山西省A类以上7km长风电机场工程项目可行性研究报告221页.doc
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1、山西省A类以上7km长风电机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月山西省A类以上7km长风电机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212可行性研究报告编制单位及编制人员名单项目编制单位:XX工程咨询有限公司资格等级: 级证书编号:(发证机关:中华人民共和国住房和城乡建设部制)编制人员: XXX高级工程师XXX高级工程师XXX高级工程师XXXX有限公司二XX年XX月XX日目 录第1章 综合说明11.1 概述11.2 风力资源11.3 工程地质11.4 项目任务与规模21.5 风力发电机组选2、型和布置21.6 电气21.7 工程消防31.8 土建工程31.9 施工组织设计41.10 工程管理设计41.11 环境影响评价41.12 劳动安全与工业卫生设计51.13 项目投资概算51.14 财务评价51.15 结论与建议6第2章 风力资源102.1 风电场所在地区风力资源概述102.2 风电场所在地区气象站资料分析102.3 风电场风力资源评价132.4 风电场风能资源初步评价结论772.5 风电场风能资源初步评价建议78第3章 工程地质793.1 工程概况793.2 地形地貌793.3 地基岩土层的工程特性793.4 地下水803.5 场地不良地质作用和场地稳定性803.6 场地及地3、基的地震效应813.7 土壤电阻率评价813.8 地基基础方案分析813.9 结论与建议823.10附图82第4章 项目任务与规模964.1 项目建设的必要性964.2 项目任务与规模97第5章 风力机组选型和布置985.1 风电机组选型985.2 理论发电量的计算1005.3 风力发电机组选址1045.4 风电场轮毂高度的选择1085.5 风电场年上网电量计算1085.6 存在的问题及建议111第6章 电 气1126.1 电气一次1126.2 电气二次1186.3 集电线路部分1216.4 通信部分125第7章 工程消防1297.1 工程概况和消防总体设计1297.2 工程消防设计1307.4、3 施工消防133第8章 土建工程1348.1 建筑部分1348.2 结构部分1358.3 变电站内生活给排水系统1378.4 采暖、通风与空气调节141第9章 施工组织设计1459.1 施工条件1459.2 施工交通运输1469.3 工程永久用地和施工临时用地1489.4 主体工程施工1499.5 施工总布置1559.6 施工总进度158第10章 工程管理设计16010.1 管理方式16010.2 主要管理设施16010.3 风电场运营期管理设计161第11章 环境保护和水土保持16311.1 环境保护16311.2 水土保持165第12章 劳动安全与工业卫生16912.1 设计依据、任务与5、目的16912.2 工程安全与卫生危害因素分析17012.3 劳动安全与工业卫生对策措施17012.4 风电场安全卫生机构设置171第13章 投资概算17213.1 工程概况17213.2 投资概算范围17213.3 编制依据及原则17213.4 工程造价17313.5 需要说明的问题17313.6 资金来源173第14章 财务评价17412.1 评价依据17412.2 按国家有关清洁能源项目的计税政策17412.3 投资总额及资金筹措17412.4 财务效益分析17412.5 敏感性分析17512.6 评价结论176批 复 文 件177附 表 目 录178附 图 目 录179第1章 综合说明6、1.1 概述 地理位置XX县位于山西省的西北端,地理坐标为东经11207181123835,北纬394118401754。北隔长城与内蒙古的凉城县、和林格尔县为邻,西接平鲁区,南通山阴县,东临左云县。XX风电场拟选场址位于山西省XX县最北端,涉及XX县所辖xx乡和xx乡。场区内海拔较高,地势较为平坦,有利于风电场的建设。 工程任务及缘由我公司受XX国际电力集团有限公司委托,根据XX风场2005年9月至2006年8月实测风资源数据等基础资料,参照风电场风能资源评估方法(GB/T18710-2002)和风电场可行性研究报告编制办法,进行XX风电场工程可行性研究报告的编制工作。1.2 风力资源风电场7、所在地区受温带大陆性季风气候影响,干燥多风,降水较少,温度昼夜温差大。通过对各测风塔实测数据的分析处理,采用XX气象站资料进行区域性气候分析并对测风时段的代表性进行评价,得到风电场代表年风资源情况如下:本工程现阶段按IEC61400-1标准A等级考虑。拟选场区内空气密度值为1.04kg/m3。风电场代表年68m高年平均风速为5.93m/s6.86m/s,相应的风功率密度为200W/m2288W/m2,风功率密度等级接近3级。拟选风场内风速、风功率密度为春季较大,夏季较小;11:0023:00较大,00:0010:00较小。2.823m/s有效风速小时数占全年小时数的比值为89.4%93.6%。8、大多数情况下,风速处于可利用范围内。拟选场区各塔所代表区域主导风向及风能密度最大方向均为W。拟选场区内7月9月风能最大方向为NE和S、SSE,其他大多数月份风能最大方向为W。1.3 工程地质拟建场地位于山西高原北部的丘陵地区,场地内断裂不发育,未发现不良地质作用,场地稳定性好,适宜建设。根据已有资料,南区风机不能采用天然地基,建议以强风化中风化玄武岩为持力层采用人工挖孔灌注桩,北区风化玄武岩埋深较浅,可考虑采用天然地基。变电站区粉土较厚,呈湿陷性,建议采用换填法或挤密灰土桩法进行处理。工程场地设计基本地震加速度为0.15g,抗震设防烈度为7度,设计地震分组为第一组。拟建场地类别为类。场地内粉土9、呈湿陷性,38#风机处为级自重湿陷性场地,其余场地为级非自重湿陷性场地。工程场地土的标准冻结深度为1.69m。工程场地内地下水位埋藏较深,对基础和施工无影响。1.4 项目任务与规模建设风力发电场对于改善当地电力系统的能源结构、减少燃煤发电厂的环境污染、满足用电负荷迅速增长的需要都是有意义的。此外,风力发电场建成后,将成为该地区一道独特的景观,可开发为一个新的旅游景点,带来相应的经济效益。因此,本工程的建设是必要的。根据初步规划的地域面积以及风力资源情况,该项目本期建设规模按41.25MW设计,可供应当地负荷,也可通过XX左云线和左云高山线外送至朔州电网。初步计算表明,本项目和朔州电网内败虎堡风10、电项目的一期工程建成后(合计为75MW),风电装机仅占朔州地区电网总装机容量的2.1%,不会对电网的安全运行产生影响。1.5 风力发电机组选型和布置根据风资源分析结果,本风电场适宜选择IEC等级在A类以上风电机组。根据目前风力发电机组的制造水平、技术成熟程度和价格等因素,结合风电场的风况特征,机组的安装和设备运输条件,选择单机容量范围为750kW1500kW的机组进行对比分析,最终结合风机订货情况,采用WTG1250机型,安装33台,建设容量为41.25MW,轮毂安装高度68m。运用目前在风电领域较有权威的WAsP及Windfarmer软件对WTG1250机型的机位进行优化布置及发电量计算,得11、出本期风电场风机布置方案。并根据本风场情况取综合折减系数为27%,得到年上网发电量为6950万kWh,年平均等效满负荷运行小时数为1685h,平均容量系数为0.192。1.6 电气本工程建设规模为41.25MW。根据山西电力科学研究院完成的“山西XXXX风力发电场接入系统评估”报告,建议风电场经一回110kV( LGJ185)线路接入XX变电站的110kV母线。但“关于XXXX等四个风电项目接入系统意向的批复”中提出“新荣区小窑山和XX县XX2个风电场,应考虑在当地220千伏电网形成后再行开发建设。”因现阶段接入系统设计尚未完成,故本阶段暂仍按“山西XXXX风力发电场接入系统评估”报告中所提出12、的方案进行考虑。风电场最终的接入系统方案将根据经过审批的“风电场接入系统设计”方案来决定。新建风电场110kV变电站规划采用单母线接线方式。本期只建一台主变压器和一回110kV出线,主变压器额定容量50MVA。风力发电机采用一机一变的电气主接线方式,每台风力发电机接一台1250kVA机组变压器,将690V的机端电压升至35kV,33台发电机分成两组,经2回35kV集电线路送至新建风电场110kV 变电站35 kV母线,每回集电容量约20MVA。工程采用机、电一体化集中控制方式,在主控楼设控制室实现对机电设备的遥测、遥控、遥信。通信部分主要考虑风电场站内及场内的通信,解决生产运行所必需的办公电话13、及信息网的用户接入等问题,并保证各风力发电机组在运行控制、维护管理及故障信息上传等方面的通信需求。1.7 工程消防 消防设计贯彻“预防为主,防消结合”的方针,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。工艺设计、设备及材料选用、平面布置、消防通道均按照有关消防规定执行。变电站的消防水源来自附近二十一村生活给水管网,十五沟村生活给水管网作为备用水源。变电站内设置常规消火栓给水系统,电气设施、主控楼、35kV 室内配电装置、变压器、综合楼等各个建筑物设置移动式干粉灭火器。消防给水系统包括室内外消防给水系统。由消防蓄水池、2 台消防泵(一用一备)、配套的消防稳压装置、消防给水管道组成14、。消防水泵为自灌式引水。1.8 土建工程 变电站内主要建筑为主控楼和综合楼,其他附属建筑有材料库、车库、综合水泵房等。风电场建筑物采用天然地基,对不满足地基要求的局部可采用换填处理。风机基础建议采用桩基础,对部分湿陷性土层厚度较薄的、换土较经济的风机基础位置,可采用换土处理,具体位置因风机位置而定。桩型可选择人工挖孔灌注桩或机械成孔灌注桩,桩径800,桩净长约825米。桩端进入持力层不少于1m。以第层作为桩基持力层。机组变基础采用天然地基,基础采用钢筋混凝土块式基础。风电场变电站的用水可以从二十一村或十五沟村用水车拉运,用水主要包括生活用水、杂用水和消防用水。日常最大生活日用水量按12人考虑,15、每天的用水量约为3.5m3;日最大杂用水量约为3m3;消防用水量为180m3。变电站排水系统包括雨水、生活污水和含油废水的排放。本工程采暖全部采用电热膜及电暖器采暖,通风采用自然进风、机械排风的通风方式,只在控制楼内的控制室、通讯机房及免维护蓄电池室设空气调节装置。1.9 施工组织设计场址具有良好的对外交通条件,工程所需的建筑材料可就近购买。本工程施工临时占地面积为64800m2,永久占地面积为169800m2。风电场内交通线路规划:省道山和公路、大杀公路为二级公路,沥青路面,县道营虎公路为三级公路。上述公路可作为进入风电场的主干路使用。风场施工检修道路与营虎公路相接,基本上沿乡村原有土路修建16、。主要吊装机械有CC2000型履带吊、100t汽车吊和50吨汽车吊。施工控制进度为:四通一平施工-风机基础的开挖施工-风机混凝土基础浇注施工-风机安装调试及试运行-并网发电,施工总工期为12月。1.10 工程管理设计山西xx集团有限公司将组建新项目公司实施全面管理。项目公司负责风电场的日常运营和维护,管理本风电场及其110kV 升压变电站等配套设施。风力发电机组自动化程度很高,本风电场控制装置设在风电场110kV 升压变电站控制室内,值班人员通过微机监控装置实现对风力发电机组的控制和监视。本风电场定员为12 人。1.11 环境影响评价 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,不17、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。本项目与相同发电量的火电相比,每年可节约标煤2.12万t,减排SO2202.6t、NOX852.1t、CO24.52万t,还可节约大量淡水资源,减少燃煤电厂产生的噪声及燃料、灰渣运输处置带来的相应环境和生态影响。本项目建设具有明显的节能和污染物减排的环境效益。1.12 劳动安全与工业卫生设计风电场在运行过程中应严格执行安全操作规程,对可能存在的直接危及人身安全和身体健康的因素应做到早预防,勤巡查,消除事故隐患,防患于未然。风电场施工过程中风力发电机组吊装为主要危害因素,在风力发电机组吊装前,业主单位、设备供应商、监理单位、工程承包18、商等相关部门人员应对此召开专题联络会,以确定符合实际情况的吊装方案。工程承包商应根据最终确定的吊装方案进行专项施工组织设计,并报业主、监理单位审核并备案。风力发电机组内的任何检修、维护和巡查不允许单人进行作业,并且在进行高空作业时要佩带与紧固件可靠连接的安全带,同时保证高空作业人员与地面协助人员可靠通信。风力发电机组内部任何电气维修作业均应在本地控制柜处悬挂维修操作标识,任何高空作业均应在机组脱网、风轮完全制动状态进行。风电场按照无人值班、少人值守设计,运行及管理人员按12 人考虑,因此不配备专门的安全卫生机构,只设兼职人员负责场内的安全与卫生监督工作。1.13 项目投资概算风力发电工程的静态19、投资为40106万元,静态单位造价为9722.6元/kW。风力发电工程的动态投资为41224万元,动态单位造价为9993.6元/ kW。工程计划总资金为43324万元,单位造价为10502.7元/ kW。1.14 财务评价在项目全部投资内部收益率设定为8.0%,年平均上网电量为6950万度时,计算得到:上网含税电价:0.7725元/度上网不含税电价:0.7124元/度资本金内部收益率: 10.71%全部投资回收期:10.39年投资利润率:2.12%投资利税率:3.17%资本金净利润率:5.68%当总投资不变,设备全年平均利用时间降低5%时,设定项目全部投资内部收益率为8.0%,测算上网电价为020、.8127元/度(含税)。 当动态投资增加5%时,设定项目全部投资内部收益率为8.0%,测算上网电价为0.8095元/度(含税)。在平均(售)电价为0.7725元/度 (含税)的情况下,各项评价指标能满足投资方的承受能力,也基本符合国家对电力行业的规定要求,全部投资回收期低于一般规定的15年。1.15 结论与建议综上所述,山西省XX县XX风电场风能资源具有一定的开发价值,交通较便利,地质条件相对稳定。风电场的建设具有较大的社会、环境等综合效益。经济评价结果表明该项目在财务上是可行的。建议业主方将北部台地上机组做为首批建设,同时在南部代表性区域补立100m测风塔,以观测91.5m风速及风向情况,21、随后再对南部机组的轮毂高度做详细的经济分析,以便为投资方权衡本风电场装机容量与经济效益提供更多的参考资料。下一阶段应对本次地质条件不能满足要求的个别机位进行补充勘测,以确定最终机位布置方案及地基处理方案。尽快提供经审查、批准的接入系统设计方案。环境影响评价应最终以针对本可研报告的风电场工程建设项目环境影响报告表及有关部门审批意见为准。业主方应要求风机厂家尽快根据IEC标准提供相关资料,并获得低温认证,提供满足本风电场各项要求的风机。