设置接地变及消弧线圈装置，经计算，消弧线圈容量为1000kVA， 参考ERP系统中标准设备参数，可选用地变容量为1200kVA的成套装置，其中消弧线圈容量1000kVA，二次容量200kVA。因此本站选用1台接地变兼站用变成套装置， 1台干式站用变。 5.8.3 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140、流充电机负荷等）采用双回路供电方式供电。对全站的断路器、隔离开 关等的操作负荷，本次设计采用按配电装置区域划分方式供电。此供电方式的交 流电源分别取自两台站用变，采用双回路供电。 该站的照明采用专用照明配电箱供电，照明线路采用辐射式供电方式。 5.8.4 照明及检修电源 （1）正常照明 全站正常照明由380/220V站用配电屏供电。 （2）应急照明 电缆层、二次设备室、配电装置室、蓄电池室和建筑疏散通道设事故照明。事故照明正常时由交流供电，当交流电源消失后，事故照明电源从直流屏取得， 在站内设置一台专用事故照明箱。 （3）检修电源 本站在主变压器、110kV配电装置、无功装置、10kV配电装置141、室均设有检修电源箱，其电源由站用380/220V配电屏供电。 5.8.5 主要场所的照明及控制方式 户内10kV配电室、主控室、电容器室、辅助功能房和值班室等照明均采用吊 顶式荧光灯，卫生间采用防水灯，通道采用圆盘吸顶灯，蓄电池室采用防爆灯具， 主变室、110 kV配电装置室均采用投光灯；户外综合楼照明及道路照明采用低位 投光灯和防眩灯相结合方式。户内照明采取就地集中开关控制，户外照明采用照 明箱内开关控制。 5.9 防雷与接地 5.9.1 防直击雷 本站为全户内变电站，屋面设置避雷带作为防直击雷保护措施。 5.9.2 接地线及接地极的选用 根据短路电流计算结果，本站110kV单相短路电流为2142、8.57kA，流经变压器中 性点的短路电流In为2.165kA，本工程避雷线分流系数Ke取0.5，入地短路电流 I=13202.5A。 1）根据规范要求，按照热稳定条件，未考虑腐蚀时，接地线最小截面应符 合以下公式： te接地引线SgIg/c 式中：Sg接地线的最小截面mm2； Ig流过接地线的最大短路电流稳定值； te短路等效持续时间，te=tm+tf+t0，本站取0.65s； C接地线材料的热稳定系数，扁铜取210，铜覆钢取119，扁钢取70。 经计算得：接地线的最小截面Sg为扁铜为50.68mm2，铜覆钢为89.44mm2，扁钢为152.05mm2。 2）根据热稳定条件，未考虑腐蚀时，接143、地装置接地极的截面不宜小于连接至接地装置的接地线截面的75%Sg，即不小于扁铜为38mm2，铜覆钢为67.08 mm2， 扁钢为114mm2。 考虑腐蚀条件，若选用-304扁铜、-304铜覆钢，可不考虑腐蚀；若选用-606镀锌扁钢做为接地体，腐蚀率取0.065mm/年，接地装置使用年限按40年考 虑，则： 扁铜：304=12038； 铜覆钢：304=12067； 扁钢：(60-0.06540)(6-0.06540)=195.16114。 根据以上计算及校验，接地体采用扁铜、铜覆钢、扁钢均能满足远期要求。 本工程为全户内变电站，主地网均布置于配电装置楼基础下，若远期需更换主地 网，则极为不方便，144、因此，主地网不建议采用扁钢本工程主地网的接地极及接地 线均考虑采用-304扁铜。 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。综合考虑热稳定要求和腐蚀影响，本工程主地网参考典设，选用304扁铜，设备引 线采用606热镀锌扁钢；按照反措要求，采用254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、开关场地就地端子箱及二次设备室 屏、保护屏柜下等处，敷设与主接地网紧密连接的等电位接地网。 5.9.3 接地极降阻方案 根据对本站站区土壤电阻率测试，变电站场地的土壤电阻率约为652.m，深层土壤电阻率为300.m；本工程最大入地电流为13202.5A。 一般情况下145、有效接地和低电阻接地系统中发电厂、变电所电气装置接地的接地电阻应符合下示要求： R 2000 =0.151 I接地网接地电阻 Rn =+ p =7.780.151，不能满足要求。 p 4SL当接地网的接地电阻不符合R 2000 的要求时，可通过技术经济比较增大I接地电阻，且应符合GBT/T50065-2011交流电气装置的接地设计规范第4.3.3 条，接地网地电位可升高至5kV。 R 5000 =0.378 I接地网接地电阻 Rn =+ p =7.780.378，不能满足要求。 p 4SL目前常用的降阻措施有深井接地、外引接地、离子接地极等。本站位于汽车 东站公交基地场区内，无法外引地网 。因146、此，该站有效的降阻方式为深井接地 和采用离子接地极降阻。 接地计算： （1）深井接地： 在站区外围合适位置呈对角处钻降阻井1口.深井尽量沿红线外围布置（见布置图）,拉开井之间的距离，单口规格：井约深：120米（相对水平网），直径： 200毫米，井中埋设制好的镀铜钢管，井体回填离子缓释剂。镀铜钢管地极和主 接地网的有效连接，连接方式采用放热焊接。 深井接地电阻值：Rc=2（8L/D1）/2L*K =300*（8*120）/200*10-3）1/（2*3.14*120）k 0.596 其中: 2深层土壤电阻率,300m; L为单点接地极的长度; D为单点接地极等效直径； K 离子缓释剂降阻系数0.147、4 1个点并联的接地电阻 R深井=0.596/10.596 考虑屏蔽,取屏蔽系数0.8, R深井=0.596/0.80.745 离子接地深井与主地网并联降阻后的总接地电阻R总： RzRS*RC/（RS+RC）7.78*0.745/（7.78+0.745）0.682 Rs：常规接地网接地电阻， W ； Rc：深井垂直接地体接地电阻， W ； Rz：降阻后的接地电阻。 采用离子接地井措施后，本站接地电阻计算值约为0.6820.378，不满 足要求。 (2)敷设离子接地极：沿外围水平接地极使用离子接地极50个，考虑降低屏 蔽，相邻间距约为3米. 单个模块接地电阻为： R单模=0.1581=0.158148、326=51.508 并联50组模块后的接地电阻为 R模块=R单模/（50）1.716 式中: 模块调整系数，值为0.6。 使用接地模块后原复合接地网的总的接地电阻为： R 复合RZ*R 模块/（RZ+R 模块）0.682*1.716/（0.682+1.716）0. 487 取屏蔽系数=0.9 后, R 复合=0.487/=0.541 本站采用以上降阻措施后，接地电阻值估算为0.541欧姆。接地网接地电阻理论达到值大于R 5000 =0.378，不满足。 I（3）经计算，接触电位差要求接地电阻应小于等于R=Ut/（Ktmax*I）=0.588，跨步电位差要求接地电阻应小于等于R=Us/（Ksm149、ax*I）=5.65。 由上可知，本站采用敷设离子接地极和打深井等措施后可以满足接触电位差及跨步电位差的要求。 以上各数据均为理论计算值，实际值需在接地网施工完毕后实测接地电阻、接触电势及跨步电势，若仍不能满足要求时，请施工单位及时与设计取得联系， 经上级主管部门认可经同意后，设计单位根据实测接地电阻值再确定具体降阻方 案。 5.10 电缆敷设及防火 5.10.1 电缆选型 电力电缆和控制电缆选择按照GB50217-2018电力工程电缆设计规范选择。 5.10.2 电缆敷设 户内电缆采用和电缆夹层、槽盒和电缆沟敷设方式，电力电缆和控制电缆考 虑敷设在不同侧支架上。 5.10.3 电缆防火 根据150、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 穿出地面处应有足够的穿管保护，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。 5.11 电气二次 5.11.1 变电站自动化系统 本站按智能变电站设计，变电站自动化系统采用基于 DL/T 860（IEC61850）标准分层分布式的网络结构，实现与所有有151、通信能力的智能设备通信。并执行 Q/GDW678-2011智能变电站一体化监控系统功能规范 、QGDW679-2011智 能变电站一体化监控系统建设技术规范和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（2015 年版）的相关要求。 5.11.1.1 管理模式 （1）管理模式 本站变电站自动化系统的设备配置和功能要求按无人值班模式设计。 （2）监测、监控范围 变电站自动化系统的监测、监控范围及功能按照DL/T5103-201235kV220kV无人值班变电站设计技术规程执行，并在其基础上增加一体化电源、状 态监测、辅助控制系统等信息，同时应满足Q/GDW678智能变电站一152、体化监控系 统功能规范、Q/GDW679智能变电站一体化监控系统建设技术规范和调度端 对无人值班变电站的运行情况的需求，本变电站一体化监控系统的监控范围设计 如下： 1) 全站的断路器、隔离开关及电动操作的接地刀闸。 2) 主变压器有载调压开关及10kV无功补偿装置自动投切。 3) 交直流一体化电源系统重要馈线断路器状态。 4) 辅助控制系统的智能运行管理功能(视频、安卫、通风、环境、火灾报 警、消防水泵监测)。 5) 通信设备运行状态。 5.11.1.2 自动化系统配置原则 1）本变电站按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（2015年版）及调自Q/GDW 1153、1021-2013变电站调控数据交互规范 的通知文件要求的智能化变电站设计，自动化系统满足智能化变电站相关导 则、规范的要求。 2）自动化系统采用分层分布、开放式结构，全站分为站控层、间隔层、过 程层。站控层设备按变电站远景规模配置，间隔层、过程层设备按工程实际建设 规模配置。 3) 变电站一体化监控系统统一组网，通信规约采用DL/T860 通信标准。 4) 变电站内信息具有共享性和唯一性，变电站一体化监控系统监控主机与 远动数据传输设备、保护及故障信息管理系统、微机防误系统信息资源共享，不 重复采集，节约投资。 5) 变电站内由变电站一体化监控系统完成对全站设备的监控，不再另外设置其它常规的154、控制屏以及模拟屏。 6) 变电站一体化监控系统具有与电力调度数据专网的接口，软、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。 7）根据国家电网企管2015976号文变电站设备监控信息规范的要求， 本站调控数据的优化处理流程、接入方式遵照“告警直传，远程浏览，数据优化， 认证安全”的技术原则。 8）自动化系统具有与调度通信接口，软、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）自动化系统网络安全严格按照电力二次系统安全防护规定执行。 10）站控层实现顺序控制、智能告警及故障信息综合分析决策、设备状态可 视化、支持经济运行与优化控制、站域控制、源端维护等高级功能。 11155、）采用保护测控一体化装置。 5.11.1.3 系统构成 变电站一体化监控系统在功能逻辑上由站控层、间隔层、过程层以及网络设备构成。 站控层包含监控主机兼操作员工作站、数据通信网关机、数据服务器、综合 应用服务器及网络打印机设备构成，通过站控层设备向站内运行人员提供人机联 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， 并与远方调度中心通信。 间隔层设备包括测控装置、保护装置及其他智能接口设备等，完成全站的保 护、测量、控制、状态监测等功能。在站控层及站控层网络失效的情况下，间隔 层仍能独立完成间隔层设备的就地监控功能。 过程层由互感器、合并单元、智能终端等构成，完成与一156、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。 网络设备包括网络交换机、光/电转换器、接口设备和网络连接线、电缆、 光缆及网络安全设备等。以上网络设备构建全站分层分布式高速工业级以太网。 5.11.1.4 系统网络结构 全站网络采用高速以太网组成，通信规约采用DL/T 860（IEC 61850）标准，全站设备统一建模。为了保证网络的实时性、安全性，在现有的技术条件下，本 站采用两个物理分开的站控层网络与过程层网络，并采用100M及以上高速以太网构建。 1）站控层网络 站控层采用100Mbps单星型以太网结构，站控层网络实现站控层内部以及站控层与间隔层之间157、的数据传输，站控层网络传输MMS报文和GOOSE报文；站控层交 换机连接数据通信网关机、监控主机、综合应用服务器、数据服务器等站控层设 备。 2）间隔层 间隔层网络采用100Mbps单星型以太网结构。间隔层网络负责实现间隔层设备之间、相邻间隔以及间隔层与站控层之间的通信，传输MMS报文、GOOSE报文。 在站控层网络失效的情况下，间隔层应能独立完成就地数据采集和控制功能。 2）过程层 过程层网络为GOOSE（SV）网络，主要功能是实现电流、电压交流采样值的上传、开关量的上传及分合闸控制、防误闭锁等。 