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巴基斯坦249.6MW风电场工程可行性研究报告含附表217页
巴基斯坦249.6MW风电场工程可行性研究报告含附表217页.doc
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综合其它
上传人:职z****i 编号:1177745 2024-09-13 213页 21.03MB
1、巴基斯坦249.6MW风电场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月巴基斯坦249.6MW风电场工程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209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日图 纸 目 录风电场总体规划布置图 F231K-Z-01升压站平面布置图 F231K-Z-02电场主接线图 F231K-D-2、01风电场系统图(1) F231K-D-02风电场系统图(2) F231K-D-03风电场系统图(3) F231K-D-04风电场系统图(4) F231K-D-05风机箱变系统图 F231K-D-06集电线路路径图 F231K-D-07风电场计算机监控系统配置图 F231K-D-08继电保护配置图 F231K-D-09直埋电缆断面图 F231K-D-1035kV屋内配电装置布置图 F231K-D-11控制室及电子设备间布置图 F231K-D-12升压站电气平面布置图 F231K-D-13站用电接线图 F231K-D-14升压站通信系统图 F231K-D-15110V直流系统接线图 F231K-3、D-16天然地基风电机组基础图 F231K-T-01桩基风电机组基础图 F231K -T-02生产楼平面图 F231K -T-03 第一章 综合说明1 概述拟建巴基斯坦xx风电场位于巴基斯坦第一大城市xx市东北方向约120公里,距海得拉巴市仅约25公里,在距项目场址西南边界约 2 公里处,巴基斯坦重要的 M-9 国家高速公路(xx-海得拉巴高速公路)在此经过,目前可以经由数条土路进入项目现场。风电场位置如图1-1所示。xx 25 万千瓦项目图11 xx风电场位置图该风电场位于xx省 Gharo-Keti Bandar 风能走廊,该走廊规划风力发电容量可高达5,000万千瓦,该区域的风电容量系数4、至少为30-32%。xx省Gharo- Keti Bandar风能走廊示意图见图1-2。 图12 xx 省 Gharo- Keti Bandar 风能走廊风电场海拔高度为50-100米,其中一座小山丘高度为150米。整体而言,风电场区域地形较为平坦、简单,属于沙化非常严重的草原或者沙漠。现场交通方便,可通过高速公路直达xx的两个港口,距离xx2小时车程,港口到风电场的路况也非常良好。现场电网接入方便,现有的132kV、220kV 和500kV高压输电线路已经通过现场。此外,在 Nooriabad,另一条直达电网的132kV输电线路距离风电场也只有25千米。大地和土壤条件非常稳定,适合建设风电机5、组基础。xx风电场规划装机容量为500MW,分两期建设,本期为第二期风电场即xx III风电场规划装机249.6MW,总占地面积18,731英亩(约62平方公里),本期风电场分5排布置,每排宽约150米,长约12公里。风电场土地将向巴基斯坦政府租赁。图1-3为xx风电场区域分期布置图,绿色区域为II期即xx II 249.6MW风电场的位置。黄色区域为本期xx III 249.6MW风电场的位置。220kV、500kV 和132kV输电线路的详情也在图中标出。同时图中标出了4个测风塔的位置,以测量整个500MW风电场的风力情况。图1-41-8为现场照片。 图13 xx风电场区域分期布置图图1-6、4: M-9 国家高速图 1-5: 项目现场踏勘,25231.18N, 68 61.31E, 西向照片.图1-6: 项目现场踏勘,252417.63N, 252417.63N, 东南向照片图1-7: 穿越场内的输电线路,68 77.21E, 252111.42N, 西南向照片图1-8: 现场地表状况,252259.67N, 68 61.44E.1.2 业主介绍和工程任务项目发起人之一挪威xx AS公司,其在全球风电场和电力项目开发领域拥有领先的专长,主要优势如下: 在全球,尤其是亚洲地区开发风电场项目拥有领先优势。在全球电力项目的开发、设计、采购、施工、融资和运营方面拥有世界领先的专长。 挪威7、xx AS公司拥有一支经验丰富的管理团队,在风电项目开发、建设、运营、融资和法律等方面拥有良好的过往业绩,已经建立专家资源网络。其主要目标市场为中国和巴基斯坦等新兴市场国家。xx通过当地合作伙伴在中国和巴基斯坦建立了良好的政治关系网络。xx的开发项目情况和关键财务指标情况如下: xx开发的项目装机容量为315万千瓦,其中115万千瓦位于巴基斯坦。 xx 2012年上半年的资产为6,500万美元,负债为5,500万美元。募集资本1亿美元,其中股权5,500万美元,可转换债券和次级债券募集4,500万美元。哈尔滨电气国际工程有限责任公司(简称“哈电国际”)是哈尔滨电气集团公司(简称“哈电集团”)下8、属成员企业,主要经营火电站、水电站、联合循环电站以及风电项目的成套设备供应、EPC总承包以及相关变电站、输电线路和其他公用工程的施工等业务。哈电国际还为电厂提供综合专业的售后服务。 哈电国际在巴基斯坦、菲律宾、越南、孟加拉国、柬埔寨、伊朗、苏丹、印度、印度尼西亚和土耳其等20多个国家和地区承建大型电站交钥匙工程或提供电站成套设备,总装机容量接近2,000万千瓦。 火电方面,哈电国际有能力生产30万千瓦亚临界级和超临界级、60万千瓦亚临界级、超临界级、超超临界级以及100万千瓦超超临界级火电设备。另外,公司开发了13.5万千瓦-21万千瓦火电机组、10-35万千瓦循环流化床锅炉以及35万千瓦超临9、界火电机组。 水电方面,哈电国际长期坚持水电和火电产品并举的战略 联合循环,哈电国际以EPC方式承建多个联合循环项目,包括巴基斯坦柯特里联合循环电厂、费萨拉巴联合循环电厂项目、乌奇联合循环电厂项目等 自九十年代开始,哈电国际就一直承揽输变电线路项目工程 该项目是哈电国际工程公司与挪威xx AS公司的第一次深入合作。xx公司在国际风电投资市场中有着丰富的经验和良好的声誉,与其合作将极大的丰富哈电国际在国际电力投资市场中的经验,同时极大地增强哈电国际的实力,并将进一步巩固和加强哈电集团在国际电力市场的影响力,为哈电品牌走向全世界打下坚实的基础。风力发电作为可再生能源资源之一,除了向电网提供电力能源10、外,还具有促进风电制造产业发展、保护环境、旅游、推动当地经济发展等综合效益。xx风电场建设的主要作用是向电网提供电力资源,所以,本工程的开发任务以发电为主。哈电(大连)电力设计有限责任公司受业主委托,承担巴基斯坦xx III(249.6MW)风电场工程可行性研究阶段的工作。设计的内容包括风电场选址、风能资源的分析和评价、工程地质概况、风电场机组选型和布置、各机组年发电量的估算、电气、土建、施工组织设计、环境影响初步评价、工程投资估算、财务评价等设计工作,研究风电场建设的可行性,并初步确定风电场的建设方案。1.3 项目建设的必要性 能源建设的需要电力是国家的社会经济发展最重要工具。保证电力供应以11、及为贫困地区提供更多的电力供应是每一个政府面临的重大挑战。 由持续的人口增长和经济发展带来的电力需求和预期的电力短缺已经成为阻碍巴基斯坦国民经济正常发展的重要因素。目前巴基斯坦全国每天电力缺口为400万千瓦,高峰时期的缺口达每天750万千瓦。由于发电量不能够满足日常生活、商业以及工业生产需求,主要城市每天都会出现断电现象,断电时间长达8至12小时。根据世界银行统计,电力短缺导致巴基斯坦每年国内生产总值增长率降低1% - 1.5%。 为了应对长期缺电,巴基斯坦政府已经以解决其长期持久的国内电力供应和需求平衡问题为第一要务。在世界银行和亚洲开发银行这样的机构支持下,政府开始了一项雄心勃勃的电力部门12、重组计划,让电力部门变成以市场为主导的迫切要求。 因为建设期短,风电在某种程度上成了马上解决电力需求的最适合的选择。因为新建水电站或者核电厂需要5-6年的时间,而火电厂也需要较长时间,并且进口煤炭、天然气或燃料油也将损害巴基斯坦的贸易收支等综合因素. 在中短期内,风电将在解决巴基斯坦资源短缺的问题上起到重要作用,而现在一个广袤的风电地图已经在这个国家展开。 改善能源结构和生态环境在已经建设和即将建设的电力结构中,造成环境污染较大的火力发电占据着绝对的优势,大量的火力发电厂的运行和建设是以消耗和浪费数量巨大的一次性能源为代价的。矿物质资源是有限的,同时矿物质能源的利用对环境和生态产生一系列不利的13、影响,也影响着人们的身心健康。从长远来看,可再生能源利用可逐步改善以煤为主的能源结构,促进矿物质能源更加合理有效的利用。缓解与能源相关的环境污染问题,使我国再生能源的利用与环境保护协调发展,实现可持续发展的目标。本工程装机容量249.6MW,与相同发电量的火电相比,每年可节约32万吨的原煤,减少烟尘排放量几百吨,减少SO2、NOX、CO2 的排放量,同时还会减少废水和废渣的排放,对改善大气环境有积极的作用。同时可以为当地带来可观的财政收入,具有较好的社会和环境效益。 开发当地可再生资源,带动地方经济发展本项目的建设不仅能为当地带来可观的税收收入,在建设期还可以促进当地相关产业如建材、交通运输、14、建筑安装、制造等的大力发展,对扩大就业和发展第三产业也会起到明显的促进和推动作用,从而拉动地方的经济发展。风电场的生产过程是将当地的风能转变为机械能,再转变为电能的过程,在整个工艺流程中,不产生气体,液体、固体废气物等方面的污染物,也不会产生大的噪声污染。从节约煤炭资源和环境保护角度分析,风电场建设具有明显的经济效益,社会效益及环境效益。本项目的建设具有较大的、明显的经济、社会效益,因此其建设是十分必要的。1.4 工程规模风电场本期拟建156台单机容量为1.6MW的风力发电机组,装机容量249.6MW,年理论发电量为9.67208108kWh。1.5 编制依据风电场风能资源评估方法 风电场风能15、资源测量方法风力发电机组安全要求继电保护和安全自动装置技术规程建筑抗震设计规范建筑地基基础设计规范声环境质量标准风力发电机组第1部分:安全要求 风电场工程技术标准风电场工程等级划分及设计安全标准(试行) 风电机组地基基础设计规定风电场工程概算定额风电场工程可行性研究报告设计概算编制办法及计算标准 ;可行性研究报告设计概算编制办法及计算标准 ;建设项目评价方法与参数(第三版);风电场工程可行性研究报告编制办法有关法令、法规及有关设计规程、规范、规定等;业主提供的其它依据性文件和资料。1.6 工程进展情况关于该项目的售电协议(EPA)、实施协议(IA)、环保许可以及土地租赁等协议,xx公司都与巴基16、斯坦政府进行过讨论,已经有了初步的框架。同时该项目的EPC合同和O&M协议都已经与哈电国际签署完成。整个项目的运营期为20年,且政府已经批复了20年的售电电价,分别为:前10 年电价为每千瓦时0.1594 美元,后10年为每千瓦时0.0725 美元。在项目20年运营期结束后,可与政府商谈新的上网电价。关于售电电价,该项目购电协议将由发电企业与购电方巴基斯坦国家输配电公司(简称“NTDC”,代表巴基斯坦政府)签署,并在20 年的合同期限内享受巴基斯坦政府提供的主权担保。根据上网电价制度规定,在这项“照付不议”的购电协议期限内,前10 年电价为每千瓦时0.1594 美元,后10年为每千瓦时0.0717、25 美元。在该购电协议的20 年期限内,上网电价与每三个月的美元兑巴基斯坦卢比汇率挂钩,同时在购电协议的前10 年期限内,还与伦敦银行间同业市场拆借利率(LIBOR)的上涨以及美国消费价格指数(CPI)通胀水平挂钩。因此,该项目的收益能够在上述协议的规定下得到保证。此外,鉴于该项目关乎民生的重要性,巴基斯坦政府已经同意为该项目在售电协议(EPA)等方面提供担保,以保证项目未来收益的稳定性。2 风能资源2.1 概述本项目在巴基斯坦xx东北约 120km 附近,途经海德拉巴高速公路,整个风电场总面积约 125km2 ,本期面积约 62km2 ,本区域平均风速约为 5.81m/s,其中,5 月 818、 月风速偏大,10 月 2 月风速略小,适合风能资源的开发利用。2.2 风电场风能资源情况2.2.1 测风概况整个风电场分两期开发,本期风电场区域内有两座测风塔,编号为 A、D。A 测风塔数据相对完整,具有代表性,其实测数据有效率满足风电场风能资源测量方法的相关要求。本报告将以 A 测风塔测风数据为主进行本区域风资源的相关分析,取测风时间 2013 年 1 月 1 日 2013 年 12 月 31 日为一个实测年进行相关风资源分析。2.2.2 风电场安全等级当轮毂高度为80m时,风电场湍流强度在小于0.12,参考周边风电场和风机厂家的意见,当轮毂高度为80m时,风机机组安全等级为B类。2.2.19、3 风资源概况a) 测风塔 80ma、70mb、60ma、60mb、40m 高度平均风速分别为 7.15m/s、7.14m/s、6.88m/s、6.88m/s、6.42m/s,测风塔 80ma、80mb、60ma、60mb、40m 高度风功率密度分别为 338.7W/m、337.2W/m、304.5W/m、302.5W/m、249.4W/m 。参考长期测站的测风数据及附近风电场情况,风电场风功率密度等级达到 3 级,因此得出结论,风电场风能资源是具有一定开发价值的。b) 风速与风功率密度变化基本一致,5 月8 月平均风速与平均风功率密度较大,10 月4 月平均风速与平均风功率密度较小,表明全年20、各月风速有阶段性变化。c) 测风塔 78m 高度主导风向为西南风(SW),频率为 26.8%,次主导风向为西南偏西风(WSW),频率为 18.41%,38m 高度主导风向为西南风(SW),频率为 23.4%,次主导风向为西南偏西风(WSW),频率为 21.91%。测风塔 80m 高度主导风能方向集中在西南向(SW)和西南偏西向(WSW),所占频率大于 69%,有利于风力发电机的排布。d) 测风塔 80m 高度处风速为 3m/s25m/s 时,风速频率大于 92%,风能频率大于 99%,从风能分布来看,较大比例在可利用区间,风能品质较好。e) 测风塔的实测风速计算湍流强度 I 15 为 0.0821、400.1024。随着高度的增加,湍流强度减小,测风塔湍流强度值在 0.100.25 之间,为中等程度湍流。3 工程地质3.1 区域地质概况该xx项目选址位于District Thatta附近平原和低矮丘陵地带。拟建场区建筑场地类别为类,抗震设防烈度为7度,设计地震基本加速度值为0.15g。3.2 工程地质条件根据本场区地质条件,在满足抗倾覆要求的条件下,部分采用天然地基和部分采用钻孔灌注桩。3.3 水文条件勘察范围内未见地下水。4 项目的任务和规模4.1 项目所在地的经济现状及发展目标巴基斯坦经济从2010年开始进入经济复苏期,国内生产总值从2009年的1.7%的增长进步到3.1%的增长率。22、2012至2013财年巴基斯坦经济基本维持低增长、高通胀的态势,主要经济指标难达到此前预期,但未来经济发展上仍拥有不小的潜力。巴农业、工业、服务业三大领域的增速分别为3.4%、3.5%和3.7%,低于4%、3.8%和4.6%的预期,居民消费价格指数(CPI)将达9%,固定资产投资占国内生产总值的11%。 振兴经济成为新政府的优先施政方向。政府制定全面复兴规划,一是推出能源“新政”,优先解决能源危机,将优化能源产业结构,提高电力产能及改善能源部门管理与企业治理结构作为政府头等要务。二是加大基础设施建设投入。增加对铁路、高速公路和水电项目工程的投入。三是推动税制改革,开源节流。四是进一步推行市场经23、济。积极推动国企改革和私有化进程,给予企业更多自主权,鼓励外国投资等,释放市场经济活力。4.2 电网现状巴基斯坦目前电力装机容量为2,092.2 万千瓦。但实际生产量介于1600-1800 万千瓦之间。全国每天电力缺口为400 万千瓦,而夏季高峰时期的电力生产供需缺口更高达每天750万千瓦。由于发电量不足以满足日常生活、商业和工业生产需要,主要城市每天都会发生跳闸和断电,断电时间长达8 至12 小时。世界银行估计电力短缺导致巴基斯坦每年国内生产总值增长率降低1至1.5%。酒店、工厂和零售商店等企业不得不使用柴油备用发电机组,在电网拉闸限电时提供电力。由于进口油价高企,柴油发电成本高达每千瓦时024、.29 美元。与柴油发电成本相比,风力发电相当廉价。世界银行估计巴基斯坦每年花费100亿美元进口石油,损害其外汇储备。使用进口燃料将会继续上升,除非该国开发自己的国内燃料资源或者风电等电力生产。 由于电力是现代生活的基本必需品,巴基斯坦的长期电力短缺正给该国人民造成许多问题,巴基斯坦政府已将电力行业投资列为工作的重中之重。但过去10 年来,发电行业没有获得大量投资,这也正是造成今天电力短缺的根源。新建火电厂将至少需要4年时间,要求进口煤炭、天然气或燃料油,这也将损害巴基斯坦的贸易收支。此外,由于巴基斯坦天然气短缺,因此兴建天然气发电厂将需要另行规划建设天然气码头,从而又增加了天然气发电厂的建设25、时间。 综合各种因素,风电成为巴基斯坦利用该国天然风力资源的最快速的发电方式之一。4.3 工程建设任务风电场工程属国家可再生能源项目,风力发电作为可再生能源资源之一,除了向电网提供电力能源外,还具有促进风电制造产业发展、保护环境、旅游、推动当地经济发展等综合效益。xx III 风电场建设的主要作用是向电网提供电力资源,所以,本工程的开发任务以发电为主。4.4 项目规模巴基斯坦xx风电场工程共计装机容量500MW,分两期开发,每期风场装机容量约为249.6。本期xx III 风电场为第二期,开发面积约为62km,工程规模为新建156台单机容量为1600kW的风力发电机组,装机容量249.6MW,26、与II期共用220kV升压站,位置在风电场中心,本期风电场升压站主变容量为1250MVA。5 风电机组选型和布置5.1 风力发电机组的选型在风电场的建设中,风力发电机组的选择受到风电场自然环境条件、交通运输条件、吊装条件等制约。在技术先进、运行可靠的前提下,选择经济上切实可行的风力发电机组,并根据风电场的风能资源状况和所选的风力发电机组,计算风电机组的年发电量,选择综合指标最佳的风力发电机组。结合本期风电场的实际情况拟安装单机容量为1500kW、1600kW、1800kW、1850kW的机组进行风机排布及经济效益分析。5.2 风力发电机组的布置根据风力发电机组的布置原则和方法,风力发电机组的排27、布方向应尽量垂直于风场主导风能方向。依据风电场风能玫瑰图分析,主导风能方向为SW,次主导风能方向为WSW。由于本风场盛行风向稳定,因此按照主风向上风机间距控制在57倍叶轮直径、与主风向垂直间距控制在35倍叶轮直径进行排布,减少各个风电机组间的相互尾流影响。5.3 风电场年上网电量利用专业软件,结合风电场风况特征和风电场机组功率曲线,计算各风电机组标准状态下的理论发电量,并对其进行尾流、风沙及叶片污损、控制及湍流、风机可利用率、功率曲线保证率、气候因素、场地用电及线损等情况进行了折减。本工程风电场拟安装156台1600KW风电机机组,总装机容量为249.6MW。该项目年理论发电量为9.6720828、x108kWh,上网电量为7.198x108kWh;年等效满负荷小时数为2884.2h;容量系数为0.3292。6 电气6.1 风电场接入系统方案巴基斯坦xx风电场总装机规模为500MW。分两期建设,分别为250MW xx II风电场和250MW xx III风电场,两风电场共用一座升压站,本期对xx II风电场220kV升压站进行扩建,以220kV电压等级2回出线分别接入220kV KDA-33变电站和JAMSHORO变电站。巴基斯坦xx风电场电网接入报告已经于 2014 年 5 月获得 NTDC 批准。详见附件。根据 2011年5月的一份国家电力系统扩容计划,从2011-2012年至20229、9-2030 年,为了满足不断增长的电力需求以及换代700万千瓦的退役电厂,巴基斯坦将增加总计9800万千瓦的装机容量,其中风电装机容量增加 540 万千瓦。根据NTDC于2013年5月出具的一份关于风电消纳的报告NTDC/HESCO 将分四个阶段在2016年底前对其网络进行升级建设,以最大化的消纳计划中的风电项目发电。经过这四个阶段的建设后,电网系统将能保证消纳Jhimpir和Gharo地区(这两个地区是巴基斯坦主要的风力资源区域)总计175.6 万千瓦的风电项目,其中包括xx II、III期的2X25万千瓦风电项目。需要特别指出的是,风电目前在巴基斯坦国内的总装机容量中只占据几乎可 以忽略30、不计的比例,即使是到了2030年,按照规划风电的比例也只有 5%左右。因此,风电对巴基斯坦电网稳定性可能产生的影响是非常微小的。xx III 风场项目的电网接入报告从升压站设计、电网负荷量分析、三相/单相故障的最大/最小电流短路水平、瞬态稳定度分析、低压穿越要求以及电力质量等方面对 xx风场项目的电网接入方案进行了全面的阐述,确认了xx风场项目的电网接纳不存在任何技术问题。同时考虑到大型风电场的运营维护,xx风电场选用通用电气公司非常成熟的主流风机产品: GE-1.6-82.5 机组。通用电气公司为即将安装到本项目的 156 台 GE-1.6-82.5 机组提供了 97%的可利用率保障和 9831、%的功率曲线保障,有力的保证了该型机组在本项目的运行出力。风机能够完全满足电网要求的各技术参数。GE-1.6-82.5 机组采用成熟设计 ,目前在全球各地总共装机超过 2000 台 ,实际运行表现优异 ,尤其是在应对高温地区和沙尘地区气候条件方面有良好的运行记录 。通用电气公司针对xx III项目的现场条件分析了 GE-1.6-82.5 机型的运行适应性, 其结果显示,该型机组各项设计载荷均能满足20年寿命期的运行要求,可以在xx III 项目中获得良好的运行表现。巴基斯坦xx III期风电场以220kV电压等级2回出线入220kV KDA-33变电站和JAMSHORO变电站之间的联络线。接入32、电网报告中分别对两回接线路短路进行了稳定性分析。模拟分析结果证明该电网连接方式很强健,足以吸收短路点任何一边对系统稳定所产生的干扰。根据EPA购电协议,NTDC接受xx风场发出的全部电量。当发电小时数为2715小时以下时,NTDC按最高电价收购;当发电小时数超过2715小时,NTDC会收购全部电量,但会适当调低电价。也就是说风电场所发全部电量NTDC会全部接纳。6.2 电气主接线风力发电机机端电压为0.69kV,每台风力发电机配置一台33kV变压器。本期工程156台风机分为16组,每组经一回集电线路引入风场升压站33kV配电装置,经升压站内主变压器升压至220kV。本期对原有220kV配电装置33、扩建1个不完整串,按新增变压器接入该不完整串。本期33kV母线采用单母线接线。6.3 主要电气设备选择风力发电机组采用一机一变的单元接线方式,每台1600kW风力发电机配置一台1800kVA箱式变压器。升压站主变压器采用三相双绕组油浸风冷有载调压电力变压器,低压绕组双分裂,型号为SFZ11-250/125-125MVA。6.4 电气设备布置每台箱变布置于风机塔筒旁,共156台。升压站220kV配电装置采用户外GIS布置。33kV开关柜采用金属铠装移开式开关柜,屋内布置。6.5 计算机监控系统为降低运行成本和减少人员编制,将风电场的全部控制设备集中布置在升压站控制室和电子设备间内。利用综合自动化34、系统实行集中监视和控制及其运行维护管理,并将风力发电机组的运行参数传输至上级主管部门,实现远方监控。6.6 二次保护升压站内主要电气设备采用微机保护。主变压器配有差动、复合电压闭锁过流及瓦斯、温度等非电量保护,风电机组保护由制造厂家完成并配套供货,风机的0.69/33kV升压变压器高压侧采用高压熔断器做变压器短路保护,不单设二次保护。6.7 调度及通信风电场的调度、远动及关口计量根据接入系统文件和EPA文件要求确定。远动、电能采集设备与xx II期共用。7 工程消防升压站本期安装一台主变压器,设水喷雾消防。在综合楼、控制楼等较易发生火灾处火灾检测报警系统的各类探测器,如有火情时,发出声光报警并35、显示报警地址,发出与灭火相关的控制指令。综合楼、控制楼、变压器等处配置移动式灭火设施,灭火器配置按相关规定设计。本工程主变压器设置变压器油池和事故油池,在火灾情况下可将油及时排入事故油池。厂区设室内外消火栓,由消防给水系统保证各消火栓的给水,设独立消防水池,水池由厂外水车运水补给。8 土建工程8.1 工程项目的规模、等级与设防标准本风电场总装机容量为249.6MW,单机容量1600kW,共156台。轮毂高度为80m,升压站电压等级为220kV。