风电场地理位置示意图风 电 场 工 程 特 性 表名 称单位(或型号)数 量备 注风电场场址海拔高度m15001670经 度 (东经)1122011227纬 度 (22、北纬)40124019年平均风速(轮毂高度)m/s5.93m/s6.86m/s68m高风功率密度(轮毂高度)W/m2200W/m2288W/m268m高盛 行 风 向W主 要 设 备风 电 场 主 要 机 电 设 备风 电 机 组台数台33额定功率kW1250叶片数片3风轮直径m64风轮扫掠面积m23217切入风速m/s2.8额定风速m/s12.3切出风速m/s23安全风速m/s55.35秒平均值轮毂高度m68风轮转速r/min/发电机额定功率kW1250发电机功率因数/额定电压V690主要机电设备机组变压器台33升 压 变 电 所主变压器型号SPZ10-50000/110 1218x1.2523、%/35kV台数台1容量kVA50000额定电压kV110出线回路数及电压等级出线回路数回1电压等级kV110土建施工风电机组基础台数台33型式钢筋混凝土圆形/八边型地基特性天然地基/桩基础机组变压器基础台数台33型式钢筋混凝土块式工程数量土石方开挖m375900土石方回填m375900混凝土m3360每台风机风电机组设备基础钢筋t32400每台风机新建公路km18.10改建公路m200施工期限总工期月12第一批机组发电20xx.8概 算 指 标静态投资(编制年)万元40106工程总投资万元43324单位千瓦静态投资元/kW9722.6单位千瓦动态投资元/kW9993.6机电设备及安装工程万元24、33495建筑工程万元3083其他费用万元2741基本预备费万元786建设期利息万元1118经济指标装机容量MW41.25年上网电量万度6950年等效满负荷小时数小时1685平均上网电价(不含增值税)元/MWh772.53平均上网电价(含增值税)元/MWh712.43盈 利 能 力 指 标投资利润率%2.12投资利税率%3.17资本金利润率%5.68项目投资财务内部收益率%8.00项目投资财务净现值万元0资本金财务内部收益率%10.71资本金财务净现值万元1080.83投资回收期年10.39全部投资清偿能力资产负债率%104.93最大第2章 风力资源2.1 风电场所在地区风力资源概述XX地区属25、温带大陆性季风气候,冬季漫长,春秋相连,雨热同期,降水较少。无霜期短,干燥多风,太阳辐射强,光照时间长,温度昼夜温差大。其主要气候成因为XX县地处山西省西北边境,地势较高,纬度偏北,地形成袋状,风口向西北敞开,同时受到季风环流影响。XX风电场位于XX县最北端,地理坐标为东经1122011227、北纬40124019,是XX县敞向内蒙的风口,故该地区温度较低,风速较高,大风日数较多。根据XX风电场2005年9月1日2006年8月31日测风资料分析,场区内风资源条件北部优于南部,代表年68m高年平均风速为5.9m/s6.9m/s,相应年平均风功率密度为200W/m2288W/m2,具有一定的开发利26、用价值。2.2 风电场所在地区气象站资料分析XX风电场附近有XX气象站,位于风电场以南约30km处,该站为国家基本站,具有30年以上各气象要素的长期观测资料。气象站基本情况见表2-1。 表2-1 气象站基本情况一览表位 置东 经北 纬高程(m)建站年份统计年限“城郊”11227401345.819561971至今注:1.气象站于1971年迁至现址;2.1994年测风仪型号由SL型更换为EZC-1型,同时由手动观测改为平行观测;2003年将简易的风向杆更换为铁塔型,测风仪安装高度由10.5m变为10.3m;2005年起取消手工观测;3.气象站周围有约5m高民房,最近距离为500m左右,符合观测规27、范要求。主要气象要素特征值该地区主要气象要素特征值见表2-2。表2-2 XX气象站主要气象要素特征值项 目单 位XX气象站指 标发生时间气 温多年平均3.9多年极端最高37.7多年极端最低-40.4气 压多年平均hPa865.5多年平均水气压hPa6.2降 水 量多年平均年总量mm410.6多年一日最大mm741971年8月风 速多年最大m/s24.01978年4月15日 风向W多年极大m/s31.22005年5月10日 风向W雷 暴多年平均次14冰 雹多年平均天2.3结 冰 期多年最大日194冻土深度多年最大cm1691977年3月积雪深度多年最大cm191979年2月统计年限为:1971年28、2000年,个别极端值统计至2005年。平均风速年际变化XX气象站1975年2005年历年平均风速见表2-3,风速年际变化趋势见图2-1。近30年(1975年2004年)平均风速为2.3m/s,近20年(1985年2004年)平均风速为2.2m/s,近10年(1995年2004年)平均风速为2.1m/s。近30年来该地区风速略有下降,经了解主要是受到大气环流的影响。表2-3 XX气象站历年平均风速年份平均风速(m/s)年份平均风速(m/s)年份平均风速(m/s)19752.5 19852.5 19952.3 19763.0 19862.5 19962.5 19772.8 19872.5 19929、72.0 19782.7 19882.3 19982.1 19793.2 19892.2 19992.0 19802.9 19902.2 20001.9 19812.8 19912.1 20012.2 19822.5 19921.9 20022.1 19832.3 19931.8 20031.9 19842.5 19942.5 20041.9 平均值2.7平均值2.3平均值2.1图2-1 XX气象站近1975年2005年风速年际变化直方图平均风速年变化统计XX气象站1971年2000年多年逐月平均风速,该地区春季风速最大,夏季风速最小,具有明显的季节性变化。表2-4 XX气象站多年逐月平均风速30、 单位:m/s一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月2.12.42.93.43.22.52.01.92.02.32.62.3图2-2 XX气象站多年平均风速年内变化曲线图多年平均年风向频率分布统计XX气象站19712000年多年平均风向频率,年风向玫瑰图见图2-3。图2-3 XX气象站多年平均风向玫瑰图各季节主导风向统计结果见表2-5。表2-5 XX气象站多年平均主导风向表春季夏季秋季冬季主导风向W、NW、EEEWNW可见XX地区多年以东西向风为主导,夏秋季节盛行偏东风,冬春季节盛行偏西风。2.3 风电场风力资源评价 风电场测风情况概述2005年9月1日,我公司受山西国际电力集团31、有限公司委托开始进行XX风电场的测风工作。最初共立塔4座,其中1#塔为70m塔,2#塔、3#塔及4#塔均为10m塔。测风半年后,根据实测数据显示的风资源分布情况和当地地形条件,补立了5#塔(4#塔西南约350m处)及6#塔(2#塔北约150m处)两座40m塔,以便更好地了解拟选场区内的风资源条件,两塔于2006年3月19日开始测风。测风塔位置、立体地形图及设备安装情况见表2-6、图2-4、图2-5和表2-7。表2-6 测风塔安装位置表 编号地点测风塔高度东经北纬塔基高程安装时间1#二十一村70m1122341.1401616.91652m2#十五沟10m1122451.0401648.116432、3m3#林家堡10m1122420.7401543.41586m4#四台沟10m1122219.7401519.21571m5#四台沟40m1122205.6401514.61574m6#十五沟40m1122452.7401652.21632m表2-7 测风设备基本情况一览表测风塔编号测风仪安装高度设备型号观测项目1#10m、25m、40m、60m、70mW、70mENRG 风速传感器NRG 风向传感器NRG 温度传感器NRG 气压传感器NRG 记录仪风速(各高度)风向(10m、70m)气温、气压2#10mZFJ-B6自动风力记录仪风速、风向3#10mZFJ-B6自动风力记录仪风速、风向4#133、0mZFJ-B6自动风力记录仪风速、风向5#10m、25m、40mW、40mENRG 风速传感器NRG 风向传感器NRG 记录仪风速(各高度)风向(10m、40m)6#10m、25m、40mW、40mENRG 风速传感器NRG 风向传感器NRG 记录仪风速(各高度)风向(10m、40m)注:各风速传感器均经标定。图2-4 测风塔位置示意图图2-5 拟选场区立体地形图测风数据的处理参照 GB/ T 18709-2002风电场风能资源测量方法及GB/T 18710-2002风电场风能资源评估方法,对风电场测风原始数据的完整性及合理性进行判断,检验出缺测及不合理数据。.1 完整性检验对测风时段内各塔34、10分钟测风数据进行统计,缺测情况统计见表2-8。1#塔因设备故障产生缺测,缺测时段为2005.09.23 11:002005.09.29 12:50。2#塔和4#塔因设备故障产生缺测,主要时段为2006.06.032006.06.17。6#塔的缺测主要由无线传输不畅造成,可在下一阶段从现场采集数据后进行补充。 表2-8 实测资料缺测情况统计表 单位:次(十分钟)塔号观测日期高度总测次风速缺测风向缺测温度缺测气压缺测缺测率(%)1#2006.08.3110m2102408768768768761.725m52560876/1.740m52560876/1.760m52560876/1.770m35、W157680876876/1.770mE876/2#10m10512019621962/3.73#10m10512000/0.04#10m10512017941794/3.45#10m4762800/0.025m2381400/0.040mW7144200/0.040mE0/6#10m4752010921092/4.625m2376010921092/4.640mW7128010921092/4.640mE1092/2.3.2.2合理性检验测风数据主要参数的合理范围、相关性及趋势性检验的参考值及实测不合理数据统计见表2-9。1#塔风向相关性不合理数据所占比例较高,主要是因为该塔位于台地边缘,36、地形复杂,对风向有一定影响。 表2-9 实测不合理数据统计 单位:次(小时)塔号测风高度(m)主要参数合理参考值不合理次数总测次(小时/次)比例(%)1#10m25m40m60m70m0平均风速小时平均值40m/s0430700.00风向小时平均值3600172280.0平均风速的1小时变化6m/s53430700.1平均温度的1小时变化5086140.0平均气压的3小时变化1kPa086140.070m/60m高度小时平均风速差值2.0m/s1386140.270m/40m高度小时平均风速差值3.5m/s086140.070m/25m高度小时平均风速差值4.0m/s086140.070m/137、0m高度小时平均风速差值5.0m/s986140.160m/40m高度小时平均风速差值2.5m/s286140.060m/25m高度小时平均风速差值3.0m/s086140.060m/10m高度小时平均风速差值4.0m/s1986140.270m/10m高度小时风向差值22.51377861416.02#10m0平均风速小时平均值40m/s087600.00风向小时平均值360087600.0平均风速的1小时变化6m/s087600.03#10m0平均风速小时平均值40m/s087600.00风向小时平均值360087600.0平均风速的1小时变化6m/s087600.04#10m0平均风速小38、时平均值40m/s087600.00风向小时平均值360087600.0平均风速的1小时变化6m/s087600.05#10m25m40m0平均风速小时平均值40m/s0119070.00风向小时平均值360079380.0平均风速的1小时变化6m/s11119070.140m/25m高度小时平均风速差值2.0m/s939690.240m/10m高度小时平均风速差值3.5m/s2739690.740m/10m高度小时风向差值22.538339699.66#10m25m40m0平均风速小时平均值40m/s0113340.00风向小时平均值360075560.0平均风速的1小时变化6m/s131139、3340.140m/25m高度小时平均风速差值2.0m/s537780.140m/10m高度小时平均风速差值3.5m/s4237780.140m/10m高度小时风向差值22.511475560.2.3 测风有效数据完整率 风电场测风有效数据完整率按下式计算:有效数据完整率=(应测数目缺测数目无效数据数目)/ 应测数目100%风电场一年总测风有效数据完整率大于90%,符合GB/T 18710-2002标准中的相应要求。.4 缺测和不合理数据的处理 a)缺测及不合理风速数据的处理通过对邻近两测风塔进行对比分析,各塔风速缺测数据及因仪器运行故障等因素所产生的不合理数据,采用与邻近测风塔进行一元相关分40、析的方法进行缺测数据的插补和不合理数据的替换。进行相关插补时,相关性较好,满足相关要求。b) 缺测及不合理风向数据的处理通过对邻近两测风塔及同一测风塔不同高度处两台仪器所测量的数据进行对比分析,填补缺测数据,并对不合理数据进行再次判别,挑出符合实际情况的有效数据回归原始数据组,替换因仪器运行故障等因素所产生的不合理风向数据。实测风切变指数的推算根据1#塔2005年9月1日2006年8月31日及5#塔2005年3月19日2006年8月31日、6#塔2005年3月20日2006年8月31日不同高度的实测风速数据推算风切变指数,计算结果见表2-10。表2-10 各塔实测风切变指数计算结果塔号测风高度41、10m切变25m切变40m切变60m切变1#70m0.0910.1060.1080.09660m0.0900.1070.11340m0.0840.10225m0.07410m5#40m0.1540.11625m0.17410m6#40m0.1490.12725m0.16010m空气密度根据风电场内实测温度及气压记录,采用下式计算年平均空气密度:=P/(RT) (kg/m3)式中:P为年平均大气压力,Pa;T为年平均开氏温标绝对温度(+273);R为气体常数(287J/kgK)。计算得到:=1.04kg/m3。 风电场实测年风能要素计算.1对测风时段满一年的测塔进行验证分析(1)风速及风功率密度42、各塔风速和风功率密度年变化见表2-11和表2-12,日变化见表2-13和表2-14,风速频率分布及各风速区间风能频率分布见见表2-15和表2-16,风速对比及频率分布图见图2-6图2-8。1#塔、2#塔、3#塔和4#塔测风已满一年,对四座测塔同高度(10m高度处)数据进行对比分析:1#塔年平均风速为5.61m/s,为四塔最高,其海拔高度为四塔中最高,地处台地西部边缘;3#塔年平均风速为3.69m/s,为四塔最低,其海拔高度也为四塔中最低,且位于拟选场区东南部;2#塔、4#塔年平均风速分别为4.79m/s和3.96m/s,2#塔与4#塔分别位于拟选场区北部和南部,且2#塔海拔高度较4#塔高约7043、m。5#塔和6#塔测风不足半年,将其测风时段内的风速数据与附近的4#塔和2#塔进行比对:5#塔优于在其东侧的4#塔,6#塔优于在其南侧的2#塔。由各图、表可以看出,各测风塔风速风功率密度年、日变化规律基本一致,拟选风场内风资源较优地带集中于台地边缘,北部优于南部,西部优于东部。