按照国家电网基建201158号文国家电网公司2011年新建变电站设计补充规定、 国家电网公司输158、变电工程通用设计（110（66）750kV智能变电站 部分）（2011年版）要求：本站自动化系统110kV过程层设置GOOSE和SV网，除保 护装置外SV报文、除保护跳闸外GOOSE报文统一采用网络方式，共网传输，按单 网独立配置。10kV除主变外不设置过程层网络。 5.11.1.5 自动化系统设备配置方案 （1）站控层设备配置 根据国调中心关于印发变电站二次系统和设备有关技术研讨会纪要的通知(调自【2013】185号)执行，站控层设备配置包括：配置2台主机兼操作员及 工程师工作站、1台综合应用服务器、2台I区数据通信网关机兼图形网关机、1 台II区数据通信网关机、1台III/IV区数据通信网159、关机、正反向隔离装置、防火 墙等。 1) 2台主机兼操作员及工程师工作站，负责站内各类数据的采集、处理， 实现站内设备的运行监视、操作与控制、信息综合分析及智能告警，集成防误闭 锁操作工作站和保护信息子站等功能；提供站内运行监控的主要人机界面，实现 对全站一、二次设备的实时监视和操作控制，具有事件记录及报警状态显示和查 询、设备状态和参数查询、操作控制等功能；实现智能变电站一体化监控系统的配置、维护和管理。 2) 配置1台综合应用服务器，接收站内一次设备在线监测数据、站内辅助 应用、设备基础信息等，进行集中处理、分析和展示。 3) 配置2台区数据通信网关机兼图形网关机，直接采集站内数据，通过 160、专用通道向调度中心传送实时信息，同时接收调度中心的操作与控制命令，实现 远程浏览变电站全景信息、调度(调控)中心与站内监控系统图形和数据的实时交 换；数据通信网关机采用专用独立设备，无硬盘、无风扇设计。 4) 配置1台区数据通信网关机，实现区数据向调度中心的数据传输， 具备远方查询和浏览功能。 5) 配置1台/区区数据通信网关机，实现与PMS、输变电设备状态监测 等其他主站系统的信息传输。 6) 安全防护装置 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)中心进行信息互换，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，161、并由/区数据通 信网关机传输给其他主站系统。 8) 网络打印机 本站取消装置屏上的打印机，在自动化系统站控层设置网络打印机，通过变电站自动化系统的工程师站或保护及故障信息子站打印全站各装置的保护告警、 事件、波形等。同时，站内各种报表、画面、接线信息也能通过操作员工作站打 印。 （2）间隔层设备配置 间隔层设备包含保护、安全自动装置、测控、录波及网络分析仪、计量以及其它智能接口设备等。 测控装置按照DL/T 860 或IEC 61850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。 110kV、162、10kV电压等级采用保护、测控一体化装置。测控单元按电气单元配 置，其中110kV、10kV间隔按开关配置，母线设备测控单元按母线电压等级分别 配置，主变测控装置按开关及本体分别配置。 此外全站配置2台公用测控装置用于全站其他公用设备告警硬接点信号的采 集。同时10kV及关口计量配置电压并列装置。 （3）过程层设备配置 过程层设备包括合并单元、智能终及合并单元智能终端一体化设备，其配置原则如下： 1) 合并单元 主变各侧、中性点各间隔合并单元冗余配置。 110kV各间隔合并单元单套配置，采用智能终端合并单元一体化设备。 10kV(主变除外)不设置合并单元。 同一间隔内的电流互感器和电压互感器合163、用一个合并单元。 2) 智能终端 110kV及以下各间隔智能终端按断路器单套配置，采用智能终端合并单元一 体化设备。 主变各侧智能终端按双重化配置，并配置一套本体智能终端。 10kV(主变除外)不设置智能终端。 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。 3) 预制式智能控制柜 a) 就地智能汇控柜按间隔配置； b) 本站智能汇控柜与各单元间隔GIS汇控柜一体化设计，包含合并单元、 智能终端集成装置，由一次考虑； c) 主变本体配置一面智能控制柜，柜内含主变本体智能终端1套。 5.11.1.6 网络设备配置方案 变电站自动化系统的交换机应满足D164、L/T 860或IEC 61850标准。站控层设备 以太网通信介质采用超五类屏蔽双绞线；二次设备室与智能控制柜之间的网络连 接采用光缆。过程层采样值网和GOOSE网的传输介质均采用光缆。 1）采样值传输方式 保护装置、电能表采样值采用光纤点对点方式传输。测控装置、故障录波网络记录分析仪采样值通过GOOSE（SV）网络采集。 2）开关量传输方式 各单间隔保护及主变差动保护跳闸采用点对点直接跳闸的方式，其余开关量传输如测控装置跳合闸、断路器和刀闸位置、主变后备保护动作跳分段、故障录 波网络记录分析系统等通过GOOSE（SV）网络传输。 母线保护的开关量采集（刀闸位置）通过GOOSE（SV）网络实现165、；母线保护 的开关量输出（启动线路远跳、闭锁重合闸、母差跳主进失灵联跳主变三侧）通 过GOOSE（SV）网络实现；母线保护的开关量输出（跳闸）通过点对点直跳各间 隔，并具备网采网跳作为备用方式。 3）交换机配置原则 变电站自动化系统站控层配置2台中心交换机，其中I区1台，II区1台。 变电站自动化系统站控层网络为百兆单星形以太网络，布置在二次设备室，用于间隔层设备与站控层设备之间的连接。每台交换机端口数满足站控层设备接 入要求。 间隔层网络采用单星形以太网络。间隔层交换机按电压等级配置，110kV间 隔层本期配置2台间隔层交换机，远景配置2台间隔层交换机；10kV间隔层本期配 置2台，远景配置166、4台间隔层交换机。 110kV系统过程层本期及远景配置2台过程层中心交换机，用于过程层设备与 间隔层设备之间的连接。并按每两个线路间隔配置1组交换机。 主变低压侧相关信息可接入主变过程层网络。 10kV电压等级本期不配置独立的过程层网络。 交换机配置如下： 表5.11-1 交换机配置 交换机数量(台) 本 期 远 期 站控层(24电口，4光口) 2台 2台 间隔层(24电口，4光口) 110kV 2台 2台 10kV 2台 4台 合 计 4台 6台 过程层 中 心 2台 2台 110kV 3台 6台 合 计 5台 8台 5.11.1.7 系统功能 本站配置一体化平台，高级应用功能基于一体化信息167、平台实现。本站一体化 信息平台主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。部分主要功能如下所述： 1） 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168、间、提高操作效率，提高无人值班智能操作水平。 2） 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。 3）设备状态可视化 采集主要一次设备状态信息，进行可视化展示并发送到上级系统，为电网实 现基于状态检测169、的设备全寿命周期综合优化管理提供基础数据支撑。 4）支撑经济运行与优化控制 本站本期一次设备没有安装主变及无功补偿设备，但综合自动化系统应具备智能调度技术支持系统安全经济运行及优化控制功能。 5）站域控制 本站变电站自动化系统应具备小电流接地选线功能。 6）源端维护 在变电站端利用统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/T 860子站 系统和IEC61970主站系统之间170、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。 5.11.2 元件保护及自动装置 5.11.2.1 现状及存在问题 本期新建1台80MVA主变压器，装设2组电容器；10kV出线本期17回；接地变2台。 5.11.2.2 保护配置 按元件保护及安全自动装置配置原则遵循GB/T 14285-2006继电保护及安 全自动装置技术规程、Q/GDW 441-2010智能变电站继电保护技术规范及国 网变压器、高压并联电抗器和母线保护及辅助装置标准化设计规范(Q/GDW 1175-2013)相关要求。 a）主变压器保护 按照国网变压器、高压并联电抗器和母线保护及辅助装置标准化设计规范（Q/GDW 171、1175-2013）原则配置。主变压器电量保护采用主后备保护一体化微机 保护，双重化配置；瓦斯等非电量保护按单套配置，由本体智能终端集成实现。 保护装置采用以太网口接入站内自动化系统，通信规约采用DL/T 860。 保护具 体配置如下： 1）纵联差动保护； 2）高压侧复合电压闭锁过流保护，低压侧电流限时速断和复合电压闭锁过 流保护； 3）高压侧零序电流保护；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； 4）高压侧中性点装设间隙零序电流保护和零序电压保护； 5）高压侧断路器失灵保护动作后跳各侧断路器； 6）高、低压侧过负荷保护； 7）低压侧单相接地保护； 8）本体保护：重瓦斯、轻瓦172、斯、油温、油位、绕组温度、压力释放等。 主变保护直接采样，直接跳各侧断路器；主变压器保护跳母联、分段断路器及闭锁备自投、启动失灵等可采用GOOSE网络传输。主变压器保护通过GOOSE网络 接收失灵保护跳闸命令，并实现失灵跳变压器各侧断路器。 非电量保护采用就地电缆直接跳闸，信息通过本体智能终端上传过程层 GOOSE网络。 b）10kV线路保护 配置微机型电流速断保护、过流保护、零序保护及三相重合闸。采用保护测控一体化装置，按间隔单套配置，就地安装于开关柜内。 c）10kV电容器保护 配置微机型电流速断保护、过流保护、相电压差动保护（电容器为单星形接 线且每相由两组电容器串联组成）及本体保护。选173、用保护测控一体化装置，就地 安装于开关柜内。 d） 站用变压器保护 配置微机型电流速断保护、过流保护、零序保护及本体保护。选用保护测控一体化装置，就地安装于开关柜内。 e） 10kV分段保护 配置微机型电流速断保护、过流保护、三相重合闸。选用保护测控一体化装 置，就地安装于开关柜内。 5.11.3 对相关专业的技术要求 1）与监控系统的接口方案 保护装置及保护、测控一体化装置按照DL/T 860(IEC61850)标准建模，具备 完善的自描述功能，采用以太网接口接入站内变电站监控系统。 主变保护装置支持通过GOOSE报文实现与智能终端之间的状态和跳合闸信息 传递。 10kV保护、测控一体化装置174、直接用电缆接入常规互感器模拟信号输出，保护 装置跳闸出口接点采用电缆直接接至断路器操作箱。 2）对互感器的要求 主变各侧间隔按双重化要求配置两组独立的电流互感器二次绕组。其中保护 使用P级电流互感器。 3）对合并单元的要求 主变各侧间隔按双重化配置合并单元。 4）对智能终端的要求 主变各侧间隔按双套配置智能终端，主变本体智能终端单套配置。 5）对网络及其设备的要求 主变保护采用相互独立的数据接口控制器接入不同电压等级的过程层GOOSE网络。 5.11.4 一体化电源系统 本站交、直流电源采用交直流一体化电源系统，即将站用交流电源系统、电气二次直流电源系统、UPS电源系统、通信直流电源系统采用一175、体化设计、一体 化配置、一体化监控。实现站用电源信息共享。 5.11.4.1 整体结构 交直流一体化电源系统在电气方面由直流系统、交流系统、不间断电源系统和通信电源系统四项子系统组成。 5.11.4.2 监控模式 本站配置一套一体化电源监控装置，管理变电站交流单元、直流单元、UPS电源系统等站内电源系统的综合监控，一体化监控装置通过总线方式与各子电源监控单元通信，各子电源监控单元与成套装置中各监控单元通信，一体化电源监 控通过 DL/T860 标准数据格式接入计算机监控系统，实现对变电站一体化电源 系统的数据采集和集中管理。 5.11.4.3 设备配置方案 1）站用交流系统 交流站用电系统采用176、三相四线制接线、380/220V中性点接地系统。为提高供电可靠性，站用电系统采用单母线分段接线，每台站用变各带一段母线，正常供 电时两段分列运行，采用自动转换装置实现两个进线电源的自动切换，当任一台 站用变退出工作时，另一台站用变能自动切换至失电的工作母线段继续供电。重要回路为双回路供电，全容量备用。 2）直流系统 全站直流电源蓄电池的容量按220V站用直流负荷按照2小时供电考虑，48V 通信直流负荷按照2小时供电考虑。 蓄电池容量计算详细见表5.11-2。 表5.11-2 直流负荷统计及蓄电池容量选择表 序 号 负荷名称 装置容 量(kW） 负荷 系数 计算电 流（A） 经常负荷电流（A） 177、事故放电时间及电流 1min 1h 2h 3h 4h 随机5S Ijc I1 I2 I3 I4 I5 IR 1 监控系统（含远动机、综合 应用服务器 及网络设备） 3.00 0.80 10.91 10.91 10.91 10.91 10.91 2 继电保护及安全自动装 置 2.20 0.60 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 合并单元、智能终端 1.20 0.80 4.36 4.36 4.36 4.36 4.36 4 通信装置（DC/DC转换 装置） 2.88 0.80 10.47 10.47 10.47 10.47 10.47 5 事故照明 1.00 1.00 4.55 4.178、55 4.55 4.55 6 交流不停电电源 7.50 0.60 20.45 20.45 20.45 8 断路器跳闸 2.64 0.60 7.20 7.20 9 恢复供电断路器合闸 1.00 2.00 2.00 10 电流统计（A） 20.42 0.00 31.75 63.95 36.29 56.75 2.00 单只电池浮充电电压：2.23V 单只电池均充电电压：2.33V 蓄电池组电池数量计算：n=1.05Un/Uf=1.05*220/2.23=103.58只 蓄电池组电池数量选择：104只。 