根据风电场工程等级划分及设计安全标准(试行)中规定,本风电场工程等别为II级,工程规模为大( 2 ) 型工程,机组塔架基础设计级别为1级,升压站建筑物级36、别为2级。根据风电机组地基基础设计规定,风电机组的地基基础设计级别为1级,风电机组基础结构安全等级为1级。根据风电场工程等级划分及设计安全标准(试行)等有关规范,风电机组基础、箱变基础的抗震设防类别亦为标准设防类,地震作用和抗震措施应符合本地区抗震设防烈度的要求。8.2 风机基础及箱式变压器基础设计根据地质勘查报告、现场踏勘及工程经验,部分采用天然地基,部分采用桩基。拟定风机基础形式为现浇C40钢筋混凝土八边形梁板式基础。底板内切圆直径为17m,底板厚度为400mm。外环梁截面为600mmx1000mm,基梁为变截面,截面为1000mmx10002500mm,基础中心为平面尺寸6.500m的圆37、柱体,顶面高于周围地面0.1500m。基础埋深3m,开挖深度3.15m。基础下设150mm厚C15素混凝土垫层。箱式变压器基础底面为矩形,尺寸约为4.0003.500m,埋深1.700m,混凝土等级C30,基础下铺100厚C15素混凝土垫层。共156台。8.3 升压站主要建筑物概述升压站主要建(构)筑物生活及控制楼、生产楼和附属建筑等利用II期原有建筑物,只需将33kV配电装置楼扩建。9 施工组织设计9.1 施工条件厂址拟选在Lunikot附近凯撒尔山脉山脚下,距诺瑞阿巴德工业区30km,在xx - 海得拉巴高速公路旁。距xx城市中心约120km。xx有两座海港。旧海港即xx港位于在目前的城市38、区域。新海港Qasim港口距城市中心大约45公里,Qasim港口卸载的货物可用拖挂车/拖车通过国道及高速公路运抵风电场。风场施工用水、生活用水以及消防用水可采用4t运水车供水,各风塔施工点设置储水箱,以保证施工及消防用水需求。施工用电采用移动式柴油发电机供电方式。9.2 风电场总用地风电场本期工程共安装156台1600kW风电机组,风场装机容量为249.6MW。 风电场总用地约:958076m2 9.3 风电场主要施工方案基础开挖后,要进行基坑清槽、绑筋、支模及预埋地脚螺栓,须经监理验收合格后,再进行基础混凝土浇筑。基础混凝土浇筑完成,进行覆盖和运水车洒水养护,7天后方可拆模及回填,待混凝土达39、到28天设计强度后才允许设备吊装。机舱在安装过程中要严格按照设计图纸、安装说明书以及安装规程进行,对每一条连接螺栓都要进行严格的检查;吊装过程中不能碰伤和损坏设备,并按照操作规程的要求对塔筒机舱做好安全不碰伤的整体保护。根据设备的安装要求,叶片要在地面组装在轮毂上。用枕木将轮毂和叶片垫起呈水平状态(为了保持稳定,在框架下放上一块钢板)。用吊车将叶片移向轮毂位置,调整角度按安装要求对接紧固。叶片和轮毂安装完毕后,将风轮的吊装工具固定在叶片上。将工具固定在吊装风轮的起重机上并拉紧吊绳。在固定工具的风叶终端,系上带有至少150m导向的口袋吊索。这些吊索在吊装过程中作导向和稳定作用。将支撑起重机的支撑40、吊索固定在第三个风叶的终端。9.4 大件设备运输风电场主要大件设备:塔筒分为三段,总重115.5t、机舱重约为81.25t,针对本地区道路结构及运输设施,采用大型平板车运输以上设备较为便利。大件运输时须注意运输安全及有关运输作业事项,施工运输单位对大件设备运输时,事前应做好运输组织安排及编制应对紧急事故时的应急预案。9.5 施工进度施工总进度经过精心的设计和安排尽量缩短施工工期,尽早取得经济效益。整个施工工期约24个月,156台风力发电机组安装完毕现场调试后,进行中央监控系统的调试和投入正常的商业运行。10 工程管理设计根据生产经营需要设置管理机构,本着精干、统一、高效的原则,体现现代化风电场41、运行特点,实行企业管理。结合风电场的特点,进行机构设置和人员编制如下:全场定员为20人,运行人员16名,负责各风电机组的巡视、日常维护及值班;管理人员4人。为减少定员及生产成本,风电场的风力发电机组大修可采用外委方式。11 环境保护和水土保持11.1 风电场对土地使用的影响本风电场不占用基本农田。本工程项目永久占地少,临时占地只是施工期占用不到1年,再加上恢复时间,最多占用1年,时间较短。施工过程中严格按规划设计的区域、面积使用。所以对当地村民的生产和生活影响都很小。11.2 风电场对鸟类的影响本风电场所在地不属于候鸟的主要栖息地,也不在候鸟迁移的主要路线上,所以风电场建成后不会对候鸟产生不良42、影响。由于施工期较短,而风电场相对整个地区来说范围又很小,加之鸟类本身躲避危险的本能,风电场施工期间,鸟类可以迁移到其他生活环境一致的地方,因此施工期间对鸟类的影响不大,更不会造成鸟类数量的下降。11.3 风电场潜在的电磁辐射影响风力发电场运行产生的电磁辐射强度较低,且距离居民区较远(大于500m),不会对居民身体健康产生危害,对当地无线电、电视等电器设备没有影响。11.4 风电场噪声的影响风电场风力发电机组在风能利用过程中会产生环境噪音。本工程噪声对当地村民和运行人员健康不会产生影响。11.5 风电场对自然景观的影响风电场建成后,将有156台巨大白色的风电机组排布在丘陵顶部迎风旋转,远看近看43、都是一幅动态的风景画,为本地区的旅游资源增添了新的景点资源,将有助于沿海地区旅游业的进一步发展。11.6 水土流失危害的防治水土流失可能带来土壤肥力下降,可使大量肥沃的表层土壤丧失。针对本项目防止水土流失的措施有:充分利用路旁、建筑物旁以及其它空闲场地,分别种植生长力强、维护量小的绿色植物,绿化美化环境,并注意保护场区周围原有绿化环境。沿升压站围墙四周种植低矮的修剪绿篱。在土建施工过程中,避免扬尘和对其他植被的破坏。11.7 环境效益本风电场的建设代替燃煤电厂的建设,将大大减少对周围环境的污染,可起到利用自然再生能源、节约不可再生能源、减少污染及保护生态环境的作用。风力发电在生产过程中不消耗燃44、料和水,在生产过程中基本不产生“三废”,同时还会减少烟尘、废水和废渣的排放。11.8 结论综上所述,本风电场新建工程的建设对当地的不良影响极小,而且风电场本身就是一个环保项目,因此该项目从环保的角度看是切实可行的。12 劳动安全与工业卫生设计风电场的建设和生产运行应符合我国目前的有关政策,以及电力行业的设计规程规定,充分考虑保障施工、运行人员安全健康的因素,并符合相关标准和规定。按照现行的建筑设计有关标准规范的规定,本风场建有劳动保护基层监测站和安全教育室,并配备必要的仪器设备如消防与救护设施、火灾报警系统和灭火设施、安全供水系统、安全供电系统、隔声降噪操作室、控制室、值班室等、防暑、降温与防45、寒、防冻设施。风电场需设立安全卫生管理机构,对生产过程中职业安全与卫生防范措施的实施进行监督。安监办专职安全管理人员应编制相应的安全管理制度,各生产班组均设有兼职安全员负责监督各项安全卫生措施的实施、劳动防护用品的采购、发放以及对事故应急预案的编制与执行等工作。安全管理机构的设置:施工期间专职安全监察人员12人、兼职安全监察人员35人。运行期间专职安全监察人员1人、兼职安全监察人员3人。13 节能降耗风力发电是一种清洁的可再生能源,没有大气污染、水污染问题和废渣堆放问题。风力发电场的运行期主要能源消耗为集电线路、电气设备的损耗和生产、生活用电的消耗,施工期主要能源消耗为施工设备用电、用油、用水46、的消耗,通过施工期和运行期的各种节能措施,本项目各项节能指标均能满足有关规定的要求,并将建设成为一个环保、低耗能、节约型的风力发电项目。14 工程投资概算本报告按照国家能源局发布的陆上风电场工程设计概算编制规定及费用标准(2011年版)和陆上风电场工程概算定额(2011年版)。本工程资本金按25计,商业银行贷款为75。投资主要指标如下(不含送出工程投资):工程静态总投资:368470万元工程总投资:384297.15万元单位千瓦静态投资:14762.4元单位千瓦总投资:15396.5元15 财务评价15.1 财务评价根据国家现行财税制度和现行价格,进行本工程费用和效益计算,考察其获利能力、清偿47、能力等财务状况,以判断其在财务上的可行性。本项目计算期取20年。按上网电价前十年为0.9983元/kWh(免税)后十年为0.4495元/kWh(免税)测算,在所得税后基本内部收益率取6.0%,本项目全部投资财务内部收益率为发9.92%,全部投资财务净现值为68219.64万元,投资回收期为8.58年(不含建设期),平均投资利税率为3.85,平均资本金利润率15.4,资本金财务内部收益率为15.84,资本金净现值70296.74万元,资本金财务内部收益率高于基准收益率(8)7.84个百分点,说明项目在财务上可行。15.2 社会效益评价 节能和减排效益风能是清洁的可再生能源,开发利用风能资源是调整48、能源结构,实施能源可持续发展的有效途径,同时也有利于生态与环境保护。风电场建成后,风电机组每年可为电网提供发电量,为国家节约资源。相应每年可减少多种有害气体和废气排放:如二氧化硫、二氧化碳排放量,减少烟尘排放量、一氧化碳和碳氢化合物等。因此,从节约煤炭资源和环境保护角度来分析,风电场工程的建设具有明显的社会效益及环境效益。 其他社会效益风电场的生产过程是将风能转化为机械能,再转化为电能,不产生任何污染物,因此风电场的建设代替燃煤电场的建设,将大大减少对周围环境的污染,充分利用可再生的、清洁的风能资源。节约不可再生能源,减少污染、保护人类赖以生存的生态环境,其社会效益是非常明显的。风电的项目突出49、优点是环境效益好,不排放任何有害气体和废弃物,不需要移民,对人类生活居住干扰小。该风电场所在地区大多为荒地,对土地产生的影响非常小。并且建设风电场的同时也开发了旅游资源,可以促进当地经济的发展,并拉动机电制造业发展,总之,发展风电有利于提高当地能源供应的安全性,更是减少温室气体排放和解决巴基斯坦能源供应不足的有效途径。16 结论通过对xx III( 249.6MW)风电场工程的风能资源分析、项目任务和规模论证、工程地质条件评价、风力发电机组选型与排布优化、土建工程和电气设计以及工程设计概算等得出以下结论和建议:a) 测风塔 80ma、70mb、60ma、60mb、40m 高度平均风速分别为 750、.15m/s、7.14m/s、6.88m/s、6.88m/s、6.42m/s,测风塔 80ma、80mb、60ma、60mb、40m 高度风功率密度分别为 338.7W/m、337.2W/m、304.5W/m、302.5W/m、249.4W/m 。参考长期测站的测风数据及附近风电场情况,风电场风功率密度等级达到 3 级,因此得出结论,风电场风能资源是具有一定开发价值。b) 本工程所处场地内,工程地质条件良好,交通运输和用水电条件具备,适宜于本项目的建设。c) 巴基斯坦xx III 风电场工程装机容量为249.6MW,安装单机容量为1600kW的风力发电机组156台,接入拟建的220kV升压站。51、本工程投资:工程总投资384297.15万元;静态投资368470万元;建贷利息:15827.15万元;接入系统为估列;投资回收期为8.58年,具备良好的经济效益。d) 本风电场预计年发电量约7.198X108 kWh,若折合成同等发电量的火电厂,标准煤耗按340g/kWh计,每年可节约标煤24.49104t。比照周边电厂的煤质Car=47.29%,Sar=0.13%,Aar=19.68%,Nar=0.5%,Qnet,ar=21.15MJ/kg,每年可节约原煤32.58104t,减少烟尘排放量约2483t,SO2约1015t,NOX约4180t,CO2约67104t,同时还会减少废水和废渣的排52、放。可见,本工程的环保效益将是十分可观的。17 附表17.1 风电场工程特性表本风电场的基本情况见表11。巴基斯坦xx II 风电场工程特性表表1-1名 称单位(或型号)数 量备 注风电场场址海拔高度m6097经度(东经)6757 6806纬度(北纬)25172524年平均风速(80m轮毂高度)m/s7.15风功率密度(80m轮毂高度)W/338.7盛行风向SW主要设备风电场主要机电设备风电机组台数台156额定功率kW1600叶片数片3风轮直径m82.5切入风速m/s3额定风速m/s11.5切出风速m/s25安全风速m/s56轮毂高度m80风轮转速n/min918发电机额定功率kW1620发电53、机功率因数感性0.90容性0.90额定电压V690主要机电设备箱式变压器台156升压站主变压器型号SFZ11-250000/220台数台1容量kVA250000额定电压kV220出线回路及电压等级出线回路数回2电压等级kV220土建风电机组基础台数座156型式钢筋混凝土基础(m3)359单台地基特性天然地基箱式变电站基础台数座156型式钢筋混凝土基础(m3)19单台施工工程数量土石方开挖m38104土石方回填m38104混凝土m35.4104风电机组设备基础钢筋t6240新建公路km60改建公路km25施工期限月24概算指标静态投资(编制年)万元368470工程总投资万元384297.15单位54、千瓦静态投资元/kW14762.4单位千瓦总投资元/kW15396.5建设期利息万元15827.15经济指标装机容量MW249.6年上网电量108kWh7.198年等效满负荷小时数时2884.2平均上网电价(不含增值税)元/kWh0.9883平均上网电价(含增值税)元/kWh0.4495盈利能力指标总投资收益率%4.89投资利税率%3.85项目资本金净利润率%15.84项目投资财务内部收益率%9.92项目投资财务净现值万元68219.64资本金财务内部收益率%15.84资本金财务净现值万元70296.74全部投资回收期年8.58清偿能力资产负债率%75.94第二章 风能资源1 地理位置及气候概55、况本项目在巴基斯坦xx东北约 120km 附近,途经海德拉巴高速公路,整个风电场总面积约 125km2 ,本期面积约 62km2 ,风电场在巴基斯坦的位置图详见图 21。xx是巴基斯坦xx省的首府,为巴基斯坦最大城市和港口,亦是主要经济及商业中心。xx位于印度河三角洲西北侧,距河口约 90km,南濒阿拉伯海。该地区一年大部分时间气候宜人,年平均气温 2229 ,冬季(1、2 月)平均最低气温为 13 ,夏季(5、6 月)平均最高气温为 34 。该地区盛行西-西南风。年有雾日 28 天。雨量稀少,年平均降水量 200mm,雷雨日有 14 天,收集到的xx地区的其他气候资料如下。全年温度变化统计表56、表 21平均气温1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月日最高262629313233323131323127日最低141620242628272625242016风速4.22 4.59 5.28 6.24 7.47 7.82 7.43 6.75 5.92 4.31 3.86 4.10 平均降水量468504664523025图 21 巴基斯坦地理位置图2 所在地区气象站资料分析2.1 气象站情况概述本项目在巴基斯坦的xx附近,未收集到当地国家基本气象站资料。2.2 多年年平均风速和逐月平均风速由业主提供的当地一个长期测站数据(无坐标信息),得到多年风速和逐月平均风速如下。当地多57、年(20年)全年平均风速统计表表 22年 份(年)风速(m/s)年 份(年)风速(m/s)1994年5.62 2004年5.72 1995年5.95 2005年5.57 1996年6.19 2006年5.70 1997年5.93 2007年5.47 1998年5.72 2008年5.78 1999年5.95 2009年5.63 2000年6.40 2010年5.55 2001年5.95 2011年5.54 2002年6.19 2012年5.82 2003年5.91 2013年5.59 平均5.98 5.64 多年平均 5.81m/s由上表可知,当地近 20 年平均风速为 5.81m/s,其中 58、5 月 8 月风速偏大,10 月 2 月风速略小。长期测站1994年2013年累年平均风速表23(单位:m/s)月份123456789101112年风速4.6 4.9 5.4 6.3 7.6 7.7 7.4 6.8 5.9 4.4 4.2 4.5 5.81 图22 风速变化图2.3 多年平均各风向频率长期测站多年平均风向频率表24(单位:%)风向NNNENEENEEESESESSESSSWSWWSWWWNWNWNNW频率4.2 8.8 8.4 3.8 1.4 0.5 0.3 0.3 0.3 1.4 10.8 28.6 16.6 6.9 3.9 3.7 图23 多年风向玫瑰图2.4 测风年风速长59、期测站2013年各月平均风速统计表表25(单位:m/s)月份1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月平均风速4.45.25.36.08.76.66.95.85.84.03.74.55.6由上表可知,测风年期间平均风速为 5.6m/s,比近 20 年的平均风速低0.21m/s,,故测风年为小风年。3 风电场测风概况3.1 风电场测风情况概述整个风电场预计分两期开发,整个场址内共计有四座测风塔,编号分别为 A、B、C、D。本期风电场区域内有两座测风塔,编号为 A、D。各测风塔配置概况见下表。风电场测风塔配置表表 26测风塔编号测风塔信息测塔高度仪器配置实测时段位置海拔AInstrum60、ent NDL485-119607564measurement 000019version 80m风速80ma、80mb、60ma、60mb、40m,风向78m、38m温度 80m、5m湿度 5m气压201208282014022067mBInstrument NDL485-697834649measurement 000013version 80m风速80ma、80mb、60ma、60mb、40m,风向78m、38m温度 80m、5m湿度 80m、5m气压201208102014022071mCinstrument NDL485-1346675773measurement 000021ver61、sion 80m风速80ma、80mb、60ma、60mb、40m,风向78m、38m温度 80m、5m湿度 80m、5m气压201208102014022074mDinstrument NDL485-2902273089measurement 000018version 80m风速80ma、80mb、60ma、60mb、40m,风向78m、38m温度 80m、5m湿度 80m、5m气压201207192014022083m图24 测风塔在整个风场范围内位置示意图图25 风电场现场照片图26 风电场A测风塔照片3.2 风电场实测风速数据的情况A、D 两个测风塔均在本期风电场范围内。 A 测风塔62、测风时间 2012 年 8 月 28 日至 2014 年 2 月 20 日,总计测风 514 天,A 测风塔在 2012 年 11 月 5 日有 30 分钟的缺测数据、2012 年 9 月 4 日有 70 分钟的缺测数据,测风有效数据情况良好。D 测风塔测风时间为 2012 年 7 月19 日至 2014 年 2 月 20 日,总计测风 554 天。D 测风塔在 2012 年 8 月 30 日 9 月 6 日期间测风数据不完整, 2013 年 4 月 9 日4 月 23 日、2013 年 6 月 14 日11 月 29 日缺测或不全的数据较多,2013 年实测数据不足 60%。由于 D 测风塔63、缺测的数据较多,故本报告将以 A 测风塔测风数据为主进行本区域风资源的相关分析,取测风时间 2013 年 1 月 1 日 2013 年 12 月 31 日为一个实测年进行相关风资源分析,整理出连续、合理的实测逐时风速风向数据。 实测数据的整理.1 原始数据风速统计测风塔实测年原始数据平均风速成果表表27(单位:m/s)高度1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月平均80ma5.556.615.966.249.279.1910.129.347.205.315.365.627.1580mb5.556.615.956.249.269.1610.089.327.195.315.375.664、27.1460ma5.256.235.705.979.018.929.869.086.975.135.105.336.8860mb5.256.245.705.979.008.919.849.066.965.145.125.356.8840m4.765.725.295.538.508.439.348.556.554.784.724.926.42.2 实测年数据完整率测风塔逐时风向风速缺测数据统计见下表。测风塔缺测数据统计表表28项目风 速风 向高度80ma80mb60ma60mb40m78m38m总计数据个数8760876087608760876087608760缺测数据0000000数据完整率65、100%100%100%100%100%100%100% 合理性检验测风塔不合理数据统计表表29塔号高度主要参数合理范围参考值超标总次数A80ma80mb 60ma60mb40m0 m/s小时平均风速40 m/s0876050小时平均风向360087602平均风速的1小时变化6m/s087605相邻层小时平均风速差值(高度差)/10 m/s08760494kPa平均气压小时平均值106kPa08760平均温度的1小时变化5C08760平均气压的1小时变化1kPa0876078/38m高度小时风向差值456108760总计6103.2.3 有效数据完整率有效数据完整率=(应测数目-缺测数目-无效66、数据数目)/应测数目100%式中:应测数目=测量期间小时数缺测数目=无记录的相应小时数无效数据数目=确认为不合理的相应小时数由表 28 和 29 可以看出,测风塔的应测数目为 8760x9 个,无效数据数目为 610 个,缺测数据数目为 0 个,计算测风有效数据完整率为 99.2%,测风塔测风有效数据完整率均满足规范规定达到 90% 的要求。3.3 缺测和不合理数据的处理对于测风塔 38m 与 78m 平均风向 45出现较多的情况,考虑测风塔 38 米的风向仪受地表粗糙度的影响,所以出现风向有差距的情况。本报告主要以 78 米风向为主进行计算,故未做处理。3.4 数据处理后成果经统计计算,整理67、出连续、合理的实测逐时风速风向数据,完整年周期为 2013 年 1 月 1 日至 2013 年 12 月 31 日,其逐月平均风速和平均风功率密度计算结果见下表。测风塔逐月平均风速成果表表 210(单位:m/s)高度1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月平均80ma5.556.615.966.249.279.1910.129.347.205.315.365.627.1580mb5.556.615.956.249.269.1610.089.327.195.315.375.627.1460ma5.256.235.705.979.018.929.869.086.975.135.10568、.336.8860mb5.256.245.705.979.008.919.849.066.965.145.125.356.8840m4.765.725.295.538.508.439.348.556.554.784.724.926.42测风塔逐月平均风功率密度成果表表211(单位:W/m)高度1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月平均80ma164.1250.5204.0226.3593.4597.0684.2572.6332.2127.7149.6162.9338.780mb165.0251.9203.6226.3591.6591.3677.1568.0329.6127.3169、50.5163.8337.260ma132.5204.8190.0197.3547.5549.1633.5526.3302.5114.2121.5134.2304.560mb133.4206.5176.4196.9545.3545.6628.9523.1301.2114.2122.8135.6302.540m93.6157.6138.5156.5463.0463.6537.1441.9253.892.391.5102.8249.43.5 风切变指数图27 测风塔风切变指数拟合图为综合反映风电场近地层风切变状况,利用拟合方法确定风速随高度变化指数,得出测风塔风切变指数为 0.1545。3.6 湍70、流强度计算风的湍流强度 I 是确定风力发电机组等级的必要参数。按照国标风力发电机组的安全要求(GB 18451.12001)计算风电场预装风电机组轮毂高度处湍流强度值。10min平均湍流强度I 计算公式: I / V式中:10min 风速标准偏差,m/s;V 10min 平均风速,m/s。风速标准偏差是以十分钟计算的,其计算公式: 式中:i10min 内每一秒钟的采样风速,m/s ;10min 的平均风速,m/s 。根据实测风速资料统计测风塔接近轮毂高度处的湍流强度。