表2-11 各塔10m高风速年变化对比表 单位:m/s塔号一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月年平均1#4.766.126.747.586.305.454.663.864.365.026.526.115.612#4.355.225.646.225.314.523.963.263.644.535.565.344、94.796#/6.985.715.034.253.44/3#3.114.094.595.174.163.432.852.262.883.404.354.103.694#3.234.314.895.674.473.743.202.583.183.644.624.163.965#/6.175.124.343.803.13/表2-12 各塔10m高风功率密度年变化对比表 单位:W/m2塔号一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月年平均1#106.9196.4277.9408.6198.8150.778.851.565.6110.5262.6208.3175.72#69.1114.41445、2.6193.4108.966.744.326.134.163.1139.4127.393.86#/276.6145.8107.462.436.3/3#34.170.395.3137.561.541.518.710.520.836.683.266.656.14#35.178.9115.8185.976.445.225.415.028.944.6103.868.968.35#/229.2108.775.543.128.8/表2-13 各塔10m高风速日变化对比表 单位:m/s塔号0:001:002:003:004:005:006:007:008:009:0010:0011:001#5.124.946、44.894.854.844.744.644.564.745.185.555.902#4.424.404.334.274.314.324.244.224.324.544.815.013#3.012.912.802.792.752.782.742.622.803.333.934.334#3.393.273.173.163.183.193.143.163.293.584.044.39塔号12:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:001#6.406.807.077.137.046.586.075.815.685.455.37547、.312#5.145.435.685.865.795.565.144.764.714.644.524.483#4.624.955.185.275.214.964.453.953.63.353.133.074#4.725.135.405.525.485.124.483.953.713.643.523.45表2-14 各塔10m高风功率密度日变化对比表 单位:W/m2塔号0:001:002:003:004:005:006:007:008:009:0010:0011:001#118.2106.2107.0106.8107.694.992.986.5100.4135.4171.1207.52#68.348、68.764.964.163.967.360.462.466.878.495.5108.43#30.027.625.425.124.225.424.021.925.137.255.572.74#38.134.632.031.533.232.229.232.238.552.572.187.0塔号12:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:001#252.8295.3330.7334.4329.3271.7212.6183.8158.8141.8137.8133.72#119.4138.0154.1167.5159.9142.49、6115.289.482.473.570.969.33#87.8104.3118.0126.9120.4106.682.158.346.638.132.431.04#103.9129.7144.7152.3144.8121.087.463.751.645.442.739.8表2-15 各塔10m高年风速频率分布表 单位:%塔号24m/s1#1.00.80.60.20.20.10.00.00.00.00.00.00.02#0.20.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.03#0.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.04#0.20.050、0.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0表2-16 各塔10m高年各风速区间风能频率分布表 单位:%塔号24m/s1#6.56.35.82.22.80.60.20.00.00.00.00.00.02#2.30.70.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.03#0.90.20.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.04#3.30.20.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0图2-6 各塔10m高风速年变化对比图图2-7 各塔10m高风速日变化对比图图2-8 各塔10m高风速频率和各风速区间风能频率分布图51、(2)年风向频率、风能密度方向分布各塔10m高度处年风向频率、年风能密度方向分布及年各风向平均风速见表2-17表2-18,各测风塔年风向、风能玫瑰图见图2-9图2-10。各塔10m高主导风向及风能密度最大方向略有差别,主要因为测风高度较低,受地形、地貌影响较大,且2#塔、3#塔和4#塔为国产设备,有一定误差。但四塔均表现出频率高的风向较为集中,主导风向明显的特点,且各塔主导风向基本一致。表2-17 各塔10m高年风向频率分布对比表 单位:%塔号NNNENEENEEESESESSES1#1.82.35.22.81.82.64.510.35.22#2.23.14.61.91.71.43.69.1852、.53#4.14.33.82.02.92.16.36.05.74#2.01.65.02.74.64.58.97.13.5塔号SSWSWWSWWWNWNWNNWC1#3.54.19.318.014.710.53.20.32#4.55.417.814.410.87.93.00.23#3.110.416.617.16.25.11.52.74#3.14.315.516.08.48.14.00.9表2-18 各塔10m高年各方位风能频率分布对比表 单位:%塔号NNNENEENEEESESESSES1#0.80.96.21.00.40.71.95.81.62#0.81.32.90.80.40.31.45.53、93.73#2.84.71.20.20.30.22.02.31.54#1.10.88.62.51.30.81.41.10.9塔号SSWSWWSWWWNWNWNNWC1#0.91.35.927.223.418.63.50.02#2.03.323.822.814.513.42.60.03#0.811.331.822.510.96.31.10.04#1.21.619.033.99.712.14.00.0图2-9 各塔10m高年风向玫瑰图图2-10 各塔10m高年风能玫瑰图根据以上分析结果及预可研阶段的风机布置方案,本次参考2#塔4#塔测风数据,主要对1#塔、5#塔及6#塔三座靠近台地边缘的高塔进行分54、析。2.3.5.2对初步选定的场区进行针对分析(1)年风速、风功率密度变化各塔风速和风功率密度年变化见表2-19和表2-20,各塔10m高与气象站风速年变化对比见图2-11,各塔风速和风功率年变化和日变化图见图2-12图2-17。各塔各月的风速和风功率密度日变化见图2-18图2-20。1#塔10m、40m和70m高年平均风速分别为5.61m/s、6.38m/s和6.86m/s,年平均风功率密度分别为175.7W/m2、237.2W/m2和288.3W/m2 ; 5#塔10m和40m高年平均风速分别为4.53m/s和5.60m/s,年平均风功率密度分别为92.8W/m2和168.1W/m2; 655、#塔10m和40m高年平均风速分别为5.18m/s和6.42m/s,年平均风功率密度分别为124.1W/m2和226.8W/m2。沿台地边缘,东北部地区风速优于西南部地区。由各塔风速及风功率密度的年变化趋势分析,拟选场区内春季风速较大,夏季较小。各塔风速和风功率密度日变化规律较一致,总体为11:0023:00较大,00:0010:00较小。 表2-19 实测年风速年变化成果表 单位:m/s塔号高度一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月年平均1#10m4.766.126.747.586.305.454.663.864.365.026.526.115.6125m5.286.637.256、08.046.735.895.054.144.845.477.046.576.0640m5.616.957.478.437.116.165.334.515.135.777.376.916.3860m5.937.387.878.767.356.395.494.595.336.057.827.346.6870m6.117.588.019.017.576.505.634.775.566.267.997.506.865#10m3.854.935.346.175.124.343.803.133.544.065.254.934.5325m4.565.766.237.125.955.074.513.794.57、214.796.115.755.3140m4.806.086.567.566.305.354.743.984.435.056.456.075.606#10m4.575.636.216.985.715.034.253.444.234.725.945.585.1825m5.446.647.167.996.645.824.994.074.935.537.016.616.0640m5.767.057.578.447.076.165.314.365.235.877.447.026.42 表2-20 实测年风功率密度年变化成果表 单位:W/m2塔号高度一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月年58、平均1#10m106.9196.4277.9408.6198.8150.778.851.565.6110.5262.6208.3175.725m141.3235.7318.9461.9237.1179.5100.568.189.4134.6314.0245.9209.840m168.9264.7345.1509.9270.2200.9117.786.5107.8153.9353.4277.4237.260m197.3313.0392.9551.7294.0221.7128.894.2118.8176.1415.4326.0268.270m218.9336.9410.1592.6318.623359、.6138.1104.0139.6192.6442.3344.9288.35#10m55.5101.1141.8229.2108.775.543.128.834.457.4134.9107.392.825m86.8155.1214.6333.3160.9114.270.150.255.589.8203.6163.5141.040m102.4183.6250.0407.5190.6136.983.963.765.1105.8241.5193.8168.16#10m83.6135.8193.5276.6145.8107.462.436.355.380.4176.6140.6124.125m139.60、9217.7284.9395.6217.6161.197.660.188.0126.7282.8225.6190.840m167.2259.9336.6465.3257.1189.8116.573.9105.1151.3338.8270.1226.8图2-11 1#塔与气象站风速年内变化趋势比较图图2-12 1#塔各高度风速和风功率密度年变化图图2-13 5#塔各高度风速和风功率密度年变化图图2-14 6#塔各高度风速和风功率密度年变化图图2-15 1塔各高度风速和风功率密度日变化图图2-16 5#塔各高度风速和风功率密度日变化图图2-17 6#塔各高度风速和风功率密度日变化图图2-18 1#61、塔70m高各月的风速和风功率密度日变化图图2-19 5#塔40m高各月的风速和风功率密度日变化图图2-20 6#塔40m高各月的风速和风功率密度日变化图(2)年风向频率、风能密度方向分布及各风向平均风速各测风塔年风向频率、年风能密度方向分布及年各风向平均风速见表2-21表2-23,各测风塔年风向、风能玫瑰图见图2-21图2-23, 各测风塔各月的风向、风能玫瑰图见图2-24图2-31。1#塔10m高及70m高主导风向均为W,相应频率分别为18.0%和20.2%;风能密度最大方向均为W,相应频率分别为27.2%和30.1%。从各月风向玫瑰图上看,1#塔各高度大多数时段盛行风向为W, 10m高度处62、5月起转向SSE,6月9月的盛行风向为SSE;70m高度处5月起转向S,6月9月的盛行风向为S。5#塔及6#塔高低层风向一致性较好。经插补后,5#塔40m高主导风向及风能密度最大方向均为W,相应频率分别为18.4%和30.3%。6#塔40m高主导风向及风能密度最大方向均为W,相应频率分别为19.8%和31.1%。 表2-21 实测年年风向频率分布表 单位:%塔号高度NNNENEENEEESESESSESSSWSWWSWWWNWNWNNWC1#10m1.82.35.22.81.82.64.510.35.23.54.19.318.014.710.53.20.370m2.42.25.02.91.8163、.72.15.48.34.54.28.520.214.710.35.50.35#10m2.02.15.02.92.63.16.09.15.03.34.010.318.112.59.73.80.540m1.92.05.12.72.12.24.310.65.83.84.310.918.412.49.73.50.26#10m2.42.94.72.61.51.72.25.010.54.64.09.120.013.59.75.30.340m2.43.34.72.61.51.62.25.89.14.44.49.919.813.19.65.30.1 表2-22 实测年年各方位风能频率分布表 单位:%塔号高度64、NNNENEENEEESESESSESSSWSWWSWWWNWNWNNWC1#10m0.80.96.21.00.40.71.95.81.60.91.35.927.223.418.63.50.070m1.80.76.92.10.60.50.63.45.21.81.35.030.120.212.97.00.05#10m1.31.58.21.90.80.72.15.51.91.01.17.530.916.014.74.70.040m1.31.39.91.90.80.51.56.12.11.01.37.830.315.114.24.80.06#10m1.20.93.21.00.40.40.63.37.65、52.41.76.129.618.914.87.80.040m1.21.73.71.10.40.40.64.16.22.22.18.831.116.313.46.60.0 表2-23 实测年各风向年平均风速表 单位:m/s塔号高度NNNENEENEEESESESSESSSWSWWSWWWNWNWNNW1#10m4.334.466.204.403.893.844.454.953.983.534.055.427.076.426.835.6370m5.904.867.816.414.984.694.446.016.225.194.836.148.357.557.467.495#10m4.024.1466、5.424.223.352.973.504.073.372.963.144.475.844.905.264.7540m4.895.027.005.234.323.714.225.034.193.613.955.437.095.976.416.106#10m3.963.594.603.853.523.263.544.585.004.333.964.806.305.775.985.8740m4.885.056.054.894.214.204.295.875.965.245.216.447.806.917.286.98图2-21 1#塔各高度年风向、风能玫瑰图图2-22 5#塔各高度年风向、风能玫瑰67、图图2-23 6#塔各高度年风向、风能玫瑰图图2-24 1#塔10m高各月风向玫瑰图图2-25 1#塔10m高各月风能玫瑰图图2-26 1#塔70m高各月风向玫瑰图图2-27 1#塔70m高各月风能玫瑰图图2-28 5#塔40m高各月风向玫瑰图图2-29 5#塔40m高各月风能玫瑰图图2-30 6#塔40m高各月风向玫瑰图图2-31 6#40m高塔各月风能玫瑰图(3)年风速和各风速区间风能频率分布各测风塔年风速频率分布和各风速区间风能频率分布见表2-24和表2-25,各塔各高度年风速频率分布和各风速区间风能频率见图2-32图2-34。