单只电池放电终止电压计算： 0.875Un / n = 0.875 220 /104 = 1.85179、V 单只电池放电终止电压选择：1.87V 蓄电池组容量CC计算: 第一阶段Cc1=KkI1/Kc=1.4*63.95/1.18=75.88Ah 第二阶段Cc2=KkI1/Kc1+（I2-I1）/Kc2 =1.4*63.95/0.52+（36.29-63.95）/0.548=101.51Ah 第三阶段Cc2=KkI1/Kc1+（I2-I1）/Kc2+（I3-I2）/Kc3= 1.4*63.95/0.334+（36.29-63.95）/0.336+（56.75-36.29）/0.548=205.06Ah随机5s负荷：C R=IR/KcR=2.0/1.27=1.57Ah 故蓄电池的计算容量：Cc= 180、Cc2+ CR=205.06+1.57=206.63 Ah 蓄电池组容量选择：300Ah。 高频开关电源模块数量计算：（单个充电模块按20A的计算） 基本模块数量（铅酸蓄电池）： n1=(1.0I101.25I10）/ Ime+Ijc/ Ime=(1.01.25）*30/20+31.75/20=3.093.47 附加模块的数量：n2=1； 因此模块数量：n=n1+ n2=(3.093.47）+1=4.094.47，取n=5 选择5个20A充电模块。 经计算选择容量为300Ah（104只)的阀控式密封铅酸蓄电池组，组架安装，布置于蓄电池室内。充电浮充电设备采用智能高频开关电源装置，充电模块采用 181、N+1热备用方式。本站充电装置共配置5块20A充电模块。设置一套微机绝缘监测 仪，监视直流母线的电压以及自动检测各支路对地绝缘电阻，发生接地或绝缘下 降时能及时自动告警。 站内不设置通信蓄电池组及通信直流充电屏，采用变电站220V直流母线上的 DC/DC装置供电，由220V变换为-48V，为通信设备提供电源。根据通信电源负荷 大小，DC/DC转换模块容量配置为320A。 直流电源柜由1面充电电源柜、2面馈线柜，1面通信馈线柜共4面柜组成，布 置于二次设备室内。 本站二次设备室的测控、保护、自动装置等设备采用辐射式供电方式。10kV 高压开关室测控、保护等设备按单段采用直流小母线供电方式。 3）182、交流不间断电源系统（UPS） 本站集中设2套不间断电源系统，容量7.5kVA，采用模块化N+1冗余配置方式。不间断电源系统不自带蓄电池，直流电源由站内220V直流系统提供。UPS电源装 置共组柜2面，安装于二次设备室。 5.11.5 全站时钟同步系统 本期站内配置一套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。高精度时钟源双重化配置，另配置扩展装置实现站内所有对时设备的 软、硬对时。优先采用北斗系统，支持卫星时钟与地面时钟互为备用。时钟同步 精度和授时精度满足站内所有设备的对视精度要求，扩展装置的数量根据二次设 备的布置及远期工程规模确定。 时间同步系统提供变电站内所有的监控183、系统站控层设备、保护装置、测控装 置、故障录波装置、自动装置及站内其他智能设备等站内二次设备的对时功能。 所有需对时的站控层和10kV低压设备采用SNTP网络对时方式，对时信号从站 控层网络获取。 间隔层和过程层设备均采用IRIG-B对时方式，其中间隔层设备使用电缆B码 对时、过程层设备采用光纤B码对时。 5.11.6 智能辅助控制系统 全站设置一套变电站智能辅助控制系统，实现站内图像监控及安全警卫、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，实时接收各 终端装置上传的各种模拟量、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184、统包括图像监控及安全警卫子系统、火灾报警及消防子系 统、环境监测子系统等。 a）后台系统 智能辅助控制系统不配置独立后台系统，利用状态监测及智能辅助控制系统后台主机实现智能辅助控制系统的数据分类存储分析、智能联动功能。 b）图像监视及安全警卫子系统 装设一套全站图像监视及安全警卫子系统，该系统包括视频服务器、多画面分割器、录像设备、摄像机、编码器及沿变电站围墙四周设置的电子栅栏等。其中视频服务器等后台设备按全站最终规模配置，并留有远方监视的接口。就地摄 像头按本期建设规模配置。 c)环境监测子系统 包括环境数据处理单元1套、温度传感器、湿度传感器、风速传感器、SF6监测主机、SF6探测器及氧气185、浓度监测器等。智能辅助控制系统通过和门禁控制 器、温度变送器等进行通信，获取站内的环境信息。数据处理单元布置于二次设 备室，传感器安装于设备现场。 d)火灾报警及消防子系统 本站设一套火灾自动报警及消防子系统。在二次设备室、10kV开关柜室、蓄电池室、油浸变压器及电缆隧道等易引起火灾的地方，视其火灾特点分别设置感 温、感烟探测器及手动报警按钮等，火灾报警主机安装在警卫室或主控室。火灾 报警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。 5.11.7 二次设备模块化布置 5.11.7.1 二次设备模块化划分原则 本工程二次设备应最大程度实现工厂内规模生产、集成调试、模186、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、调度数据网络设备、二 次系统安全防护设备、辅助控制系统、火灾报警系统等。 （2）公用设备模块：包含公用测控装置、时钟同步系统、故障录波装置、 网络分析装置等。 （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）等。 （5）110kV间隔模块：包含110kV线路（分段）保护测控集成装置等。 （6）主变压器间隔层设备模块：包含主变压器保护装置、主187、变压器测控装 置等。 5.11.7.2 二次设备组屏布置原则 全站设置一个二次设备室。其中二次设备室含站控层设备模块、一体化电 源系统模块、公用设备模块、通信设备模块、主变压器间隔层设备模块等。 110kV保护测控集成装置与智能终端合并单元集成装置就地下放至预制式 智能控制机柜，10kV保护测控一体化装置下放至开关柜。 直流蓄电池组放置在主控楼单独的蓄电池室内。 5.11.7.3 二次屏柜的柜体要求 1）二次设备柜体要求 （a）二次设备室内二次设备、调度数据网、通信柜等二次设备屏柜采用2260600600mm(高宽深)屏柜，监控主机柜、综合应用服务器柜采用2260600900mm(高宽深)屏柜188、，交流系统柜均采用2260800600mm(高宽深) 屏柜。 2）预制式智能控制柜要求 （a）智能控制柜的尺寸应满足国家电网公司输变电工程通用设备110（66）-750kV智能变电站二次设备的要求。 （b）屏柜结构为前后开门、垂直自立、柜门内嵌式的柜式结构。 （c）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IP54。 （d）智能控制柜设置散热和加热除湿装置，在温湿度传感器达到预设条件 时启动。 （e）智能控制柜内部的环境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。 5.11.8 光缆的选择 采用预制线缆实现一次设备与二次设189、备、二次设备间的光缆标准化连接，提高二次线缆施工的工艺质量和建设效率。 5.11.8.1 预制光缆 1）110kV及主变二次设备室至GIS预制式智能控制柜采用双端预制光缆，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，采用槽盒敷设方式。 4）就地控制柜至二次设备室之间的光缆190、按间隔、按保护双套原则进行光缆 的整合，就地控制柜至与母差、对时等公用设备的光缆不单独设置。 5.12站区总体规划和总布置 5.12.1 站区总体规划 本站按照全户内变电站布置方式进行设计，结合国网湖南省电力有限公司35220kV 变电站模块化建设通用设计实施方案（2019 版）110-A2-5 方案。站 区按远期规模一次性建设，站址布置充分结合城市规划要求，利用场地地形特点， 尽量减少工程占地面积。 站址位于XX市远大一路与双杨路接口东北角,XX汽车东站公交停车场围 墙内东南角处。进站道路从公交停车场区引接，站址场平标高与公交场区标高保 持一致为 33.13m，场区已做防洪及内涝防护措施，不191、受洪水影响。 城东 110kV 变电站现处于芙蓉区用地规划调整当中，站址现状为XX 市交通投资控股集团所属公交基地建设用地，已报市规划局调整用地性质 为电力建设用地。（已在XX电网 2019 年一季度调度会议纪要中明确） 站区总平面按照北偏西 4.56布置。综合配电楼与东侧规划经三路人行道 红线退让距离为 4.5m（已报规划局认可）。 变电站110kV线路远期4回，本期2回，均考虑电缆出线。变电站10kV线路远 期45回，本期15回，均考虑电缆出线。 5.12.2 站区总布置 本站为全户内变电站，站内设配电装置楼一幢，位于站址中央，主变运输道路及消防通道利用用地红线四周公交场区内现有混凝土道路192、形成环形通道。由于 用地受限，经与XX市交通投资控股集团有限公司协商，变电站不设围墙，用地 红线范围内不含消防环形道路，由XX市交通投资控股集团有限公司在紧邻变电 站用地红线外设置变电站消防环形通道及本期主变运输通道，通道需满足相关规 范要求。站区东北侧布置地下事故油池一座。水泵房及消防水池设置于配电装置楼地下室。值守室布置在配电装置楼内。站区总用地面积约0.1922hm2。 变电站内的给排水管道按远期规模一次建成。建筑物与事故油池间的距离满足规程规范的要求。 站区内电缆沟、上下水管、油管布置时按沿道路、建构筑物平行布置原则，从整体出发，统筹规划，在平面与竖向上相互协调，远近结合，间距合理，减193、少 交叉。电缆沟沟深小于 1m 时，采用砌体结构，深度大于 1m 时，采用混凝土结构。 过道路电缆沟采用钢筋混凝土结构或电缆埋管；当电缆沟一侧与路边距离小于 1m 时，采用混凝土结构。 站区空隙场地采用混凝土硬化地坪。 站内功能分区明确合理,布置紧凑，工艺衔接流畅，交通运输方便。 5.12.3 站区竖向布置 站区采用平坡式布置方式，站区场地雨水采用集中排水方式，场地设 局部坡度坡向雨水口，被电缆沟分割的局部地块通过在电缆沟上设置的过 水板排出积水至雨水口，方便雨水搜集。以双壁波纹排水管连通雨水口和 雨水井，站内雨水汇集后排入远达一路上雨水管网。 站区场平标高为33.13m，场平范围考虑现有公交194、场区标高，与其保持 一致。站区总土石方量根据场平标高及基础开挖计算得出，挖方5200m3， 填方1500m3。 5.12.4 主要技术经济指标 5.18-1 新建工程主要技术经济指标表 序号 指标名称 单位 数量 备注 1 变电站总用地面积 hm2 0.1922 约2.883亩，变电站不设围墙，不新建 进站道路 2 站区总土石方工程量 挖方（-） m3 5200 未计入1.06松散系数 填方（+） m3 1500 2.1 站区场平土石方量 挖方（-） m3 2000 表层填土、杂物 填方（+） m3 1500 2.2 基础出土 挖方（-） m3 3200 配电装置楼基础、电缆沟、埋管等出土 2195、.3 综合平衡 弃方（-） m3 3700 外弃，运距10km 3 混凝土地坪凿除 m2 1400 混凝土地坪，厚度300mm 4 混凝土地坪凿除及恢复 m2 500 混凝土地坪，厚度550mm，含路基 5 新建电缆沟 m 70 净空1.41.0m，现浇 6 新建电缆隧道 m 10 净空2.02.1m，现浇 7 房屋拆迁 m2 450 砖混结构 8 板房拆除 m2 500 钢板房 9 围墙拆除 m 60 2.3m高实体围墙 10 树木移除 棵 6 胸径300乔木 11 管线迁改 m 400 电力、通讯等管线迁改 12 建筑垃圾外运 m3 2500 外弃，运距10km 13 站区总建筑面积 m2196、 2170 14 C15毛石混凝土换填 m3 1500 建筑、主变等基础超深换填 15 级配砂石换填 m2 400 电缆沟基础换填 16 站内给水管线长度 m 130 DN100 PE管：50m；DN25 PE管：80m 17 站内排水管线长度 m 415 双壁波纹管:DN400 30m;DN300 160m; DN200 110m。UPVC管：DN100 60m。焊 接钢管：DN200 55m。 18 站外供水管线长度 m 200 DN100PE管，接市政自来水 19 站外排水管线长度 m 60 DN400双壁波纹管，排入站外水渠 5.13建筑规模和结构设想 5.13.1 建筑方案 (1) 197、建筑方案设计 建筑设计遵循安全可靠、经济适用、简约大方、稳重实用、以人为本的原则。