测风塔实测湍流强度计算成果表表 212编号高度平均湍流强度湍流强度 I l5 A80ma0.11010.085380mb0.1171、060.084060ma0.11650.092960mb0.11780.092840m0.12900.1024测风塔的实测风速计算湍流强度 I 15 为 0.08400.1024。随着高度的增加,湍流强度减小,测风塔湍流强度值在 0.100.25 之间,为中等程度湍流。4 风电场实测风能要素通过分析多年测风数据资料,测风塔实测年为小风年。因收集到的多年测风数据资料与现场测风塔的相关性较差,本阶段利用实测数据进行相关风能要素计算。5 代表年风能资源代表年风能要素计算是根据 2013 年 1 月 1 日 2013 年 12 月 31 日的测风数据,进行的风能资源分析。5.1 空气密度根据风电场测风72、塔上实测气温和气压数据计算出测风塔所在地空气密度,年平均空气密度 采用下式计算:=P/(R*T)式中:空气密度,g/cmR气体常数(287 J/kg.K)T年平均空气开氏温标绝对温度(+273)计算得出风电场测风塔所在地空气密度为 1.146 kg/m ,本报告采用空气密度1.146 kg/m 进行计算。5.2 逐月平均风速和风功率密度测风塔的逐月平均风速和平均风功率密度计算结果见下表。测风塔逐月平均风速成果表表 213(单位:m/s)高度1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月平均80ma5.556.615.966.249.279.1910.129.347.205.315.3673、5.627.1580mb5.556.615.956.249.269.1610.089.327.195.315.375.627.1460ma5.256.235.705.979.018.929.869.086.975.135.105.336.8860mb5.256.245.705.979.008.919.849.066.965.145.125.356.8840m4.765.725.295.538.508.439.348.556.554.784.724.926.42测风塔逐月平均风功率密度计算成果表表214(单位:W/m)高度1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月平均80ma164.74、1250.5204.0226.3593.4597.0684.2572.6332.2127.7149.6162.9338.780mb165.0251.9203.6226.3591.6591.3677.1568.0329.6127.3150.5163.8337.260ma132.5204.8190.0197.3547.5549.1633.5526.3302.5114.2121.5134.2304.560mb133.4206.5176.4196.9545.3545.6628.9523.1301.2114.2122.8135.6302.540m93.6157.6138.5156.5463.0463.675、537.1441.9253.892.391.5102.8249.4测风塔 80ma、70mb、60ma、60mb、40m 高度平均风速分别为 7.15m/s、7.14m/s、6.88m/s、6.88m/s、6.42m/s,测风塔 80ma、80mb、60ma、60mb、40m 高度风功率密度分别为 338.7W/m、337.2W/m、304.5W/m、302.5W/m、249.4W/m。从测风塔数据分析得出,风速与风功率密度变化基本一致,5 月8 月平均风速与平均风功率密度较大,10 月4 月平均风速与平均风功率密度较小,表明全年风速有季节性变化,风机的检修维护等工作可以安排在低风速阶段进行,76、以此提高风机的有效利用率。5.3 逐时平均风速和风功率密度测风塔逐时平均风速计算成果表表2-15(单位:m/s)高度0:001:002:003:004:005:006:007:008:009:0010:0011:0080ma7.367.407.267.237.247.076.987.026.896.586.466.4580mb7.357.397.257.227.247.076.987.026.886.586.456.44高度12:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:0080ma6.406.306.366.627.167.77、848.408.508.007.627.427.4280mb6.396.296.356.607.147.828.388.487.997.607.407.41测风塔逐时风功率密度计算成果表表2-16(单位:W/m)高度0:001:002:003:004:005:006:007:008:009:0010:0011:0080ma341.7350.4332.7331.9331.9316.5303.8327.7337.7316.5296.3279.080mb340.4349.5332.0331.6331.6316.0303.4327.2337.0315.7295.6278.4高度12:0013:001478、:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:0080ma269.2260.2265.3298.6366.7430.8476.3460.9403.4367.8352.5348.780mb268.1259.0263.9296.6363.9426.8472.4456.5400.1365.5350.5347.1测风塔 80m 高度逐时平均风速为 6.16m/s 8.50m/s,风功率密度在 259.0 W/m 476.3 W/m ,傍晚 17:00 20:00 时段风速稍大,午后 13:00 风速较小。5.4 风向频率测风塔风向频率计算成果表表 217(79、单位:%)高度NNNENEENEEESESESSE78m8.40 6.24 4.36 3.93 1.83 1.89 1.64 1.50 38m7.01 5.64 4.47 4.34 2.18 2.17 1.78 1.32 高度SSSWSWWSWWWNWNWNNW78m4.30 6.10 26.8 18.41 5.46 4.79 2.18 2.15 38m4.40 6.30 23.4 21.91 4.81 4.79 2.73 2.76 由上表可知,测风塔 78m 高度主导风向为西南风(SW),频率为 26.8%,次主导风向为西南偏西风(WSW),频率为 18.41%,38m 高度主导风向为西南风80、(SW),频率为 23.4%,次主导风向为西南偏西风(WSW),频率为 21.91%。5.5 风向风能分布频率测风塔风向风能分布频率计算成果表表 218(单位:%)高度NNNENEENEEESESESSE80ma8.60 2.87 1.42 1.66 0.33 0.87 0.25 0.21 80mb8.73 2.90 1.42 1.68 0.32 0.88 0.26 0.22 高度SSSWSWWSWWWNWNWNNW80ma1.82 4.69 40.46 29.11 3.88 2.67 0.49 0.65 80mb1.82 4.63 40.16 29.17 3.94 2.71 0.50 0.681、3 由图表可以看出,80m 高度主导风能为西南向(SW),频率为 40.16%40.46%,次主导风能为西南偏西向(WSW),频率为 29.11%29.17%,主次风能频率之和大于 69%,有利于风力发电机的排布。5.6 风速和风能的风速区间分布测风塔风速分布频率计算成果表表 219(单位:%)高度0m/s1m/s2m/s3m/s4m/s5m/s6m/s7m/s8m/s9m/s10m/s11m/s12m/s80ma0.01 1.52 5.66 7.65 9.10 9.74 11.34 9.79 9.57 9.27 8.62 7.44 5.45 80mb0.01 1.55 5.72 7.63 982、.03 9.74 11.39 9.76 9.68 9.25 8.57 7.60 5.39 60ma0.00 1.58 5.98 7.82 9.95 10.81 11.82 10.30 10.19 8.89 7.92 6.82 4.50 60mb0.00 1.58 6.10 7.89 9.77 10.80 11.61 10.58 10.05 9.03 7.96 6.95 4.35 40m0.00 1.58 6.78 9.12 11.31 12.88 12.28 11.20 9.02 8.42 7.28 5.48 2.96 高度13m/s14m/s15m/s16m/s17m/s18m/s19m/s83、20m/s21m/s22m/s23m/s24m/s25m/s80ma3.17 0.99 0.49 0.14 0.06 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 80mb3.06 0.96 0.46 0.15 0.06 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 60ma2.24 0.76 0.30 0.10 0.02 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 60mb2.17 0.74 0.30 0.11 0.02 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0084、 0.00 40m1.00 0.50 0.15 0.03 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 测风塔风能分布频率计算成果表表220(单位:%)高度0m/s1m/s2m/s3m/s4m/s5m/s6m/s7m/s8m/s9m/s10m/s11m/s12m/s80ma0.00 0.01 0.09 0.36 0.99 2.07 4.16 5.69 8.25 11.37 14.45 16.66 15.71 80mb0.00 0.01 0.09 0.36 0.99 2.07 4.19 5.69 8.39 11.42 14.42 17.09 15.6685、 60ma0.00 0.01 0.10 0.41 1.20 2.56 4.81 6.63 9.80 12.19 14.83 17.04 14.53 60mb0.00 0.01 0.11 0.42 1.18 2.57 4.72 6.85 9.69 12.41 14.90 17.44 14.13 40m0.00 0.01 0.14 0.59 1.66 3.71 6.02 8.84 10.55 14.13 16.73 16.61 11.57 高度13m/s14m/s15m/s16m/s17m/s18m/s19m/s20m/s21m/s22m/s23m/s24m/s25m/s80ma11.60 4.586、0 2.72 0.93 0.46 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 80mb11.25 4.38 2.54 1.00 0.46 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 60ma9.11 3.95 1.85 0.77 0.20 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 60mb8.85 3.83 1.84 0.85 0.20 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 40m4.92 3.08 1.12 0.31 0.00 0.00 0.87、00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 测风塔 80m 高度处风速为 3m/s25m/s 时,风速频率大于 92%,风能频率大于 99%,从风能分布来看,较大比例在可利用区间,风能品质较好。6 分析与评价本风电场地形变化不大,A 测风塔所在位置高程 67m 略低于本期风电场风机点位的平均高程 76.7m 。通过对整理后的连续一年的 A 测风塔风速资料处理分析和参考当地其他风电场的资料,可得出初步结论:a) 测风塔 80ma、70mb、60ma、60mb、40m 高度平均风速分别为 7.15m/s、7.14m/s、6.88m/s、6.88m/s、6.42m/s,测风塔 88、80ma、80mb、60ma、60mb、40m 高度风功率密度分别为 338.7W/m、337.2W/m、304.5W/m、302.5W/m、249.4W/m 。参考长期测站的测风数据及附近风电场情况,风电场风功率密度等级达到 3 级,因此得出结论,风电场风能资源是具有一定开发价值的。b) 风速与风功率密度变化基本一致, 5 月8 月平均风速与平均风功率密度较大,10 月4 月平均风速与平均风功率密度较小,表明全年风速有阶段性变化,风机的检修维护等工作可以安排在低风速阶段进行,以此提高风机的有效利用率。c) 测风塔 78m 高度主导风向为西南风(SW),频率为 26.8%,次主导风向为西南偏西89、风(WSW),频率为 18.41%,38m 高度主导风向为西南风(SW),频率为 23.4%,次主导风向为西南偏西风(WSW),频率为 21.91%。测风塔 80m 高度主导风能方向集中在西南向(SW)和西南偏西向(WSW),所占频率大于 69%,有利于风力发电机的排布。d) 测风塔 80m 高度处风速为 3m/s25m/s 时,风速频率大于 92%,风能频率大于 99%,从风能分布来看,较大比例在可利用区间,风能品质较好。e) 测风塔的实测风速计算湍流强度 I 15 为 0.08400.1024。随着高度的增加,湍流强度减小,测风塔湍流强度值在 0.100.25 之间,为中等程度湍流。6.190、 风电场五十年一遇十分钟平均最大风速计算因收集的资料有限,本报告按欧洲国家的计算方法,以年平均风速和风频分布推算 50 年一遇最大风速,当风速分布频率 Weibull 分布的参数 K 大于 1.75 时,一般最大取 5 倍的年平均风速评估 50 年一遇最大 10min 平均风速。测风塔 80m 高度实测年平均风速为 7.14m/s,通过分析多年测风数据资料可知,测风塔实测年为小风年,长期测站的实测年平均风速比多年平均风速低 0.21m/s,因此推算测风塔 80m 高度(80ma)代表年年平均风速约为 7.5m/s,从而得出风电场轮毂高度 80m 时 50 年一遇最大 10min 平均风速在 391、7.5m/s42.5m/s 之间。6.2 Weibull参数K,C计算采用 Weibull 分布描述风速分布,其形状参数 K、尺度参数 C 由实测风速资料确定。实测完整年 80m 高度 C 值为 8.1m/s、K 值为 2.49。测风塔 80m 高度 Weibull 分布 C 与 K 计算结果见下表,测风塔 80m 高度 Weibull 分布曲线见下图。测风塔实测Weibull分布C与K表表221塔号高度CK测风塔80m8.1(m/s)2.49图28 测风塔80m高度Weibull分布曲线图威布尔拟合比较表表222项目测量值威布尔拟合比较误差测风塔80m年平均风速(m/s)7.157.20.792、%年平均风功率密度(W/m)338.73647%6.3 本风电场机组等级当轮毂高度为 80m 时,风电场湍流强度在小于 0.12 ;当轮毂高度为 80m 时,风电场 50 年一遇最大 10min 平均风速为 37.5m/s 42.5m/s 。根据 IEC( 2005 年版)标准,同时参考周边风电场和风机厂家的意见,风机机组安全等级定为 B 类。综上所述,本风电场风能资源具有一定开发价值。7 附图a) 长期测站连续 20 年的风速年际变化直方图图29 长期测站1994年2013年风速年际变化直方图b) 长期测站测风年风速年变化直方图图210 长期测站测风年风速年变化直方图c) 风电场测风塔全年的93、风速和风功率密度日变化曲线图图211 风速风功率密度日变化图d) 风电场测风塔全年的风速和风功率密度年变化曲线图图212 风速风功率密度变化曲线图e) 风电场测风塔全年的风速和风能频率分布直方图图213 测风塔各高度风速和风能频率分布直方图f) 风电场测风塔全年的风向玫瑰图 图214 测风塔 78m、38m 全年风向玫瑰图g) 风电场测风塔全年的风能玫瑰图 图215 测风塔 80ma、80mb 风能风向玫瑰图h) 风电场测风塔各月的风向玫瑰图图216 测风塔78m高度全年各月风向玫瑰图图217 测风塔38m高度全年各月风向玫瑰图i) 风电场测风塔各月的风能玫瑰图图218 测风塔80ma高度全年94、各月风能玫瑰图图219 测风塔80mb高度全年各月风能玫瑰图图220 测风塔40m高度全年各月风能玫瑰图j) 风电场测风塔各月的风速和风功率密度日变化曲线 图221 测风塔80ma各月风速和风功率日变化曲线图 图222 测风塔80mb各月风速和风功率日变化曲线图 图223 测风塔40m各月风速和风功率日变化曲线图 第三章 工程地质1 概述xx项目选址位于District Thatta附近Jhangri村。场址距离xx市的中心约120公里,距离Hyderabad市约32公里。2 地层岩性,地基土的物理力学性质及结论与建议由于本期工程还没有做初勘工作,根据首期的初勘报告,拟建风电场初步确定拟建场地95、的地层由上至下分为5组:具体如下图: 第一组代表风力发电机组的13,30,47,52和61.A.棕色,质硬,伴有石灰石碎片的高可塑性的粉质粘土B.棕色,质硬,可塑性高的页岩C. 棕色,带有砂岩及砾岩坚硬夹层的粉质粘土 D.黄白色,中硬,高断裂并夹杂粉质粘土/页岩的垩白石灰岩,可塑性高 E.灰棕色,易碎到中等硬度的砂岩 F.白色,坚硬的石灰石,垩白石灰石碎片结论:对地层以下6-8m内无论是高塑性粘土/页岩或石灰岩具有高塑性粘土/页岩互层的研究,实验室测试表明,这种粘土/页岩材料具有显著肿胀潜力。 这意味着,在润湿,膨胀土的体积增大将导致基础不稳定。 干燥后,这样的土壤趋于萎缩导致基础的不均匀沉降96、。为了避免因膨胀土破坏,因此建议这些风机基础采用机钻孔灌注桩。 桩承载力 (WTGs 13, 30. 47. 52 & 61)桩直径(mm)桩长(m)抗压承载力(KN)抗拉承载力(KN760201600100010002022501300第二组代表风力发电机组的22,39,71,78,104,和128.主要包括砂砾石,硬砂岩和易碎/中 硬砂岩由硬质粘土和粘土岩伏。 主要描述如下: A棕色,伴有石灰石块和一些淤泥的砂砾石/碎石砂B. 棕色,易碎砂岩/砂胶结 C.灰棕色,质硬,砂岩 D.灰棕色,质硬,带有砂夹层的粉质粘土/粘土质粉砂,中等可塑性E. 棕色,软,粘土岩,中高可塑性 结论:该地层包括砂97、砾石,硬砂岩和易碎到中硬砂岩。建议这些风机基础采用扩展基础,基础埋深为2.50-3.00米。地基土承载力 (WTGs 22, 39, 71, 78, 104, 128)WTG编号基础类型基础深度(m)抗压承载力(KN)抗拉承载力(KN22,39,71,104扩展基础2.5砂砾25078扩展基础2.5硬砂岩250128扩展基础2.5易碎/中硬砂岩250第三组代表风力发电机组的5,113和120。主要包括硬,粉质粘土/ 粘质粉土,中塑性软粘土岩伏。 主要描述如下: A.棕色,质硬,粉质粘土,沙子,中可塑性 B.布朗,伴有砂土夹层的粉质粘土/粘土质粉土,高可塑性C.棕色,柔软,粘土岩,中低可塑性 结98、论:研究表明,持力层由硬,粉质粘土/粘土质粉砂, 中等可塑性。在勘察深度范围内未见地下水。但是在风电场此区域拟建大坝。由于水库大坝的建设,地下水位会升高从而达到饱和粘土矿床。这可能会导致粘土矿床涡轮下固结沉降。它 预计结算将超过容忍限度,而且这将是不稳定的,因此,因此建议这些风机基础采用机钻孔灌注桩。桩承载力 (WTGs 5, 113 & 120)桩直径(mm)桩长(m)抗压承载力(KN)抗拉承载力(KN76020145090010002021001150第四组代表风力发电机组的85和92。 这两个钻孔的一项研究表明,主要包括弱胶结的沙硬砂岩和坚硬,粉质粘土/粘土岩伏。细沙的实验室测试表明, 99、具有潜在的崩溃。可折叠的土壤具有粒子之间是弱键溶解在饱和水尤其是在持续负载。因此,土壤结构倒塌导致过度结算。因此,为避免湿陷性土使结构遭受损害而应采取预防措施。因此建议这些风机基础采用机钻孔灌注桩。桩承载力 (WTGs 85,92)风机编号(mm)桩直径(mm)桩长(m)持力层抗压承载力(KN)抗拉承载力(KN8576020硬质粘土90055025硬质粘土1200800100020硬质粘土130075025硬质粘土170010509276016粘土岩150070020粘土岩21001200100016粘土岩225095020粘土岩30501600第五组代表风力发电机组的138,147,152和100、162。在这些钻孔的持力层主要包括中硬粘土岩和具有中等的可塑性粘土岩。 建议这些风机基础采用扩展基础,基础埋深为2.50-3.00米。地基土承载力 (WTGs 138, 147, 152, 162)WTG编号基础类型基础深度(m)抗压承载力(KN)抗拉承载力(KN138扩展基础4.5粘土岩250147扩展基础2.5粘土岩250152,162扩展基础2.5粘土岩2253 地下水勘察深度范围内未见地下水。4 区域地震抗震设防烈度为7.5度,设计基本地震加速度为0.15g,设计地震分组为第一组。第四章 项目任务与规模1 项目任务1.1项目所在地经济概况及发展目标巴基斯坦经济从2010年开始进入经济复101、苏期,国内生产总值从2009年的1.7%的增长进步到3.1%的增长率。然而2010年中期的洪灾打击了该国扭转经济形势的雄心。国际货币基金组织也对2010年7月严重洪灾对巴基斯坦经济增长表示担心。该组织对巴基斯坦在经济领域取得的进展表示赞赏,但是更加强调洪灾导致基础设施大面积损毁所带来的巨大挑战。巴基斯坦财政部也根据这次洪灾调整经济和财政工作重点,在诸多挑战下,仍然取得了部分进展。 2012至2013财年巴基斯坦经济基本维持低增长、高通胀的态势,主要经济指标难达到此前预期,但未来经济发展上仍拥有不小的潜力。巴农业、工业、服务业三大领域的增速分别为3.4%、3.5% 和3.7%,低于4%、3.8%102、和4.6%的预期,居民消费价格指数(CPI)将达9%,固定资产投资占国内生产总值的11%。 巴基斯坦2013年7-12月的经济状况进一步好转。政府用于刺激经济和投资的支出自3600亿卢比增加至5400亿卢比,而政府行政开支得到一定程度缩减;4800亿卢比的电力三角债得以解决后,断电时长自每天18小时下降至8小时;对国有铁路、航空、钢铁等企业的改革也在有序推进。 振兴经济成为新政府的优先施政方向。谢里夫提出实现“亚洲之虎梦”的口号,制定全面复兴规划。一是推出能源“新政”。优先解决能源危机,将优化能源产业结构,提高电力产能及改善能源部门管理与企业治理结构作为政府头等要务。二是加大基础设施建设投入。103、20132014新财年总支出为3.5万亿卢比,拨款1.155万亿卢比给公共部门发展计划。增加对铁路、高速公路和水电项目工程的投入。三是推动税制改革,开源节流。大幅精简政府支出,面向富人、中产阶级和政府公务人员加大税收力度,销售税从16%提高至17%,对股票等动产征税0.5%,对经商个人最高税率提高至35%等。四是进一步推行市场经济。积极推动国企改革和私有化进程,给予企业更多自主权,鼓励外国投资等,释放市场经济活力。1.2 项目所在地电网现状及发展规划巴基斯坦目前电力装机容量为2,092.2 万千瓦。但实际生产量介于1600-1800 万千瓦之间。全国每天电力缺口为400 万千瓦,而夏季高峰时期104、的电力生产供需缺口更高达每天750万千瓦。由于发电量不足以满足日常生活、商业和工业生产需要,主要城市每天都会发生跳闸和断电,断电时间长达8 至12 小时。世界银行估计电力短缺导致巴基斯坦每年国内生产总值增长率降低1至1.5%。酒店、工厂和零售商店等企业不得不使用柴油备用发电机组,在电网拉闸限电时提供电力。由于进口油价高企,柴油发电成本高达每千瓦时0.29 美元。与柴油发电成本相比,风力发电相当廉价。世界银行估计巴基斯坦每年花费100亿美元进口石油,损害其外汇储备。使用进口燃料将会继续上升,除非该国开发自己的国内燃料资源或者风电等电力生产。 由于电力是现代生活的基本必需品,巴基斯坦的长期电力短缺105、正给该国人民造成许多问题,巴基斯坦政府已将电力行业投资列为工作的重中之重。但过去10 年来,发电行业没有获得大量投资,这也正是造成今天电力短缺的根源。新建火电厂将至少需要4年时间,要求进口煤炭、天然气或燃料油,这也将损害巴基斯坦的贸易收支。