1#塔40m高实测小时平均风速在5m/s区间内出现频率最高,68、为13.70%;风能在风速为9m/s的区间内所占百分比最大,为12.4%,在风速区间3m/s25m/s内所占的百分比为99.9%。70m高实测小时平均风速在6m/s区间内出现频率最高,为12.72%;风能在风速为10m/s的区间内所占百分比最大,为12.4%,在风速区间3m/s25m/s内所占的百分比为99.9%。5#塔40m高实测小时平均风速在5m/s区间内出现频率最高,为15.72%;风能在风速为8m/s的区间内所占百分比最大,为12.5%,在风速区间3m/s25m/s内所占的百分比为99.8%。6#塔40m高实测小时平均风速在6m/s区间内出现频率最高,为14.25%;风能在风速为9m/69、s的区间内所占百分比最大,为13.2%,在风速区间3m/s25m/s内所占的百分比为99.9%。 表2-24 实测年年风速频率分布表 单位:%塔号高度24m/s1#10m1.020.810.570.220.210.050.010.000.000.000.000.000.0025m1.180.980.700.330.230.100.030.000.000.000.000.000.0040m1.211.030.940.380.240.150.030.010.000.000.000.000.0060m1.621.150.890.580.250.230.090.000.010.000.000.000.70、0070m1.801.291.020.650.370.190.100.020.010.000.000.000.005#10m0.320.160.030.010.000.000.000.000.000.000.000.000.0025m0.820.490.270.090.020.000.000.000.000.000.000.000.0040m0.900.680.410.240.090.050.020.000.000.000.000.000.006#10m0.630.240.110.010.000.000.000.000.000.000.000.000.0025m1.130.680.370.1571、0.070.010.000.000.000.000.000.000.0040m1.340.970.580.260.150.060.010.000.000.000.000.000.00表2-25 实测年各风速区间风能频率分布表 单位:%塔号高度24m/s1#10m6.56.35.82.22.80.60.20.00.00.00.00.00.025m6.36.65.43.02.91.10.60.00.00.00.00.00.040m5.56.26.53.32.31.70.50.20.00.00.00.00.060m6.85.66.14.02.92.10.90.20.00.00.00.00.070m772、.45.86.24.62.82.01.30.00.20.00.00.00.05#10m3.72.10.20.20.00.00.00.00.00.00.00.00.025m7.24.32.91.40.40.00.00.00.00.00.00.00.040m6.35.24.02.91.40.80.50.00.00.00.00.00.06#10m5.12.41.40.20.00.00.00.00.00.00.00.00.025m6.24.93.11.80.60.20.00.00.00.00.00.00.040m5.96.34.31.81.80.60.20.00.00.00.00.00.0图2-32 73、1#塔各高度全年的风速和风能频率分布图图2-33 5#塔各高度全年的风速和风能频率分布图图2-34 6#塔各高度全年的风速和风能频率分布图2.3.6风电场代表年分析根据风场附近的长期测站的观测数据,将验证后的风电场测风数据订正为一套反映风场长期平均水平的代表性数据。2.3.6.1实测风资源数据代表性分析XX气象站1971年搬至现址,周围环境一直符合观测要求,选择该站评价拟选风电场测风时段在长系列中的代表性。风电场测风时段为2005年9月1日2006年8月31日,按9月次年8月统计XX气象站1975年2005年年平均风速,风速年际变化趋势见图2-35。近30年平均风速为2.3m/s,近20年平均74、风速为2.1m/s,近10年平均风速为2.0m/s。该站近20年来风速变化较为平稳,故本次选择近20年的测风数据作为长系列评价风电场测风时段的代表性。XX气象站测风同期(2005年9月1日2006年8月31日)年平均风速为2.1m/s,与长系列风速水平相当,表明风电场测风时段内风速大小接近多年平均水平。图2-35 XX气象站近30年风速变化直方图2.3.6.2代表年风能要素计算拟选场区范围较大,南北高程相差约100m,从实测数据来看风速有一定差别。故本次代表年对三座测塔同时进行分析,并在WASP中分区域进行模拟。根据1#塔70m高风速数据,采用实测切变指数0.096,推算代表年1#塔所代表区域75、65m、68m及91.5m高度处风速数据。风向数据采用1#塔70m高度处实测数据。根据5#塔40m高风速数据,采用实测切变指数0.108,推算代表年5#所代表区域65m及68m高度处风速数据。风向数据采用5#塔40m高度处数据。根据6#塔40m高风速数据,采用实测切变指数0.108,推算代表年6#所代表区域65m及68m高度处风速数据。风向数据采用5#塔40m高度处数据。5#塔及6#塔均为40m塔,以40m高度处数据推算91.5m高度处数据误差较大,故本次暂不进行推算。 (1)平均风速、风功率密度代表年各高度风速及风功率密度年变化见表2-26表2-27,68m高各塔风速及风功率密度年变化图及日76、变化图见图236和图237,68m高各塔各月风速和风功率密度日变化见图2-38图2-40。代表年1#塔、5#塔及6#塔所代表区域68m高年平均风速分别为6.86m/s、5.93m/s和6.80m/s,相应的风功率密度分别为288.2W/m2、199.6W/m2和269.3W/m2,风功率密度等级接近3级。拟选风场内风速、风功率密度为春季较大,夏季较小;11:0023:00较大,00:0010:00较小。 表2-26 代表年风速年变化成果表 单位:m/s塔号高度一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月年平均1#65m5.987.447.938.837.416.435.524.615.77、366.097.887.406.7368m6.117.588.019.017.576.505.634.775.566.267.997.506.8691.5m6.277.778.229.257.776.675.784.905.706.428.207.697.045#65m5.066.416.927.976.645.645.004.204.675.326.806.405.9168m5.096.446.958.016.675.665.024.224.695.346.836.435.936#65m6.077.437.988.907.456.495.604.605.516.187.847.396.77678、8m6.107.468.018.947.486.525.624.625.546.217.887.436.80 表2-27 代表年风功率密度年变化表 单位:W/m2塔号高度一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月年平均1#65m202.8321.7402.9564.8302.2227.4132.196.5121.7180.5425.7334.9275.168m218.9336.9409.7592.1318.6233.6138.1104.0139.6192.6442.0344.8288.291.5m236.1363.6443.3640.2344.4252.1149.1112.3150.79、8208.0477.5372.7311.45#65m119.8214.9292.8477.1223.2160.398.374.576.3123.9282.9227.1196.968m121.5218.0296.8483.9226.2162.599.775.777.4125.7286.7230.1199.66#65m195.8304.3394.2544.8301.2222.3136.386.6123.0177.2396.7316.2265.668m198.6308.5399.5552.3305.0225.3138.387.7124.9179.6402.3320.7269.3图2-36 代表年6880、m高各塔风速和风功率密度年变化图图2-37 代表年68m高各塔风速和风功率密度日变化图图238 代表年1#塔68m高各月风速和风功率密度变化图图239 代表年5#塔68m高各月风速和风功率密度变化图图240 代表年6#塔68m高各月风速和风功率密度变化图(2)全年各风向频率、年风能密度方向分布代表年各风区年风向频率及风能密度方向分布见表2-28和表2-29,68m高各风区年风向、风能玫瑰图见图2-41,68m高各风区各月的风向、风能玫瑰图分别见图2-42图2-47。拟选场区内1#塔所代表区域主导风向及风能密度最大方向均为W,68m高度处相应频率分别为20.2%和30.1%。5#塔所代表区域主导81、风向及风能密度最大方向均为W,68m高度处相应频率分别为18.4%和30.3%。6#塔所代表区域主导风向及风能密度最大方向均为W,68m高度处相应频率分别为19.8%和31.1%。拟选场区内7月9月风能最大方向为NE和S、SSE,其他大多数月份风能最大方向为W。 表2-28 代表年年风向频率分布表 单位:塔号NNNENEENEEESESESSES1#2.42.25.02.91.81.72.15.48.35#1.92.05.12.72.12.24.310.65.86#2.43.34.72.61.51.62.25.89.1塔号SSWSWWSWWWNWNWNNWC1#4.54.28.520.214.82、710.35.50.35#3.84.310.918.412.49.73.50.26#4.44.49.919.813.19.65.30.1 表2-29 代表年68m高年风能密度方向分布表 单位:塔号NNNENEENEEESESESSES1#1.80.76.92.10.60.50.63.45.25#1.31.39.91.90.80.51.56.12.16#1.21.83.71.10.40.40.64.16.2塔号SSWSWWSWWWNWNWNNWC1#1.81.35.030.120.212.97.00.05#1.01.37.830.315.114.24.80.06#2.22.18.831.116.83、313.46.60.0 图2-41 代表年68m高各塔风向及风能玫瑰图图2-42 代表年1#塔68m高各月风向玫瑰图图2-43 代表年1#塔68m高各月风能玫瑰图图2-44 代表年5#塔68m高各月风向玫瑰图图2-45 代表年5#塔68m高各月风能玫瑰图图2-46 代表年6#塔68m高各月风向玫瑰图图2-47 代表年6#塔68m高各月风能玫瑰图(3)年风速和风能频率分布风电场代表年年风速频率分布和年各风速区间风能频率分布见表2-30和表2-31。68m高风速和风能频率分布图见图2-48。代表年1#塔所代表区域68m高小时平均风速在5.5m/s6.4m/s区间内频率最高,为12.72%;风能在984、.5m/s10.4m/s的风速区间内所占百分比最大,为12.4%。代表年5#塔所代表区域68m高小时平均风速在3.5m/s4.4m/s区间内频率最高,为15.80%;风能在8.5m/s9.4m/s的风速区间内所占百分比最大,为11.3%。代表年6#塔所代表区域68m高小时平均风速在6.5m/s7.4m/s区间内频率最高,为13.30%;风能在8.5m/s9.4m/s的风速区间内所占百分比最大,为12.7%。 表2-30 代表年年风速频率分布表 单位:%塔号高度24m/s1#65m1.751.210.890.660.250.220.100.020.010.000.000.000.0068m1.885、01.291.020.650.370.220.100.000.010.000.000.000.0091.5m2.201.221.180.780.490.250.110.060.010.000.000.000.005#65m1.130.790.500.420.160.090.050.020.000.000.000.000.0068m1.280.720.540.390.230.090.030.030.000.000.000.000.006#65m1.461.150.780.550.180.160.050.010.000.000.000.000.0068m1.661.030.880.560.190.86、150.060.010.000.000.000.000.00 表2-31 代表年各风速区间风能频率表 单位:%塔号高度24m/s1#65m6.76.05.84.52.32.51.20.00.20.00.00.00.068m7.45.86.24.62.82.31.00.20.00.00.00.00.091.5m7.65.66.25.33.72.21.30.70.20.00.00.00.05#65m6.05.84.93.82.11.10.80.50.00.00.00.00.068m6.45.74.44.52.11.40.80.50.00.00.00.00.06#65m6.36.24.93.72.087、1.30.60.20.00.00.00.00.068m6.26.25.04.31.71.80.60.20.00.00.00.00.0 图2-48 代表年各塔68m高年风速和风能频率分布图(4)全年有效风速小时数根据不同拟选风机的功率曲线,对各高度有效风速小时数进行统计,统计结果见表2-32。