建筑物应整体协调、体现现代工业厂房的风格，能充分反映国家电网的企业文化 特征。能与变电站整体色调及所在区域周边环境协调统一。 建筑物包括：配电装置楼、事故油池等。本期配电装置楼为地下一层钢筋混 凝土框架结构，地上二层钢框架结构。外形尺寸为 53.5mx19.0mx11.4m(长 x 宽 x 高)，一层布置主变压器室、散热器室、110kV GIS 室、10kV 配电装置室、工 具间、值守室及消防控制室；二层布置有电容器室、蓄电池室、二次设备室、资 料室、卫生间。10kV 配电装置室层高 4.8m，110kV GIS198、 室和主变压器室层高 9.45m。 配电装置楼总建筑面积为 2170m2。 (2) 建筑装修及构造 建筑装修遵照两型一化的原则，采用中等工业装修标准。 外墙：外墙饰面砖。 墙体：符合国家节能环保要求的墙体材料。 门窗：外墙门窗可采用铝合金门窗或塑钢门窗但需满足气密性不应低于 GB/7107-2002 中的4 级、水密性不应低于GB/7108-2002中的3 级.抗风压性不应低 于GB/7106-2002 中的3 级。外墙除卫生间采用磨砂玻璃铝合金窗，其余采用白色玻璃铝合金窗，双层中空6厚浮法玻 璃，为加强防盗措施,所有窗户外侧设置喷塑钢防盗网。有防火要求的门为定型 钢板防火门，其余生产建筑物的199、门采用金属彩板门。 屋面：建筑物采用钢筋桁架现浇筑钢筋混凝土屋面板，防水等级为一级，屋 面采用有组织排水，设置刚柔两道设防的防水保温屋面。 站内所有照明、动力线槽、消防管线（除气体消防管及消防水管）和消火栓 均暗敷。站内所有照明、动力配电箱，检修箱，水泵、风机控制箱，交流电源箱 和直流箱均采用暗敷，统一安装高度，统一标识；所有箱均采用不锈钢材质，所 有照明开关面板均采用方形大板面板。 表5.19-1 配电装置楼内部装修一览表 房间名称 楼（地）面材料 墙体 屋面 主变压器室、散热器 室、110kV GIS室、 10kV配电装置室、电 容器室 耐磨金刚砂涂料地面 外墙：岩棉夹芯板 内墙：硅酸钙板200、+纤维 水泥装饰板 钢筋桁架屋面板 二次设备室 防静电环氧涂层地面 工具间 耐磨金刚砂涂料地面 资料室 面砖楼面 卫生间 防滑地砖地面 面砖墙面 铝合金方板顶棚 5.13.2 结构设想 (1) 结构型式 1) 配电装置楼 综合配电装置楼采用钢框架结构，钢结构框架的梁、柱采用焊接H型钢截面， 屋面板采用钢筋桁架楼承板。 建筑结构类别：钢框架结构体系；安全类别：二类。 构件的环境类别：一类及二类a。 设计使用年限：50年。 抗震设防烈度：抗震设防烈度为六度，属抗震有利地段。 2 ) 辅助及附属建筑 事故油池均采用现浇钢筋混凝土结构，化粪池采用砖砌结构。 (2) 基础方案 据现场踏勘情况及可研勘测报201、告，站址区域地势平缓，站址现状为停 车场混凝土地坪，站区平整，变电站设计场平标高与原址保持一致。场区 存在层厚1.11.6m人工填土，组成物主要为黏性土及建筑垃圾，未完成 自重固结，不经处理不应直接作为地基持力层。各构（建）筑物可采用桩 基础，以强风化泥质粉砂岩为基础持力层；也可采用天然地基，以粉质黏 土作为基础持力层，地基承载力特征值不小于160kpa，未达到基础持力层 时采用C15毛石混凝土换填或碎石砂换填换填。综合比较后，建议采用天 然地基，以粉质黏土作为基础持力层更优。 根据上部结构的不同，配电装置楼电缆夹层区域可采用筏形基础，其他框架 柱采用独立基础；事故油池等地下构筑物采用筏形基础202、；主变、GIS等设备基础 采用整板式钢筋混凝土基础。 (3) 站区构筑物 电缆沟采用现浇型，盖板采用角钢包边混凝土制品，过道路段电缆沟现浇，电缆沟在穿越围墙处改用穿管形式。 事故油池：采用钢筋混凝土结构，筏板基础，基底位于粉质黏土层上。 化粪池：采用砖砌结构，基底位于粉质黏土层上。 (4) 结构防水、防腐、抗浮 变电站防水宜采用混凝土结构自防水与外包防水相结合的方法。根据具体情况，混凝土可掺加减水剂、膨胀剂、防水剂、密实剂、引气剂、复合型外加剂等， 以改善混凝土的防水性能。消防水池及事故油池的混凝土抗渗等级拟采用P6。 基坑开挖应尽量避开雨季施工。 (5)基坑工程 本次勘察期间，未揭露稳定的地203、下水位，地下水水位埋深较大时，可不考虑 其对基础施工的影响，雨季施工或水量较大时，可直接采用“排水沟+集水坑” 进行排水。 5.13.3 主要建筑材料 （1）主要建筑材料 1）现浇钢筋混凝土结构 混凝土：C25、C30、C35用于一般现浇钢筋混凝土结构及基础；C15用于混凝 土垫层。 2）钢筋：HPB300和HRB400热轧钢筋 3）钢结构 钢材：Q235B、Q355B 螺栓：4.8级、6.8级、8.8级 （2）采用的设计荷载 基本风压：0.35kN/m2； 基本雪压：0.45kN/m2,准永久值分区为区。 表5.19-2 各配电装置楼荷载 10kV配电室楼面 7.0 kN/m2 工具间 4.204、0 kN/m2 110kV GIS室楼面 10.0 kN/m2 资料室及休息楼面 2.5 kN/m2 二次设备室楼面 4.0kN/m2 蓄电池室楼面 4.0kN/m2 楼梯间 3.5 kN/m2 室内沟盖板 4.0 kN/m2 不经常上人屋面 0.7 kN/m2 电容器室楼面 9 kN/m2 5.14给排水 5.14.1 站区供、排水条件 5.14.1.1 水 源 变电站站址位于远大一路与双杨路接口东北角。站址南侧远大一路敷设有市政给水管网，变电站生产生活用水从该处引入一根DN100的给水管，供站内使 用，水量、水质、水压均满足工程要求，不需要设水处理及增压措施。 5.14.1.2 站址区域现205、有排水条件 本站址南侧已有市政排水管网，井底标高低于站内场平标高约2.5m,站内雨 水汇集后可接入市政管网。 5.14.2 设计依据 室外给水设计规范GB50013-2006 室外排水设计规范GB50014-2016 建筑给水排水设计规范GB50015-2003 变电所给水排水设计规程DL/T5143-2002 5.14.3 给水系统 5.14.3.1 用水量 设计用水量包括生活用水、管网漏失水量及未预见用水等。 因不设集中空调，不考虑空调用水，故无生产用水。 变电站设生活用水量详下表。 生活用水量表 序号名 称 用水量定额 数量 最高日用水量 (m3/d) 最大小时用水量 (m3/h) 备 206、注 1 工作人员生活用水 65(L/人d) 10人 0.65 0.08 时变系数取3.0 2 未预见及漏失水量 0.10 按15计 3 合 计 0.75 本工程生产建筑物耐火等级为二级，建筑体积方约为14000m3，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。 消防用水量表 序 号 名 称 消防用水量 供水时间 (h) 供水压力 (MPa) 总水量 （m/h） L/S m/h 1 室内消火栓 20 72 3 0.35 216 2 室外消火栓 25 90 3 0.35 270 3 合 计 486 由自来水管网引入一根DN100P207、E管接入站内后分别供消防水池和生活用水。 5.14.3.2 管材、接口及敷设方式 室内外生活给水管道采用PPR管，连接方式采用螺纹连接，室外管道敷设方式采用埋地，室内管道敷设方式采用明敷。 5.14.4 排水系统 站区排水包括有地面雨水、生活污水、含油废水等，排水方式自流排放。站内排水采用经化粪池处理后的生活污水与站区地表雨水分流制排水系统。雨水 由道路边的雨水口收集。站区排水经汇合后排至远大一路上检查井。站区雨水管 道采用HDPE双壁波纹管，环刚度SN8。 根据水文资料，本工程采用的暴雨强度公式如下： q=3920 (1+0.68Lg P)/(t+17)0.86； q _ 暴雨强度(升 /秒208、.公顷)； t _ 降雨历时(分钟)； p _ 重现期(年)。 降雨历时采用15分钟，重现期采用3年，径流系数采用0.9。据此，变电站设计最大雨水流量为230m3/h，雨水管道设计最大管径为400，管道设计坡降按 0.3%。 变电站最高日生活污水量为0.62m3/d，生活污水采用化粪池处理后接入市政 污水管网。 设置主变压器事故排油池1座，收集事故时变压器的事故排油，事故后，及 时清除油池内的事故油。变压器的油量约为25t，电抗器为干式电抗器，不含油， 不设事故排油系统，事故油池容量按单台主变压器100%油量设计，选用有效容量 为30m3的事故排油池。事故油池具有油水分离功能，含油废水经事故油209、池油水分 离后排入站区雨水管。事故排油管道管径为DN200，材质焊接钢管，连接方式采 用焊接。 排水管道采用HDPE双壁波纹管，环刚度SN8，采用热熔连接，敷设方式采用 埋地。 5.14.5 防洪排涝 本工程站址场平标高为33.13m，低于五十年一遇洪水位。站址位于长沙市区内汽车东站公交停车场内，经调查核实，临近湘江及浏阳河都有城 市防洪堤坝，已做相应防洪措施；站址及附近雨水可排入南侧西侧市政雨 水管网，已做相应防内涝措施。 5.15 采暖通风及空气调节 5.15.1 设计范围 暖通专业设计范围：生产综合楼内的采暖通风与空调。 5.15.2 设计原始资料 1) 室外设计参数 冬季大气压力：10210、19.6hPa，夏季大气压力：999.2hPa 冬季通风室外计算(干球)温度：4.6 冬季空调室外计算(干球)温度：-1.9 夏季通风室外计算(干球)温度：32.9 夏季空气调节室外计算(干球)温度：35.8 夏季空气调节室外计算湿球温度：27.7 室外风速：冬季平均2.3m/s，夏季平均2.6m/s 2) 室内设计参数 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220kV500kV变电 所设计技术规程 (DL/T 5218-2005)中的有关规定及工艺专业要求。主要房间 的温、湿度设计参数如211、下。 主要房间的温、湿度设计参数 主要功能房间 温度() 湿度(%) 新风量 m3/(h.人) 夏 季 冬 季 夏 季 冬 季 主变压器室 45 / 70 / - 110kV GIS室 40 / 70 / - 10kV配电室 35 / 70 / - 二次设备室 30 1822 70 70 - 电容器室 40 / 70 / - 资料室 2628 1618 70 / 30 5.15.3 设计依据 民用建筑供暖通风与空气调节设计规范GB 50736-2012； 35kV-110kV变电站设计规范GB50059-2011； 火力发电厂采暖通风与空气调节设计技术规程DL/T 5035-2004; 5.1212、5.4 采暖方案及设备选型 湖南省属于非采暖区，不设采暖系统。 5.15.5 通风方案及设备选型 1) 主变压器本体室、GIS室、电容器室均采用自然进风、机械排风方式通风降温；主变散热器室采用自然通风方式。 2) GIS室发热量很小，但设备中存在大量六氟化硫气体。按卫生部工业 企业设计卫生标准 的规定，车间空气中 六氟化硫气体的含量 不得超过 6000mg/m3，为简化设计可采用换气次数法确定事故排风量。根据火力发电厂 采暖通风与空气调节设计技术规定，六氟化硫电气设备间平时正常运行下部通 风换气次数不小于2次/h；事故时上下部同时排风，通风换气次数不小于4次/h。 3) 配电室设计单独事故通风213、系统，换气次数n12次/h。 4) 卫生间：采用墙面换气扇，保证室内的空气质量。 5) 大风量风机出口均加设消声罩，保证变电站通风系统的外部噪声需满 足现行国标声环境质量标准GB3096和工业企业厂界环境噪声排放标准 GB12348规定的2类环境噪声要求，即昼间不超过60dB(A)，夜间不超过50dB(A)。 6) 设备选型如下表 序号名 称 型号及规范 单位 数量 备注 1 低噪音轴流风机 11500m3/h，960r/min，1.5kW 台 6 主变压器室 2 低噪音轴流风机 7200m3/h，960r/min，1.5kW 台 1 110kV GIS室上层 3 低噪声防腐轴流风机3920m214、3/h，1450r/min，0.12kW台 1 110kV GIS室下层 4 低噪声轴流风机 7200m3/h，960r/min，1.5kW 台 4 10kV配电装置室 5 低噪声轴流风机 1450m3/h，1450r/min，0.06 kW台 1 蓄电池室 6 低噪声轴流风机 7200m3/h，960r/min，1.5kW 台 3 电容器室 7 低噪声轴流风机 7200m3/h，960r/min，1.5kW 台 5 电缆层 8 天花板管道式排气扇L=210m3/h, N=55W 台 1 卫生间 9 低噪声轴流风机 1450m3/h，1450r/min，0.06 kW台 1 水泵房 5.15.215、6 空调方案及设备选型 1) 二次设备内有发热量较大的电气设备。要在夏季最热月高温高湿的环 境下达到工作环境的要求，避免事故，必须有足够的空调制冷量，良好的空气调 节气流组织及温湿度监控调节。 2) 在二次设备室的空调设计中，主要考虑采用风冷热泵型空调机，空调 机自带温湿监控调节系统。 3) 10kV配电装置室发热量大，配置单冷性柜式空调，保证夏季室内温度 低于35。 4) 其他舒适性房间如资料室，警卫室等采用能效比高的分体空调就地布 置方式，保证房间的温湿度要求。 5) 设备选型如下： 序号 名 称 型号 单位 数量 备 注 1 柜式冷暖空调机 5P 台 2 二次设备室 2 柜式单冷空调机 216、5P 台 4 10kV配电室 3 分体壁挂冷暖空调 1.5P 台 2 资料室、休息室 4 分体壁挂冷暖防爆空调 1.5P 台 1 蓄电池室 5 除湿机 台 3 10kV配电室 5.15.7 采暖、通风及空调系统的控制 站内空调机均附温控器，空调设备可根据设定温度自动运行。 