此外,由于巴基斯坦天然气短缺,因此兴建天然气发电厂将需要另行规划建设天然气码头,从而又增加了天然气发电厂的建设时间。 综合各种因素,风电成为巴基斯坦利用该国天然风力资源的最快速的发电方式之一。1.3 本项目建设的意义和必要性 能源建设的需要随着全球经济一体化的加快和快速的经济增长,整个社会对能源的需求呈几何级数增长,能源的供应特别是电力的不足已经成为制约经济106、发展和人们改善生活水平和质量的主要原因之一,加快电力建设步伐和速度已经刻不容缓。 改善能源结构和生态环境在已经建设和即将建设的电力结构中,造成环境污染较大的火力发电占据着绝对的优势,大量的火力发电厂的运行和建设是以消耗和浪费数量巨大的一次性能源为代价的,并且还源源不断地向周围排放大量的有害气体,使得大气和生态环境遭受到严重的破坏,从而影响着人们的身心健康。另外,利用化石燃料发电正面临着资源有限、环境保护压力等诸多问题。因此,在今后的电网电源建设中,逐步改变单一的煤电电源结构,向多元化方向发展,优化电网电源结构势在必行。本工程装机容量249.6MW,与相同发电量的火电相比,每年可节约32万吨的原107、煤,减少烟尘排放量几百吨,减少SO2、NOX、CO2的排放量,同时还会减少废水和废渣的排放,对改善大气环境有积极的作用。同时可以为当地带来可观的财政收入,具备较好的社会和环境效益。虽然风电场的建设会在建设期间对当地的环境和水土保持造成一定的破坏,但经过严格的环保和水土保持措施的实施,和建成后的生态恢复,本项目的建设和后期运行对环境的影响是轻微的,并且在建成两年后植被等就会恢复原状。一排排高大挺拔的白色风力发电机组伫立蓝天白云之间,为当地的旅游资源增加浓浓的一笔。 开发当地可再生资源,带动地方经济发展本项目的建设不仅能为当地带来可观的税收收入,在建设期还可以促进当地相关产业如建材、交通运输、建筑108、安装、制造等的大力发展,对扩大就业和发展第三产业也会起到明显的促进和推动作用,从而拉动地方的经济发展。风电场的生产过程是将当地的风能转变为机械能,再转变为电能的过程,在整个工艺流程中,不产生气体,液体、固体废气物等方面的污染物,也不会产生大的噪声污染。从节约煤炭资源和环境保护角度分析,本风电场建设具有明显的经济效益,社会效益及环境效益因此其建设是十分必要的。2 项目任务和规模2.1 工程建设任务风电场工程属国家可再生能源项目,风力发电作为可再生能源资源之一,除了向电网提供电力能源外,还具有促进我国风电机制造产业发展、保护环境、旅游、推动当地经济发展等综合效益。风电场建设的主要作用是向电网提供电109、力资源,所以,本工程的开发任务以发电为主。2.2 工程建设规模巴基斯坦xx 风电场总规划容量约500MW,划分为2个风电场,每个风场装机容量约为250MW。本期风电场开发面积约为62km,工程规模为新建156台单机容量为1.6MW的风力发电机组,装机容量249.6MW,与II期共用一座220kV升压站,位置在风电场中心,本期安装1台容量为250MVA的主变压器,风电场220kV升压站引出2回220kV线路接于系统220kV变电站。第五章 风电机组选型、布置及风电场发电量估算1 风电机组选型1.1 单机容量选择巴基斯坦xx期风电场新建工程场址范围内风能资源较丰富,主风能方向集中,风电场区域地形较110、为平坦、简单,属于沙化非常严重的草原或者沙漠。本风电场工程场址范围内交通便利,适合多种类型的风力发电机组安装和运行。根据目前风电场所处位置地形起伏很小,风电机组适合大量有序的排布在风电场范围内。该区域地形平坦,风机可以在广阔的场区内进行合理布置,由于风机间距相对于丘陵地区较小,所以在满足运输条件的基础上使用中小型叶片中小容量风电机组更能充分有效利用该区域的风资源。经比较,如采用单机容量过大的机组则总装机容量较小,不能充分有效利用风电场的风能资源。为达到较好的经济效益,建议本项目选用单机容量较小的风力发电机组。根据目前风力发电机组的制造水平、技术成熟程度、价格和订货等因素,结合风电场的风况特征,111、机组的安装和设备运输条件,针对风电场地势,周围交通便利的具体情况,采用单机容量1600kW左右的风力发电机组。1.2 机型的选择本风电场安全等级属于IECIIB类,选择满足此条件的WTG11500kW、WTG21850kW、WTG31600kW、WTG41800kW四种机型进行比较。 机型分类风力发电机组可以有多种分类,下面列出几种分类类型。a) 按风机旋转主轴的方向分类水平轴:转动轴与地面平行,叶轮需随风向变化而调整位置;垂直轴:转动轴与地面垂直,设计简单,叶轮不必随风向改变而调整方向。b) 按风机接受风的方向分类上风向型:叶轮正面迎着风向;下风向型:叶轮背顺着风向。c) 按风轮结构分类定桨112、距风机:定桨距型风电机组的叶片安装好以后不能变桨,高风速时,靠叶片的失速来调节功率的输出,额定风速较高。变桨距风机:变桨距型风电机组各叶片可以根据风速大小变距转动,使风对叶片的攻角始终保持最佳角度,提高了风轮转换效率。d) 按风轮转速分类按风轮转速可分为定速和变速两大类。定速型风电机组风轮保持一定转速运行,与变速发电机对比,风能转换率较低;变速型风电机组可捕捉最大风能功率,提高风能转换率。e) 按功率传递的机械连接方式有齿轮箱和无齿轮箱的风机。有齿轮箱风机的桨叶通过齿轮箱及其高速轴及万能弹性联轴节将转矩传递到发电机的传动轴,具有很好的吸收阻尼和震动的特性,阻止机械装置的过载;无齿轮箱即直驱型风113、机,不通过齿轮箱增速,装置结构简化,由于没有了齿轮箱,减少了故障几率。f) 按发电机的类型按发电机的类型有异步发电机和同步发电机,目前常用的是双馈异步发电机和永磁同步发电机。双馈异步风力发电机的特点:连续变速运行,风能转换率高;部分功率变换;并网简单,无冲击电流;降低桨距控制的动态响应要求;改善作用于风轮桨叶上机械应力状况;双向变流器结构和控制较复杂;电刷与滑环间存在机械磨损。永磁直接驱动同步风力发电机的特点:由于无齿轮箱,则故障少,维护量小,无漏油的污染;全功率变频;具有最高的运行效率;有利于接网技术的要求;成本高。1.2.2 风力发电机组选型巴基斯坦xx期风电场安全等级为IIB类,场内地形114、平坦,平均机位海拔高度76.7m左右。结合本风电场风况特征,考虑到风机厂家的供货能力以及有效规避风险,初步挑选出满足该风电场风况的四种机型,安装轮毂高度为65m、80m。对四种风电机组进行发电量比较后,将采用经济效益最佳的机型作为推荐机型。四机型的性能技术参数见表5-1机型技术参数表。四种机型技术参数表表5-1技术参数单位WTG1WTG2WTG3WTG4特征参数额定功率kW1500185016001800叶片数个3333风轮直径m7782.582.590风轮扫掠面积m24657534653466362切入风速m/s3333.5额定风速m/s11.513.511.513切出风速(10min平均)115、m/s22252525极大风速(3sec 平均)m/s59.5565659.5轮毂高度m65808080风轮转速范围或额定转速r/min9-17.310-19.49-189-14.9发电机型式永磁同步双馈异步双馈异步双馈异步额定功率kW1580185016201800功率因数容性0.95感性0.95感性0.90容性0.90感性0.90容性0.90额定电压V690690690690塔架型式钢制锥筒钢制锥筒钢制锥筒钢制锥筒重量叶轮t30.4441.341.338机舱t55.481.9581.2568塔架t160115.5115.5147基础环t10.756无无16同一风电场内,风机的切入风速、切出116、风速、达到额定功率的最低风速及在该风电场主要风速区间内的功率输出量等参数,将是影响风力发电机组发电量的主要因素,因此需要经过对比,从而优选出适合该风电场风能资源特性的风电机组。评价一种机型的优劣,应以综合技术经济指标给予评价。除发电量外,风电机组的价格、塔架、基础、箱变、电缆、运输、维护成本等也都是影响机型方案选择的重要因素。2 风力发电机组的布置2.1 风力发电机组的布置原则和方法根据风力发电机组的布置原则和方法,风电机组的排布方向应该尽量垂直于风电场主导风能方向,依据风电场风能玫瑰图分析,本风电场主导风能方向为西南向(SW)和西南偏西向(WSW),所占频率大于 69%,有利于风力发电机的排117、布。风力发电机组按主风能方向并结合地势布置风机,并且躲避现有输电线路、通讯铁塔及坟地等的基础上,尽量将风机排布在荒地或未利用的土地上。主风向上风机间距控制在57倍叶轮直径,与主风向垂直间距控制在35倍叶轮直径,以降低风机间的尾流影响,使风电机组获得最大风能。本风电场的风机主要排布在指定区域内,符合上述原则,并结合当地的环评情况综合选择机位。2.3 风电机组的布置风电场风电机组布置及每台风电机组发电量的计算,主要依靠引进的风能计算软件完成。影响软件计算成果的有:粗糙度、障碍物的大小;地形文件数字化、风电机组功率曲线、推力系数的准确性;机组的排布等因素。利用风电场测风塔的测风资料,通过计算软件绘制118、风电场80m风能资源分布图,见图5-3。为选择出经济效益最佳的机型,在整个风电区域分别对WTG11500kW、WTG21850kW、WTG31600kW、WTG41800kW四种机型机型比较。下面分别为166台1500kW机组、135台1850kW机组、156台1600kW机组及138台1800kW机组排布方案的计算结果,风机排布见图5-4、5-5、5-6、5-7。布置方案计算成果:WTG11500kW型65m轮毂高度风电机组年理论发电量为843153MWh,平均理论单机发电小时数3386.16h,尾流损失8.41%。WTG21850kW型80m轮毂高度风电机组年理论发电量为837317MWh119、,平均理论单机发电小时数3352.62h,尾流损失7.16%。WTG31600kW型80m轮毂高度风电机组年理论发电量为967208MWh,平均理论单机发电小时数3875.03h,尾流损失7.91%。WTG41800kW型80m轮毂高度风电机组年理论发电量为937293MWh,平均理论单机发电小时数3773.32h,尾流损失8.21%。四种机型经济效益比较表表5-2项目单位WTG1WTG2WTG3WTG4单机容量kW1500185016001800台数台166135156138装机容量MW249249.75249.6248.4塔筒重量t160115.5115.5147基础环t10.756无无1120、6塔筒节数段3333轮毂机舱叶片重t85.84123.25122.55106轮毂高度m65808080理论发电量MW h843153837317967208937293理论等效小时数h3386.163352.623875.033773.32综合折减系数-69.252%75.037%74.430%74.188%等效满负荷小时数h2344.982515.712884.22799.35工程静态总投资万元341095.4350913368470405818.9单位千瓦投资万元13698.614050.614762.416337.3单位电量投资元/kW h5.8425.585.125.836度电成本元/121、kW h0.5980.5680.5160.578从上述四种机型的经济效益表中可以看出:WTG1、WTG2型风电机组发电量明显低于其他两种风电机组,且等效满负荷小时数较低,度电成本高,所以不予考虑。WTG3和WTG4型风电机组发电量较高,但WTG4的造价高于WTG3,从度电成本上来看,WTG3具有优势,且发电量、等效满负荷小时数均为四种机型最高。该机组产品效率较高,有很好的收益率,且在规划区域内有较高的产能,同时考虑到机组订货、设备运输等综合因素,最终推荐WTG3型机组为本工程选用机组。本阶段风机厂家已经介入,风机点位是与风机厂家多次沟通优化后确定的。3 风电场年上网电量计算3.1 单机理论发电122、量计算单机理论发电量,详见表5-5。3.2 能量损失估算为估算本风电场的年上网电量,需要作以下修正。a) 空气密度修正本风电场的多年平均空气密度为1.146kg/m,当计算时所用功率曲线对应的标准空气密度时,需做出修正,空气密度修正系数=多年平均空气密度/标准空气密度。推荐机型的空气密度修正已在发电量计算中考虑,所以在表5-6中的空气修正系数为100%。b) 风机间尾流损失折减风电场各风电机组之间有相互影响,在进行风电场发电量估算时应进行尾流修正。根据风电场风况特征,各风电机组的具体位置以及风电机组的推力曲线,计算各风电机组之间相互的尾流影响。c) 风沙及叶片污染折减叶片表层污染使叶片表面粗糙123、度提高,翼型的气动特性下降。d) 风电机组可利用率考虑风力发电机组故障、检修以及电网故障,将常规检修安排在小风月,根据目前风力发电机组的制造水平、运行维护服务程度、零配件供应情况和国内风电场的实际运行状况,以及未来长期运行期间风机损耗及故障率可能加大。e) 功率曲线保证率按风电机组厂家对功率曲线的保证率。f) 电网故障影响考虑电网故障的影响系数,本工程由于当地电网承诺,电网故障的发电量损失由NTDC承担,所以不考虑折减。g) 气候因素折减系数本风电场场址区域气温较高,考虑气温高于40C等情况对风机运行的影响。h) 控制和湍流强度的影响通过场内80m高度测风数据得知,湍流强度属于中等强度湍流。考124、虑偏航控制、变浆控制以及调向延时带来的影响和湍流强度的影响。i) 厂用电、线损等损耗根据风电场电气设备的型号和电气布置方案、集电线路的长度,风电场至集中控制室之间输电线路的线损、变电所损失。通过以上因素的折减,综合修正系数详见表5-6风电机组综合折减系数表。3.3 结论根据以上各项估算,WTG3-1600型风机的年上网发电量见表5-3。WTG3-1600型风机的年上网发电量分析表表5-3项目单位WTG2台数台156轮毂高度m80平均单机年理论发电量kWh6.200x106理论年发电量kWh9.67208x108年理论满负荷小时数h3875.03综合折减系数74.43%上网电量kWh7.198x125、108年等效满负荷小时数h2884.2装机容量MW249.6容量系数0.3292综上所述:巴基斯坦xx期风电场风能资源丰富,风能主方向比较集中,依据风电场风能玫瑰图分析,本风电场主导风能方向为SW。为使风电机组获得最大风能,风力发电机组按主风能方向并结合地势布置风机。在综合比较后,本风电场推荐安装WTG3-1600型156台风机的排布方案,总装机容量为249.6MW,该项目年理论发电量为9.67208x108kWh;按照综合折减系数74.43%计算,上网电量为7.198x108kWh;年等效满负荷小时数为2884.2h;容量系数为0.3292。4 附图、附表四种机型的功率曲线表(单位kW)表5126、-4风速(m/s)WTG1-1500WTG2-1850WTG3-1600WTG4-1800319.6000474.56058815153.91641661906272.13063123467437.35015105638658.17577688469932.210721081116710122013951380148611149016601569171912150018051617178813150018501620180014150018501620180015150018501620180016150018501620180017150018501620180018150018501620127、1800191500185016201800201500185016201800211500185016201800221500185016201800231850162018002418501620180025185016201800注:WTG1是在标准空气密度1.225kg/m下的功率曲线。其他3种机型为对应风电场区域的空气密度(1.15kg/m)下的功率曲线。图5-1 各机型功率曲线图图5-2 xx风电场场区范围图图5-3 xx风电场风资源分布图图5-4 166 台1500kW机组排布方案图5-5 135 台1850kW机组排布方案图5-6 156 台1600kW机组排布方案图5-7 1128、38 台1800kW机组排布方案WTG3-1600kW风电机组年发电量表 表5-5SiteLocationElevationHeightNet AEPWake lossmm a.s.l.m a.g.l.GWh%1(405726.0,2798693.0)64806.0722.542(405465.0,2798878.0)65806.0263.033(405204.0,2799063.0)64805.9893.174(404943.0,2799248.0)68806.0802.695(404159.0,2799802.0)66805.9613.196(403898.0,2799987.0)6880129、6.0143.077(403115.0,2800541.0)71805.9843.818(402854.0,2800726.0)72805.9904.119(402593.0,2800911.0)72805.9704.1710(402332.0,2801095.0)73805.9714.0811(402071.0,2801280.0)72805.9364.0212(401810.0,2801465.0)72805.9383.9513(401549.0,2801650.0)72805.9303.9814(401288.0,2801835.0)74805.9913.5815(400765.0,28130、02204.0)73805.9194.0516(400504.0,2802389.0)76805.9484.3017(400243.0,2802574.0)76805.9464.3418(399982.0,2802759.0)75805.9024.3819(399721.0,2802944.0)77805.9204.3720(399460.0,2803128.0)77805.9274.3521(399199.0,2803313.0)86806.1114.2922(398938.0,2803498.0)85806.0314.3323(398677.0,2803683.0)86806.0084.3131、124(398416.0,2803868.0)87805.9674.3225(397893.0,2804238.0)88805.9614.2026(398155.0,2804053.0)89806.0024.2727(397632.0,2804423.0)89805.9514.1328(397371.0,2804607.0)93806.0474.0129(397110.0,2804792.0)93806.0573.7130(396849.0,2804977.0)93806.0473.2331(396588.0,2805162.0)94806.0642.5732(396327.0,2805347132、.0)94806.1361.4933(406435.0,2799605.0)65805.8825.7134(406174.0,2799790.0)67805.8706.0835(405281.0,2800425.0)69805.8575.7336(405020.0,2800609.0)70805.8855.7937(404205.0,2801187.0)70805.8066.6438(403943.0,2801372.0)73805.7907.6939(403682.0,2801557.0)71805.7168.3440(403421.0,2801742.0)72805.6938.6141(4133、03160.0,2801926.0)71805.6698.5642(402899.0,2802111.0)74805.7508.4843(402638.0,2802296.0)77805.8108.4144(402385.0,2802469.0)77805.8507.3545(401735.0,2802931.0)72805.7137.9446(401474.0,2803116.0)70805.6068.3647(401213.0,2803301.0)72805.6018.9548(400952.0,2803486.0)74805.6598.9349(400691.0,2803671.0)75134、805.6499.0050(400430.0,2803856.0)74805.5949.1451(400168.0,2804040.0)75805.5869.1552(399907.0,2804225.0)75805.5539.1753(399646.0,2804410.0)78805.6029.1154(399384.0,2804594.0)79805.5649.1555(399123.0,2804779.0)80805.5719.1256(398862.0,2804964.0)83805.6079.0157(398602.0,2805149.0)82805.6288.8458(398341135、.0,2805334.0)85805.6688.6759(398080.0,2805519.0)87805.6818.5460(397819.0,2805704.0)89805.7388.1961(397557.0,2805889.0)91805.7917.4262(397296.0,2806074.0)92805.8885.7963(397035.0,2806258.0)97806.1263.2664(406442.0,2800997.0)64805.7776.3965(406180.0,2801182.0)66805.7637.0266(405335.0,2801780.0)65805.6136、687.3867(405074.0,2801965.0)67805.6428.7568(404813.0,2802150.0)66805.5649.5169(404552.0,2802334.0)66805.5549.6370(404291.0,2802519.0)68805.5899.6171(404030.0,2802704.0)68805.5559.7672(403769.0,2802889.0)69805.5559.7473(403518.0,2803063.0)69805.5899.0174(402833.0,2803563.0)71805.6178.5475(402572.0,28137、03748.0)72805.5869.3676(402310.0,2803933.0)71805.5339.7677(402050.0,2804118.0)71805.50710.0178(401788.0,2804303.0)72805.52410.0879(401527.0,2804488.0)74805.54110.1880(401265.0,2804673.0)73805.50110.2981(401005.0,2804858.0)72805.47710.3182(400743.0,2805043.0)75805.52910.2383(400482.0,2805228.0)76805.138、52610.2184(400220.0,2805413.0)76805.51310.2385(399960.0,2805598.0)76805.49510.2486(399698.0,2805783.0)78805.51410.1887(399437.0,2805968.0)80805.5210.1188(399175.0,2806153.0)80805.5429.9689(398915.0,2806338.0)81805.5459.7490(398653.0,2806523.0)82805.5939.4091(398391.0,2806708.0)81805.5668.9992(398133139、.0,2806890.0)84805.6667.7193(397872.0,2807075.0)84805.8005.5794(397611.0,2807260.0)85805.9223.2995(407614.0,2801590.0)63805.8285.8496(407353.0,2801775.0)62805.7256.8697(406478.0,2802383.0)68805.7337.7298(406216.0,2802568.0)68805.6548.9999(405955.0,2802752.0)70805.6169.59100(405694.0,2802937.0)68805.140、5739.85101(405433.0,2803122.0)71805.6289.77102(405172.0,2803307.0)71805.6119.86103(404911.0,2803491.0)71805.6079.7104(404633.0,2803691.0)71805.6418.93105(403982.0,2804173.0)70805.5698.85106(403721.0,2804358.