代表年1#塔、5#塔及6#塔所代表区域68m高2.8m/s23m/s有效风速小时数占全年小时数的比值分别为92.4%、89.4%和93.6%。大多数情况下,风速处于可利用范围内。WTG1250机型功率曲线到达18m/s后进入保护状态,功率曲线下降,统计各塔所代表区域68m处18m/s23m/s风速小时数分别88、为0.18%、0.13%和0.14%。表2-32 代表年有效风速小时表 单位:h 塔 号高 度总 数3-21m/s比 例3-22m/s比 例2.5-25m/s比 例3.5-25m/s比 例1#65m8760790990.3%790990.3%821293.7%746985.3%5#761586.9%761586.9%802391.6%704880.5%6#808092.2%808092.2%831694.9%768087.7%塔 号高 度总 数2.8-23m/s比 例2.8-12.3m/s比 例18-23m/s比 例1#68m8760809792.4%759186.7%160.18%91.5m89、815093.0%757686.5%300.34%5#68m783389.4%752785.9%110.13%6#68m820393.6%778888.9%120.14%(5)全年不同高度的风速频率Weibull分布计算结果见表2-33及图2-49。表2-33 代表年各塔Weibull曲线A、k值估算结果塔号高 度A值k值1#65m7.62.1768m7.72.1791.5m7.92.195#65m6.51.9468m6.51.946#65m7.62.3068m7.62.29图2-49 代表年各高度Weibull曲线 IEC等级判定(1)最大风速本次实测最大风速的统计时间如下:1#塔为200590、年9月1日2006年8月31日,5#塔为2006年3月19日2006年8月31日,6#塔为2006年3月20日2006年8月31日。测风期间70m高实测最大风速为23.5m/s,发生于2006年4月16日,风向为WNW。实测年最大风速成果见表2-34。表2-34 实测年最大风速成果表塔号高度最大风速(m/s)风向发生时间1#10m21.4WNW2006-04-16 16:1025m22.5/2006-04-16 16:1040m22.9/2006-04-16 16:1060m23.6/2006-04-16 16:1070m23.5WNW2006-04-16 16:105#10m16.9NE2091、06-04-11 10:4025m18.7/2006-04-11 10:4040m21.3NE2006-04-11 16:006#10m17.6WNW2006-03-26 15:0025m19.3/2006-03-26 15:0040m20.5W2006-03-26 15:00XX气象站19732004年最大风速为24.0m/s,风向为W,发生于1978年4月15日。选取19732004年31年的最大风速资料推算50年一遇最大风速。经计算,风机轮毂高度65m、68m、91.5m处五十年一遇最大风速分别为31.4m/s、31.6m/s、32.5m/s。(2)湍流强度各塔湍流强度值见表2-35。根92、据1#塔2005年9月1日2006年8月31日实测数据,60m高14.5m/s15.4m/s风速区间内湍流强度为0.14,70m高14.5m/s15.4m/s风速区间内湍流强度为0.13。根据5#塔2006年3月19日2006年8月31日实测数据,40m高14.5m/s15.4m/s风速区间内湍流强度为0.17。根据6#塔2006年3月20日2006年8月31日实测数据,40m高14.5m/s15.4m/s风速区间内湍流强度为0.18。1#塔40m高与5#、6#塔测风同期14.5m/s15.4m/s风速区间内湍流强度为0.15。5#、6#塔较1#塔偏大,待测风满一年后需对两塔湍流强度进行进一步93、核算。表2-35 湍流强度塔号高度15m/s湍流度1#10m0.1525m0.1440m0.1460m0.1470m0.135#10m0.1725m0.1640m0.176#10m0.1925m0.1840m0.183.IEC等级综上,本工程现阶段按IEC61400-1标准A等级考虑。2.4 风电场风能资源初步评价结论通过对风电场测风数据的分析处理,采用XX气象站长系列资料评价该实测年风资源数据的代表性,并推算代表年各风能要素。XX风电场风能资源初步评价结论及建议如下:(1)本次XX风电场按IEC61400-1标准A等级考虑。(2)根据风电场实测数据计算得到拟选风场内空气密度值为1.04kg/94、m3。(3)风电场代表年1#塔、5#塔及6#塔所代表区域68m高年平均风速分别为6.86m/s、5.93m/s和6.80m/s,相应的风功率密度分别为288.2W/m2、199.6W/m2和269.3W/m2,风功率密度等级接近3级。(4)拟选风场内风速、风功率密度为春季较大,夏季较小;11:0023:00较大,00:0010:00较小。(5)风电场代表年1#塔、5#塔及6#塔所代表区域68m高2.8m/s23m/s有效风速小时数分别为8097h、7833h和8203h,占全年小时数的比值分别为92.4%、89.4%和93.6%。大多数情况下,风速处于可利用范围内。(6)拟选场区内1#塔、5#95、塔及6#塔所代表区域主导风向及风能密度最大方向均为W。拟选场区内7月9月风能最大方向为NE和S、SSE,其他大多数月份风能最大方向为W。2.5 风电场风能资源初步评价建议建议下一阶段继续收集现有测风塔的测风数据,对拟选场区内所具有的风力资源进行更充分的了解,并在施工图阶段进行校核。同时,如业主方在施工图阶段考虑选用其他更高的轮毂高度,可在场区内补立100m测风塔以了解更高高度处的风资源情况。第3章 工程地质3.1 工程概况XX风电场位于山西省朔州市北端的XX县境内西北部xx乡至xx一带,总长约7km,呈带状分布。工程单机容量为1250kN,轮毂高度为68m,风机自重为210t,埋深3.6m左右96、,预计基底压力为250kPa或最大竖向力为2000kN。变电站区建筑物最高三层,采用条基或筏基,基底压力为50kPa,基础埋深为2m。3.2 地形地貌风电场区为土石山区,地形较平缓,沟谷较发育,拟布置风纪的丘顶或山梁高为2060m。场地西南部发育3条东西向冲沟,东北部发育1条南北向冲沟,宽70100m,深约815m。拟建风机处地面标高为15221647m。变电站位于四台沟东北路东的一块台地上,场地地形平缓,北高南低,地面标高介于16291635m间。3.3 地基岩土层的工程特性地基岩土层及分布特性在30m勘探深度内上部为第四系粉土,下部为第三系上新统(N2)粉质粘土层和玄武岩。根据岩土层或因时97、代和分布特征及基岩风化程度,将场区分为南、北两区进行分层描述。南区:S14S32风机以南,岩土层分为四层;北区:S13S38风机以北,岩土层分为三层。各区和变电站岩性特征及空间分布见表3-1。表3-1 地层岩性主要特征一览表场地岩土名称地层描述密度及状态层厚(m)层底标高(m)备注南区粉土褐黄色,稍湿,干强度低,偶见钙质网纹及锈黄色条纹,局部相变粉质粘土。稍密5.57.31514.501590.10粉质粘土棕红、褐红色,切石光滑,见铁锰质氧化物。硬塑2.1131512.901595.00强风化玄武岩灰黑色,气孔状结构,碎块构造,岩块构造0.24.51510.001549.80中等风化玄武岩灰黑98、色,气孔状结构,碎块构造,岩块构造1.54.1北区粉土褐黄色,稍密,稍湿,干强度低,土质均匀,偶见钙质网纹及锈黄色条纹,局部相变粉质粘土。稍密0.912.61607.401663.10强风化玄武岩灰黑色,气孔状结构,碎块构造,岩块构造,岩块长度为25cm,大者为10cm。0.56.01606.401661.30最厚达22.1m中等风化玄武岩灰黑色,气孔状结构,碎块构造,岩块构造,岩块长度为510cm1.74.61599.701656.90变电站粉土褐黄色,稍密,稍湿,干强度低,土质均匀,偶见钙质网纹及锈黄色条纹,局部相变粉质粘土。稍密2.04.81624.201632.00强风化玄武岩灰黑色,99、气孔状结构,碎块构造,岩块构造,岩块长度为25cm,大者为10cm。0.56.01623.701629.40中等风化玄武岩灰黑色,气孔状结构,碎块构造,岩块构造,岩块长度为510cm2.09.7地基土的物理力学特性根据地基土室内试验物理力学性质指标,现场原位测试结果,按工程分区分层进行数理统计,详见表3-2。表3-2 物理力学指标统计表分区指标地层含水率%湿密度g/cm3干密度g/cm3饱和度%孔隙比塑性指数液性指数压缩模量MPa湿陷系数凝聚力kPa摩擦角北区粉土16.741.711.4754.510.869.617.60.0330.521.43南区粉土14.921.731.50520.030100、.818.57.970.0329.3522.66粉质粘土21.671.891.56800.7513.170.167.730.0252.0120.12变电站粉土13.531.771.5651.050.759.246.180.0432.824.33.4 地下水本次勘测深度范围内均未见地下水,据已有资料,地下水位为35m左右。3.5 场地不良地质作用和场地稳定性场地不良地址作用风电场及附近断裂不发育,在区域构造上属相对稳定地区,除冲沟发育外,未发现影响场址稳定的滑坡、崩塌、泥石流等不良地质作用。场地土湿陷性评价根据探井土样试验结果,场地第层粉土湿陷系数为0.0150.082,湿陷程度轻微强烈,湿陷起101、伏压力为20197kPa。经总湿陷量和自重湿陷量计算,并根据湿陷性黄土地区建筑规范(GB50025-2004)判定。风电场38#风机处为级自重湿陷性场地,其余场地为级非自重湿陷性场地。3.6 场地及地基的地震效应地震动参数根据相关国家标准,工程场地工程设计基本地震加速度为0.15g,相应抗震设防烈度为7度。场地土类型和场地类别根据波速测试结果和建筑抗震设计规范(GB50011-2001),风电场地土为中软土中硬土,建筑场地类别为类。3.7 土壤电阻率评价根据实测结果,风电场土壤电阻率为111378m,浅层较低,随深度增加电阻率有所增加。3.8 地基基础方案分析各岩土层承载力特征值等指标可见表3102、-3。表3-3 各岩土层承载力特征值一览表场地岩土名称承载力特征值(fak)kPa压缩模量ES1-2MPa弹性模量E103MPa南区粉土1107.97粉质粘土2207.73强风化玄武岩450中等风化玄武岩180026.31北区粉土1107.60强风化玄武岩450中等风化玄武岩180023.07变电站粉土1106.18粉质粘土220强风化玄武岩450中等风化玄武岩180026.99南区风机地基持力层以粉土为主,不能满足天然地基要求,建议以强风化中风化玄武岩为持力层,采用人工挖孔灌注桩。北区风机场地可以强风化中风化玄武岩为持力层,采用天然地基(粉土层厚度较小)。变电站区建筑物持力层为粉土,由于呈湿103、陷性,建议采用换填法或挤密灰土桩法进行处理。3.9 结论与建议拟建场地位于山西高原北部的丘陵地区,场地内断裂不发育,未发现不良地质作用,场地稳定性好,适宜建设。根据已有资料,南区风机不能采用天然地基,建议以强风化中风化玄武岩为持力层采用人工挖孔灌注桩,北区风化玄武岩埋深较浅,可考虑采用天然地基。变电站区粉土较厚,呈湿陷性,建议采用换填法或挤密灰土桩法进行处理。工程场地设计基本地震加速度为0.15g,抗震设防烈度为7度,设计地震分组为第一组。拟建场地类别为类。场地内粉土呈湿陷性,38#风机处为级自重湿陷性场地,其余场地为级非自重湿陷性场地。工程场地土的标准冻结深度为1.69m。工程场地内地下水位104、埋藏较深,对基础和施工无影响。3.10附图所附“区域地质构造图”及“工程地质剖面图”均引用自山西XXXX风电场岩土工程勘察报告书。区域地质构造图第4章 项目任务与规模4.1 项目建设的必要性项目的建设符合国家产业政策开发利用可再生能源是国家能源发展战略的重要组成部分,中华人民共和国电力法规定:“国家鼓励和支持利用可再生能源和清洁能源发电。”原国家经贸委在关于进一步促进风力发电发展的若干意见中提出,“各级电力行政主管部门和电力企业要从加强环境保护、调整电力工业结构和推进技术进步的高度,充分认识发展风力发电的重要性,积极促进风力发电事业的发展”。国家发改委提出了到2020年全国建设风电3000万k105、W 的发展目标,并在(2005)2517号文件中将并网型的风力发电列为可再生能源产业发展指导目录,本项目利用当地比较丰富的风能资源建设风电场,符合国家产业政策。优化能源和电力结构风力发电是目前新能源开发技术最为成熟、最具有大规模开发和商业化发展前景的发电方式。近年来,世界风电装机以年均30%以上的速度快速增长,风电技术日趋成熟,单机容量不断增加,发电成本逐步降低,已成为公认的战略替代能源之一,是实现能源可持续发展的重要举措。当地过去一直以燃煤发电为主,供求关系日趋紧张,发电成本逐年提高,环境压力不断增大。本项目充分利用当地较丰富的风能资源建设风电场,所发出的绿色无污染电力,对于改善当地电力系统106、的能源结构,实现电力供应的多元化,提高电网中可再生能源发电的比例,优化电源结构,为社会和经济的可持续发展提供保证。 具有节能、环保效益节约煤炭、石油等不可再生的自然资源,改善大气环境质量,有利于构建节约型、和谐社会。目前,山西朔州地区电网基本属于火电电网,发电厂多为燃煤机组,电源结构较单一。该项目本期工程装机容量为41.25MW ,建成后每年可为电网提供清洁能源约6950万kWh,相当于年节约标煤约2.12万t,减少温室效应气体和其他有害气体的排放,具有较好的节能和环保效益,有利于促进节约型、和谐社会的建设。此外,风力发电场建成后,将成为该地区一道独特的景观,可开发为一个新的旅游景点,带来可观107、的经济效益。因此,本工程的建设是完全必要的。4.2 项目任务与规模“十五”期间,山西朔州XX县的国民经济得到了持续、快速的发展,取得了明显成效。全县的国内生产总值由2001年的3.499亿增加到2005年的6.49亿,年平均增长17。全县的财政收入由2001年的1830万增加到2005年的8225万,年平均增长45.1。2005年社会商品零售总额38295万元,比上年增长7.2。新型煤电能源基地建设和农副产品加工业进展顺利,工业经济运行质量和效益显著提高,圆满地完成了“十五”计划确定的各项目标任务。随着经济的快速发展,全县的电力需求快速增长,2004年,全县的用电量达到4019.37万kWh,108、较上年度增长31.0%;最大负荷达到12000kW,为供电史上的最大值。根据当地负荷的增长情况和政府在“十一五”期间产业结构的调整规划,进行了XX县电力市场需求的综合预测,由计算得出的最大负荷预测结果见下表:表4-1 最大负荷预测结果表年 度200520062007200820092010供电量(万kWh)6430.298514.8810759.313710.917993.622701.8最大负荷利用小时数500050005000550055005500最大负荷(万kW)1.291.702.152.493.274.13随着朔州XX县国民经济的快速发展,对于电力工业的发展提出了更高的要求。本项目109、建成后可满足所在地区的能源需求,同时可开发为旅游景点带来经济效益。