5.15.8 采暖、通风及空调系统的节能环保措施 主变压器室、电容器室以自然通风排热为主，当夏季室外温度较高，自然通风无法满足要求的情况下机械通风系统自动开启降温，从而在满足设备运行条 件的前提下实现了节能降耗。 二次设备室、蓄电池室等房间空调选用能效比大于4的空调机。 通风机选用低噪音节能智能风机，同一通风量比一般风机节能217、50%。 主变本体室内墙满贴吸音板吸音。 5.15.9 采暖、通风及空调系统的智能化 a) 采暖、通风及空调设备宜具备自动控制功能或与智能辅助控制系统实 现协同联动。 b) 通风系统的自动控制功能除实现温度感应、换气次数、事故排烟外， 应与消防系统连锁。 5.16消 防 5.16.1 概 述 5.16.1.1 有关消防设计规范。 建筑设计防火规范(GB 50016-2014) 火力发电厂与变电站设计防火规范(GB 50229-2006) 建筑灭火器配置设计规范(GB 50140-2005) 电力设备典型消防规程(DL 5027-2015) 5.16.1.2 消防设计范围及界限 本工程消防设计范218、围为站区内，附近无消防站，按消防自救设计消防设 施。 本工程消防设计包括下列内容： 总平面布置及建(构)筑物防火； 移动式灭火器配置； 火灾探测报警控制系统； 消防供电及电气设备消防措施； 通(排)风防火排烟。 5.16.1.3 消防主要设计原则 1) 本工程消防设计仅考虑站区内发生的各类火灾的防止和扑灭，立足于自救。 2) 本工程消防设计根据“预防为主，防消结合”的方针，按照有关规程、 规范及规定的要求进行站区消防设计，采取相应的防火措施，设置必要的灭火系 统。各专业根据工艺流程特点，在设备与器材的选择及布置上充分考虑预防措施。 在建筑物的防火间距及建筑结构设计上采取有效措施，防止火灾的发生219、与蔓延。 3) 站区内建筑物火灾危险性别为丙类，耐火等级为二级，最大建筑物建 筑体积大于3000m3，站区设置消防给水。 5.16.2 消防措施 5.16.2.1 站区总平面布置 站区总平面设环形车道，各建筑物间距满足防火要求，详见土建说明。 5.16.2.2 站区建(构)筑物 站区建(构)筑物耐火等级及火灾危险性分类见下表。 建(构)筑物 火灾危险性分类 耐火等级 主变压器室 丙 一 级 电缆层 丙 二 级 电容、电抗器室 丁 二 级 其他房间 戊 二 级 根据电气设备和建筑物的防火要求，按照建筑灭火器配置设计规范(GB 50140-2005)，在全站范围内设置ABC磷酸铵盐干粉灭火器、CO220、2灭火器等移动式 化学灭火器。每台主变压器旁设成品消防砂箱，内装1m3砂，并配推车式干粉灭 火器。具体配置详见配置表。 序号 名 称 型号、规格及技术数据 单 位 数 量 1 推车式干粉灭火器 50kg 具 2 2 手提式干粉灭火器 4kg 具 100 3 成品消防砂箱 1m 个 1 5.16.2.3 电气设施 变电站主变压器消防配推车式干粉灭火器、消防砂箱。 主变压器设有储油坑及事故排油管道，排油管道接至主变压器附近的事故 油池，供火灾事故时迅速泄空着火主变压器中的绝缘油，防止变压器火灾扩大。 电缆及其他电气设备防火措施详见电气专业说明。 5.16.3 火灾报警控制系统 本工程在配电装置楼有221、火灾危险的房间设置火灾探测报警控制装置。 全站火灾探测报警系统报警网络采用二总线制，报警控制装置设置于警传室 内，包括报警主机一台、联动控制器及直流备用电源专用装置。 当火灾确认后，报警联动控制装置联动关闭相应着火区域房间的空调及风机 等。 报警主机并将火警及灭火的相关信息信号进行归并后进入变电站综合自动 化系统，通过综合自动化系统信息传输通道传至监控中心 火灾探测报警控制系统采用消防电源，实施双路电源供电，接于所用电系统 的电源柜，设有备用电源自投装置，同时配置直流备用电源，当交流电断电时， 该系统能自动切换到直流事故电源。 火灾自动报警系统详见二次专业说明。 5.16.4 消防给水系统 站222、区内建筑物火灾危险性别为丙类，最低耐火等级为二级，最大建筑物建 筑体积约为14000m3，站区设置室内外消防给水系统，站内外消防用水量分别为 20L/S、25L/S，消防用水压力0.35MPa。 站内设消防水池和消防泵房。消防水池的有效容积为486m，由自来水对水 池进行补水，补水时间不超过48h；消防泵房内设两台消防泵(一用一备)，稳压 泵，气压罐等，消防泵流量45L/S，扬程46m。 消防泵从水池吸水后分两路接往室外环形消防管网，室外消防管网采用 DN150镀锌钢管，室内消防干管采用DN100镀锌钢管，支管采用DN65镀锌钢管。 5.17 “两型一化”及“四新”应用情况 5.17.1 变电223、电气“两型一化”应用情况 （1）本工程站内布置基于国家电网公司输变电工程通用设计35110kV智 能变电站模块化建设施工图设计（2016版）110-A2-5方案，根据本工程规模变 化和地形特点进行调整优化。 （2）变电站主要电气一次设备的选择遵照2018年版国家电网公司输变电 工程通用设备和35750kV输变电工程通用设计、通用设备应用目录（2018 年版）。 （3）采用全寿命周期内性能价格比高的设备，积极地因地制宜采用占地少、 维护少的设备，本站选用户内GIS组合电器。 （4）主变压器消防采用水消防。 5.17.2 土建“两型一化”应用情况 （1） 参照“两型一化”，站内户外配电装置场地采用224、碎石地坪。 （2）站内道路基层采用硬化设计，满足文明施工要求。 （3）生活污水采用化粪池进行处理，主变附近设事故油池进行事故排油处 理，建设环境友好型变电站。 （4）站区建筑物屋面采用平屋面形式，以结构找坡为主，且设保温层。不 使用高档装修材料，外墙彩钢夹芯板复合保温墙体。除卫生间外，其他房间均不 吊顶。门窗按模数采用规整几何矩形，外墙除卫生间采用磨砂玻璃铝合金窗，外 门窗采用双层中空玻璃。既保持了室内热工环境的稳定性，亦降低了变电站内设 备噪声对主控楼室内环境的影响，且降低了能耗。 5.17.3 变电电气“四新”应用情况 变电站配置了一次设备状态监测系统。状态监测范围为主变压器、金属金属氧化225、物避雷器，状态监测参量包括主变压器油中溶解气体、铁芯接地电流，金属 金属氧化物避雷器的泄漏电流、放电次数。全站配置统一的设备状态监测后台系 统对站内设备的状态监测数据进行汇总、诊断分析。 5.17.4 变电土建“四新”应用情况 1）除过道路段电缆沟现浇外，其余电缆沟采用预制砼盖板，同时电缆沟沟 壁压顶及主变油坑坑壁压顶也采用预制砼压顶新工艺，工艺更简化，更方便工厂 化制作，且更为整齐美观。 2）土建所有外露基础均倒圆角，美观牢固。 3）建筑物外墙采用彩钢夹芯板复合保温墙体；屋面防水设置刚柔两道设防 的防水保温屋面；建筑物外窗设中空玻璃等节能产品的应用实现变电站建筑的节 能环保。 4）站内所有井226、盖均采用合成材料，标准化工厂制作、方便施工 墙体是建筑物外围护结构的主体，其所用材料的保温性能直接影响建筑的耗热量。我国以砼砖为墙体材料，保温性能不能满足设计标准，为保证节能效果达 50%以上的标准，本设计采用砖与保温层的复合节能墙体。 5）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、了望要求 的条件下，尽量减小建筑物的外窗洞口的面积，并采用中空玻璃，提高外门窗的 气密性，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227、能良好的保 温门窗，改善门窗的保温性能。 6）屋面节能 屋面保温隔热选用密度较小，导热系数较高的保温材料，既避免屋面重量、厚度过大，又易于保温节能。 7）照明设备 变电站建筑物内的照明设备不少，因此在照明系统的设计中，采取合理的接 线方式，合理布线以减少导线长度，选用高效节能型的照明设备措施，以达到节 能的目的。 8）根据有关设计技术规定合理配置空调设备，不得加大容量。 5.17.5 结论 通过上述节能降耗措施，来达到依靠科学技术、降低消耗，合理利用资源， 提高资源利用效率，切实保护生态环境。推广采用节能、降耗、节水、环保的先 进技术设备和产品，强制淘汰消耗高、污染大、质量差的落后生产能力、工228、艺和 产品，有利于资源节约和综合利用，从源头杜绝能源的浪费。 6送电线路路径选择及工程设想 根据接入系统规划，XX城东110kV输变电工程110kV线路最终出线4回，本期 出线2回，即新建：农大-城东110kV线路。 6.1 变电站进出线布置 6.1.1. 农大220kV变电站110kV进出线布置 待建的农大220kV变位于XX市芙蓉区长白路与纬十路交叉东北角。110kV出线间隔共14回，均采用电缆出线，自北向南依次为：1Y备用、2Y备用、3Y城东 I、4Y城东II、5Y备用、6Y广电、7Y板仓、8Y板仓、9Y备用、10Y备用、11Y 新安、12Y榔梨、13Y备用、14Y备用。本期占用3Y和4229、Y间隔，采用电缆向南出线。 图6.1-1 农大220kV变电站110kV出线间隔布置示意图 6.1.2. 城东110kV变电站110kV进出线布置 待建的城东110kV变电站110kV出线间隔共4回，均采用电缆出线，自北向南 依次为：1Y备用、2Y农大、3Y农大、4Y备用。本期占用2Y和3Y间隔，采用电缆向 南出线。 图6.1-2 城东110kV变电站110kV间隔布置示意图 6.2 农大-城东110kV线路工程方案设想 6.2.1 路径选择原则 选择线路路径时，按照系统的规划和要求，考虑今后其它待建线路走廊；考虑地方政府和相关职能部门对线路路径的意见；躲避不良地质地带，同时满足规 程对现有或230、规划设施安全距离的要求；保证线路安全运行，为施工、运行维护创 造条件。 6.2.2 影响路径的主要因素 1）本线路位于XX市芙蓉区境内，线路走线需满足XX市城区的电力专项 规划要求。 2）远大路两侧人行道、绿地、非机动车道其他地下管线众多，本工程需避让并保证安全距离。 3）本工程架空路径需要符合长白路、纬十路规划道路设计。 4）本工程电缆部分土建工程量由芙蓉区公务局负责设计、建设。 6.2.3 路径方案及说明 根据上述路径方案规划原则，结合现场勘查及向当地各有关部门的收资情况，本工程电缆部分主要利用远大路预留电路埋管敷设，架空部分沿长白路、纬 十路规划道路采用钢管杆，因此本工程线路路径方案唯一231、，无比选方案。 6.2.4 电缆部分 一、线路工程规模 1）起止点：起于220kV农大变电站110kVGIS室，止于110kV城东变电站110kVGIS室。 2）额定电压等级：110kV。 3）输送容量：正常情况090MVA；事故情况0168MVA。 4）回路数：2回。 5）线路路径长度：路径总长约3.36km，其中双回路架空约0.63km，双回路 电缆路径约2.73km。 6）电缆：ZC-YJLW03-Z 64/110kV 11600型阻燃交联聚乙烯绝缘皱纹铝包 PE外护套的铜芯电力电缆。 8）电缆敷设方式：农大变电站110kV GIS室内采用电缆夹层敷设；从农大 变电站110kV GIS室232、至纬十路（规划）北侧绿化带电缆终端塔采用排管敷设约 0.065km；改架空沿着纬十路（规划）北侧绿化带至长白路口，左转，沿着长白 路（规划）西侧绿化带向南，至远大二路口电缆终端塔下地，路径长度约0.63km； 沿远大路（20孔150+9孔200）预留了电力埋管（计划2020年竣工）敷设电缆 进城东变电站110kVGIS室，路径长度约2.665km。 9）主要电缆附件类型及数量：户内GIS终端头12个；户外电缆终端12个，电 缆绝缘接头12个，中间直接接头6个。 10）土建量：无，由芙蓉区政府负责。 11）通道清理工程量：无，由芙蓉区政府负责。 二、线路路径 农大变电站110kV GIS室内采用233、电缆夹层敷设；从农大变电站110kV GIS室至纬十路（规划）北侧绿化带电缆终端塔采用排管敷设；改架空沿着纬十路（规划） 北侧绿化带至长白路口，左转，沿着长白路（规划）西侧绿化带向南，至远大二 路口电缆终端塔下地；沿远大路（20孔150+9孔200）预留了电力埋管（计划 2020年竣工）敷设电缆进城东变电站110kVGIS室。 三、电缆运行的环境条件 1）海拔高度：120m 2）最高环境温度：40 3）最低环境温度：室外-15 室内-5 4）最热月平均气温：+36.5 5）最大日温差：室外25 K 室内15 K 6）基本风速：23.5m/s (在离地面10m高，10分钟内的平均值) 7）最大湿234、度：100%(25) 8）相对湿度：日平均95% 月平均90% 9）最大覆冰：15mm 10）抗震能力：正弦三周波共振频率；水平加速度0.2g；垂直加速度0.1g； 安全系数1.67 11）土壤热阻:1.2 .m/W 12）太阳辐射(室外):0.1W/cm 13）距地面1.5米深处最高地温: 30 14）大气污秽等级: d级 15）电缆起止点：220千伏农大变电站110kVGIS室，止于110kV城东变电站110kVGIS室。 