0)75805.6119.33107(403460.0,2804542.0)75805.5619.70108(403199.0,2804727.0)76805.5789.84109(40141、2937.0,2804912.0)75805.5369.99110(402676.0,2805097.0)75805.51910.26111(402415.0,2805282.0)77805.55710.33112(402154.0,2805466.0)77805.52710.53113(401893.0,2805651.0)76805.46610.71114(401632.0,2805836.0)77805.47810.71115(401371.0,2806021.0)75805.44110.8116(401110.0,2806206.0)77805.45910.8117(400849.0,142、2806391.0)76805.43810.83118(400587.0,2806575.0)78805.48410.7119(400326.0,2806760.0)79805.49110.63120(400065.0,2806945.0)79805.52110.46121(399804.0,2807130.0)79805.48710.42122(399543.0,2807315.0)82805.58310.01123(399282.0,2807500.0)81805.5959.73124(399021.0,2807684.0)80805.5699.22125(398760.0,2807869143、.0)82805.7117.95126(398499.0,2808054.0)84805.8315.89127(398237.0,2808239.0)84805.9613.39128(407648.0,2802946.0)72805.7837.60129(407387.0,2803130.0)70805.6829.04130(407125.0,2803315.0)71805.6119.86131(406864.0,2803500.0)71805.57210.19132(406603.0,2803685.0)73805.64510.14133(406342.0,2803869.0)73805.6144、1810.25134(406081.0,2804054.0)73805.60810.18135(405796.0,2804246.0)71805.5939.34136(404915.0,2804877.0)75805.6399.39137(404654.0,2805062.0)76805.6079.96138(404393.0,2805247.0)79805.61910.21139(404132.0,2805431.0)81805.65910.06140(403871.0,2805616.0)83805.7209.61141(402826.0,2806355.0)83805.63310.261145、42(402565.0,2806540.0)84805.62310.52143(402304.0,2806725.0)85805.63410.66144(402043.0,2806910.0)86805.63710.66145(401782.0,2807094.0)85805.59510.74146(401520.0,2807279.0)84805.59010.78147(401259.0,2807464.0)85805.63210.66148(400998.0,2807649.0)87805.67010.45149(400737.0,2807834.0)87805.67210.45150(4146、00476.0,2808019.0)84805.59910.46151(400215.0,2808203.0)83805.58010.20152(399954.0,2808388.0)83805.56210.06153(399693.0,2808573.0)82805.5439.64154(399431.0,2808758.0)83805.6418.62155(399170.0,2808943.0)82805.7216.73156(398870.0,2809124.0)84805.9323.88Average76.665.709Full houre2884.2风电机组综合折减系数表表5-6序号147、项目WTG3-16001空气密度修正系数100.0%2风机间尾流影响92.09%3风沙及叶片污染折减系数97.00%4风电机组可利用率97.00%5功率曲线保证率98.00%6电网故障影响100.0%7气候因素折减系数96.00%8控制滞后与湍流的影响96.00%9厂用电、线损等损耗95.11%综合折减74.43%第六章 电气1 电气一次1.1 风电场接入电力系统 电网现状 电网现状详见下图: 风电场接入系统初步方案巴基斯坦xx风电场总装机规模为500MW。分两期建设,分别为250MW xx II风电场和250MW xx III风电场,两风电场共用一座升压站,本期对xx II风电场220kV升148、压站进行扩建,以220kV电压等级2回出线分别接入220kV KDA-33变电站和JAMSHORO变电站。xx风场项目的电网接入报告已经于 2014 年 5 月获得 NTDC 批准。 风电场接入系统技术要求风电场能够与电力调度连接,能够实时传递风电场运行的各种信息,风电场所选择的风机应进行接网性能的测试,并取得认证。风电场具有风功率预测系统、低电压穿越能力、有功功率调节能力、抗干扰能力,具备协调控制机组和无功补偿装置的能力,能够自动快速调整无功总功率。.1 风电场功率预测风电场配置风电功率预测系统,系统具有048h短期风电功率预测以及15min4h超短期风电功率预测功能。风电场每15min自动149、向电网调度部门滚动上报未来15min4h的风电场发电功率预测曲线,预测值的时间分辨率为15min。风电场每天按照电网调度部门规定的时间上报次日024h风电场发电功率预测曲线,预测值的时间分辨率为15min。.2 风电场低电压穿越风机具有满足电网公司接入规定要求的低电压穿越功能。低电压穿越功能指当端电压降低到一定值的情况下,风电机组不脱离电网而继续维持运行,甚至还可以为系统提供一定无功支持以帮助系统恢复电压的能力。.2.1 软穿越能力如下表:表6-1时间s最低电压%最高电压%0.170120170115107511060085110连续运行90110当电网故障或扰动引起风电场并网点的电压跌落时,150、在一定电压跌落的范围内,风电机组能够并网运行时间。.2.2 硬穿越能力:1) 风电场内的风电机组具有在并网点电压跌至20%额定电压时能够保持并网运行625ms的低电压穿越能力;2) 风电场并网电压在发生跌落后2s内能够恢复到额定电压的90%时,风电场内的风电机组保持并网运行。.3 风电场有功功率风电场具备有功功率调节能力,能根据电网调度部门指令控制其有功功率输出。为了实现对有功功率的控制,风电场配置有功功率控制系统,接收并自动执行调度部门远方发送的有功功率控制信号,确保风电场最大有功功率值及有功功率变化值不超过电网调度部门的给定值。.4 风电场抗干扰能力当风电场并网点的闪变值、谐波值、三相电压151、不平衡度满足IEC标准的规定时,风电场内的风电机组能正常运行。.5 风电场无功补偿风电场具有实时、快速调节无功功率的能力,在风电场内加装可快速调节的无功补偿装置,实现无功功率的自动快速调节。1.2 电气主接线 风电场集电线路方案本工程风电场集电线路采用电缆直埋方式。本期风电场共156台1600kW风力发电机组,风机出口电压为690V,每台风力发电机配1台箱式变压器,采用单元接线方式将电压升高至33kV。156台风力发电机组分16回33kV集电线路接入220kV升压站的33kV母线。1.2.2 220kV升压站电气主接线风力发电机机端电压为0.69kV,每台风力发电机配置一台33kV变压器。本期152、工程156台风机分为16组,每组经一回集电线路引入风场升压站33kV配电装置,经升压站内主变压器升压至220kV。本期对原有220kV配电装置扩建1个不完整串,按新增变压器接入该不完整串。本期33kV母线采用单母线接线。1.3 主要电气设备选择 短路电流计算取基准容量为100MVA,短路点平均工作电压Uj=230kV、35kV和0.72kV。系统阻抗暂取0.023。经计算,各级母线短路电流为:220kV:I=14.65kAIch=38.34kA33kV:I=23.33kAIch=61.04kA 主要电气设备选择根据上述的短路电流计算成果,220kV电气设备短路水平按40kA设计,33kV电气设153、备短路水平按31.5kA设计。本风场电气设备选择时,污秽等级按IV级考虑,爬电比距(以设备最高运行电压为基准)为4.2cm/kV(线路)和3.1cm/kV(升压站)。1) 风电场主要电气一次设备a) 风力发电机组类型: 双馈异步发电机额定功率:1600kW额定电压:690V频率:50Hzb) 箱式变压器为了使户外变压器安全可靠地运行,本风电场选用美式箱变,按一机一变的接线方式,一台风机配一台1800kVA箱式变压器,电压为34.6522.5/0.69kV,接线组别Dyn11。c) 35kV 集电线路风电场内35kV集电线路采用电缆直埋方式接入升压站33kV母线,升压为220kV后送入系统。集电154、线路总长度约为178km。2) 升压站主要电气一次设备a) 主变压器220kV升压站安装SFZ11-250/125-125MVA油浸式三相双绕组有载调压风冷变压器,低压侧双分裂,电压比24281.25%/33-33kV,接线组别为Yn,d11-d11。b) 220kV配电装置b) 220kV配电装置220kV配电装置采用SF6全封闭组合式电器(GIS)。SF6 断路器:额定电压:220kV;最高工作电压:252kV;额定电流:3150A;额定开断电流:40kA/3s;隔离开关:双接地额定工作电压:220kV;额定电流:3150A;隔离开关:单接地额定工作电压:220kV;额定电流:3150A;155、主刀热稳定电流:40kA/3s;主刀动稳定电流:100kA;电流互感器:额定工作电压:220kV;额定电流比:800-1600/1A;热稳定电流:40kA/3s;动稳定电流;100kA;准确等级:5P20/5P20/0.5/0.2s;电流互感器:额定工作电压:220kV;额定电流比:800-1600/1A;热稳定电流:40kA/3s;动稳定电流:100kA;准确等级:5P20/5P20/5P20/5P20;电容式电压互感器: kV避雷器:额定电压(r.m.s. value):204 kV;标准放电电流:10kA;标准雷电冲击电流残压(peak value): 532kV3) 33kV 电气设备156、a) 33kV 配电装置33kV配电装置选用三相交流户内成套KYN系列金属铠装移开式开关柜,采用加强绝缘型抽出式结构,一次元件主要包括真空断路器、操作机构、电流互感器、避雷器等,本期为单母线接线方式,运行灵活、检修方便、供电可靠。断路器额定电压:40.5kV断路器额定电流:1250A3150A额定短路开断电流:31.5kA额定短路关合电流峰值:80kA额定短时耐受短路电流及持续时间:31.5kA/4S额定峰值耐受短路电流:80 kA操作机构:弹簧操作机构b) 无功补偿装置1600kW风力发电机组选用双馈发电机,发电机在运行时功率因数可以保持在0.95左右,风力发电机组本身无需再进行无功补偿。风157、电场的无功补偿主要集中在33kV升压变压器及升压站主变压器。变压器需要补偿的最大容性无功量为:Q(Ud%+0%)Se其中:Q变压器需要补偿的最大容性无功量(kVar); Ud(%)需要进行补偿的变压器一侧的阻抗电压百分值(%); 0(%)变压器空载电流百分值(%); Se变压器需要补偿一侧的额定容量(kVA)。风力发电机出口0.69/33kV 升压变压器的绕组损耗为:Q(0.8%+6.5%)X1.7X156=19.36Mvar;220kV升压站主变压器的绕组损耗为:Q(0.8%+22%)X250=57 Mvar;需要补偿的无功损耗合计为76.36Mvar。本期拟在33kV母线上设置2X40Mv158、ar无功补偿装置,所选容量满足接入系统报告要求。1.4 过电压保护及接地户外配电装置污秽等级按IV级考虑,所有电气设备的绝缘均按照IEC标准选择。 过电压保护1)直击雷过电压保护风力发电机组制造厂家配备有防雷保护装置。风力发电机组和箱式变机壳、塔架及基础钢筋等均应可靠的与接地网相连接。本期风电场的箱式变电站布置在户外但其高度较低,且在风力发电机组塔架的保护范围之内,故可不装设直击雷保护装置。升压站设置独立式避雷针,防止升压站内电气设备遭受直击雷的破坏。2)雷电侵入波过电压保护在升压站220kV出线线路侧、33kV母线及出线线路侧均装设金属氧化锌避雷器,对雷电侵入波和其他过电压进行保护。 接地充159、分利用各设备基础内的钢筋作为自然接地体,再敷设必要的人工接地网,以满足接地电阻值的要求。1) 保护接地的范围对所有要求接地的设备均应可靠地接地。2) 接地电阻保护接地、工作接地及防雷接地共用接地装置,接地电阻值要求不大于10欧姆,并将风电场的接触电势、跨步电势限制在安全值以内。接地装置将充分利用每个风力发电机组塔筒及箱式变电站基础内的钢筋作为自然接地体,再敷设人工接地装置,以满足接地电阻的要求。风电场接地网以水平均压网为主,并采用部分垂直接地极组成复合环形封闭式接地网。水平接地线采用铜绞线,敷设深度地面下0.8m1.0m处,垂直接地极采用2.5米长18铜包钢。若接地电阻没有达到要求,可增加接地160、极或敷设深埋式接地体、引外接地体,直至接地电阻达到要求。计算机或通讯设备设置公共接地端子,采用接地电缆接入主接地网,与主接地网的连接点距其它电气设备接地点沿接地体长度不小于15m。1.5 照明a) 正常照明电源由所用电母线上引接,事故照明由蓄电池直流屏供电,少量采用应急灯。b) 升压站内的道路、门型架及生活及控制楼的房项上装设投光灯。c) 控制室要求光线柔和,无阴影及照度均匀,采用慢射配光、嵌入式栅格荧光灯,作为工作照明。d) 所内办公室和标准房间均为直射配光,采用荧光灯。e) 楼梯通道层高比较低,采用壁灯;大厅的照明采用普通吸项灯。f) 在控制室和屋内配电装置室设直流自动切换蓄电池事故照明灯161、,主要疏散通道均设置应急灯及疏散指示标志。g) 高低压配电室各房间采用荧光灯和壁灯。h) 灯具选用节能荧光灯或带功率补偿的气体放电灯。1.6 电气设备布置 风电场电气设备布置本工程风电场箱变按一机一变配置,每台箱变布置于风机塔架旁,本期共有箱变156台。33kV集电线路采用电缆线路直埋敷设,集电线路进入升压站内敷设于电缆沟道内。每台风机经低压电缆接至风机附近的箱式变压器,升压后通过33kV电缆直埋敷设,每组集电线路汇流后全部采用并联方式连接到220kV升压站内33kV母线。本工程156台风力发电机组分为16回集电线路,每回分别引接9、10台风力发电机组,每组风力发电机组均按满发计算,主干线回路162、的电压损失应不大于10%的原则进行校核,35kV集电线路导线截面选取如下:18台风机:YJLY22-26/35-3x150910台风机: YJLY22-26/35-3x240 升压站电气设备布置本工程升压站220kV配电装置采用屋外GIS,布置在升压站厂区东侧。33kV配电装置采用三相交流户内成套金属铠装移开式开关柜,布置在配电装置室内,采用单列布置,本期装设34面开关柜。本期不新增低压开关柜。主变压器布置在配电楼南侧。升压站33kV无功补偿装置,接于33kV母线,布置在配电楼西侧。控制室、计量室、电子设备间、通信及蓄电池室等均布置在控制楼内。1.7 风电场自备电源与升压站站用电 风电场自备电163、源在每台风机箱变690V侧装设1台容量为2kVA的小型干式变压器,电压690/400V,作为箱变的开关操作、控制、照明、继电保护等的交流电源。风机、塔筒电源由风机厂家成套配置。 升压站站用电本期不新建站用电系统,新增加的低压负荷接入原有站用电系统。1.8 电缆敷设1.8 电缆敷设及电缆防火主要动力和控制电缆采用YJY型电缆。电缆托架采用钢制热浸锌托架。生产楼及户外配电装置设电缆隧道或电缆沟,其余采用电缆穿管或直埋敷设。电缆构筑物中电缆引至电气柜、箱或控制屏的开孔部位,电缆贯穿墙、楼板的孔洞处,均应实施阻火封堵。电缆通道分支处、进配电室、控制室入口处均应实施阻火封堵。1.9 33kV中性点接地方164、式本工程33kV电缆线路较多,发生单相接地故障时电容电流较大,因此33kV系统采用电阻接地方式。本期装设2套33kV中性点接地电阻成套装置,引自33kV母线,布置在室外。主要设备有:油浸式接地变2台、接地电阻2套、控制柜2面。2 电气二次2.1 风电场控制、保护、测量和信号 风电场控制方式和自动化范围本工程机电设备分风力发电机组和220kV升压站两个局域网进行监控。两个局域网结构上相对独立,均采用全计算机监控系统、分层分布式结构,必要时两局域网之间可通过通信服务器进行信息交换,组成全场计算机监控系统。监控终端均设置在控制楼控制室内。风力发电机组监控系统采用光纤以太网环网结构,监控范围包括本风电165、场156台1600kW风力发电机组和箱变,本风电场风机监控系统设置通信接口以便接入升压站计算机监控系统,实现集中监控。风力发电机组的计算机监控系统随风力发电机组成套供货。 风力发电机组计算机监控系统的功能和主要设备配置本期风力发电机组计算机监控系统设备分为厂级监控层设备和间隔层设备。厂级监控层配置一台服务器、两台操作员站及打印机等设备,布置在控制楼的控制室内。主要功能包括:控制和监测风机的发电机、气象和电网;显示任一风机的在线数据,如状态、功率、风速、电压、电流、温度和报警;对整个风场有功功率和无功功率的控制;计算可利用率;显示风能玫瑰图、功率曲线和发电量;显示整个风电场、单机和气象的报警和事166、件记录;遥控单台风机或风机组的起动、暂停、停机、偏航、给风机复位等。间隔层设备包括156台风电机现场监控柜,装设于各风机机舱和塔基内。主要功能包括:根据风速信号自动进入启动状态或从电网切出;根据功率及风速大小自动进行转速和功率控制;根据风向信号自动偏航对风;风电机超速或转轴超速,能紧急停机;当电网故障、风电机脱网时,能确保机组安全停机;电缆扭曲到一定值后,能自动解缆;当机组运行过程中,能对电网、风况和机组运行状况进行检测和记录,对出现的异常情况能自行判断并采取相应的保护措施,并能够根据记录的数据生成各种图表,以反映风力发电机组的各项性能;具有远程通信功能。同时风电机组应具有低压穿越能力,即当电167、网故障或扰动引起的风电场并网点的电压跌落时,在一定的跌落范围内,风电机组能够保证不脱网连续运行。根据电气一次集电线路路径和分组情况,本期156台风电机组监控单元组成光纤环网,光缆沿33kV集电线路直埋敷设,选择八芯单模非金属铠装直埋光缆。 风电场继电保护和安全自动装置.1 风力发电机保护风力发电机应配置如下保护和监测装置:电网故障保护、温度升高保护、振动超限保护、发电机超速和转轴超速保护、电缆扭曲超限保护、过负荷保护和传感器故障信号等。保护装置动作后跳开发电机出口与电网连接的断路器并发出信号。风力发电机配有各种检测装置和变送器,可在计算机屏幕上显示风电机组的实时状态,如:当前日期和时间、叶轮转168、速、发电机转速、风速、环境温度、风电机组温度、功率、偏航情况等。也可在显示屏幕上显示风电机组的事故或故障、数量和内容等信号。风力发电机的保护、测量和信号装置随风力发电机组成套供货。.2 风力发电机33/0.69kV升压箱式变压器保护每台33/0.69kV箱式变压器高压侧装设负荷开关限流熔断器组合电器等作为短路保护。箱变低压侧装设空气断路器,带有长延时、短延时、瞬时过电流保护和接地故障保护,作用于跳闸和发信号。箱变的开关位置信号和报警信号等将通过光缆接入升压站控制室而实现远方监控。2.2 升压变电站控制、保护、测量和信号 升压变控制方式和自动化范围220kV升压站监控系统采用双以太网结构,监控范169、围包括升压站内220kV及33kV输变电设备、0.4kV配电设备和站内直流及UPS系统、火灾报警系统等公用设备。 升压站计算机监控系统的功能和主要设备配置升压站计算机监控系统设备分为厂级监控层设备和间隔层设备。厂级监控层配置两台冗余热备主机兼操作员工作站、一台五防工作站和打印机布置在控制楼的控制室,其他组屏安装在升压站电子设备间内。间隔层设备主要包括I/O测控装置和网络接口设备。33kV的间隔层设备采用保护测控一体化装置,主变单独配置测控单元。监控系统可实现对变电站可靠、合理、完善地监视、测量和控制,并具备遥测、遥信、遥调、遥控等全部的远动功能和时钟同步功能,具有与远方调度中心和监控中心交换信170、息的能力。具体功能主要包括数据采集和处理、数据库的建立与维护、控制操作、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、电能量处理、远动功能、时钟同步、人机联系、系统自诊断与自恢复、与其他设备接口以及运行管理等。系统预留与风电公司的通信接口,远方风电公司的值班人员可根据权限对风电场进行远方监控。 升压站继电保护.1 主变压器保护及测控主变压器采用微机保护,装设差动保护、后备保护、变压器非电量保护。a) 主保护差动保护作为变压器内部、套管引出线各种相间故障、匝间故障的主保护。差动保护具有差流速断、保护区外故障的比率制动,防止励磁涌流误动等功能。保护动作于跳开变压器各侧171、断路器。b) 后备保护变压器过流保护在220kV侧和33kV侧均装设复合电压闭锁过流保护,电压元件取高、低压侧,保护动作跳220kV、33kV侧断路器,均发动作信号。零序电流保护作为主变压器高压侧及220kV线路单相接地故障的后备保护;保护延时动作主变各侧断路器跳闸。间隙零序电流保护当电力网单相接地且失去中性点时,间隙零序电流瞬时动作于主变各侧断路器跳闸。主变过负荷保护设在高压侧,动作于信号。断路器失灵保护保护动作起动220kV母线保护总出口继电器。c) 非电量保护装设一套采集变压器瓦斯、压力释放阀及变压器油温、油位过高、过低的开关量输入装置。瓦斯保护作为变压器内部故障的主保护。轻瓦斯动作于信172、号,重瓦斯动作于跳开变压器各侧断路器。主变压力释放阀,强油风冷动作于发信号或跳闸任选。d) 主变压器测控及信号主变压器装设用于各侧断路器、隔离开关的遥控及信号量、模拟量输入的测控装置。.2 33kV 线路、母线、电容器、站用变保护a) 33kV线路保护配置距离保护、过流保护、接地保护,保护动作于跳闸。b) 33kV母线保护母线差动保护,瞬时动作于33kV母线各回路断路器跳闸。c) 33kV电容器保护配置三相式电流速断及过电流保护,不平衡电压(电流)、电容器过压、低压、失压保护和过负荷保护。d) 33kV电抗器保护配置过电流保护及单相接地保护,保护动作于跳闸。e) 站用变保护配置电流速断保护、过173、电流保护、温度保护及单相接地保护,保护动作跳变压器各侧开关。.3 测量及计量a) 测量主变压器:高、低压侧三相电流、有功功率、无功功率。33kV线路、电抗器、站用变:三相电流。33kV电容器:三相电流。220kV、33kV侧测量回路的电流回路采用独立的二次绕组,测量专用二次绕组采用0.5级;电压回路与保护合用。b) 计量电度表采用0.2级。220kV主变压器、33kV线路、站用变、电抗器、电容器均装设多功能电子电度表。220kV、33kV侧计量仪表的电流回路采用独立的二次绕组,计量专用二次绕组采用0.2S级,电压回路与保护合用。电度表的电流、电压回路均装设电流、电压试验接线盒,该接线盒装于电度174、表屏屏后。根据xx EPA文件,关口计量点设在主变高压侧。2.3 交直流控制电源系统 直流系统本期工程与xx II期工程共用一套直流系统。xx II期工程蓄电池容量满足本期工程建设要求。 不停电电源系统(UPS)本期工程与xx II期工程共用一套UPS系统。xx II期工程UPS容量满足本期工程建设要求。2.4 图像监控系统本期工程与xx II期工程共用一套图像监控系统。本期根据工程实际增加相应的摄像头,并接入原有图像监控系统。2.5 火灾报警系统本期工程与xx II期工程共用一套火灾报警系统。本期根据工程实际增加相应的感温感烟器等探测设备,并将信号接入原有火灾报警系统控制盘。3 通信3.1 175、风电场通信根据电气一次集成线路路径和分组情况,本期156台风机组监控单元组成光纤环网,光缆沿33kV集电线路直埋敷设接入升压站。风电场监控系统预留与风电公司的通信接口,远方风电公司的值班人员可根据权限对风电场进行远方监控。3.2 升压站通信 站内通信本期工程与xx II期工程共用一套站内通信系统。 系统通信本期工程与xx II期工程共用一套系统通信通道。