根据初步规划的地域面积以及当地风力资源情况,该项目本期建设规模为41.25MW,风电可供应当地负荷,也可通过XX左云线和左云高山线外送至朔州电网。初步计算表明,本项目和朔州电网内败虎堡风电项目的一期工程建成后(合计为75MW),风电装机仅占朔州地区电网总装机容量的2.1%,不会对电网的安全运行产生影响。第5章 风力机组选型和布置5.1 风电机组选型通过XX风电场风资源分析结果,该地区风资源参数见表5-1。表5-1 山西XX风电场IEC级别参数表轮毂高度(m)50年最大风速(m/s)湍流强度(%)(15m/s)6531.41468110、31.61491.532.5/根据表5-1中参数判断该风电场IEC等级为A类,适宜选择IEC等级在A类及以上风电机组。拟选场区内有多条公路通过,场内地势起伏不大,其地质及地理条件基本满足大件设备运输安装的要求。结合本风电场的风况特征及当前风电机组的制造水平、技术成熟程度、目前供货能力及风电场项目对机组国产化率的要求,本期风电场选用WTG750、WTG1250及WTG1500三种机型做方案比选。各风电机组具体参数见表5-2。标准状态下各机组功率曲线见图5-1。图5-1 标准状态下各机组功率曲线图项 目WTG750WTG1250WTG1500叶 轮叶轮直径(m)5062/6477扫风面积(m2)1111、96332174657转速(rpm)13.2/24.511.020.4功率调节方式定浆距变浆切入风速(m/s)3.52.5/2.83.5额定风速(m/s)1512.5/12.314切出风速(m/s)2525/2325安全极大风速55.3(5秒平均值)55安全最大风速(m/s)50发 电 机型式单绕组异步双馈6极异步双馈异步单机容量(kW)75012501500电压(V)690690690频率(Hz)505050同步转速(rpm)15201000功率因数0.98cos=0.97滞后-10.9越前0.95可调齿轮箱变速比1:701:52.91:90运行环境温度()轮毂高度(m)6065/68/91112、.561.4/64.7/80重量叶片15.526.733机舱225051塔架6291/93/12681/140安 全 等 级IEC AGL TK/DIBT IEC 表5-2 各机组技术参数表表6-2中三种机组均采用水平轴、三叶片、异步发电机并网的总体设计方案,机组自动偏航系统能够根据风向标所提供的信号自动确定风力发电机组的方向。其中WTG750机组为恒速定桨距失速型风力发电机,其控制系统由就地控制和远方控制两部分组成,就地控制设计有软并网装置和无功补偿装置。软并网装置可将电流限定在额定值的1.5倍之内。无功补偿装置可保证功率因数在额定功率点达到0.99。该机组各重要零部件在国内均有生产基地,国113、产化率较高。WTG1500为近年来开发的并且迅速在国内外投入运行的双馈感应型风力发电机组,这种风力发电机的转子采用了交流励磁,可以通过调节励磁电流的频率、幅值等参数调节发电机的有功和无功出力,其功率因数COS可以在0.95至-0.95之间调整,可以根据电网的需要发出或者吸收无功功率,以改善当地电网的电压质量。由于可以随着风速的变化而能够变速运行,使机组始终接近于最佳运行工况,捕获更多的风能,从而提高了风力发电机组的发电能力。WTG1250机组能在风轮变速下运行,在低风速时有效发电,在高风速时不使风机和部件超载。双馈异步发电机和先进的IGBT逆变器的组合将电网电压、频率与发电机的转速隔离,从而使114、风机能与任何电网连接。该机组具有高效利用风能、噪声小、电网兼容性好、经久耐用、外型美观等特点。当风场风速大于18m/s时,该机组通过降低发电效率的方式对机组本身实施保护措施。5.2 理论发电量的计算根据预可研审查结果及业主要求,山西XX风电场装机容量定为41.25MW。以充分利用风电场土地和减小风电机组间相互影响为原则,对各机型方案进行初步布置,并参考表5-2中各机组轮毂高度的技术参数,计算各机组相近轮毂高度在标况下的理论发电量,见表5-3。各机组布置方案见图5-2图5-4。表5-3 各机组理论发电量对比表机型装机台数轮毂高度 (m)年理论发电量 (GWh)尾流 (%)平均满负荷运行小时数 (115、h)WTG750556094.67.992111WTG12503365103.2095.312370WTG15002765114.0216.062645从表中数据可见,WTG750机组因IEC等级与本风电场匹配性最差,从而导致发电效率最低; WTG1500机组因其加长的叶片增加了扫风面积,且较适合低风速频率较高的风况特征,而本风电场在60m70m高时,4m/s8m/s风速出现频率较高,因此该机组能较好的利用本风电场的风资源,但鉴于WTG1500机组的运输安装略有困难,结合目前业主公司为选定机组所做的前期工作,本阶段重点分析WTG1250机组的经济效益。图5-2 WTG750机组布置图图5-3 116、WTG1250机组布置图图5-4 WTG1500机组布置图5.3 风力发电机组选址 场址概述根据中勘冶金勘察设计研究院有限责任公司北京岩土工程处(以下简称中勘院)对本期拟选场址的勘察结果可见:本期场址位于山西与内蒙交界处长约4.5km的古长城旧址的东南侧台地上,风电场随长城走向呈东北西南走向,地势北高南低,场址内农田居多,在场址西南部分布少量树林,结合风场内6座测风塔的实测资料,本期风机多位于古长城与四台沟二十一村十五沟村之间的台地上。 风电机组布置原则本期场址西北有古长城为界,东南有四台沟、二十一村和十五沟村等村庄分布,场址内高压线路纵横交错,因此,布置风电机组时应考虑距古长城、高压线路的安117、全距离;根据环评要求,风电机组与十五沟村的最小距离为300m,与四台沟与二十一村距离均大于等于500m;并尽量避免占用农田及砍伐林木。 风电机组布置方案结合场址地形对风场内6座测风塔的测风数据分析,最终以1#塔、5#塔及6#塔为代表塔模拟本风电场的风资源分布情况,如图5-5所示。图5-5 风能分布图本风电场内盛行西风,结合拟选场址地形特点及厂家技术参数,风电机组主要沿古长城东南侧布置,机组间距在300m左右,在中勘院勘测的1:2000的地形图基础上,共布置WTG1250机组38台,其中有5台做为备选方案,初步方案见图5-6。通过现场对38个机位点的周围环境、施工条件等的详细勘察以及对各点发电量118、的评估,确定了最终的33台机位,如图5-7所示。图5-6图5-75.4 风电场轮毂高度的选择从表5-2可见WTG1250机组共有三种轮毂安装高度,轮毂高度的不同发电量及经济收益也会有所不同,因此,轮毂高度的选择至关重要。不同轮毂高度的发电量见表5-4。表5-4 WTG1250机组不同轮毂高度机组度电成本比较表轮毂高度(m)年净发电量(GWh)尾流(%)机组投资(万元)塔筒投资(万元)机组度电成本(元/kwh)6595.2035.982640036040.1656899.5995.8536830.15991.5105.7935.6949900.156注:按19年运营期计算由表中机组度电成本可见,119、随轮毂高度的增加风场的发电量及塔筒费用均有不同程度的增加,但机组度电成本呈下降趋势,从本期场址的风资源分布状况分析,选择较高的轮毂安装高度可以减少风场南部因地势较低,风资源较差对整个工程的不利影响,但本阶段暂无91.5m高度处的实测资料,为尽量减少投资方在运营期的风险,本阶段推荐68m做为WTG1250的轮毂高度。5.5 风电场年上网电量计算 能量损失估算山西XX风电场各种影响因素分析如下:(1)空气密度修正经计算风场空气密度为=1.04kg/m3,采用WTG1250机型在此空气密度下的功率曲线计算本风电场年上网发电量的方法进行空气密度修正。(2)尾流折减经计算,本风电场平均尾流为5.99%,120、故本阶段尾流影响折减系数取94%。(3)风机利用率WTG1250机组厂家可提供96%的风机可利用率保证,但考虑到运营期内的运行情况,本阶段风机利用率暂取95%。(4)风机功率曲线保证率本风电场功率曲线偏差系数暂为95%。(5)风沙及叶片污染的影响本风电场风沙及叶片污染造成的电能损耗按2%计。(6)低温折减系数该地区冬季温度情况如下:气象站没有-30以下的小时数记录,一般规律为夜间2时以后到早晨7时均在-20以下,-25左右,寒潮天气可达-30以下。近15年冬季温度见表5-5。 表5-5 XX气象站冬季月平均及最低温度统计表 单位:年份1月2月12月平均最低平均最低平均最低1991-13.3 -121、29.9 -11.1 -28.5 -11.6 -29.5 1992-15.0 -29.7 -11.5 -27.8 -10.1 -24.7 1993-18.8 -34.9 -8.1 -27.6 -13.9 -30.9 1994-11.9 -31.5 -9.2 -25.8 -12.0 -30.1 1995-15.0 -28.7 -9.6 -26.2 -11.8 -25.9 1996-14.7 -28.9 -12.9 -28.9 -9.3 -26.1 1997-15.1 -34.3 -9.1 -25.2 -10.1 -23.1 1998-14.8 -35.3 -6.4 -31.0 -9.4 -24.122、4 1999-12.3 -28.3 -8.9 -23.6 -11.0 -26.6 2000-17.1 -37.3 -11.9 -33.7 -9.6 -24.3 2001-13.1 -30.5 -8.0 -30.5 -15.1 -30.4 2002-9.9 -23.3 -5.7 -20.8 -12.6 -35.5 2003-15.9 -33.9 -7.7 -24.8 -11.8 -24.0 2004-14.7 -32.9 -6.8 -25.5 -9.1 -32.5 2005-16.7 -33.9 -13.8 -33.2 -13.8 -26.3 2006-11.8-27.7-9.3-31.6平均值123、-14.4-31.3 -9.4 -27.8 -11.4 -27.6 从上表中可以看出,-30以下的情况时有发生,故低温影响系数暂取为4%。(7)控制及湍流强度的影响本风电场控制和湍流强度折减系数取5%。(8)风电场能量损耗根据初步拟定的风电场电气设备的型号和电气布置方案,进行估算,该风电场电能损耗约为3%。(9)偏航调整的影响本风偏航调整影响折减系数取1%。综上所述,本风电场能量损失为27%。 年上网电量测算经过上述折减后,本风电场年上网电量见表5-6,WTG1250机组单年上网电量见表5-7。表5-6 山西XX风电场年上网电量成果表机型安装台数装机容量(MW)轮毂高度(m)平均年净发电量(G124、Wh)尾流 (%)年单机等效满负荷运行小时数(h)WTG12503341.25682.7005.991685表5-7 WTG1250机组发电量及尾流影响计算表风机编号坐标海拔高程(m)年理论发电量(GWh)尾流(%)年平均满负荷运行小时数(h)容量系数XY1#44617653762032016393.1453.4418950.2162#44615003762017816382.9864.3817820.2033#44617033761925916383.0632.5818620.2134#44614043761916516503.1297.9717970.2055#44613283761896125、316593.214.5119130.2186#44611173761873316643.5195.420770.2377#44608933761870116543.3954.5120230.2318#44606493761858816503.2625.8619160.2199#44605163761831816312.8588.5216310.18610#44604703761798516362.95510.2516550.18911#44605223761764116473.3377.6919220.21912#44604563761734816393.2337.0518760.21413126、#44603473761706916223.0596.5217850.20414#44602003761683416063.0017.1217400.19915#44600943761657715943.1253.3918840.21516#44597333761588715612.6953.1316290.18617#44594773761577215672.7244.0516310.18618#44592343761601315662.4887.3514380.16419#44589843761576015602.5368.7114450.16520#4458865376155061554127、2.5695.3015180.17321#44586613761525015422.5925.8815230.17422#44585043761488115262.7992.1917090.19523#44586273761621215742.55110.2814280.16324#44585443761594115692.5868.9814690.16826#44575253761513715352.7472.5116710.19127#44574703761577215452.4925.6314670.16728#44572623761551015382.5924.4015460.1772128、9#44569673761522015202.6861.6316490.18831#44601783761792816282.9518.8416790.19232#44600113761718916122.9648.8516860.19234#44582273761599515572.4699.2913980.16035#44581703761563815432.5256.0514800.16937#44578323761568415442.5085.4514800.169平 均2.8715.9916850.192注:1.轮毂安装高度68m,X、Y为1954年北京坐标。从表5-7单机发电量来看129、,1#测风塔周围机组发电量较高,6#测风塔附近机组发电量其次,5#测风塔周围(即本风电场南部)机组发电量最低,符合本风场风资源分布状况。XX风电场年等效满负荷上网小时平均为1685小时,年上网发电量为6949.9万kWh,平均容量系数为0.192。5.6 存在的问题及建议从风机分布情况来看,本风电场1/2的机组分布在本风电场南部,因为该区域是本期场址内风资源最为贫乏的地区,因此,较大程度上影响了本风电场的整体发电效益,结合厂家的供货方案,建议业主方将北部台地上机组做为首批建设,同时在南部代表性区域补立100m测风塔,以观测91.5m风速及风向情况,随后再对南部机组的轮毂高度做详细的经济分析,以130、便为业主方权衡本风电场装机容量与经济效益提供更多的参考资料。根据山西XX风电场工程岩土工程勘察报告各风机钻孔的勘探资料,37#机位已勘探的30m深钻孔,作为持力层的第层的粉质粘土只有13m深,不能满足要求,建议下一阶段进行补充勘探,以便确定37#风机的最终位置,本阶段暂按表5-7中所列位置进行设计。截止至本报告收口时尚未得到风机厂家根据IEC标准提供的相关资料,并且该机型尚未通过低温认证。但考虑到厂家已与业主方签订定货合同,同时向业主方承诺风电场开工时所提供风机能够满足本风电场的要求,故本次采用该种机型。业主方应要求风机厂家尽快根据IEC标准提供相关资料,并获得低温认证,提供满足本风电场各项要131、求的风机。