四、电缆运行的系统条件 1）系统额定电压（U/U0）：110/64 kV 2）系统工频率：50 Hz 3）系统最高工作电压：126kV 4）系统的接地方式：中性点直接接235、地 5）系统最大短路电流：单相短路27.4kA；三相短路28.5kA 6）雷电冲击电压（峰值）：550 kV 7）短路电流最长持续时间：0.15S 8）一分钟工频耐受电压（有效值）：185/200 kV 9）每回电缆最大输送潮流：168MVA 10）开挖排管敷设、暗开挖排管敷设、明开挖排管敷设、电缆沟 11）电缆的排列方式：垂直排列 12）导体允许最高温度：正常运行时90，短路时250。 五、电缆截面选择 环境及电缆敷设方式是影响电缆载流量最主要的外部因数，其中在同一电缆工程中，电缆的敷设方式对载流量具有较大的影响。下面根据实际电缆敷设方式， 计算电缆截面。 （1）电缆敷设方式 本工程线路有电236、缆夹层敷设、开挖排管敷设等多种敷设形式，其中排管敷设最不利于散热，可以验证电缆载流量。选用在沿远大路排管的敷设方式下计算载 流量是否满足系统要求。 湖南XX芙蓉区城东110kV输变电工程可研报告 第 100 页 共148页 图6.2.4-1 沿远大路排管的电缆敷设断面图 （2）电缆长期允许载流量 根据系统资料，农大至城东110kV线路需满足以下2种情况。N-1情况：城东110kV变电站远期按3台80MVA，同时负载率70%，远期单回最大输送潮流（N-1 情况下）为168MW，当“N-1”故障时，一回110kV电缆停运，另外一回110kV电缆 在极限输送情况下的载流量需满足I（168000/3/237、110/0.95）928A；正常 情况：线路输送输送潮流为90MW, 两回电缆在正常输送情况下的载流量需满足I=（90000/3/110/0.95）=498A。 根据110kV电缆资料，单芯电缆单回路空气中平面排列敷设载流量降低因数取0.93，环境温度修正系数取1.0。即综合影响系数=0.931.0=0.93。 分别对两种电缆敷设方式的电缆载流量进行比较，其计算的结果如下表。 表6.2.4-1 沿远大路排管N-1情况下的电缆载流量 沿远大路排管段（垂直排列） 电缆截面 1600mm2 1200mm2 N-1情况下单回电缆载流量 976A 867A 注：因1400mm2截面的电缆为国网非标准物质238、，不列入本次计算范围内。 根据电缆载流量计算表，为满足N-1情况下的载流量976A，本工程线路在沿湖南XX芙蓉区城东110kV输变电工程可研报告 第 111 页 共148页 远大路排管段N-1情况下的电缆截面可采用1600mm2 ，建议本期电缆截面选择 1600mm2。 （3）电缆导体的允许短路电流 2短路电流校验：电缆型号ZC-YJLW03-110/11600mm 电缆导体最大短路电流 124.1kA系统短路电流28.5kA，电缆金属屏蔽的允许最大短路电流满足计算要 求。 六、电缆型号确定 根据电缆载流量计算结果，本线路工程110kV电力电缆选用分割导体铜芯、 阻燃、交联聚乙烯绝缘皱纹铝包P239、E外护套纵向阻水电力电缆(ZC-YJLW03-64/110-11600mm2),电缆电缆结构及主要参数如下： 表6.2.4-2 电缆参数表 电缆型号 YJLW03-64/110-11600 额定电压（kV） 110 线芯材质 铜 标称截面（mm2） 1600 线芯外径（mm） 52.1 内屏蔽厚度（mm） 1.5 绝缘厚度（mm） 19 外屏蔽厚度（mm） 1.3 铝包厚度（mm） 2.3 外护套厚度（mm） 5.0 电线外径（mm） 128.6 电线重量（近似值，kg/m） 19.5 电容（pF/m） 208 电感（mH/km） 平行敷设 0.657 品行敷设 0.401 绝缘损耗（W/m）240、 0.253 导体直流电阻（/km） 0.0283 电缆制造长度（m） 720 注：该表为初定参数，具体以招标厂家参数为准。 七、电缆长度 新建电缆平面路径长度2700m，每相电缆分为5段；单回电缆长度可计算如下： 电缆 段 路径 长度 路径 预留 高差 余缆 接头 上杆 拉管 处 每段 拉管 增加 小计 1 628 4 2 3 30 667 2 663 10 4 2 4 30 713 3 672 10 8 4 2 20 716 4 652 10 4 2 20 2 20 710 5 65 8 4 20 1 10 108 合计 2914 本工程电缆长度约：2（2.9343）=17.5km。 八、241、主要电缆附件型号 本工程的主要电缆附件的型号均由招标确定，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。满足如下要求： 电缆终端头 1）220kV农大变电站户内GIS电缆终端（6只）； 2）110kV城东变电站户内GIS电缆终端（6只）； 3）户外电缆终端（12个） 4）电压、电流值要求与电缆配套。 4）该电缆终端头防污等级按变电站污秽等级要求考虑（d级）。 电缆接头 1）根据电缆接地电压及制造长度和运输的要求进行合理分段，本线路分为5段，中间绝缘接头12个，中间直接接头6个。 2）接头敷设在电缆接头井中，电缆接头要求有浸水保护措施。 3）接头截面、电压、电流值要求与电缆配套。 接地电缆242、 接地电缆采用交联聚乙烯绝缘单相电缆、交联聚乙烯绝缘同轴电缆，同轴电 缆内外导体间及外导体对地绝缘水平、单相电缆导体对地绝缘不低于电缆非金属 外护层的绝缘水平；外护套绝缘材料采用与电缆外护套相同的材料。 直接接地箱 接地箱体必须有良好的密封性和阻燃性，机械强度高，能适用本工程安装使用条件（安装于接头井内，接头井内可能浸水）。 交叉互联接地箱 箱体必须有良好的密封性和阻燃性，机械强度高，能适用本工程安装使用条件（安装于接头井内，可能浸水）。 交叉互联箱应自带电缆护层电压限制器，护层电压限制器应满足如下要求： 采用氧化锌阀片保护器，并有动作记录器。 适用最高工频感应电压：6kV 方波容量：400A243、 残压比：K2.5 通流容量：65kA 直流残压试验：1mA，残压4.5 kV 8/20s冲击电流试验（20次）：5kA，残压9.5 kV。 九、电缆接头的排列布置 在电缆中间接头井内，中间接头采用垂直排列，井两侧各布置1回。 十、过电压保护和接地 （1）电缆金属护套的接地方式 为了提高电缆的输送容量，减少在电缆金属护套中的环流损耗，本工程电缆金属护套设计采用1个交叉互联循环和1段直接接地的接地方式。 在电缆中间接头井、工作井和余缆井等处均设置接地装置，接地装置采用560扁钢和垂直接地极组成，电缆金属护套通过接地箱连入上述接地装置，中 间接头井处接地装置的接地电阻要求不大于4。 本工程根据电缆244、路径及线路长度，新建的双回电缆2.7km段分别分为1个交叉 互联循环和2段直接接地，每一个交叉互联循环又分为三小段，一共分为5小段， 自农大变至城东变的长度依次为85m、652m、672m、663m、628m。 交叉互联循环内的电缆接头采用绝缘接头，且在绝缘接头两侧采用无感同轴电缆将电缆金属护套交叉互联。不同交叉互联循环间的电缆接头采用直通接头（或绝缘接头），电缆金属护套直通连接。 电缆金属护套在两侧的变电站直接接入变电站主地网，且接地电阻与变电站地网的工频接地电阻一致，要求不大于0.5。 （2）电缆金属护套的感应电压 金属护套工频感应电压 对于交叉互联两端接地的单芯电缆金属护套接地方式，由于245、高压单芯电力电缆线芯电流产生的交变磁通在金属护套中产生了感应电压，其最高感应电压若超 过一定数值，就会危及人身安全，有时还会击穿金属护套的外护层。根据GB 50217-2018电力工程电设计规范第22页4.1.11条指出；交流单芯电力电缆金 属套上应至少在一段直接接地，在仍以非直接接地接地端的正常感应电势最大值 应符合： 1.未采取能有效防止人员任意接触金属套的安全措施时，不得大于50V；。 2.除上述情兄外，不得大于300V； 且DL/T5221-2005城市电力电缆线路设计技术规定第28页指出: 在金属护套或屏蔽层上任一点非接地处的正常感应电压，应符合下列规定: 1.未采取能防止人员任意接246、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50V； 2采取能防止人员任意接触金展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100V。 本工程电缆采用以电缆排管为主的敷设方式，且PE外套的耐压强度很高，沿线没有人可触及的裸露的金属护层及与其相连的设备，经计算本工程电缆在正常 运行的情况下的最大感应电压为91.4V，小于100V。由于本工程交叉互联箱置于 电缆接头井内（电缆金属护套通过交叉护联保护接地），一旦交叉互联箱防水不 严造成电缆金属护套直接接地，这时电缆金属护套感应电压将大于50V，故建议 巡检人员对电缆线路进行维护时，应有必要的安全防护措施，如戴绝缘手套、穿247、 绝缘靴等。 事故短路情况下的金属护套感应过电压 金属护套感应电压在单相接地故障时达到最大值。而对于交叉互联两端接地的情况下考虑护套作 回流线的情况，则每 小段护套对地电压最 大值为： Vmax=|UA|=2.0kV。国家高电压电缆选用导则规定电缆金属护套1min工频过 电压值为24kV，因此事故短路情况下，金属护套感应电压仍在许可值范围内，对 金属护套外护层绝缘并不构成威胁。 （3）通讯干扰 本线路邻近影响范围内无重要通信线路。本线路为三相对称中性点直接接地系统，属高可靠性送电线路，且电缆的金属护套为有效的电磁屏蔽层，因此本送 电线路不对通信线路造成的危险影响和干扰。 十一、防雷保护 1）电248、缆终端 本工程电缆线路已按大气过电压的全绝缘水平考虑。 农大变电站110千伏侧和城东变采用GIS设备，按电气设计要求不需另装设避 雷器。 2）接地保护箱 在交叉互联箱内有过电压保护器，且用无感同轴电缆与电缆金属护套连接，同轴电缆截面选用240mm2，其外护套的工频耐压按直流耐压25千伏/1分钟不击穿 选用。 3）保护器的选择 保护器选用氧化锌阀片，在8/20s冲击波作用下，通过10kA冲击电流的残压不大于6千伏。 十二、防震要求 电缆及其附件应具有如下耐震能力： 地面水平加速度：0.25g 地面垂直加速度：0.125g 地震波为正弦波， 持续时间三个周波 ，静态因子 k=1 1.5 （按照 I249、EEEC37.1221983规定）。 设备应能承受用三周正弦波的0.25g水平加速度和0.125g垂直加速度同时施 加于支持结构最低部分时, 在共振条件下所发生的动态地震应力, 并且安全系数 应大于1.67。 十三、防火要求 （1）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）。电缆排管敷设 段在工井内采用AB-2型有机防火堵料双侧封堵，沿电缆路径共设置工井约54个。 按250、每井需防火堵料200kg考虑，本工程电缆排管段共需防火堵料约10.8t。 （2）所有电缆头、电缆中间接头每侧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。共需防火包带6t，防火涂料3t。 （3）防火涂料使用注意事项： (1)电缆防火涂料施工前应将电缆表面的浮尘、油污、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。 (2)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。 (3)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。 (4)对于塑料、橡胶外皮的电线电缆，一般是直251、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。 十四、电缆通道附属设施 （1） 供电及照明 本工程采用排管和电缆沟敷设，不需要考虑供电及照明。 （2）通风 本工程排管和电缆沟敷设，不需通风。 十五、土建部分 无 十六、电缆主要设备材料表 （一）电缆电气部分主要设备材料表 序 号 设备材料名称 单 位 数量 合计 备 注 1 YJLW03-110/11600 型分割铜导体交联聚 氯乙烯绝缘皱纹铝包 PVC 外护套电力电缆 千 米 17.5 2 复合套管型户外电缆终252、端（适用电缆截面1600mm2） 个 12 座式，爬距3.2cm/kV 3 户内 GIS 电缆终端（适用电缆截面1600mm2） 个 12 4 电缆绝缘接头 套 12 5 中间直接接头 套 6 6 交叉互联接地箱 套 4 7 三相直接接地箱 套 10 8 无间隙氧化锌避雷器 台 12 座式，附在线监测仪 9 电缆头、悬挂式避雷器与架空线连接金具 套 12 电工铝板、设备线夹、T 型线夹、复合绝缘子等 10 接地电缆 米 840 截面 240mm2 11 多股软铜线 米 70 截面不小于 50mm2 12 电缆夹具 套 1038 树脂型电缆夹具 13 电缆引下线及跳线 米 240 JL/G1A-253、300/25 型 14 PE 保护套管 米 18 15 电缆吊牌 块 111 16 相序牌 块 111 17 防火堵料 吨 10.8 18 防火涂料 吨 3.0 19 垂直接地极 根 180 角钢 20 接地装置扁钢 M 316 -6*60 21 6.2.5 架空部分 一、概况 本工程架空部分路径长度为0.63km，均采用同杆双回架空；导线采用2JL/G1A-300/25型钢芯铝绞线，地线采用2根36芯OPGW。 二、路径说明 线路自农大220kV变电站南侧电缆终端塔沿纬十路北侧绿化带向西，至纬十 路与长白路路口，左转，沿着长白路东侧绿化带向南，至于远大二路与长白路交 叉口西北角的电缆终端塔。