4 附图、附表4.1 附图1)F231K-D-01 电场主接线图2)F231K-D-02 风电场系统图(1)3)F231K-D-03 风电场系统图(2)4)F231K-D-04 风电场系统图(3)5)F231K-D-05 风电场系统图(4)6)176、F231K-D-06 风机箱变系统图7)F231K-D-07 集电线路路径图8)F231K-D-08 风电场计算机监控系统配置图9)F231K-D-09 继电保护及测量配置图10)F231K-D-10 直埋电缆沟断面图11)F231K-D-11 33kV屋内配电装置布置图12)F231K-D-12 控制楼电气设备布置图13)F231K-D-13 220kV配电装置平断面布置图4.2 附表1) 电气一次主要设备表电气一次主要设备表表6-2序号器 材 名 称器 材 名 称 型 号 及 规 格单位数量备 注no.ItemsModels and SpecificationsUnitQtyRemark一177、电气一次Equipment1主变压器部分Main Transformer1.1主变压器SFZ11-250/125-125MVA,台1Main Transformer24281.25%/33-33kVsetYN,d11d111.2隔离开关126kV; 1000A; 台1Disconnecting Switchset1.3氧化锌避雷器Y1.5W-146/320W只1Surge Arresterspc1.4电流互感器200600/1A , 5P20/5P20台1Current Transformerset1.5端子箱XW1只1Terminal Boxpc1.6钢芯铝绞线LGJ-400/35米50AC178、SRm2220kV GIS 配电装置220kV GIS switchyard2.1一台半断路器接线,包括1个不完整串设备;3/2 circuit breaker scheme, include 1 not complete strings, equipment of string is as follows:不完整串String1220kV GIS 断路器220kV GIS circuit breakerUn:220kV; Um:252kV; 3150A, 40kA;三相套3 phase set2220kV GIS 隔离开关220kV GIS DisconnectorUn:220kV; Um:179、252kV; 3150A, 40kA;三相套3 phase set4220kV GIS 接地开关220kV GIS earthing switchUn:220kV; Um:252kV; 40kA;三相套3 phase set4220kV GIS 快速接地开关220kV GIS Fast earthing switchUn:220kV; Um:252kV; 40kA;三相套3 phase set2220kV GIS 电流互感器220kV GIS current transformerUn:220kV; 800-1600/1A;5P20/5P20/5P20/5P20三相套3 phase set22180、20kV GIS 电流互感器220kV GIS current transformerUn:220kV; 800-1600/1A;5P20/5P20/0.5/0.2S三相套3 phase set22.2220kV GIS 出线套管220kV GIS BushingUn:220kV; Um:252kV; 4000A, 40kA;三相套3 phase set12.3220kV GIS 就地汇控柜220kV GIS Local control cabinet面set22.5GIS主母线GIS Main Bus bar220kV 1600A三相米3 phase meter402.6GIS分支母线GIS181、 Branch Bus bar220kV 1600A单相米meter202.7电容式电压互感器Capacitor voltage transformerkV台set32.8220kV 避雷器220kV Surge ARRESTORY10Z-204/532W台set32.10耐张绝缘子串Tension insulator string17(XWP6-100)串string62.11Metal clamp设备金具set套1502.12钢芯铝绞线ACSRLGJ-630/45m100333kV配电装置33kV Switchgear 3.1主变压器进线柜KYN -40.5面233kV Switchgea182、r for MTpc真空断路器40.5kV, 3150A, 31.5kA台1Vacuum Circuit Breakerset电流互感器3000/5A, 5P20/5P20/5P20/0.5/0.2S只3CTpc3.2母线分段柜KYN -40.5面233kV Switchgear for Section Switchpc真空断路器40.5kV, 3150A, 31.5kA台1Vacuum Circuit Breakerset电流互感器3000/5A, 5P20/5P20/5P20/0.5/0.2S只3CTpc3.3隔离插头柜KYN -40.5面233kV Switchgear for Isol183、ation plugpc插头40.5kV, 3150A台1Isolation plugset3.433kV出线柜KYN -40.5面1833kV Switchgear for feedpc真空断路器40.5kV, 1250A, 31.5kA台1Vacuum Circuit Breakerset电流互感器400/5A, 5P20/5P20/0.5/0.2S只3CTpc3.533kV出线柜(用于接地变装置)KYN -40.5面233Kv Switchgear for earthing transformerpc真空断路器40.5kV, 1250A, 31.5kA台1Vacuum Circuit B184、reakerset电流互感器150/5A, 5P20/5P20/0.5/0.2S只3CTpc3.633kVPT柜面233kV Switchgear for Voltage transformerpc3.733kV出线柜(用于无功补偿装置)KYN -40.5面633kV Switchgear for CapacitorspcSF6断路器40.5kV, 1250A, 31.5kA台1SF6 Circuit Breakerset电流互感器1000/5A, 5P20/5P20/0.5/0.2S只1CTpc3.833kV无功补偿装置33kV 40MVar套2Reactive power compensa185、tionset3.933kV接地变/中性点电阻成套设备套233kV Grounding transformer/ neutral earth resistorset接地变DKSC-2200/33, ZN,套1Grounding transformerset33kV中性点接地电阻THT-ZT-35/106.81套1neutral earth resistorset3.10 共箱封闭母线GXZFM-35/3000m100Non-Seperated Phase Busbar3.11电缆桥架t10Cable Trays4所用电缆及接地Cable and Earthing4.1电力电缆YJY22-26/186、35-3X240m1500Power CableYJY22-26/35-3X120m6004.2交联电缆户内终端33kV Cold Shrink Cable Terminal(Indoor)套10Cable Accessoriesset4.3交联电缆户外终端33kV Cold Shrink Cable Terminal(Outdoor)套10Cable Accessoriesset4.4电力电缆YJV-1km8PVC Insulated And Sheath Electric Cable4.5电力电缆NH-YJV-1km2Fire-Resistant Cable4.6塑料绝缘线BV-500Vk187、m5Insulated Wire4.7控制电缆KYJVPkm20PVC Insulated Sheath control Cable4.8各种钢材t10Galvanization Steel4.9电气防火材料t10Antiflaming Material4.10 接地材料TJ-120 copper stranded wirekm1Grounding18mm copper-plated steel wire套100Each 2.5 msetInsulated copper wire (ground) ,1X50mm2m100Used In jumperflat copper 40X4m100Us188、ed In equipotentialWeld materialset10016mm steelt15风电场Wind Farm5.1集电线路(33kV)YJLY22-35-3x240km112Power CableYJLY22-35-3x150km665.2直埋电缆保护板550*250个660000Buried cable protection platepc5.3直埋电缆施工土方m3Buried cable earthwork quantity1000005.4电缆标识桩个1000Cable identification pilepc5.5电缆井个50Electric cable wellp189、c5.635KV三芯冷缩中间接头套15035KV three core cold shrink middle connectorset5.7电缆终端33kV Cold Shrink Cable Terminal(outdoor)个350Cable And Accessoriespc5.8光缆单模 16芯km190optical fiberSinglemode 16 core5.9 塔筒底部至箱变电缆ZRC-YJV22-1-1X240mm2km88Power Cable5.10 美式箱变1800kVA/33, 3322.5%/0.69kV套156含箱变保护测控装置include combined190、 Transformer Protection and Control DeviceCombined transformerset5.11镀锌钢管200km60Galvanization Steel Tube5.12镀锌钢管50km15Galvanization Steel Tube5.13接地材料TJ-120 copper stranded wirekm180Grounding18mm copper-plated steel wire套1700Each 2.5 msetInsulated copper wire (ground) ,1X50mm2km30Weld materialset300191、05.14光纤终端盒16芯套156安装于风机DTAoptical fiber termination box16 coresetInstallation in WTG DTA5.15光纤终端盒8芯套156安装于箱变optical fiber termination box8 coresetInstallation in combined transformer5.16单头尾纤(单模)1.5m套2850Single pigtail (single-mode)set5.17光纤双头跳线3m套650optical double Jumperset5.18光纤单模法兰(双头)套1500optical 192、singlemode flange (double)set6塔筒内电气材料electrical materials in tower6.1航空障碍灯套156Aviation lightsset6.2共箱封闭母线(定子回路)额定电流 1600A套156Each 80 mNon-Seperated Phase Busbar for statorNominal Current 1600Aset6.2共箱封闭母线(转子回路)额定电流 640A套156Each 80 mNon-Seperated Phase Busbar for rotorNominal Current 640Aset6.3定子电力电缆193、ZRC-YJV22-1-1X240mm2km35.5每相3根Power Cable for stator3/each Phase6.4转子电力电缆ZRC-YJV22-1-1X300mm2km12每相1根Power Cable for rotor1/each Phase6.5接地电缆ZRC-YJV22-1-1X240mm2km8每台2根Ground Cable2/each WTG6.6电缆终端1kV Cold Shrink Cable Terminal(Indoor)个6600Cable And Accessoriespc序号名称型号及规格单位数量备注1主变压器部分1.1主变压器SFZ11-25194、0/125-125MVA,24281.25%/33-33kV, YN,d11-d11,附瓦斯、温度继电器等各种本体监测、保护所需元件台21.2中性点装置套22220kV配电装置2.1220kV GIS一台半断路器接线,包括2个完整串,每串包括以下设备;完整串2GIS 断路器Un:220kV; Um:252kV; 3150A, 40kA;套3三相GIS 隔离开关Un:220kV; Um:252kV; 3150A, 40kA;套8三相GIS 接地开关Un:220kV; Um:252kV; 40kA;套12三相GIS 快速接地开关Un:220kV; Um:252kV; 40kA;套2三相GIS 电流195、互感器Un:220kV; 800-1600/1A;5P20/5P20/5P20/5P20套3三相GIS 电流互感器Un:220kV; 800-1600/1A;5P20/5P20/0.5/0.2S套3三相2.2GIS 出线套管Un:220kV; Um:252kV; 4000A, 40kA;套4三相2.3GIS 就地汇控柜面62.4GIS 电压互感器电容式, 套2三相2.5GIS主母线220kV 1600A米100三相2.6GIS分支母线220kV 1600A米2002.7电容式电压互感器台122.8避雷器Y10Z-204/532W台122.9阻波器XZK-2000-1.0/40台42.10耐张绝196、缘子串17(XWP6-100)串242.11钢芯铝绞线LGJ-630/45m3002.12钢芯铝绞线2(LGJ-630/35)m150333kV配电装置3.1主变压器进线柜KYN -40.5,真空断路器面43.2母线分段柜KYN -40.5,真空断路器面23.3隔离插头柜KYN -40.5面23.433kV出线柜KYN -40.5,真空断路器面183.533kV出线柜用于接地变装置KYN -40.5,真空断路器面23.633kV电压互感器柜KYN -40.5,面43.733kV出线柜用于无功补偿装置KYN -40.5,SF6断路器面63.833kV无功补偿装置33kV 40MVar(含无功自动197、调节屏)套23.933kV接地变兼站用变/中性点电阻成套设备DKSC-2500/33-400/0.4, ZN,yn11;THT-ZT-35/106.81;套23.10共箱封闭母线35kV,3000Am1503.11电缆桥架t204所用电4.1柴油发电机组0.4kV 160kW套14.2低压开关柜GCS面104.3操作箱JXF只54.4动力配电箱只154.5道路照明箱只24.6检修电源箱只64.7灯具综合套3004.8插座及开关综合套2005所用电缆及接地5.1电力电缆YJV23-26/35-3X240m15005.2电力电缆YJV23-26/35-3X120m6005.3交联电缆户内终端35k198、V 冷缩式套205.4交联电缆户外终端35kV 冷缩式套285.5电力电缆YJV-1km85.6电力电缆NH-YJV-1km25.7塑料绝缘线BV-500Vkm205.8控制电缆KYJVPRkm245.9各种钢材综合t155.10电气防火材料综合t105.11接地材料铜绞线1x120mm2km5铜包钢接地极18mm,L=2.5m套200黄绿接地线1x50mm2m200铜排-40x4m500焊接点套400圆钢16mmt46风电场6.1集电线路(33kV)YJLY22-26/35-3x240km112YJLY22-26/35-3x150km666.2直埋电缆保护板550*250个6600006.3199、直埋电缆施工土方m31000006.4电缆标识桩个10006.5电缆工作井个506.635kV三芯冷缩中间接头套1506.733kV电缆终端套3506.8光缆单模16芯km1906.9塔筒底部至箱变电缆YJV-1-1X240mm2km886.10美式箱变1800kVA/35, 3322.5%/0.69kV含箱变保护测控装置套1566.11镀锌钢管200km306.12镀锌钢管50km156.13接地铜绞线1x120mm2km180铜包钢接地极18mm,L=2.5m套1700黄绿接地线1x50mm2km30焊接点套30006.14光纤终端盒16芯,安装于风机DTA套1566.15光纤终端盒8芯,200、安装于箱变套1567塔筒内电气设备7.1航空障碍灯套1567.2定子电力电缆YJV-1-1X240mm2km1507.2转子电力电缆YJV-1-1X300mm2km527.3接地电缆YJV-1-1X240mm2km357.41kV电缆终端个66008电气试验设备套12) 电气二次主要设备表电气二次主要设备表表6-3序号名称型号及规格单位数量备注1升压站综合自动化系统包括:操作员/系统工作站(2个),微机五防设备(1套)工程师站(1个),远动工作站(1个)、集控台、软件、打印机等。套11.133kV线路控保装置测控保护一体套181.233kV电容器控保装置测控保护一体套41.333kV站用变控保201、装置测控保护一体套21.433kV电抗器保护装置测控保护一体套21.533kV母线PT测控装置套41.633kV PT并列装置套21.733KV分段保护测控装置测控保护一体面21.833KV母差保护屏面21.9主变压器保护屏主变保护装置面31.10主变压器测控屏主变测控装置及有载调压控制装置面11.11远动通信屏面12电能表屏每面屏装设电能表9块面43故障录波器屏面24直流系统110V, 200Ah 蓄电池组套2本期仅改造接线5不停地电源系统10kVA套1本期仅改造接线6图像监控系统套1本期扩容7火灾自动报警系统套1本期扩容8电能质量监测系统套1本期仅改造接线9防盗报警系统套1本期扩容10有功202、功率控制系统有功功率控制模式套111无功功率控制系统电压控制模式套112风功率预测系统套113卫星通讯专用网系统套1本期扩容14网络接口柜含8台光纤交换机面2用于箱变15试验电源屏面13) 接入系统设备主要设备表接入系统设备主要设备表表6-4序号名称型号及规格单位数量备注接入系统设备1电量采集屏面1本期仅改造接线2计量屏面15 采暖、通风与空气调节5.1 设计范围、暖通专业负责建筑物内的通风、空气调节设计。5.2 设计依据设计规范5.3 室外气象参数 通风、空调以下列室外条件为依据:全年平均温度 26.6空气平均密度 1.16kg/m3十分钟内最低/最高温压 9.3/46.0日平均最低/最高气203、温 15.5/36.1月平均最低/最高气温 19.2/33.0平均相对湿度 52.5%最大相对湿度 98.1%冬季主导风向 ESE夏季主导风向 WSW冬季平均风速 3.2m/s夏季平均风速 7.0m/s极端最高温度 42极端最低温度 6 空调系统室内设计参数:空调系统室内设计参数房间名称夏季冬季温度湿度%温度湿度%蓄电池室26701870电子设备间、控制室、工程师站25150101815010办公室、宿舍、会议室、交接班室251501018150105.4 采暖、通风与空气调节系统方案 采暖由于项目所在地区累年日平均温度不大于5的天数小于60d,且累年最冷月相对湿度小于75%,冬季日照率累年平204、均大于25%,不满足采暖指标。故本工程不做采暖设计。 通风本期只扩建配电装置室,没有需要考虑通风的房间。 空气调节a) 配电间空气调节配电间采用多联机组,维持室内温度不高于40。 消防连锁系统恒温恒湿空调机与消防系统连锁,当火灾发生时所有空调设备立即切断电源。所有通风设备均与消防系统连锁,当火灾发生时所有通风设备立即关闭。5.5 采暖、通风与空气调节主要设备表主要设备表序号材 料 设 备 名 称型 号 及 规 格单位数量备注1空调室内机制冷量11.2kW 耗电量150W台82空调室外机制冷量90kW 耗电量29kW台1第七章 工程消防设计1 消防设计依据及原则1.1 工程概况在风电场建设一座升205、压站,本期升压站设一台变压器。主要建筑物为原有综合楼、控制楼和附属建筑等组成。1.2 消防设计依据消防设计遵循的美标技术规范与标准:1.3 一般设计原则消防设计贯彻“预防为主,防消结合”方针,立足自防自救。针对不同建(构)筑物和设施,采取多种消防措施。在工艺设计、材料选用、平面布置中均按照有关消防规定执行。1.4 机电消防设计原则电气系统的消防范围包括电缆、各级电压配电装置等。电气系统的消防措施:本工程根据IEC标准,电气设备布置全部满足电气及防火安全距离。本工程主变压器设置了变压器油池和事故油池,在火灾情况下可将油及时排入事故油池。1.5 消防总体设计方案建筑防火:建筑物与构筑物的防火间距满206、足消防规范要求。本工程丙、丁、戊类一级及二级建筑物消防间距均大于12m。各建(构)筑物灭火器的配置按美标的规定执行。综合楼、控制楼、变压器等处配置移动式灭火设施,变压器设水喷雾消防。2 工程消防设计2.1 建筑物火灾危险性分类及耐火等级各建筑物的火灾危险性及耐火等级见表7-1。建筑物的火灾危险性分类及其耐火等级表 7-1序号建(构) 筑 物 名 称生产过程中的火灾危险性最低耐火等级1配电装置楼丁类二级其他建筑物的墙体、屋顶、门窗、楼梯等均按防火要求设计,按规定防火等级材料设置。2.2 主要场所及主要机电设备消防设计升压站消防设施由下列部分构成:常规消火栓给水系统、水喷雾灭火系统、灭火器的配置、207、火灾报警。重要的电器设备场所安装有火灾检测报警系统的各类探测器,如有火情时,发出生光报警并显示报警地址,发出与灭火相关的控制指令。电缆:电缆选用C级阻燃交联乙烯电缆,最小截面满足负荷电流和短路热稳定要求。对主要的电缆通道采取防火阻燃措施。对电缆孔洞进行严密封堵,电缆沟中考虑通风。变压器:在变压器下部设有挡油池和排油管道,并设有油水分离的事故油池,以保证在事故情况下变压器下部挡油池的油可以顺利排走。挡油池的容积按照20%变压器油量确定,挡油池内设有不大于40mm40mm的栅格,栅格上铺设粒径为5080mm的卵石,卵石厚度不小于250mm。事故油池的容积按照100%变压器油量确定。2.3 安全疏散208、通道和消防通道建筑物设置直通室外的安全出口为二个,位于袋形走道尽端的房间门与外部出口的最大距离不大于22m。2.4 消防给水设计厂区室内室外消火栓利用原有消防系统管网,新增变压器水喷雾从原厂区管网取水。2.5 消防电气消防供电:消防灭火系统的供电电源按一级负荷供电。消防水泵、电动阀门、火灾探测报警装置、火灾应急照明应按二级负荷供电。消防用电设备采用双电源或双回路供电时,应在最后一级配电箱处自动切换。当火灾发生时,在变电站内的生产、生活用电被切断的情况下,仍能保证消防设备的用电。主要配电室、控制室、电子设备间、消防控制室等处设连续工作照明。水泵房和疏散通道应设置火灾应急照明。火灾应急照明可采用蓄209、电池作为备用电源。其主要通道及出口处设疏散及安全出口指示标志及照明。2.6 通风空调系统的防火排烟设计火灾通风排烟系统,配电室通风系统的排风机可兼做事故排风机。2.7 消防监控系统消防控制设置在主控室内,内设消防电话机、消防广播机。厂区内升压站油浸变压器设置火灾探测报警。本工程主变压器需要设置火灾探测报警,如有火情时,发出声光报警并显示报警地址,发出与灭火相关的控制指令。控制室设消防电话主机,主要设备间,配电室等处设消防电话分机。控制室内设消防广播机,其他主要设备间,变配电室等重要部门及人员数集中部位设消防广播扬声器。对消防灭火及防排烟设备实施监控。在控制室内能够通过消防电话进行消防通讯联系。210、通过消防广播进行疏散指挥。2.8 建筑消防设计综合楼的火灾危险性为戊类,设计耐火等级为二级。在建筑物内布置一个楼梯。楼内梯段宽度不小于1.1m,角度不大于45度。隔墙耐火极限不小于4h。疏散通道:建筑物设置直通室外的安全出口为二个,位于袋形走道尽端的房间门与外部出口的最大距离不大于22m。建筑装修消防设计使用不同级别的防火材料。3 施工消防3.1 工程施工场地规划施工场地规划中,施工区域远离易燃易爆仓库,规划合理化,总体规划应使布局紧凑,既能保证建筑物、构筑物以及电器之间必要的防火间距,又能节省用地。3.2 施工消防规划a)施工现场成立以项目经理为首的消防领导小组,设专职和兼职安全消防人员形成211、保证体系,对整个工地进行每周一次的安全消防大检查,教育现场工作人员认真执行各项消防安全管理措施,消除隐患。