第6章 电 气6.1 电气一次接入系统方案朔州地区电网位于山西电网的西北部,网内现有神一、神二等五座火力发电厂,总装机容量达3518MW。朔州地区电网现有220kV变电站3座,5台主变总容量为630MVA;现有110kV变电站20座,其中公用变电站14座,24台主变总容量为700.5MV。现有9条220kV线路,全长282km;现有35条110kV线路,全长395.5km。XX县电网位于山西朔州电网的西北部,该县级电网现有一座110kVXX变电站,变电站的容量为116MVA,通过一回23.81km的110kV线路(导线为LGJ150)接至大同电网的左云110kV变电站,左云变电站(容132、量为120131.5MVA)再经过17.2km的110kV线路(导线为LGJ185)接至大同电网的高山220kV变电站(容量为2120MVA)。此外,左云变电站还要经过另一回110kV线路经东周窑变接入高山变电站。XX县电网为由左云110kV变电站供电的单电源辐射状电网,电网结构单一、薄弱,难以完全保证用户的安全、可靠供电。XX风电场与XX变电站的直线距离大约为35km左右,至高山220kV变电站大约75km左右。XX变电站容量为116MVA,预计最大负荷可达12MW。由于负荷较小,风电场所发出的电力不能在本地大部分消纳,需要外送功率。XX风电场位于朔州电网的末端,接入的变电站为终端负荷站,由133、于风力发电的随机性、间歇性特点,为了风电场的正常运行和供电电压的质量,要求风电场与电力系统的联络线不仅要满足输送容量的要求,而且要求风电场与电力系统的连接点的短路容量具有一定的水平。根据山西电力科学研究院完成的“山西XXXX风力发电场接入系统评估”报告,本项目建议经一回110kV(LGJ185)线路接入XX变电站的110kV母线。但“关于XXXX等四个风电项目接入系统意向的批复”中提出“新荣区小窑山和XX县XX2个风电场,应考虑在当地220千伏电网形成后再行开发建设。”因现阶段接入系统设计尚未完成,故本阶段暂仍按“山西XXXX风力发电场接入系统评估”报告中所提出的方案进行考虑。风电场最终的接入134、系统方案将根据经过审批的“风电场接入系统设计”方案来决定。XX风电场接入电力系统地理位置接线图见图F734K-A01-D-01。电气主接线本期风电场共建1250kW双馈感应发电机33台,装机容量41.25MW。1 风电场集电线路方案风力发电机采用一机一变的电气接线方式,将机端电压升至35kV,然后将多台发变组的35kV侧通过一回35kV的集电线路接至风电场变电站35kV母线;每回集电线路接风力发电机1617台,共2回集电线路。集电线路采用架空导线。2 升压变电站主接线方式新建风电场110kV变电站规划采用单母线接线方式,以1回110kV线路与系统联网。本期只建一台主变压器和一回110kV出线,135、按变压器线路单元接线运行,并留有扩建第二台主变的场地,主变压器额定容量50MVA,满足41.25MW送出容量的要求。站内35kV配电装置也采用单母线接线,并留有扩建另一段母线的余地。3 变电站所用电变电站内设两台所用变压器为全所提供所用电源,一台所用变由所内35kV母线供电,另一台由变电站外10kV线路就近引接。正常时全站电源由35kV母线提供,事故或风机停运时,由站外提供电源。新建风电场变电站35kV侧应设电容补偿装置,补偿机组变和主变消耗的无功功率,补偿容量约8000kvar,具体容量待接入系统设计确定。电气主接线图见F734KA01D02。 主要电气设备选择1 短路电流计算按系统提供11136、0kV短路电流1.497kA,并计及风机提供短路电流,110kV电压母线短路电流2.1kA 。35kV电压母线短路电流为5.36kA。根据短路计算结果,并考虑远景发展,本工程110kV短路电流水平按照31.5kA设计;35kV短路电流水平按照25kA设计。2 主要电气设备选择:(1)主变压器选用双绕组有载调压变压器型号:SFZ1050000/110kV,额定容量50000kVA,短路阻抗Ud10.5电压比:1218x1.25%/35,接线组别 Yn d11(2) 110kV设备断路器:选用六氟化硫断路器,开断电流31.5kA,额定电流1250A。隔离开关:选用GW4110型隔离开关,额定电流1137、250A,动稳定电流80kA。氧化锌避雷器:Y10W100/260 型(3)35kV高压开关柜内配真空断路器,额定电流1250A,开断电流25kA。过电压保护及接地1 升压变电站的过电压保护和接地屋外配电装置污秽等级按III级考虑,配电装置外绝缘泄漏比距2.5cm/kV (以设备最高运行电压为基准);所有电气设备的绝缘均按照国家标准选择确定。 变电站采用110kV架构避雷针和独立避雷针联合作为配电装置防直击雷过电压保护,采用母线上装设氧化锌避雷器作为防雷电侵入波过电压及操作过电压保护,因主变压器距离110kV母线较近,主变引线上可不装设避雷器。35kV配电室及控制楼采用在屋顶安装避雷带作为防直138、击雷保护。变电站的接地以水平接地体为主,垂直接地体为辅,形成复合接地网。2 风电场内电气设备的过电压保护和接地风力机组设有防直击雷保护,机塔采用可靠的等电位连接并接地,达到防雷保护的目的。 35kV变压器布置在机塔附近,在机塔直击雷保护范围之内,无需另设防直击雷保护。考虑高、低压共用一套接地装置,接地网电阻以满足风机厂家要求为准,且不应大于4欧。35kV机组变压器前装设氧化锌避雷器,防止雷电侵入波过电压。 全所照明本所照明分为正常照明和事故照明,正常照明电源取自所用电交流电源,事故照明电源取自直流电源屏。配电楼内,在控制室采用阻燃栅格灯作为正常照明。其他房间采用白炽灯和荧光灯,屋外道路及配电装139、置区采用高压钠灯照明。在控制室、配电室及主要通道处设置事故照明,事故照明采用白炽灯,所内设事故照明切换屏,正常时交流供电,事故时直流供电。 电气设备布置1.风电场电气设备布置及变电站站址选择 根据风机排布图,变电站位于风力发电场中部,风电场集电线路短,电能损耗小,风机电能输送方便。2.升压变电站电气设备布置 110kV配电装置及主变压器设计采用屋外布置型式,110kV布置在变电站南侧, 35kV屋内配电装置与控制室、所用电室布置在一个配电楼内,位于变电站北侧,主变压器布置在110kV配电装置与35kV屋内配电装置之间,户外布置。补偿电容器布置在35kV配电室西侧。110kV配电装置采用单母线接140、线,电气设备布置按软导线普通中型布置方式,每个间隔宽度8m,母线架构高7.3m,引线架构高10m。本期只建一回进线、一回出线及一组PT间隔。35kV配电装置采用户内成套开关柜,单列布置。35kV主变引线采用架空软导线引接,35kV集电线路采用架空敷设。电气总平面图见F734KA01D03。 电缆敷设及电缆防火本所主控制室设活动地板,35kV配电室、所用电室及屋外配电装置设电缆沟,其余均采用电缆穿管或直埋敷设。电缆构筑物中电缆引至电气柜、盘或控制屏、台的开孔部位,电缆贯穿墙、楼板的孔洞处,均应实施阻火封堵。电缆沟道分支处、进配电室、控制室入口处均应实施阻火封堵。电气一次主要电气设备清单设备名称单141、位数量设备型号及规格变电所部分风力发电机台33SEC1250变压器台1SPZ10-50000/110 1218x1.25%/35kV断路器台1LW-110 1600A 31.5kA隔离开关组3GW4-110 1250A电流互感器台3LCWB6-110 300600/5电压互感器台3TYD-110/3-0.01避雷器台3Y10W5-100/260高压开关柜面7KYN-35干式变台1SCB10-500/35kV台1SCB10-500/10kV低压开关柜面6GCS-电容补偿装置套1TBB356500风电场部分变压器台33S10-1250/37kV 372x2.5%/0.69kV跌落保险组33避雷器组142、33Y5W-41/1306.2 电气二次本期工程采用机、电一体化集中控制方式,在控制楼设控制室实现对机电设备的遥测、遥控、遥信。6.2.1 110kV升压变电站电气二次系统110kV升压变电站配置计算机监控系统,并具有远动功能,根据调度运行的要求,本变电站端采集到的各种实时数据和信息,经处理后可传送至上级调度中心,实现少人、无人值班。计算机监控范围有:110kV线路、主变、35kV集电线路和直流系统。变电站内主要电气设备采用微机保护,以满足信息上送。元件保护按照继电保护和安全自动装置技术规程(GB142851-93)配置。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,35kV集电143、线路配有过流、速断保护,110kV并网联络线按接入系统设计和审批文件要求配置保护,风电机组保护由制造厂家完成配套供货,风机的0.69/35kV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。 风电场监控系统风电场计算机监控系统对风场发电机组进行监控,功能如下:(1)控制室采用微机监控,对各风力发电机进行监控和管理,在CRT上显示运行、故障类型、电能累加等参数。由计算机控制发电机与电网并列同期,控制采用键盘、CRT和打印机方式进行人机对话,运行人员可以操作键盘对风力发电机进行手动开、停机。风力发电机偏航系统可以控制机头向顺时针或逆时针方向旋转,控制器在线监视风力发电机的运行状态,144、使风力发电机组的制动系统维持在安全运行水平。(2)每台风力发电机组塔内设有现地监控柜,可同样实现控制室微机监控的内容。风力发电机按制造厂家规定设置的保护和检测装置有:温度升温保护、过负荷保护、电网故障保护、振动超限保护和传感器故障信号等。保护装置动作后跳发电机出口断路器,并发出信号。(3)风力发电机组的远程监控系统设有访问权限控制。多级的用户访问权限控制用于保证只有那些合适的人员才有权从远程操作风机。(4)项目公司总部可实现对风电场风电机组的遥信、遥测。详见F734K-A01-D-08监控系统配置图。 直流系统为了供电给控制、信号、综合自动化装置、继电保护和常明灯等的电源,设置220V直流系统145、。直流系统采用单母线分段接线,设一组阀控式铅酸免维护蓄电池,10小时放电容量200Ah,正常时以浮充电方式运行。设一组充电器,充电器采用高频开关电源,高频开关电源模块采用N+1的方式,作为充电和浮充电电源。直流成套设备布置于控制楼继电器室。 UPS不停电电源系统为保证风电场监控系统及远动设备电源的可靠性,本期设置一套交流不停电电源装置(UPS),容量为5kVA。火灾报警系统本工程设置一套区域火灾报警装置,在主控制室、继电保护室、35kV屋内配电装置室、 0.38kV所用电室等处设置火灾探测报警装置。电气二次设备及主要材料清单序号名称技术规格单位数量1110kV变电站微机监控系统套12远动主站柜146、面13主变测控保护柜面14公用测控屏面15直流馈线屏包括微机型直流系统绝缘监测仪,直流馈线接地监测元件,蓄电池巡检仪面16高频开关电源屏高频,冗余备用,60A/230V面17电池屏阀控密封铅酸蓄电池,200AH,每组103只 组屏面28UPS柜5kVA 备用时间2小时面19事故照明屏面110电度表屏面11135kV线路测控保护装置套31235kV所用变测控装置套11335kV电容器测控装置套114火灾报警系统套115110kV断路器端子箱个116110kV电压互感器端子箱个117主变端子箱个118控制电缆km519微机防误操作闭锁装置套16.3 集电线路部分XX风电场工程建设33台风力发电机,147、风机-机组变压器采用单元接线方式,每台风力发电机经一台1250kVA升压变压器将机端电压由0.69kV升至35kV。33台发电机分成两组,其中两组经2回35kV集电线路送至新建风电场110kV 变电站35 kV母线,每组接风力发电机16或17台。其中一回集电线路别汇集16台发电机电力,集电线路长约5.962km;另一回集电线路汇集17台发电机电力,集电线路长约9.338km;每个风机-机组变压器单元经高压熔断器接至35 kV集电线路。 风机出口电缆采用交联聚乙烯单芯电力电缆,变压器采用油浸三相变,35kV集电线路选用LGJ-240/30钢芯铝绞线。线路结构1、线路在系统中的作用线路的作用是将风148、电场各风机发出的电能汇集并输送到变电站,XX风电场建成后,对调整当地的能源结构、缓解能源紧张均有重要意义。2、气象条件的选定按照架空送电线路设计技术规程规定,本工程最大设计风速采用离地面10米高处15年一遇10分钟平均最大值21.4m/s。经现场调查,并参考已有线路的运行经验,本工程最大设计风速取25 m/s,其气象组合条件见表6-1。表6-1 气象组合条件 气象要素 气象条件温 度 ( )风 速 (m/s)冰 厚( mm )最 高 气 温4000最 低 气 温-3000覆 冰 情 况-51010最 大 风 速-5350大气过电压(有风)15100大气过电压(无风)1500内 部 过 电 压-149、5150安 装 情 况-15100年 平 均 气 温-500事 故 情 况-20100雷 电 日(日/年)153、路径方案(1) 路径方案拟定原则本设计按如下原则拟定线路路径方案:a.线路尽可能靠近风机(一般距离风机中心20m左右),以缩短风机出口至变压器低压电缆的长度,同时为方便变压器高压侧与集电线路的连接,靠近风机处线路至少选用一基耐张(转角)双杆。b.线路路径总长度尽可能短。c.本期工程两条集电线路等分连接所有风机,使两条线路上容量基本一致。d.为方便线路的运行管理,两条线路路径须清晰合理并易于区分。e.由于风电场以西风向为主,集电线路尽可能布置在风机的东南侧。f.由于集电线路不可避免地150、与风电场中已有的架空线路和公路交叉,设计中须依据现场地形合理选择交叉点以降低交叉跨越难度。(2)路径方案基于以上原则,本设计拟定了一个线路路径方案,方案详见“线路路径及支线T接示意图”(F734K-A01-D-09)。 (3)路径方案介绍线路路径方案的优点如下:a.比较美观。b.直线段较长,施工图设计中可以更多的布置单杆,进一步降低工程造价。c.尽量采用双回路设计进站,占用的线路走廊较小,方便后期扩建工程的线路进站,变电站周围也不会太杂乱,有利于整个风场的整洁。4、导线、地线的选型及其防振措施(1)导线截面的选择按线路设计规程规定,本工程导线的截面按经济电流密度选择,其最大弧垂不考虑由于电流、151、太阳辐射等引起的弧垂增大,导线按40的弧垂考虑对地和交叉跨越距离;当线路与标准轨距铁路、高速公路及一级公路交叉时,如交叉档距超过200m,最大弧垂按导线温度70计算。本工程采用单根铝截面为240mm2的钢芯铝绞线。截面为240 mm2的钢芯铝绞线有LGJ-240/30、 LGJ-240/40 和LGJ-240/55三种规格供选择,考虑到当地覆冰厚度及风速较大,参考过去选用线型的经验,本工程导线采用单根LGJ-240/30 钢芯铝绞线(GB1179-83技术标准),设计最大张力为26.4kN。(2)导线、地线的防振措施经计算,在上述年平均气温及最大使用应力条件下,导线、避雷线的运行应力均未超过强152、度极限的18%,故只在大于120m以上的档距中安装防振锤。5、绝缘子和绝缘配合35kV系统是中性点不接地或经消弧线圈接地的小电流接地系统,允许在一相接地情况下短时运行。本工程地处高原,绝缘水平应有所提高,但地处清洁区,基本无工业污染源,故选用普通瓷绝缘子XP-70,悬垂每串4片,耐张加(0值)1片,为5片。悬垂串的单位爬距为3.37cm/kV,有较高的防污能力。绝缘子应符合GB1001-86的技术条件。在各种气象状态下带电体与杆塔各部间的最小间隙不得小于表6-2中的数值,以确保安全运行。