254、 图6.2.5-1 农大220kV变电站位置示意图 图6.2.5-2 本工程路径走向示意图 图6.2.5-3 电缆上杆示意图 三、主要交叉跨越 表 6.2.5-1 主要交叉跨越统计表 序号 被跨越物或迁改物 数量 1 通信线 4 2 10kV 电力线 2 3 10kV 以下电力线 5 4 乡村公路 2 5 35kV 线路 1 四、交通运输 本方案线路沿途可利用的远大路、长白路及周边公路。 五、水文地质气象条件 （1）地形地貌 本工程路径途径地区整体海拔在30.13m33.2m之间，位于主城区，地形起伏小，原始地貌单元属丘陵。 表6.2-1地形比例统计表 地形 平地 比例（%） 100 表6.3255、-2 土质比例统计表 土石 岩石 松砂石 坚土 普通土 比例（%） 30 50 10 10 （2）地质概括 根据现场勘察情况，结合搜集到区域地质资料、邻近已有建筑工程经验综 合分析，站址范围内主要为出露地层主要为第四系（Q）土层、第三系（E）风化 岩层，现自上而下分述如下： 根据现场勘察情况，结合搜集到区域地质资料、邻近已有建筑工程经验综 合分析，站址范围内主要为出露地层主要为第四系（Q）土层、第三系（E）风化 岩层，现自上而下分述如下： ml人工填土（Q4 ）：褐黄、褐灰色，稍湿，松散，组成物主要为黏性土及少量建筑垃圾，该层广泛分布，层厚0.50m。 al+pl冲洪积粉质黏土（Q4）：褐红色256、，稍湿，硬塑状态，具网纹状结构。捻面稍光泽，干强度及韧性中，无摇振反应。该层在沿线局部分布，厚1.502.50m 不等。 al+pl冲洪积圆砾（Q4）：褐黄、灰白色，饱和，中密状态，磨圆度较好，呈圆形亚圆形，主要成分为石英质和硅质。粒径一般为220mm。充填物为中粗砂 及黏性土，黏性土含量约10%15%。该层在沿线广泛分布，层厚3.54.00m不等。 残积粉质黏土（Qel）：褐红色，残积成因，稍湿，硬塑状态，为下伏泥质粉 砂岩风化残积而成。捻面稍光泽，干强度及韧性中，无摇振反应。该层较广泛分 布，厚1.002.00m不等。 第三系（E）强风化泥质粉砂岩（3）：褐红色，主要矿物成份为石英、粘 土257、矿物等，大部分矿物风化变质，粉细粒结构，薄中层状构造，泥质胶结，风 化裂隙发育一般。岩石的坚硬程度为极软岩，岩体的完整程度为较破碎，岩体的 基本质量等级为级。该层较广泛分布，层厚1.02.0m。 第三系（E）中风化（2）泥质粉砂岩：褐红色，主要矿物为石英、粘土 矿物等，部分矿物己风化变质，粉细粒结构，中厚层状构造，泥质胶结。风化 裂隙稍发育，岩石的坚硬程度为极软岩，岩体的完整程度为较完整，岩体的基本 质量等级为级。 （3）水文地质条件 沿线地下水主要为上层滞水及孔隙潜水。根据钻孔揭露，上层滞水主要赋存于人工填土层中，水量一般，主要补给方式为大气降水及地表水下渗补给，勘察 期间测得其初见水位埋深258、为0.501.50m，稳定水位埋深为0.501.00m；孔隙潜 水则赋存于圆砾层中，含水量较大，主要补给方式为周边河流侧向补给及大气 降水和上层滞水下渗补给，含水层贮水、透水性强，水量较丰富，勘察期间测得 其初见水位埋深为4.005.00m，稳定水位埋深为3.003.50m。场地内的地下水 水位受季节影响，丰水季节地下水位将上升，枯水季节将有一定的下降，变化幅 度约1.002.00m。 根据当地工程经验及水腐、土腐试验结果可判断，场区地下水对混凝土结构、 钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性；土对混凝土结构、钢筋混凝土结构中钢筋具 微腐蚀性。 （4）工程抗震评价 根据中国地震动参数区划图（GB 18259、306-2015）、建筑抗震设计规范（GB 50011-2010）（以下简称抗规），结合区域地质资料，站址周边不存在微 弱全新世活动断裂，区域构造相对稳定，抗震设防烈度为6度，地震动峰值加速 度0.05g，设计地震分组为第一组。 根据本次勘察结果，场地不存在可能液化地层，可不考虑地震液化的影响， 场地属抗震一般地段。 六、气象条件 1）气象条件选择依据 根据建筑结构荷载规范（GB50009-2012）、电力工程气象勘测技术规 程（DL/T5158-2012）、110750kV 架空输电线路设计规范（GB50545-2010） 中有关线路设计气象条件的规定，并结合湖南省冰区分布图确定本工程的设 260、计气象条件。 2）设计风速 110750kV 架空输电线路设计规范GB 50545-2010 规定：设计气象条 件应根据沿线气象资料的数据统计结果，参照风压分布图以及附近已有线路的运 行经验确定。110330kV 线路工程的基本风速应取 30 年一遇离地面 10m 高 10min 时距的平均最大风速，110330kV 送电线路的设计基本风速不宜低于 23.5m/s。 并参考附近运行的 110kV 榔新/广线等线路设计水平，本工程推荐基本风速为 23.5m/s（离地 10 米高）。 3）设计覆冰厚度 架空部分位于城区，沿规划道路架设，海拔在 50 米左右，沿线地势较为平 缓；因此推荐本线路工程在261、钢管杆段采用 10mm 覆冰设计。 4）雷暴日取值 根据XX市气象站的年平均雷暴日统计的平均值，参考附近线路沿线已建线路的设计标准，根据当地电力部门的线路运行情况及经验，为了保证本工程线 路投运后的安全运行，建议全线的雷暴日取值采用 60 日/年。 5）设计气象条件组合 综合上述对大风和覆冰调查、计算分析的结论，并结合沿线周边 110220kV线路设计和运行经验，遵照设计规程的有关规定，本线路工程采用 10mm，基本风速取 23.5m/s，其他按湖南省常用气象条件进行设计。本工程选用的设计气象 条件组合如下表 6.2.5-2。 表 6.2.5-2 设计气象条件组合 相关气象条件 设计计算工况 262、气温（） 风速（m/s） 冰厚（mm） 最高气温 40 0 0 最低气温 -10 0 0 年平均气温 15 0 0 基本风速 -5 23.5 0 设计覆冰 -5 10 10 安装情况 -5 10 0 事故情况 -5 0 15 雷电过电压 15 10 0 操作过电压 15 15 0 冰的比重 0.9103kg/m3 雷电日数 60 七、导地线选型 1）概况 根据接入系统资料，农大至城东 110kV 线路工程架空部分导线截面采用 2300mm。本工程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 路建设中所占投资比较大263、，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110750kV 架空输电线路设计规程（GB50545-2010）的规定，导线 安全系数不应小于 2.5。 3）导线机械强度 参照110750kV 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，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、264、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 根据前面论述，得知本线路工程采用 10mm 覆冰设计，基本风速为 23.5m/s， 目前湖南常用的 300mm截面的钢芯铝绞线有三种，分别为 JL/G1A-300/25、 JL/G1A-300/40、JL/G1A-300/50，JL/G1A-300/25 导线主要用于适合平原、丘陵 等 地 势平 缓的 轻冰 区； JL/G1A-300/40 主要 用 于丘 陵、 山地 的中 冰 区 ； JL/G1A-300/50 主要用于高山峻岭，气象条件恶劣地区的重冰区。三种导线的机 械特性表见265、下表 6.2.5-3。 表 6.2.5-3 300mm2 钢芯铝绞线机械物理特性表 名 称 JL/G1A-300/25 JL/G1A-300/40 JL/G1A-300/50 绞线结构 (股数/直径) 铝 48/2.85 24/3.99 26/3.83 钢 7/2.22 7/2.66 7/2.98 计算截面积(mm2) 铝 306.21 300.09 299.54 钢 27.10 38.90 48.82 合计 333.31 338.99 348.37 计算外径(mm) 23.8 23.9 24.3 计算拉断力(N) 83760 92360 103580 弹性系数 E(N/mm2) 65000 266、73000 76000 线膨胀系数(1/) 20.510-6 19.610-6 18.910-6 单位重量(kg/km) 1057 1131 1207.7 JL/G1A-300/25 型导线计算拉力较小，弧垂大，适合平原、丘陵等地势平缓的轻冰区，经济性更优，因此本工程导线应选用 JL/G1A-300/25 钢芯铝绞线： 名 称 JL/G1A-300/25 绞线结构 (股数/直径) 铝 48/2.85 钢 7/2.22 计算截面积 (mm2) 铝 306.21 钢 27.10 合计 333.31 计算外径(mm) 23.8 单位长度质量（kg/m） 1057 20时直流电阻（/km） 0.093267、8 计算拉断力(N) 83760 弹性系数 E(GPa) 60.5 线膨胀系数(1/) 20.510-6 八、地线选型 1）地线选择原则如下： （1）按110kV750kV 架空输电线路设计规范（GB 50545-2010）地线与 导线的配合要求选择地线截面； （2）根据防雷要求，在+15、无风、无冰条件下，导线与地线在档中央 应保持不小于 0.012L+1m 的间距； （3）根据规程规定，地线的安全系数不小于 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 中央地线的弧垂不大于导线弧垂。 （4）满足热稳定的要求。 2）热稳定计算： 当268、输电线路发生短路故障时，短路电流使 OPGW 的温度急剧上升。为使 OPGW 中的光纤不至因过热而损坏，必须要对 OPGW 进行热稳定计算，也就是说，根据 系统短路电流和保护动作切除故障时间来计算线路短路后的地线温度，使其不高 于 OPGW 的最高允许温度，因此短路容量是选择 OPGW 的重要参数。 3）系统短路电流： a)允许短路电流 根据目前掌握的 OPGW 生产厂家提供的资料，OPGW 的最高允许温度一般为+200，而普通地线最高允许温度分别为：钢芯铝绞线、钢芯铝合金绞线+200； 铝包钢绞线+300；镀锌钢绞线+400。 由于送电线路故障持续的时间很短，热量向外扩散得很少，因此可以不考269、 虑散热过程，而近似地认为地线上电流产生的热量全部用于导体的温升。通用计 算公式如下： C0 ln1 + a (TY - T1)1a1R1tIY =其中：IY允许短路电流(A) TY最高允许温度() T1初始温度()，一般取 20 1初始温度下的电阻温度系数(1/) R1初始温度下的综合电阻(/km) C0金属部分综合热容量(J/km) 对于铝或铝合金 Ca=1.022400 Sa (J/km) 对于钢 Cs =1.023590 Ss (J/km) 1.02 为绞合常数，Sa 及 Ss 分别为铝(包括铝合金)及钢的截面(mm2) 综合热容量为各金属部分热容量之和 t故障切除时间 110kV 为270、 0.3s 根据上述公式计算，地线和 OPGW 在热稳定情况下的最大短路电流允许值如 下表： 表 6.2.5-4 地线允许短路电流 地线类型 0.3s 允许短路电流值(kA) OPGW-13-90-1 12.1 b）系统短路电流 根据系统专业专责所提供远景规划系统阻抗及短路电流： 城东变 110kV 母线侧三相短路电流：27.6kA 城东变 110kV 母线侧单相短路电流：26.3kA 农大变 110kV 母线侧三相短路电流：28.5kA 农大变 110kV 母线侧单相短路电流：27.4kA。 C）地线上短路电流分布计算 本工程为电缆进站，无需考虑。 表6.2.5-5 地线OPGW特性参数 技271、术参数名称 单 位OPGW-13-90-1结构型式 层绞式 承力截面 mm2 92.7 外 径 mm 13.2 单位重量 kg/km641 额定抗拉强度(RTS) kN 118 弹性模量 N/mm2162000 线膨胀系数 1/ 1310-6 技术参数名称 单 位OPGW-13-90-120直流电阻 /km0.931 运输、运行时温度 -40+80 短路容量I2t（40200）kA2s 46.7 注：以上数据只规定了初选的铝和钢部分的截面积，在实际招标订货的过程中允许在满足机械强度和热容量的要求、截面基本不变的前提下作适当改动。 九、导地线应力配合 OPGW 作为地线，除了满足电气性能的要求外272、，还必须进行机械强度校验， 保证其机械特性、抗拉强度和导地线应力配合满足规程要求。 OPGW 和导线的应力弧垂匹配计算结果如下表： 地线型号 参数类型 条件 （ l0 =200， l =250） JL/G1A-300/25 弧垂（m） 4.51 最大使用应力（Mpa） 79.5 安全系数 3.0 OPGW-13-90-1 弧垂（m） 8.7 最大使用应力（Mpa） 168 安全系数 7.41 由以上数据分析可得，地线 OPGW-13-90-1 可以和 JL/G1A-300/25 匹配，安全系数满足要求。 十、导地线防振 根据设计规程规定，对于年平均运行应力超过破坏应力 16的导线和年平 均运行273、应力超过破坏应力 12的地线，以及档距超过 500 米的开阔地，均应采 取防振措施。 