b)严格执行现场使用明火制度,电焊时要有专人看火,看火人员应携带水桶及石棉布,焊接前,应检查周围的环境,清理周围的易燃物。c)对易燃易爆材料、器材要有严格管理,重点部位(仓库、油漆库、易燃物间等)按要求设置警告标志,存放在远离现场的专门仓库内。d)气压焊用的氧气钢瓶、乙炔钢瓶在作业过程中,必须间隔5m。两瓶与明火作业距离不小于10m。氧气钢瓶、乙炔钢瓶设置在专用的悬挑平台上。e)施工现场使用的安全网、密目式安全网、保温材料,必须符合消防安全规定,不得使用易燃、可燃材料。f)现场设消防高压水212、泵(扬程大于100m)及专用消防管道。g)施工现场要保持消防道路畅通,地面设消防栓,消防栓要有明显标志,其周围不得堆放材料及工具。h)雨季要做好防雷电。i)机电设备必须专人使用,专人维修,并搭设防雨措施。j)全部电器必须安装漏电保护装置,禁止用电灯取暖或烘衣服。下班后由电工切断施工现场的全部电源。k)生活区的用电要符合防火规定,用火要经保卫部门审批,食堂使用的燃料必须符合使用规定。3.3 易燃易爆仓库消防风电场现场施工中,易燃易爆仓库用于储存油漆、汽油、柴油易燃易爆物品。在设计仓库时采取下列措施:a)仓库与施工现场临时住宅、构筑物以及电器的防火间距为180m。b本工程中易燃易爆仓库的建筑面积初213、步设计大于100m2 ,故设计有2个安全出口。仓库的门向外开启。c)仓库内的电源装置、照明灯具采用相应的防爆、隔离或封闭式的安全电气设备。开关、插座严禁设在仓库内。d)仓库具有良好的通风条件和隔热、降温、防潮、防汛、防雷。仓库的屋檐要加长,檐口高度为3.5m。e)仓库采用高窗,窗的下部离地面为2m。f)仓库应利用早晚气温比较凉爽的时候,打开门窗进行通风。夏季施工时避免打开库房门窗,以防室外大量热空气进入。第八章 土建工程1主要规范及工程等级1.1 主要规范和设计标准岩土工程勘察规范GB 50021-2001(2009年版)建筑结构荷载规范GB 50009-2012混凝土结构设计规范GB 500214、10-2010建筑地基基础设计规范GB 50007-2011建筑抗震设计规范GB 50011-2010高耸结构设计规范GB 50135-2006风电场工程等级划分及设计安全标准(试行)FD 002-2007风电机组地基基础设计规定(试行)FD 003-2007国家及电力行业现行其它有关规程、规范1.2 工程等别及建(构)筑物级别本风电场总装机容量为249.6MW,装机规模为单机容量1600kW风力发电机组156台。1600kW风力发电机组轮毂高度为80m,升压站电压等级为220kV。根据风电场工程等级划分及设计安全标准(试行)中规定,本风电场工程等别为II级,工程规模为大( 2 ) 型工程,机215、组塔架基础设计级别为1级,升压站建筑物级别为2级。根据风电机组地基基础设计规定(FD003-2010),风电机组的地基基础设计级别为1级,风电机组基础结构安全等级为1级。根据风电场工程等级划分及设计安全标准(试行)FD 002-2007等有关规范,风电机组基础、箱变基础的抗震设防类别亦为标准设防类,地震作用和抗震措施应符合本地区抗震设防烈度的要求。1.3 风机荷载资料根据风电机组地基基础设计规定(试行)(FD 003-2007),上部结构传至塔筒底部与T型法兰盘交界面的荷载效应宜用荷载标准值表示,分别为正常运行荷载、极端荷载和疲劳荷载三类。正常运行荷载为风力风电机组正常运行时的最不利荷载效应,216、极端荷载为GB 18451.1中除运输、安装外的其他设计荷载状况(DLC)中的最不利荷载效应,疲劳荷载为GB18451.1中需进行疲劳分析的所有荷载状况(DLC)中对疲劳最不利的荷载效应。对于有地震设防要求的地区,上部结构传至塔筒底部与T型法兰盘交界面的荷载还应包括风电机组正常运行时分别遭遇该地区多遇地震作用和罕遇地震作用的地震惯性力荷载。1.5 结构材料设计参数根据混凝土结构设计规范(GB 50010-2010)相关规定,C40混凝土:轴心抗压强度设计值fc=19.1N/mm2,轴心抗拉强度设计值ft=1.71N/mm2,弹性模量EC=3.25X104N/mm2;C30混凝土:轴心抗压强度设217、计值fc=14.3N/mm2,轴心抗拉强度设计值ft=1.43N/mm2,弹性模量EC=3.00X104N/mm2。钢筋强度设计值:HRB400级(fy=360N/mm2);HRB335级(fy=300N/mm2);钢筋混凝土容重为=25KN/m3。2 风电机组及箱式变压器基础设计2.1 风电机组基础及地基处理根据xxII期初步勘察报告,拟建风机基础部分采用天然地基。部分采用钻孔灌注桩基础本工程采用1600kW风电机组,轮毂高度为80m。根据设备厂家提出的80m高度的机组资料,并参考国内外有关资料计算风机基础。对于天然地基,暂定基础埋深为3.000m,基础顶面比周围地面高0.150m,底面为八218、边形的钢筋混凝土梁板式基础。对于软弱地基,采用钻孔灌注桩-梁板式基础。施工图阶段将根据各风机位置的地层分布,持力层标高及特性等因素,综合优化基础形式及埋深。由于该阶段未得到各风机位置的详勘地质资料,根据设备厂家初步提供的风机资料,参照已运行的类似容量风机的设计参数和国内外经验进行设计,对各种方案进行了对比和比较,得出的设计方案如下:拟定风机基础形式为现浇C40钢筋混凝土八边形梁板式基础。底板内切圆直径为17m,底板厚度为400mm。外环梁截面为600mmx1000mm,基梁为变截面,截面为1000mmx10002500mm,基础中心为平面尺寸6.500m的圆柱体,顶面高于周围地面0.1500m219、。基础埋深3m,开挖深度3.15m。基础下设150mm厚C15素混凝土垫层。对于钻孔灌注桩:暂定桩直径为800mm,桩长20mm。基础结构尺寸及布桩图详见附图F231K-T-01,F231K-T-02风机基础的结构分析如下: 荷载系数基础自重、土体自重的荷载分项系数:1.2/1.0。风荷载和其它活荷载分项系数:1.5/1.0。根据风机基础设计规范,荷载修正安全系数:1.35。在计算基础内力、确定配筋和验算材料强度时需计入上述荷载系数(荷载修正安全系数不计入)。根据风电机组地基基础设计规定(试行)(FD 003-2007),按地基承载力确定扩展基础底面积及埋深时,荷载效应应采用标准组合,(上部结220、构传至塔筒底部与基础交接面的荷载标准值为荷载修正标准值),地基承载力采用修正后的地基承载力特征值。基础抗倾和抗滑稳定的荷载采用基本组合(荷载分项系数取1.0,且上部结构传至塔筒底部与基础交接面的荷载标准值为荷载修正标准值)。验算地基变形、基础裂缝宽度和基础疲劳强度时,荷载效应应采用标准组合(上部结构传至塔筒底部与基础交接面的荷载直接采用荷载标准值), 基础设计限制条件a)地基应力限制条件:根据风电机组地基基础设计规定(试行)(FD 003-2007)有关规定,参照建筑地基基础设计规范(GB 50007-2011),在各工况下地基应力应满足:极端荷载工况地基最小应力:基础脱离基底的面积应小于1/221、4总面积。地基最大应力:应小于1.2倍修正后的地基承载力特征值。正常运行荷载工况和多遇地震工况地基最小应力:应不小于零。地基最大应力:应小于1.2倍修正后的地基承载力特征值。b)风机基础稳定限制条件:根据风电机组地基基础设计规定(试行)(FD 003-2007),风机基础应进行抗滑和抗倾覆稳定计算,除罕遇地震工况下的其他荷载工况,抗滑和抗倾覆稳定安全系数应满足:抗滑稳定安全系数:不小于1.3;抗倾覆稳定安全系数:不小于1.6。罕遇地震工况下抗滑稳定安全系数、抗倾覆稳定安全系数均为不小于1.0。c)地基变形限制条件:根据风电机组地基基础设计规定(试行)(FD 003-2007)有关规定,沉降量允222、许值为100mm。施工图阶段将根据风机制造厂提供的设计参数和各风机位置的地质资料对风机基础的形式和外形尺寸等进行多方案的技术经济比较,设计出安全、经济和外形简单,施工比较方便的风机基础。2.2 箱式变压器等基础及地基处理每组风电机组配置一台箱式变压器,共计156台。箱式变压器较小,其重量一般在3.58.0t范围内,且长宽较小,对地基变形无严格要求,根据本工程地质条件,全部采用天然地基。由于箱变基础对防水要求较高,故对箱式变压器基础顶面设计标高适当提高,便于散水,并采用箱型钢筋混凝土基础。箱式变压器基础底面为矩形,尺寸约为4.0003.500m,埋深1.700m,混凝土等级C30,基础下铺100223、厚C15素混凝土垫层。3 升压站设计3 升压站设计3.1 升压站建筑设计建筑布置升压站原有建筑物主要包括:综合楼、控制楼、33kV室内配电装置室三部分。其中综合楼和控制楼两期共用。33kV室内配电装置室本期扩建。a)33kV室内配电装置室33kV室内配电装置室单层布置,采用钢筋混凝土框架结构,屋面采用现浇混凝土屋面板,SBS卷材防水,岩棉保温,建筑外墙采用300厚空心砖围护。33kV室内配电装置室设置四个出入口,充分满足了生产及防火规范要求。建筑的外观在满足生产工艺合理要求的前提下,色彩、外立面装饰材质应与其他建筑物相协调。 附属建筑附属建筑物设计以满足工艺要求为主,以尽可能减少占地面积为原则224、。附属建筑主要有消防水泵房、深井泵房、门卫等,与II期合用。 节能环保风电升压站是无三废排泄,安静、清洁的单位。作为绿色环保、节能型建筑,考虑当地自然环境的特点,以及最大限度的利用太阳的光、热。屋顶可以设置太阳能集热装置,建筑物窗为双层玻璃塑钢窗,入口处的大门为双道门,以满足防风、保温、隔热的需要,便于最大限度的节约、利用了能源。限度的节约、利用了能源。 升压站结构设计.1 升压站建(构)筑物结构型式本期升压站33kV室内配电装置室,接II期扩建,其它建筑两期共用。33kV室内配电装置室为单层钢筋混凝土框架结构;基础形式为钢筋混凝土独立基础;屋面板为钢筋混凝土现浇屋盖。主变压器基础采用钢筋混凝225、土筏板基础,埋深2.0m,周围设集油槽,内铺洁净卵石。无功补偿、33千伏中性点接地设备等设备基础为钢筋混凝土结构。.2 结构可靠度设计及抗震设防标准根据建筑工程抗震设防分类标准GB 502232008、建筑结构可靠度设计统一标准GB 500682001、建筑抗震设计规范GB 500112010、混凝土结构设计规范GB 500102010、电力设施抗震设计规范GB50260-2013相关规定和本工程的特征,本工程建(构)筑物的设计使用年限为50年,结构安全等级为二级。抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.15g,设计地震分组为第一组;建筑物抗震设防类别为标准设防类(丙类);钢筋混凝土结构抗226、震等级为三级。根据建筑地基基础设计规范(GB 50007-2011)中第条的规定,地基基础设计等级为乙级。.3 主要结构材料钢材:Q235B;钢筋:HRB400级、HRB335级、HPB300级;混凝土:C15、C30;3.3 升压站水源及给排水 水源厂区原有一座综合水泵房,本期利用原有设施。 给水系统xxII 生活给水设备布置于综合水泵房中,包括一个5m3的生活水箱,及一套生活变频给水设备,生活变频给水设备包括两台电动泵,扬程30m,流量12m3/h,功率1.5kW,及一台容积0.06m3 的气压罐,本期利用原有设施。 排水系统a) 污水排放系统升压站内生活污水由各排水点汇集后排入设在厂区内227、的生活污水一体化处理设备,经处理后达到污水排放一级标准。达标水经提升后排至周边季节性河流。生活污水一体化处理设备的废物定期清掏后外运。b) 雨水排放系统 本工程雨水排放采用散排方式。4 附表及附图4.1 附表风力风电机组基础工程量表项目单位单台参数156台总量基础底面尺寸(外形为圆形)m17(圆直径)-土方开挖m3969151270土方回填m3642100180C40混凝土m329045240C15混凝土垫层m3435538钢筋t406240混凝土面层(C15)m3335148埋件及钢支撑t0.578锚栓及法兰盘t套156进入塔筒爬梯t0.693.6二次灌浆料m30.8124.8钻孔灌注桩m3228、28043680箱变基础工程量表项目单位单台2200kVA-35kV箱变24台总量基础平面尺寸m4.0003.500C15垫层混凝土m31.6250C25基础混凝土m317.62750土方开挖m364.810110土方回填m345.671105.2 附图1) 风电机组基础结构图见F231K-T-01F231K-T-022) 升压站和主要建筑物总平面布置图见F231K-Z-023) 主要建筑物平面布置图见F231K-T-03第九章 施工组织设计1 施工条件xxIII风电场规划容量为249.6MW,厂址拟选在Lunikot附近凯撒尔山脉山脚下,距诺瑞阿巴德工业区30km,在xx - 海得拉巴高速公229、路旁。与xxII期风电场共占地约4856公顷,厂址距xx城市中心约120km。厂址的西南部和西北部的平均海拔高程为60m80m,凯撒尔山脉延厂址西部延伸,该丘陵地区的平均海拔高程从80m急剧提升至250/300m。距离厂址4km的Darwat大坝的正在建设。凯撒尔山区重要的城市Thano Bula Khan 和 Thano Ahmed Khan 分别位于厂址西侧约30km和北侧约40km处。厂址主要气候资料详见表9-1 厂址气象资料表 表9-1项目单位Values数据来源SgurrEnergy1其他平均空气温度 (季节性平衡)oC26.625.82平均空气密度kg/m31.1631.16410230、分钟最小空气温度 oC9.3-10分钟最大空气温度oC46.0-日平均最小空气温度oC15.5-月平均最小空气温度oC19.215.22日平均最大空气温度oC36.1-月平均最大空气温度oC33.032.22平均相对湿度%52.5-最大相对湿度%98.1-极致温度达到-18 oC以下的天数(年)days0-温度达到40 oC以上的天数days0-闪电天数(年)days-5-95盐雾 (呈现/不呈现) -无冰或者霜 -无海拔高度m-涡轮机100m半径内地势最大坡度 Degrees-6地震带-中等危险区沙尘暴Yes / No-有洪水Yes / No-有注:下阶段设计时业主应提供厂址百年一遇洪水位标231、高厂址位于工业区山麓地带,西部边界为凯撒尔山脉,山麓地带沉积包括砾岩、沙子,一直延伸到东部,沉积层下埋藏有枯萎的植被和粘土。凯撒尔山脉山脚附近,山麓地带沉积位于更新世纪岩砾岩下部,更坚硬的砾岩、粘土、泥灰土在更新世纪岩砾岩上部。风场土壤由岩石与岩石断裂出来的沙质沉积物,偶有粘土晶体。1.2 工程地理位置和交通运输条件 外部海路运输条件xx有两座海港。旧海港即xx港位于在目前的城市区域。新海港Qasim港口距城市中心大约45公里,在印度河三角洲地区。Qasim港口更接近风电场,所有设备宜以海运为首选。 外部公路运输条件Qasim港口卸载的货物可用拖挂车/拖车通过国道及高速公路运抵风电场。运距大约232、135km。 风电场区运输风电场山下进场主干线道路拟采用4.5m宽砂石路面,在特殊地形条件下道路两侧可适当设置排水边沟,以防对施工道路路基软化。在节约用地的前提下尽量保持原有生态自然环境,不占农田,主支干道路最大纵坡拟控制在6%以内,道路转弯半径一般不小于50m。风电场内到山上各风电塔位的道路竖向曲线应按相关规范标准设置,一般条件下不小于360m。在道路规划布置节约用地前提下尽量采取不大填大挖或高路堤大放边坡的设计方案,尽量顺等高线展线少垂直切割的大坡度选线方式。由于本工程大型施工机械选用较多,如大型起吊设备,重型压路机设备,柴油发电机设备,施工用水运输车辆,以及大型混凝土搅拌运输车等,所以无233、论是进场主干公路或场内支干道路均应将路基压实紧密,其压实密度不小于0.95,路基应不受地表水或地下水浸蚀或软化。施工及安装单位应以本道路的技术条件编制运输组织措施,以保证风电机组大件设备及各类施工机械的行车运输安全。1.3 施工力能及建筑材料供应 施工用水风电场施工用水生活用水以及消防用水可取用就近村落的自来水及其他方式取水。各风塔点施工用水等可采用4t运水车供水,并在山上各风塔施工点设置储水箱,以保证各风塔点消防及施工用水需求,按直接生产用水、施工机械用水、生活用水以及消防用水出水量应不少于250t/d。 施工用电220kV升压站混凝土集中搅拌站和钢筋作业等采取从xxII所用电引接电源;各风234、塔点可采用60kW柴油发电机供给施工安装用电。鉴于整个风电场的工程量及工期情况,在同一时间内可能至少有两处现场同时施工,施工用电设备及用电负荷详见表9-2施工设备用电表。总用电负荷为320.4kVA,考虑施工时可能额外增加用电设施及增加施工现场场地等因素,选用一台400kVA箱式变压器,输入电压为10kV,输出电压为380V,施工用电源由附近10kV输电线路接入至施工区400kVA箱式变压器。施工区设置施工用电总配电柜一台。也可由承包商自备移动式柴油发电机供塔筒施工用电。详见附表。 建筑材料供应本工程所用砂、碎石、水泥、钢筋等建筑材料可就近建筑材料市场采购。1.4 本工程的施工特点本工程有以下235、施工特点:a) 由于本项目为新建工程,且在远离城镇的地区施工,施工困难较多;b) 本工程施工范围大,施工点多,需频繁移动施工机械及设备;c) 风电机塔分布较多,施工道路长,路面为泥结碎石,筑路工程量较大,雨天可能影响施工运输;d) 本风电场位于多风、大风地区,故吊装大直径重型塔筒、超长风机叶片及超大重量机舱的吊装作业技术含量要求较高。2 施工总布置风电场总体规划及施工组织设计原则ll 本期工程拟建156台1600kW风电机组以及扩建220KV升压站一座, 156座风电机组施工安排拟采取分区施工,土建与安装合理交叉作业的原则,由近及远开展施工,先安装较平坦场地的风电机组,再逐步向前推进,安装场地236、地势起伏较大的风电机组;l 注意安全,保证质量及建设工期,风电机组设备较重,风电杆塔高达80m,总重在238t以上,因此在吊装风电机组及风塔分段接头施工时应编制好施工组织安装方案;l 风电机组在施工全过程中各参加单位和相关人员应提高环保意识,尽量少破坏原山体生态地貌及植被绿地;l 为节约施工用地,保护山林植被及生态环境,在每个风塔施工时均不规划在其周边和塔址附近设置施工临时生活用地,施工生活基地统一规划在山下非林地外区域(宜与220kV升压站统一规划和布置)或租用附近村屯民房解决;l 为保证施工行车安全、畅通及节省林地,道路最大转弯半径一般不小于50m,最大坡度一般不大于6%,且持续长度不超过237、150米,并在上下坡处有较小坡度的平滑缓冲。在风电场区域内各种车辆行车最高时速山下控制在12km/h以内,山上控制在6km/h以内;l 施工用电架线(或地下电缆埋设)及风电机组发电机出线在设计中尽量做到永临结合,如采用电缆埋设,对山上林地至少埋入0.8m深;对山下耕地至少埋入地表下1.2m深,以保证电力电缆和周边村落人、畜安全。3 施工交通运输风电场工程拟安装156座单机容量为1600kW的风电机组,其风电机组主要大件设备技术参数如下:塔架形式:钢制锥筒轮毂高度:80m机舱重量:81.25t塔架重量:115.5t叶轮重量:41.3t注:重量不含运输支架,以上设备参数仅供大件设备运输时选择运输车238、辆及牵引机车型号参考使用,不作为工艺专业对设计的风机机型选择条件。大件运输时须注意运输安全及有关“运输规范”作业事项,施工运输单位对大件设备运输应预先做好运输组织安排及措施,编制应对紧急事故的应急处理预案。个别风场塔位地势较为陡峻,道路展线较为困难,施工单位在经业主同意,并有充分技术装备和保障运输安全措施的前提条件下,可采取比较直接、非常规的运输方式将风机设备拖、拉运达风机塔位,实施风电机组吊装作业,并因此对原山体生态林地自然地貌有所保护和免遭破坏。4 工程征地风电场区共布置156座风电机组,单机容量1600kW,总装机容量为249.6MW,其主要征地指标估算如下。4. 1风电场布置用地面积1239、)220kV 升压站用地:5076m22)风机平台用地:25x70x156=273000m2 3)156台风机检修道路:85000x5.0=425000 m24)风场电缆占地:225000m25)风电场施工临时用地:300004.2 220kV升压站土石方工程量: 挖:5000 m3 填:5000 m34.3 风电场道路土方工程量: 挖:50000m3 填:50000 m34.4 风机平台土方工程量: 挖:30000m3 填:30000 m35 主体工程施工5.1 风电机组基础施工和安装要求 风电基础施工基础开挖前,按照图纸设计要求进行测量、放线,准确定位后进行土石方开挖。机组基础开挖土方用挖240、掘机,辅以人工修正基坑。基础土方开挖选用1.0m/斗的反铲挖掘机,挖至距设计底标高0.3m处后,用人工清槽,避免扰动原状土。成形后须验槽,验槽合格后,方可进行下一道工序的施工。预留回填土堆放在施工场地处,多余弃土用于修筑施工道路的铺筑和施工场地、基坑等的回填。基坑根据土质考虑放坡,并确定是否需要边坡处理,基坑底边要留出排水沟位置;基坑清槽、绑筋、支模及予埋地脚螺栓,须经监理验收合格后,方可进行基础混凝土浇筑。在北区和南区分别各设立一处50m/h临时混凝土搅拌加工点,再用混凝土搅拌运输罐车向各风电塔点供应混凝土。基础混凝土浇筑完成,进行覆盖和运水车洒水养护,7天后方可以拆模及回填。待混凝土达到2241、8天设计强度后才允许设备吊装,气温-5以下时应停止混凝土浇注。 xxIII期220kV升压站拟紧邻xxII期220kV升压站东侧扩建。新建主要建筑物为配电装置室,布置于xxII期升压站配电装置室东侧。本期新建主变压器一台,位于本期配电装置室的南侧。新建220kVGIS在xxII期GIS东侧与其连接布置。33千伏中性点接地设备和无功补偿装置布置于配电装置室的北侧。综合楼、控制楼和消防水泵房与II期升压站合用。本期总用地约合5075.18m2 (48.20m x 46.00m + 87.40m x 32.70m 。变电所总平面布置图:F231K-Z-02。 机组安装要求.1安装顺序 如采用重型升降242、机,安装过程包括以下几个步骤: 前期工作是基础安装和控制器单元的安装。 步骤1:安装塔筒底部组件 步骤2:安装塔筒下段 步骤3:安装塔筒中段 步骤4:安装塔筒顶段步骤5:安装机头 步骤6:在安装轮毂上安装叶片(先在地面上实施组装) 步骤7:安装轮毂/叶片组件 .2机组吊装条件风力发电机组吊装之前必须具备以下作业基本条件:1)完成风力发电机组基础施工:钢筋混凝土经过充分保养,基础施工通过验收;(其中接地电阻4,过渡段上法兰水平度误差3mm)2)具有足够的风力发电机组部件组装场地;3)安装所需工具等已经准备完毕;4)到达风场的零部件质量通过有关部门的验收,并且有验收报告/合格证;吊装过程中风速要求243、如下:风速要求下段、中段塔筒 10 m/s上段塔筒 8 m/s机舱吊装 10 m/s叶轮吊装 8 m/s(以上为工件吊装高度上5min 平均风速要求,3s 阵风要求不超过以上数值的140% )。叶片吊装前摆放方向应尽量与主风向保持一致,若遇大风天气,应对其进行加固。并注意叶根螺栓的防腐和防沙。.3 塔筒的吊装主吊、辅吊配合水平起吊塔筒至离地面合适高度时,清洁与地面接触部分的塔筒外壁污物,补刷破损油漆;辅助吊车配合主吊车将塔筒提升至竖直状态;调整高度后移走辅助吊车,以便主吊安装塔筒。塔筒在吊装前的准备工作包括:塔筒电缆铺设、塔筒电气安装、塔筒内部及法兰的清理,以及变压器及其冷却风道的安装等。注意244、:塔筒在存放及吊装过程中,采取相关措施防止雨水和沙尘进入。中段塔筒吊装完毕后,必须根据现场实际情况决定是否吊装上段塔筒。吊装前机舱及轮毂必须确保已经安装完成,如果上段塔筒吊装完成,则必须尽快将机舱及叶轮吊装至塔筒上,不允许上段塔筒吊装后放置时间超过12小时。.4 机舱的吊装机舱组装完毕后,即进行机舱的吊装,吊装过程中注意采取必要措施防止发生机舱与塔筒的磕碰等,吊装时吊点位置如下图:.5 叶轮的吊装叶轮重约41.3t,吊装如下图:叶轮安装完毕后若不能及时吊装,应采取必要的防风措施防止叶轮发生转动或位移。当安装完成后,检验塔筒的垂直度,经核实无误后,将塔筒与基础连接的所有预埋件复紧一次,然后进行基245、础二次混凝土浇灌。.6 吊装安全措施及质量保证.7 施工吊装时间要尽量安排在风速不大的季节进行。吊装塔身下段时风速不得大于12m/s。吊装塔身上段、机舱时风速不得大于8m/s。吊装轮毂和叶片时风速不得大于6m/s。.8 有大雾、能见度低于100m时不得进行吊装,雨天也不应进行施工。.9塔身上段与机舱要连续安装,当天完成。避免夜间停工期间刮起大风造成设备损坏。.10施工人员必须具有相关专业施工的资格操作证书,并严格遵守电力工程施工安全规程要求进行施工安装作业。5.2 箱式变电站基础施工和安装要求变压器基础施工:变压器基础(混凝土平台)通过现场浇注,有砼罐车运送,人工振捣,经过7-14h的养护期,246、达到相应的强度后即可进行设备安装。每台风电机组旁配有一台箱变压器,变压器由汽车运至风电机组旁,汽车吊吊装就位,升压站主变吊装时索具必须检查合格,钢丝绳必须系在油箱的吊耳上。主变压器的安装程序为:施工准备基础检查设备开箱检查吊起就位吊罩检查附件安装-绝缘油处理真空注油电气试验。出入线及通风口处做好防水防鼠措施。电气的安装必须严格按照设计要求、设备安装说明、电气设备安装规程及验收规范进行,及时进行测试、调试、确保电气设备的安装质量和一次成功。5.3 升压站及主要建筑物的施工要求和方法 电气设备施工配电装置区均为砖混结构,混凝土由现场砼搅拌站加工,建筑施工采用常规方法。配电装置区的施工:基槽土方采用247、机械挖土(包括基础之间的地下电缆沟)预留的30mm厚原土用人工清理,经验槽合格后,进行基础浇注及地下电缆沟墙的砌筑、封盖及回填。施工时,同时要做好各种沟管及预埋管道的施工及管线敷设安装,尤其是与变电站的地下高低压电缆,管沟的隐蔽工程,以满足各种管线的排布与通行。在混凝土浇注过程中,应对模板、支架、预埋件及预留孔洞进行观察,如发现有变形,移位时进行处理,以保证质量。浇注完成后的12h内应对混凝土加以保护,在其强度未达到1.2N/mm以前,不得在上踩踏和拆除模板及支架升压站站构架采用吊车吊装就位。柱脚与基础连接采用杯口插入式。构架就位后采用榄风绳保证构架稳定性的临时固定措施。然后浇注细石混凝土固定248、。待混凝土养护期满后,才能拆除临时措施。 主要建筑物施工站内建筑物为配电装置室。配电装置室为框架结构,砌块墙、现浇楼板、塑钢门窗。房屋的施工顺序为:施工准备基础开挖基础混凝土浇注墙体砌筑混凝土构造柱、梁板浇筑室内外装修及给排水系统施工电气设备入室安装调试。配电装置室为单层结构。6 附表及附图6.1 附表 施工设备用电见下表施工设备用电一览表表 9-2序号设备名称型号单位数量用电功率备注kW/台kW1砼搅拌机50 m3/h台132.532.52插入式振捣棒ZN700台81.5123平板振捣器ZF22台32.26.64钢筋拉直机JJM-3台17.57.55钢筋切断机GQ-40台17.57.56钢筋249、弯曲机GJB7-40台1337钢筋弯钩机GJG12/14台12.22.28打夯机台11.51.59无齿砂轮锯台1101010电平刨台12.82.811砂浆机UJ100台12.22.212套丝机台14.54.513潜水泵台22.24.414空气压缩机台1202015消防水泵台11717合计133.7 电焊机台425kVA100kVA电动机183.7kVA照明+生活36.7 kVA总计320.4kVA表注:电动机需用系数取0.6;电焊机需用系数取0.6;功率系数取0.75动力用电P动=1.1x(0.6x133.7/0.75+0.6x100)=183.7kVA照明用电(室内外及生活用电)占动力用电的250、20%,即:P照+生活=183.7x20%=36.7kVA主要机械汇总表风电场施工配备主要大型机械(按单台风电机组开展顺序施工): 混凝土运输罐车2台 消防车1台 4m3运水汽车2 台 500吨汽车起重机1台 200吨大型平板运输车1台 30吨自卸汽车4台 50吨加长货车2台 100吨汽车起重吊机1台 压路机2台 主要施工机具风电场还配备有其它主要施工机具如下(按单台风电机组开展顺序施工): WY80反铲式挖掘机3台 132kW履带式推土机4台 WY-60轮胎式挖掘装载机2台 手扶震动打夯机1台 60kW柴油发电机2台 10kV-380kV车载变压器2台 380V移动电缆及支座2台 50m3/251、h混凝土搅拌机1台 ZN70插入式振捣棒8条 ZF22平板振捣器3台 JJM-3钢筋拉直机1台 GQ-40钢筋切断机1台 GJB7-40钢筋弯曲机1台 GJG12/14钢筋弯钩机1台 H201D蛙式打夯机1台 空气压缩机1台 电焊机4台 以上设备应按业主要求的工期及承包商制定的施工组织总设计大纲可适当增加。6.1.4风电场本期主要工程量风电场主要工程量一览表序号项目单位数量1风力发电机组台1562风力发电机塔筒座1563箱式变压器座1564低压电缆km655高压电缆km2.16通信光缆(风电场)km1907220kV升压站座1835kV集电线路km1129施工道路km8510风电场土石方开挖总252、量104m38.511风电场土石方回填总量104m38.512风电场混凝土总量104m35.413风电场用地m2958076施工进度表风电场顺序工期进度安排注:以上顺序工期安排,对各施工安装工序未按具体月份的气象条件进行编排,因此具体施工安装程序实施时可能因温度、湿度及风速等因素而需调整。第十章 工程管理设计1 工程管理机构1.1 工程管理机构的组成和编制管理机构的设置根据生产经营需要,本着精干、统一、高效的原则,体现现代化风电场运行特点,实行企业管理。本风电场和220kV升压站按少人值班的原则进行设计,当风电场(包括升压站)的电气设备和机械进入稳定运行状态后,由于积累了一定运行经验,本风电场253、可按少人值守方式管理风电场和配套的联网220kV 升压站。目前尚未颁布风电场运行人员编制规程,结合本风电场的特点进行机构设置和人员编制,风电场暂定为20人。初拟运行人员和日常维护人员16人,包括2 名总工程师和14名值班人员,负责各风电机组的巡视、日常维护及值班;管理人员4人,包括常务经理、会计、出纳等人。风电场的机组大修可委托外单位检修,减少风电场的定员。1.2 工程管理范围风电场设有生产管理与附属管理两个区域。生产管理主要集中在监控室,负责风电场的风力发电机组等生产设备的管理;附属管理区设有备品备件仓库,库内放置小件备品备件。为保障运行维护人员的工作方便,在附属管理区配有厨房、餐厅、办公室254、等。本风电场工程管理范围和保护范围:a) 风电场风机、箱变基础等占地覆盖范围b) 风电场升压站、附属用房等设施占地范围;c) 风电场场内集电线路电缆敷设以及出线路径范围。2 主要管理设施2.1 风电场工程生产区、生活区的主要设施的规划根据本风电场的特点和布置情况,本工程两期设220kV升压站一座,升压站建(构)筑物主要有:生活及控制楼由办公、控制楼和生产生活(宿舍、餐厅、厨房和娱乐)部分组成,生产楼由35kV配电室、电气工艺用房等组成,附属建筑主要由备品备件库、综合水泵房等组成。生活及控制楼为单层钢筋混凝土框架结构。生产管理包括风力发电机组、箱变以及升压站的设备、运行、维护和检修。值班人员在中255、央控制室通过微机实现风电机组、箱变以及升压站电气设备的监控。必要时,对相关设备进行安检、看护和巡视。2.2 管理电源及备用电源管理电源及备用电源从35kV母线上引接。2.3 生产、生活供水设施及供水方式管理区生产、生活用水采用水车运水方式。升压站设置一座综合水泵房,设消防水池一座,容积为300m3,以满足日常生产、生活供水。2.4 工程管理区绿化规划工程升压站是对外交流和员工工作、生活的主要区域,对管理区可进行园林式的绿化,种植与现场水土相适宜、容易繁殖生长且易于管理的花卉树木,以提升企业的形象和美化员工的生活环境。2.5 工程管理通信场内通信部分:考虑本风电场运行人员少,所以行政通信和站内调256、度通信合用一套调度程控交换机,以满足生产调度指挥需要。系统通信暂按载波通信传输方式设计,作为系统调度通信的主、备用通道。最终设计应以接入系统设计为准。3 工程管理措施3.1 安全管理本风电场比照国际电子学委员会的国际安全标准制定严格的安全责任制度,将工作制度化。风电场场长是风电场安全生产第一责任人,对风电场安全负全责。安全员负责日常安全培训,各项检修工作中安全措施检查。风电场在严格执行“两票三制”的同时,积极推选“危险点预控”和“工序卡”制度,把安全生产工作做严做细。逐步规范检修程序,实现程序化作业,杜绝违章作业。3.2 人员培训管理根据风电场的行业特点,人员培训工作应当贯穿生产管理的全过程,257、培训分为新员工进场实习、岗前实习培训和员工岗位培训,培训合格后方可上岗。3.3 技术管理建立运行分析制度,根据场内风电机组及输变电设施的实际运行状况以及生产任务的完成情况,编制风电场运行分析报告,及时发现生产过程中存在的问题,提出行之有效的解决方案,促进管理水平的提高。建立完善的技术文件管理体系,包括风电机组技术档案和场内输变电设施技术档案,为生产实际提供有效的技术支持。3.4 备品备件及工具的管理在做好随机配备的备品备件管理的同时,要根据历年的消耗情况并结合风力发电机组的实际运行状况制定出年度一般性耗材采购计划,而批量的备品备件的采购和影响机组正常运行工作的关键部件的采购应根据实际耗材量、库258、存量、采购周期和企业资金制定出中远期采购计划,实现资源的合理配置,保证风电场的正常生产运行。第十一章 环境影响评价建设风力发电场对于缓解一次能源供应、保护生态环境、推动地方经济发展等,均具有明显的社会效益、经济效益和环境效益。本风场工程地处丘陵地区,植被和野生动物较少,项目建设对当地植物的总体影响较小。风电场周围不设围栏,不影响野生动物的正常活动。1 环境保护1.1 环境影响评述及对策措施 环境影响评述本风电场由风电机组区、升压站、风电场道路和输电线路组成。本期工程共装设156台1600kW机组,装机容量为249.6MW。在施工和运行过程中对环境可能造成不利影响的因素有噪声、粉尘、废水、电磁辐259、射和植被破坏。a) 噪声:主要有风机转动产生的噪声和施工过程机械设备产生的噪声。如挖掘机、推土机、起重机、振捣机等施工机械以及运输车辆,噪声水平为85-100dB。b) 粉尘:产生于施工场地的平整、风场道路施工和风机基础的开挖等部位。由于施工区布置分散,污染源小,受施工方式、设备、气侯等因素制约,施工扬尘产生的随机性和波动性较大,造成施工场地的总悬浮颗粒物(TSP)暂时阶段性升高。c) 废水:是指升压站产生的生活污水、含油废水。d) 电磁辐射:包括升压站中各种变电设备,如变压器、高压断路器、隔离开关、电压电流互感器等产生的电磁辐射以及输电线路的电磁辐射。e) 植被破坏:本风电场的建设必然要造成260、一定程度的植被破坏。包括风机机组运输和安装、升压站、风场道路及输电线路建设对植被的破坏。 环境影响对策措施a) 噪声:发生源集中在升压站和风机机组安装施工场地,而以这两个场地为中心的500m范围没有居民区、企业、学校等。因此噪声经过远距离的衰减后,不会对周围环境产生污染影响。升压站内的各种变电设备在订货时选择低噪声设备,设备基础考虑减振措施,可以减轻对运行人员的影响。b) 粉尘:风电场在施工过程产生的粉尘采用喷水方式降尘。同时施工人员注意个人防护,预计不会造成污染影响。c) 废水:升压站内生活污水通过化粪池处理后排至站外排水沟。变压器事故油池内雨水以重力分离的方式分离。预计风电场产生的废水不会261、对周围环境产生影响。d) 电磁辐射:输电线路的频率很低(50Hz),而低频功率发射不出去,因此输电线路周围的电场和磁感应强度随着线路距离的增加而迅速减小,升压站(电压等级为66kV)的辐射与同样等级的线路相当,再加上带电体周围良好的金属网栅和接地措施以及钢筋混凝土结构的屏蔽,更减弱和减低了电磁场的源强及传播。可见,在一定辐射距离外电磁辐射不会有不利影响。e) 植被破坏:为了最大限度地减少植被破坏,控制水土流失。风电场在设计中尽量优化布局,减少占地面积。施工场地严格控制在征地范围内,加强施工管理,严禁破坏征地以外的林草。施工临时占用场地在工程结束后立即恢复植被,使植被破坏减少到最小程度。1.2 262、环保措施投资现阶段环保预计投资200万,其中环保项目主要包括有:扬尘防治(运输车辆篷布、土堆、料堆覆盖剂),生活污水(化粪池),生态补偿及恢复(除必要的基础和沙石路外,周围恢复原有的植被,对破坏的林地进行补偿型植树造林,恢复和扩大植被),水土保持(各项水土保持措施),噪声治理(综合隔声、消声措施),环境监理费等。1.3 建设风电场的环境效益风力发电场的建设符合国家的环保政策和清洁生产政策。风力发电是利用清洁的可再生的风力资源发电。风力发电在生产过程中不消耗燃料和水,在生产全过程中基本不产生“三废”; 本风电场预计年发电量约7.198X108 kWh,若折合成同等发电量的火电厂,标准煤耗按340263、g/kWh计,每年可节约标煤24.49104t。比照周边电厂的煤质Car=47.29%,Sar=0.13%,Aar=19.68%,Nar=0.5%,Qnet,ar=21.15MJ/kg,每年可节约原煤32.58104t,减少烟尘排放量约2483t,SO2约1015t,NOX约4180t,CO2约67104t,同时还会减少废水和废渣的排放。可见,本工程的环保效益将是十分可观的。1.4 结论本风力发电场的各项环境影响因素均采取了防范措施,预计工程达成后不会影响周围环境。2 水土保持设计2.1 水土流失现状及成因在生产力水平不高的情况下,对土地实行掠夺性开垦,忽视因地制宜的农、林、牧综合发展,把只适264、合林,牧业利用的土地也辟为农田。致使生态系统恶性循环;滥砍滥伐,甚至乱挖树根、草坪,树木锐减,使地表裸露,这些都加重了水土流失。另外,某些基本建设不符合水土保持要求,例如,不合理修筑公路、建厂、采石等,破坏了植被,使边坡稳定性降低,引起滑坡、塌方等更严重的地质灾害。2.2 工程建设造成的水土流失危害及防治措施 水土流失危害本工程施工过程将进行土石方的挖填,包括施工检修道路、风电机基础施工及场内输电线路的施工等,一方面在规划位置要铲除现有地表植被,进行基础挖掘和混凝土浇筑;另一方面,各种机械和人员的活动也会对地表植被造成破坏,引起土壤侵蚀及水土流失。风电场施工建设在一定程度上改变了原有的野生动物265、栖息环境,会对野生动物活动有一定影响。a) 对植被的影响分析本风电场建设主要包括施工检修道路、风电机组基础和塔架、电缆架空及施工工棚、仓库等临时性建筑等,这些工程的实施均要占压地表破坏地表植被。本工程的永久占地会相应减少该区土地生物量。但由于拟建场区原有生物量较小,没有较珍稀的植物,因此本项目的建设对当地植物脱体影响并不大。且在永久占地内尽量采取人工方式恢复植被。因此本项目不会对区域生态环境质量产生明显不利影响。b) 工程占地与水土流失影响分析减少占地影响的措施在本项目设计当中,考虑对检修道路与施工用道路进行一次性规划,施工道路不再单独临时征用土地;道路尽可能在现有道路的基础上布置规划,尽量减266、少对土地的破坏、占用;信号电缆敷设采用地下直埋方式,不再另占用土地;在施工过程中严格按规划设计的区域、面积使用土地,不随便践踏、占用。通过以上措施,可以使本项目对土地的占用达到最少的程度。风机施工结束后,及时对施工碾压过的土地进行人工恢复,使土壤自然疏松,选择合适的种进行播种;需要特别注意的是,在土地恢复期间,要对进行恢复的地区进行隔离,尽量不要在该区域进行其它活动,以减少人畜对植被的践踏及车辆等对土地的碾压。 防治措施a) 水土流失防治与植被恢复措施:风电机基础开挖和混凝土浇筑等应平衡施工,减少开挖和堆土石方面积,缩短新土暴露时间,减轻土壤侵蚀危害。b) 施工检修道路修筑、集电线路架设时应尽267、量减少因施工造成的植被破坏。c) 风电机塔周围不设围栏,除检修道路外应种草植树恢复植被。d) 施工期的临时多余上石方和少量硅渣用于路基填筑,填筑剩余的选择合适沟坑堆置,并在其上覆土种植适地草。采取以上生态保护和水土保持措施后,可以有效减轻工程施工对评价区的生态影响,减小施工造成的土壤侵蚀,使本工程对生态环境的影响和工程造成的土壤侵蚀影响减少到最小。 植被恢复措施a) 临时征用地若经过环境敏感地带时,尽量采取绕避。在施工中应尽量减小对湿地的开挖面,避免切割、阻挡地表、地下径流的排泄,且施工废料应弃于湿地之外。在施工结束后进行自然植被的恢复,保护其特殊生态功能。b) 设计中应加强土石方的调配力度,268、进行充分的移挖作填,减少取土场的设置和弃土弃渣量。对工程弃渣的选择地势低洼、无地表径流、植被稀疏的地方堆置,不得侵占河道、湖泊、湿地及植被发育的资源。工程弃渣应严格遵循“先挡后弃”原则,弃渣完毕后对其进行防护。c) 为了保护沿线的生态环境、自然景观等,工程取土应采取分段集中采取的原则,应选择在视距外的路堤外侧200m以远的植被稀疏的山头、丘包、冻土热融区等地带设置。d) 施工中,对取土场、施工便道、施工场地可采用分段施工、植被移植的方法恢复植被。路基草皮和表层土壤进行异地移植或存放,及时移植到已先期施工完毕的路基边坡和取土场等处。选择在本地区域自然条件下发展起来的建群种或优势种进行营养繁殖。并269、选择植物生长的最佳时期进行植被的移植,以保证其成活率。e) 合理规划、设计施工便道及便道宽度,并严格划定施工范围和人员、车辆行走路线,各种机械和车辆固定行车路线,以保证周围地表和植被不受破坏。合理规划施工便道、施工场地和施工营地,纵向便道充分利用既有路基;线路施工横向便道宜少布置、拉大间跟为原则,并避开环境敏感地区。2.3 水土保持措施投资现阶段水土保持措施预计投资100万。其中包括的水土保持项目为:1)工程措施(包括整地、排水沟、挡渣墙);2)植物措施(包括种草、栽植灌木、栽植乔木);3)临时工程(包括表土处理、编织袋装土拦挡、防尘网遮盖);4)独立费用(包括建设管理费、工程建设监理费、水土270、保持工程竣工验收费、科研勘测设计费、水土保持监测费、招标业务费等)。2.4 水土保持的评价与结论本风电场工程建成后,每年可向电网提供大量的绿色电能。风力发电是利用清洁的可再生的风力资源发电,风力发电在生产过程中不消耗燃料和水,在生产全过程中基本不产生“三废”;所以说风电工程的环保效益将是十分可观的,风力发电场的建设符合国家的环保政策和清洁生产政策。由此可见,本风电场工程的建设可减少燃煤电厂的建设对周围环境的污染,并起到利用自然可再生能源、节约不可再生能源及保护生态环境的作用。综上所述,本风电场工程的建设对当地的不良影响极小,而且风电场本身就是一个环保项目,因此该项目从环保的角度看是切实可行的。271、第十二章 劳动安全与工业卫生1 设计依据、任务与目的劳动安全与工业卫生设计主要是辨识风电场生产过程中的各种危险、有害因素;并提出相应对策措施,以寻求最低事故率、最低职业危害、最小的损失和最低安全投资收益。在施工过程中对业主、工程承包商和工程监理提出安全生产管理要求,为业主的工程招标管理、工程竣工验收和电站的安全运行管理提供参考依据,确保施工人员生命及财产的安全。2 工程概述与风电场总体布置2.1 工程概述本工程安装单机容量1600kW风电机组156台,装机容量249.6MW。两期共用一座220kV升压站,升压站引出2回220kV线路接于系统220kV变电站。站内建筑物包括:生活及控制楼及控制楼272、生产楼、附属建筑等。2.2 风电场总体布置根据风力发电机组的布置原则和方法,风力发电机组的排布方向应尽量垂直于风场主导风能方向。由于本风场盛行风向稳定,因此主风向上风机间距控制在57倍叶轮直径,与主风向垂直间距控制在35倍叶轮直径排布,减少各个风电机组间的相互尾流影响。力发电机的布置应遵循以下几个原则:a) 根据风向和风能玫瑰图垂直于主风能方向排列;b) 充分利用土地,避免布置在林地或耕地上,尽量减少尾流影响,选择行距和列距;c) 考虑运输和安装方便,力求电力电缆长度较短;d) 不过分分散,便于管理,发电量较大;e) 远离居民,满足环保要求。3 劳工程安全与卫生危害因素分析3.1 施工期危害273、因素施工期间主要危险因素有:主要设备的交通运输;风机基础开挖中的爆破;高空作业;建筑结构施工设置的脚手架;风电机组塔架、机舱、风机叶片的吊装;施工使用的电气设备;基础开挖和场地平整产生的粉尘等。3.2 运行期危害因素升压站各建构筑物的火灾;电气设备的触电;电磁辐射;噪声;高温;寒冷;有毒有害气体;电气设备防火和风机叶片覆冰坠落等危害。4 劳动安全与工业卫生对策措施4.1 施工期劳动安全与工业卫生对策措施a) 重大设备的运输要绑扎牢固,检查车辆完好,查看道路可行,拆除道边障碍物。运输过程要前有小车引路,悬挂警示标志,做到安全运输。b) 风机基础开挖爆破在确认人员撤离安全距离以外后再引爆。施工人员274、要做好个人防护。c) 建筑结构设置的脚手架等高空作业场所。用于登高的设施要有足够承载能力,使用前要检查登高设施的上下固定端的牢固程度,并装设防护栏或安全网,登高作业人员必须带好安全帽、系好安全带,穿好防滑鞋及紧身工作服,同时加强对登高人员的安全教育培训、考核工作,严禁违章。d) 施工使用的电气设备选择与电压相符、与运行条件相适应的绝缘,电焊机接地线不能裸露,绝缘不能损坏,注意检查是否有漏电现象;严格执行电气设备及电动工具的安全操作规程。e) 基础开挖和场地平整产生的粉尘采取喷淋降水措施。f) 风电机组塔架、机舱和叶片的现场组装应用的主要设备是吊车,吊车的选择符合起重机械安全规程。在起吊组件前检275、查吊点是否挂牢,在起吊组件时避免从人头顶经过、人从吊物下经过、挂吊工未离开就不得起吊,现场施工人员必须做好防护,如佩带安全帽等,起吊人员必须经过专门培训。g) 风机轮毂高度80m,内部设有爬梯,每两部分连接处设有间歇平台,安装检修人员在攀爬的过程中,佩带的安全防护装备与风机内设置的安全绳索捆扎,在正常的攀爬的过程中,安全绳索自然松弛,一旦发生人员坠落情况,安全绳索会牢牢将人扣住,防止坠楼事故的发生。h) 风机顶部机舱安装维护平台与塔架间歇平台的爬梯通过处,设有带有自动翻板的人孔,保证了人员在平台上操作的安全。i) 塔架钢管运至施工现场后,放置平坦场地的硬木上,防止发生滑动情况。j) 在施工高度276、风速大于12m/s时,必须停止吊装作业。4.2 运行期劳动安全与工业卫生对策措施a)总平面布置和建筑防火升压站内设置不小于4m宽的环行道路,可以满足消防要求。建筑物设有安全疏散通道和消防通道。b)防触电1)升压站内设避雷针,并设单独的接地极。2)电力设备外壳接地或接零。在中性点直接接地的低压电力网中,电力设备外壳采用低压接零保护,零线在电源处接地,电缆在引入建筑物处,零线重复接地。以安全电压供电的网络中,将网络的中性线或一个相线接地。3)不同用途、不同电压的电气设备,使用一个总的接地体,接地电阻符合其中最小值的要求。交流电力设备采用专用接地线接地,每个接地部分以单独的接地线与接地干线相连。4)277、所有带电设备的安全净距不小于高压配电装置设计规范规定的最小值。5)电气设备的绝缘水平,均按国家规定的绝缘要求设计的。6)照明网络的接地型式采用TNCS系统,接地电阻不大于4,工作零线两端接地。工作中性线(N线)的重复接地电阻不大于10。7)根据生产和维护的安全要求,在适当场所设灯光或音响信号。8) 屋内电气设备外绝缘最低部位距地面小于2.3m的设有固定遮拦。屋外配电装置的周围设置高度高于1.5m的围栏。c)防电磁辐射输电线路的频率很低(50Hz),而低频功率发射不出去,因此输电线路周围的电场和磁感应强度随着线路距离的增加而迅速减小。本工程输电线路电压等级为220kV,在相等距离内场强会衰减的更278、小。升压站(电压等级为220kV)的辐射与同样等级的线路相当,再加上带电体周围良好的金属网栅和接地措施以及钢筋混凝土结构的屏蔽,更减弱和减低了电磁场的源强及传播。可见,在一定辐射距离外电磁辐射不会有不利影响。d)防噪声主要是升压站内各种电气设备产生的电磁噪声。防治办法就是设置安全防护距离,生活及控制楼和生产楼采用双层门窗,采用隔音良好的建筑材料。值班运行人员在控制楼内的控制室工作,运行人员可以远离噪声源,避免噪声污染。e)防高温升压站的控制室采用天花板嵌入式空调系统。f)防有毒有害气体风电场升压站内电气配电间、屋内配电装置室、所用配电装置室采用自然进风、机械排风系统。g)电气设备防火主变压器的279、下部设贮油坑,坑内铺厚度不小于250mm的卵石层,在事故时将油排至油坑内。采用一定强度和耐久性的防火包带、涂料、难燃或耐火槽盒,难燃、耐燃型电缆。h)防坠落1)楼梯、平台、坑池和孔洞等周围,均设栏杆或盖板。楼梯、平台均采取防滑措施,如室内和经常走人的平台采用花纹钢板平台,室外和经常走人的平台采用栅格板平台。2)需登高检查和维修设备处设钢平台、扶梯、栏杆。3)离地面或楼面高1m以上的高架平台均设栏杆。离地高小于20m的平台、通道等的防护栏杆高度不低于1000mm,离地高大于20m的平台、通道等的防护栏杆高度不低于1200mm。4)梯段高度超过3米的钢直梯设置护圈。5)在冬季运行的过程中,风机叶片280、一旦出现覆冰现象,可以通过远程监控系统监测到风机运行异常情况,可遥控停机进行清冰。且将注意覆冰坠落伤害作为巡回检查制度进行执行,提醒巡视人员注意安全。i)防雷击1) 建筑屋顶设避雷带,其它设施采取可靠接地等措施作为防雷保护。2)做好防雷设计,如避雷器配置、避雷针、避雷线、避雷带、接地引下线及集中冲击接地等,并严格进行工程防雷措施的安装质量验收。3)多有电气设备和线路的选型、安装必须符合设计规范的安全要求。4)对低压和弱电设备采用可靠设备的防雷保护装置。5)充分利用自然接地体降低风电机组的接地电阻,防止雷击对风机的损害。j)防风机倾斜塔架基础设计应考虑地基的地址构造,钢结构高强度螺栓的链接设计、施工及验收应符合钢结构高强度螺栓连接设计、施工及验收规程;塔架基础采取有效的抗水冲刷防护措施;加强设备检查、巡视,发现问题及时解决。5 风电场安全与卫生机构设置、人员配置及管理制度5.1 安全与工业卫生机构设置安全卫生管理机构,须和整个风电场生产管理组织机构及人员配备统一考虑。
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