本工程导线 JL/G1A-300/25 已放松，无需安装防振锤,OPGW 光缆防振措施由 厂家提供。 十一、导地线防舞措施 本工程位于城区，因此本工程不考虑做防舞措施。 十二、绝缘配合 （一）污区划分 参照 GB/T 26218.1-2010 GB/T 26218.2-2010 污秽条件下使用的高压绝 缘子的选择和尺寸确定的规定；根据湖南省电力系统污区分布图（HN-2011）， 本线路工程主要处于 d 级污区（2.5cm/kV3.2cm/kV）。考虑大气条件和环境污 秽的发展总态势，线路污区等级制定应具有前瞻274、性，结合现场调查的情况，进行 污区的划分,按满足 d 级污秽区上限值要求设计。 （二）绝缘子选取 目前，常用的绝缘子按材质分，有瓷绝缘子、钢化玻璃绝缘子和合成材料制成的复合绝缘子三类。 瓷绝缘子广泛应用于架空线路中，已具有成熟的运行经验，运行效果好。 玻璃绝缘子具有长期稳定的机电性能，并具有零值自爆性能，从而省掉了测零维护工作量。据大量的测试表明，零值自爆后的绝缘子机械强度仍能达到额 定值的 80%以上。具有零值绝缘子的绝缘串在发生雷击闪络或污闪时，因其残锤 外部电气强度远低于内部的电气强度，短路电流主要沿残锤外表流过，故玻璃绝 缘子的脱扣率是极低的。 随着时代的发展，合成绝缘子在超高压线路上275、也得到了较多的应用。合成 绝缘子是一种新型的防污绝缘子，它强度高、重量轻、抗冲击、耐污性能好、结 构简单、便于运输和安装，其表面积污后仍然具有憎水性，多用于污秽较严重地 区。在国内外超高压和高压线路上得到了较广泛的应用，运行状况良好。 上述三种绝缘子均能满足本工程的要求，但考虑到本架空段位于城区规划 道路绿化带，因此本工程导线采用结构高度 1440 毫米的合成绝缘子。 绝缘子特性如下表所示。 绝缘子型号工频耐受电压（kV） 最小 机械 破坏 负荷 kN 结构高度 mm 盘径 mm 泄露 距离 mm 1min 干耐受 1min 湿耐 受 最小 击穿 电压 冲击 耐受 电压FXBW4-110/10276、0 300 550 100 1340/ 1440 3550 表 6.2.5-6 绝缘子特性表 十三、防雷和接地设计 （一）防雷 本工程平均雷电日在 70 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（DL/T620-1997）的规定， 主要防雷措施如下： a、全线架设双地线； b、110kV 单回路杆塔地线对外侧导线的保护角小于 15，110kV 双回路杆 塔地线对外侧导线的保护角为 10以下；220kV 单回路杆塔地线对外侧导线的保 护角为 0以下； 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277、，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。 （二）接地 a、杆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 2km 段范围内，杆塔接278、地电阻 值要求在 10 欧姆及以下（双回路塔接地电阻在 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表中的数值。 工频接地电阻对照表 土壤电阻率 （欧.米） 100 及以下 100500 501000 1002000 2000 及以上 工频接地电阻（欧） 10 15 20 25 30 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。 d、钢管杆段采用垂直接地，对于土壤电阻率特别高，接地电阻难于降低至要求值的塔位，为减小接地电阻，适当采用增加接地桩。 十四、导279、线对地和交叉跨越距离 确定导线与地面、建筑物、树木、公路、河流，索道及各种架空线路的距离时，导线弧垂及风偏的选取原则，按110750kV 架空输电线路设计规范（GB50545-2010）规定执行，其中：110kV 线路与地面及建筑物间距、各种交叉 跨越距离详见下表所示。 表 6.2.5-7 导线与地面距离及对建筑物间距表 交叉跨越物名称 最小间距（m） 备 注 居民区 7.0 导线最大弧垂 非居民区 6.0 导线最大弧垂 交通困难仅步行可达地区 5.0 导线最大弧垂或最大风偏 步行不能达到的山坡峭壁和岩石 3.0 导线最大风偏 对建筑物的垂直距离 5.0 导线最大弧垂 对建筑物的水平或净空距离280、 4.0 导线最大风偏 对树木自然生长高度的垂直距离 4.0 导线最大弧垂 对果树、经济作物 3.0 导线最大弧垂保证高度 表 6.2.5-8 交叉跨越间距表 线路经过地区 最小间距（m） 备 注 铁至轨顶 7.5 导线温度 70时的弧垂，至电气铁轨顶线路经过地区 最小间距（m） 备 注 路 至承力线或接触线 3.0 12.5m 等级公路 7.0 高速公路，一级公路按温度+70时的弧垂，其它按+40的弧垂 通航河流：至五年一遇洪水位 6.0 温度+40时的弧垂 通航河流：至最高航行水位最高桅顶 2.0 温度+40时的弧垂 不通航水域：至百年一遇洪水位 3.0 温度+40时的弧垂 不通航水域：冬281、季至水面 6.0 导线最大弧垂 电力线 3.0 温度+40时的弧垂 通信线 3.0 温度+40时的弧垂 特殊管道 4.0 温度+40时的弧垂 索道 3.0 温度+40时的弧垂 十五、对邻近通信线路的影响及其防护 （一）概述 为降低地架空电力线路对邻近弱电线路的影响，对拟选线路路径进行了现场勘察和资料收集情况时，充分考虑了与弱电设施及线路保持最大隔距，并对路 径方案进行了优化，使影响降低到最低程度。 （二）设计原则与依据 （1）本设计依据中华人民共和国国家标淮局颁发 GB50217-2007电力工程 电缆设计规范和 GB6830-86电信线路遭受强电线路危险影响的容许值，电 力行业标准 DL/T282、5033-2006输电线路对电信线路危险和干扰影响防护设计规 程，并参照原四部（水利电力部、铁道部、邮电部、通信兵部）1961 年颁发的关于防止和解决电力线路对通信、信号线路危险和干扰影响的原则协议进行 设计。 （2）在与通信线路交叉跨越时，将按照国标 GB50545-2010110kV750kV 架空输电线路设计规范及参照四部一局（电力工业部、铁道部、邮电部、通信 兵部、广播事业局）1957 年颁发的架空电力线路与弱电线路接近和交叉装置 规程的要求进行。 （3）由我院系统专业根据 2020 年可能发展规划而计算提供之本工程单相 接地短路零序电流值。 （4）采用四极等距电测深法，沿电力电缆线路283、实测大地电导率，根据电力 电缆线路经过地区的地质图分析确定了本工程电力电缆线路各段的大地电导率 采用值。 （三）影响评估 本工程线路为高可靠性线路。按照国家有关规程，对附近通信电缆验算了当输电线路发生单相接地故障时的电磁危险影响，对临近通信电缆影响值小于规 程规定允许值，不影响路径方案成立。 6.2.6 路径协议 目前开展协议的情况如下： 已经取得XX市芙蓉区政府的关于征询XX城东110千伏输变电线路路径 意见的复函，原则同意该路径方案，并承当配套线路工程电缆土建部分的设计 及施工；线路沿长白路架空（钢管杆）部分，后续提供道路标高及道路红线范围。 6.3 杆塔 （1）杆塔设计的主要原则 110284、kV750kV 架空输电线路设计规范(GB 50545-2010) 架空输电线路杆塔结构设计技术规定(DL/T5154-2012) 架空送电线路钢管杆设计技术规范(DLT 5130-2001) 钢结构设计标准（ GB50017-2017） 输电线路铁塔制图和结构规定（DL/T 5442-2010） 建筑结构荷载规范（ GB 50009-2012） 其它有关规范、 规程、技术规定和参考资料。 （2）铁塔选型 本工程线路的气象条件为：基本风速取值为 23.5m/s，设计覆冰10mm，导线采用2JL3/G1A-300/25型钢芯铝绞线，地线采用 2根36芯OPGW光缆， 全线按双回路架设。 根据国家285、电网公司基建 2011 374号文， 本工程杆 塔采用国网通用设计，根据本工程选用导、地线型号和气象条件分区，杆 塔推荐采用 国家电网公司标准化建设成果（通用设计、通用设备）应用 目录（ 2019年版） 中 1GGF1、 1GGF2模块。 1GGF2模块中无电缆终端杆， 我院根据典型设计要求自主设计 1GGF2-SDJ电缆终端杆。 （3）杆塔使用条件 本工程钢管杆选用的 1GGF1、1GGF2模块使用条件海拔高度 1000以下、设计基本风速 23.5m/s和25m/s（基准高10m）、覆冰厚度10mm、导线为2LGJ-300/40、地线为JLB-100。设计条件如下表： 模块设计条件一览表 模286、块编 号 回路数 导线 地线 基本风速 （ m/s） 覆冰 （ mm） 海拔高度 （ m） 1GGF1 双回路 2LGJ-300/40 JLB-100 23.5 10 1000以下 1GGF2 双回路 2LGJ-300/40 JLB-100 25.0 10 1000以下 本工程其他设计条件与典设一致，满足杆塔选用原则。 杆塔使用条件一览表 杆塔型号 水平档距 垂直档距 转角度数 1GGF1-SZG2 200 250 / 1GGF2-SJG1 150 200 0 20转角 1GGF2-SJG4 150 200 6090转角 1GGF2-SDJ 150 200 0 90电缆终端 （4） 铁塔材料说287、明及防御 铁塔钢材采用Q235B、Q345B、Q420B,其质量标准应分别符合碳素结 构钢（ GB/T700-2006）、低合金高强度结构钢（ GB/T1591-2008） 的要求。 M16、M20的螺栓采用 6.8级， M24及以上规格的螺栓采用 8.8级，其质 量标准应满足紧固 件机械性能螺栓、螺钉和螺柱（ GB/T3098.1-2010）、 紧固件机械性能 螺母（ GB/T3098.2-2015） 的要求。 脚钉一般为 6.8 级，代替螺栓时与螺栓级别、 规格相同。 1）防腐 所有铁塔构件（ 含插入角钢）、螺栓（ 含防松罩、防盗螺栓）、垫片、垫圈均需热浸镀锌防腐。 2）防卸 全线铁塔自最288、短腿基础顶面以上 8m范围内， 除接地螺栓外(便于接地测量)， 均采用防盗螺栓(包括脚钉)， 防盗螺栓要求防盗性能良好、 质量 上乘、经过有关部门的技术鉴定、并有一定的施工、运行维护经验。全线 铁塔除安装防盗螺栓（具有防松性能）外的其它单螺帽螺栓均采用扣紧式 防松螺母。 根据国网公司要求，凡新、改、扩建输电线路工程和在运线路都需进 行“三牌”（杆塔编号标识牌、相序标识牌、警示标识牌）及多回路的回 路标识牌的加工制作及安装。 各种塔型的具体尺寸、使用条件和钢材指标等详见杆塔一览图。 （5）杆塔使用情况 钢管杆采用 1GGF1-SZG2 双回路直线杆； 1GGF2-SJG1 、 1GGF2-SJG289、4 、 1GGF2-SDJ双回路耐张杆。共计 4种杆型。 本工程钢管杆段 0.66kM，共计使用杆塔7基，其中直线杆 1基，耐张塔 6基。 耐张杆6基,占杆塔使用总数的 85.7%。 钢管杆使用情况一览表 数塔型量呼高1GGF1-SZG2 1GGF2-SJG1 1GGF2-SJG4 1GGF2-SDJ 合计 21 2 1 3 24 1 1 2 4 合计 1 3 1 2 7 6.4 基础 （1）设计依据的主要规程、 规范及技术规定 110kV750kV 架空输电线路设计规范(GB 50545-2010) 架空输电线路基础设计技术规程（ DL/T 5219-2014） 建筑地基基础设计规范（ GB290、50007-2011） 混凝土结构设计规范(GB 50010-2010) 混凝土结构工程施工及验收规范（ 2011版）(GB50204-2011) 建筑地基基础工程施工质量验收规范（ GB50202-2002） 110kV500kV架空电力线路施工及验收规范(GBJ233-2005) 110kV 500kV 架空电力线路工程 施工质量及评定规 程 （DL/T5168-2002） 以及其它有关规范、 规程，设计手册和参考资料。 （2）线路基础的主要工程问题 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。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291、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。 （3）基础选型原则 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。 根据不同地质条件及292、地质专业建议，结合各塔型的基础作用力以及工 程实际情况，本工程基础采用挖孔桩基础形式。 （4）基础型式说明 挖孔桩基础 挖孔桩基础是目前使用最多的一种原状土基础型式。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。 挖孔桩基础示意图 （5） 基础优化设计 在基础设计中，根据不同的基础作用力和地质条件，规划相对经济合理的基础类型 ；在 同种基础中 ，根据相同的基础作用力和相同的地质条 件， 以降低混凝土和钢材指标为目标，对基础埋深和底板宽度（或直径）进行 优化。在基础设计中，解决好这两个问题，对降低基础工程造价有积极意 义