表6-2 带电体与杆塔各部件的最小间隙运行状态风速(m/s)间隙(cm)正常3012内部过电压1530外部过153、电压10456、防雷和接地本工程线路很短,加装避雷线并不明显增加投资,而且直接连风力发电机,为安全计,因此全线路加装避雷线,遂基杆塔接地。保护角小于30。本线路沿线无过多居民常住,属非居民密集区。为施工便利,接地装置采用放射形。接地带用10圆钢敷设,地面引上线用12圆钢热镀锌,接于混凝土杆或铁塔。接地带埋深不得浅于500mm。山坡接地槽应沿等高线布置,不允许顺山坡挖沟,防止形成冲沟。对地及跨越距离:导线在最大弛度时对地距离及对交叉物的最小距离应满足表6-4中的规定。表6-3 导线对地及交叉物距离表地区类别最小距离(m)备注人口密集地区7.0人口稀少地区6.0交通困难地区5.0铁路(至轨顶)7.154、5不准接头公路7.0一、二级公路不准接头架空通讯线3.0一、二级通讯线不准接头跨35kV及以下电力线3.035KV线路不准接头钻110kV以上电力线4.07、导线相位排列35kV升压站出线构架相位排列(面向线路)应当是左A、中B、右C。为此双回路并架垂直排列段的两回线相位应是上B、中A、下C。变成单回路水平(三角)排列是(面向线路)左A、中(上)B、右C。各风机联接时要核对,送电前必须按规定做定相试验。 杆塔结构本线路是在总结以往35kV送电线路设计、施工、运行经验,及吸取当前国内外送电线路设计的先进技术和方法的基础上,以架空送电线路杆塔结构设计技术规定(SDGJ94-90)和送电线路基础设计155、技术规定(SDGJ62-84)为依据来进行初步设计的。1、杆塔设计本工程所用的各类杆塔均是在35kV送电线路中多次使用,并经过了施工及运行考验且安全可靠的杆塔型式。本工程新建线路共15.3km,单回路为15.15km,双回路为0.15km;全线杆塔采用钢筋混凝土电杆和自立式铁塔。其中单回路直线杆采用钢筋混凝土电杆,双回路直线塔采用铁塔。 为方便运行和维护,本工程塔材及螺栓均要求经过热浸镀锌防腐处理。铁塔离地5m以下所有构件采用防盗螺栓,下横担以上所有构件采用防松螺栓。UT线夹采用防盗型。2、杆塔基础线路所经地形均为丘陵。钢筋混凝土电杆基础采用预制钢筋混凝土拉盘,主杆采用预制钢筋混凝土底盘;考虑156、到线路所处地区标准最大冻土深度达2.4m,底拉盘埋置深度为2.7m。自立式铁塔基础采用阶梯式刚性基础;基础埋深不小于2.7m。基础边坡不满足稳定要求时需砌块石挡土墙或护坡;受冲刷的塔位周围,需挖排水沟;位于鱼塘的塔位,需围建并填砂冲水密实。 通信保护1、概述本工程系中性点不直接接地三相对称的送电线路。2、计算原则及计算参数(1)本设计计算执行送电线路对电信线路危险影响设计规程(DL 5033-94),送电线路对电信线路干扰影响设计规程(DL/T 5063-1996),电信线路遭受强电线路危险影响的容许值(GB6830-86),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(61水电技157、程28)及铜芯聚烯烃绝缘铝塑综合护套市内通信电缆(YD/T 322-1996)。(2)电信线路路由及有关资料由电信部门提供,对一些相距较近的线路,进行现场核对。 3、工频电磁屏蔽系数(1)送电线路架空避雷线为两根钢绞线GJ-35。(2)电信电缆屏蔽系数, 根据以往工程采用数值或电信部门提供资料, 架空光缆屏蔽系数取1.0。 (3)送电线路和电信线路经过地区的环境屏蔽效应,由于沿途情况复杂,难于准确计算和进行实测,故本工程全线的环境综合屏蔽系数取值为1.0。4、对电信线路的电磁影响计算及保护措施 (1)干扰影响对于与本线路相邻的埋地、架空电信电缆, 由于影响甚微, 不需考虑。 (2)危险影响根据158、(GB6830-86)的规定,当电缆电信线路电磁感应纵电动势超过其容许值即电缆试验电压交流85%或直流60%时,则需采取防护措施,否则无需考虑。(3)结论本工程送电线路附近无重要通信线路,对于光缆可不予考虑,而电缆可在施工图设计时采取与其保持合理的隔距来防护危险影响,所以不需采取防护措施。III级电信线路待施工图设计阶段考虑。6.4 通信部分 工程概述XX风电场本期建设规模41.25MW,设计单机容量1250kW风力发电机共33台;由2条35kV集电线路(电缆)集电后接至新建的风电场变电站,升压至110kV后送出。该变电站既是风电场与当地电网的接入点又是风电场管理控制中心(主控楼)。本设计为风159、电场场内和站内通信部分,系统通信属于接入系统设计范围,由业主另行委托。 站内通信本工程站内通信包括变电站所内通信电缆敷设,交换系统(调度、行政)设计、通信监控设计、通信机房及接地设计。主要解决生产运行所必须的办公电话以及信息网的用户接入等问题。1、通信电缆敷设根据本工程建设规模,主控楼和综合楼内的各房间均根据岗位情况设置用于电话连接的语音端口和用于计算机连接的数据端口,该端口成对布置。在生产运行中,根据房间功能和岗位情况配置用户终端设备。关于通信槽道、埋管及信息点布置等在施工图阶段做详细设计。2、电话交换系统(行政)本工程列1台30门的小型行政程控电话交换机(带ADSL功能),安装在通信机房,160、以实现各岗位间生产办公电话系统的电话交换业务以及和互联网连接的功能。该交换机设置2个中继方向:一是采用二线模拟中继连接上级调度部门的行政交换机,构成本场电话业务对电力专网的接入并兼作调度备用;二是采用2M数字中继,NO.7信令连接公网,作为本场行政电话和非语音业务的通道。3、通信机房工艺及接地本工程通信机房按照无人值守设计,除通信机房外,不设置通信用值班室、办公室及其它通信用功能性房间。本期工程通信机房内安装的设备包括行政程控交换机、综合柜(综合布线)、通信电源屏、系统通信设备、配线设备等;蓄电池需设置单独通信蓄电池室。通信机房的建筑及电气工艺要求在施工图阶段设计。机房接地系统:通信机房铺设防161、静电活动地板,并在活动地板下设置闭合的环形均压带,均压带通过2条铜缆与场区接地网连接,接地电阻要求1。4、通信电源根据本期工程通信设施建设规模,本工程配置通信电源综合屏1套,容量为120A;通信用-48V/300Ah阀控式蓄电池2组。通信电源在满足场内通信负载需求的同时兼顾系统通信的容量需求。 场内通信场内通信包括风电场风力发电机至主控中心光缆传输的线路设计和光缆选型设计。本工程需建设33台风力发电机至主控中心的光缆线路,该光缆线路将根据风机分布情况和控制方式构成网络方式运行,以保证各风力发电机组在运行控制、维护管理及故障信息上传等方面的通信需求。1、光缆敷设路由根据一次系统提出的风电场场内3162、5kV线路方案,本工程沿风电场集电线路同期架设ADSS光缆,风机集电线路总长度约15.3km,光缆总长度暂按18.5km考虑,待本工程风电场风机布置方案最终确认后,在工程施工图阶段提供最终订货长度。光缆架设方案见附图F734K-A01-D-10。在光缆的光纤容量配置上,由于本段光缆是风力发电机至主控中心的重要信息走廊(光纤以太网),基于光纤以太网网络的设计原则要求以及网络在可靠性、生存性方面的综合考虑,光缆容量按8芯配置。本工程使用该光缆电路的2-4芯光纤。2、光纤类型选择本工程可供选择的光纤类型有两种。l 单模光纤:单模光纤纤芯直径为芯径一般为9或10m,工作波长1310、1550nm,模间163、色散小,适用于长距离通信。l 多模光纤:多模光纤纤芯直径为50或62.5m,工作波长为850、1300 nm,模间色散较大,使传输距离受限,一般为2km。根据本工程风电场风机布置的推荐方案,不宜采用多模光纤,且多模光纤由于市场用量小造成其价格较单模光纤略高,因此,本工程设计推荐采用单模光纤。注:在风力发电机订货时需与厂家协商,每台风机的状态监控网络交换机需统一配置单模光口收发器及光配线模块(该状态监控网络交换机由风力发电机设备厂家随风机配套提供)。通信部分主要设备及材料清单序号设备名称规格技术参数单位数量备 注1行政程控交换机30门带ADSL用户接口及功能台12综合楼综合布线网络交换机、综合柜164、线缆、配线模块套13通信电源综合屏带交、直流配电、(N+1)方式,-48V/120A套14蓄电池组-48V/300AH,单体2V组25辅助设备及材料电源电缆、接地、安装材料等套16光缆单模ADSS/8芯km18.5控制中心33台风机7引入光缆单模/8芯/终端接头盒2个km3注:上表内容不含接入系统通信设备部分。第7章 工程消防7.1 工程概况和消防总体设计工程概况XX风电场位于山西省XX县境内,同期建设一座110kV变电站。变电站的站址在海拔1460.0m的一块坡顶上,周围地势均低于变电站,在其东北侧为二十一村,在其南侧有雨水和污水排放的天然沟道。变电站的附近有井水,可以用水车往变电站送水。165、在变电站及附近村中均有水车,可以及时补充变电站消防用水。变电站围墙内的占地面积为11700 m2,变电站内主要布置有综合楼、控制室、35kV屋内配电装置、主变压器、110kV屋外配电装置、综合水泵房等。消防设计依据山西XXXX风电场预可行性研究报告变电所给水排水设计规范DL/T 5143-2002火力发电厂与变电所设计防火规范GB50229-96电力设备典型消防规程(DL5027-93)建筑设计防火规范GBJ16-87(2001年版)建筑灭火器配置设计规范GBJ140-90火灾自动报警系统设计规范GBJ116-88一般设计原则消防设计贯彻“预防为主,防消结合”的方针,立足自防自救。针对不同建(166、构)筑物和设施,采取多种消防措施。在工艺设计、设备及材料选用、平面布置、消防通道均按照有关消防规定执行。根据火力发电厂与变电所设计防火规范的要求,对于110kV、单台变压器容量在125000kVA以下的变电站,灭火系统为消火栓给水系统。消防给水量按照火灾时一次最大消防用水量的室内和室外消防用水量之和计算。变电站不单独设消防机构,设置一套火灾报警系统,初期火灾时,利用站内的灭火设施自行扑灭,当发生重大火灾时,利用当地消防部门的消防车共同进行扑救。机电消防设计原则(1)变压器室外变压器的单台容量为50000kVA,根据火力发电厂与变电所设计防火规范的要求,单台容量在125000kVA以下的变压器,167、其消防设施按照配置干粉灭火器设计。室外变压器的单台油量为17000kg,根据电力设备典型消防规程条的要求,基坑宜采用水泥沙浆抹面,在挡油设施内铺以 卵石(或碎石)。 在变压器下部设有储油池和排油管道,并设有事故油池,以保证在事故时变压器下部储油池的油可以顺利排走。(2)电缆对穿越墙壁、楼板和电缆沟道进入到其他设施的电缆孔洞,进行严密封堵。消防总体设计方案变电站内设置常规消火栓给水系统,电气设施、主控制楼、35kV屋内配电装置、变压器等各个建筑物设置移动式干粉灭火器。7.2 工程消防设计建筑物火灾危险性分类及耐火等级变电站建筑物在生产过程中的火灾危险性及耐火等级表2-1。表2-1 建筑物在生产过168、程中的火灾危险性及耐火等级序号建筑物名称生产过程中的火灾危险性最低耐火等级1综合楼戊二级2主控楼戊二级3110kV室外配电装置丙类二级435kV室内配电装置丙类二级5事故油池丙类一级6综合水泵房戊类二级7油品库丙类二级8备品备件库丙类二级主控楼和综合楼为两层建筑。采用钢筋混凝土框架。在综合楼内外各布置一个楼梯。楼内梯段宽度不小于1.1m,隔墙耐火极限不小于4h。综合楼设有两个直通室外的安全出口。满足消防规范要求。主要场所及主要机电设备消防设计(1)消防给水系统变电站设计有室外消防管网。消防给水管沿综合楼、控制室、变压器等主要建筑物周围布置成环状,干管管径DN150。(2)灭火器的设置主控制楼、169、屋内配电装置间等建筑物室内配置手提式干粉灭火器。(3)变压器在变压器区域配置推车式干粉灭火器和手提式干粉灭火器。在变压器下部设有储油池和排油管道,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储油池的油可以顺利排走。储油池的容积按照100%的变压器油量确定。储油池内设有不大于40mm40mm的栅格,栅格上铺设粒径为5080mm的卵石,卵石厚度不小于250mm。两台变压器之间的防火间距不小于10m。(4)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。将穿越墙壁、楼板和电缆沟道而进入控制室、电缆夹层、控制柜、开关柜等处的电缆孔洞,进行严密封堵。主控制楼的电缆竖井,170、在底部入口处严密封堵。电缆沟中考虑通风。安全疏散通道和消防通道主控制楼和生产办公楼的安全疏散出口不少于两个,主控制楼和生产办公楼最远工作地点到外部出口或楼梯距离将不超过50m。变压器与生产建筑物的防火间距为10m。变电站内道路沿建(构)筑物四周布置,呈环状布局,当为尽端式车道时,设有回车场地,各个主要建筑物均有直通外部的安全通道。其中主要道路宽度不小于3.5m。消防给水设计1.消防水源变电站的消防水源来自附近二十一村生活给水管网,十五沟村生活给水管网作为备用水源(二十一村、十五沟村给水管网水源均来自十五沟井)。2.消防给水系统消防给水系统包括室内外消防栓给水系统。由消防蓄水池、2台消防泵(一用171、一备)、配套的消防稳压装置、消防给水管道组成。消防水泵为自灌式引水。消防给水管道在站内形成环状管网,消防水泵房有2条出水管与环状管网连接。消火栓给水系统的管网压力在平时靠消火栓系统稳压装置维持,消防稳压罐中储存有消防初期的10min的用水量,当发生火灾时补充的消防用水量剧减,管网压力下降,根据消防出水管上的压力表的信号自动启动消火栓消防泵,使管网内的消防水压和流量能达到消防要求。消防水泵和消防稳压泵的状态信号传送到控制室。(1)消防用水量综合楼的建筑体积约为3300m3,为站内最大建筑物。根据火力发电厂与变电所设计防火规范的要求,室内消防用水量为10L/s(36m3/h),室外消防用水量为15172、L/s(54m3/h),因此,变电站内同时发生一次火灾时的小时最大消防用水量(即室内室外消防用水量总和)为25 L/s(90m3/h)。(2)消防水压变电站内室内消防灭火需要的水压约为45m,室外消防灭火需要的水压约为55m。(3)消防水泵综合水泵房安装有2台消防水泵,一用一备,单台水泵的流量为108m3/h,扬程为60m。(4)消防蓄水池变电站内同时发生一次火灾时的小时最大消防用水量(即室内室外消防用水量总和)为90m3/h,火灾延续时间为2h,因此,消防蓄水池的有效容积为180m3。消防电气(1)消防供电消防水泵、电动阀门、火灾应急照明应按二级负荷供电。消防用电设备采用独立的双电源或双回路173、供电,均由所用电供给,两路电源可以自动切换。(2)照明及疏散指示综合楼内的配电室、综合水泵房和疏散通道应设置火灾应急照明。通风空调系统的防火排烟设计(1)控制室设置空调系统,空调设备采用分体空调机。空调系统与消防系统连锁运行,发生火灾时自动切断空调系统电源,空调系统停止运行,在确定火灾被完全扑灭后,空调系统人工启动投入运行。(2)主控楼屋内配电装置设置事故排风系统,可兼做通风用,凡是有消防检测系统的配电装置,当发生火灾时,应能自动切断通风机的电源。(3)控制室设置排烟风机,用来排除可能产生的气体。消防监控系统在变电站设一套火灾报警系统,报警控制器安装于控制室,火灾探测报警控制系统对火灾进行监测174、,向值班人员和现场区域发出报警。消防工程主要设备消火栓给水系统由消防蓄水池、消防水泵、消防给水管道、消防稳压设备、高位水箱组成。在各个主要建筑物内及变压器处配置有移动式干粉灭火器。7.3 施工消防 工程施工场地规划由于风电场风机位较为分散,且水、电线路均不通。因此,本工程施工场地考虑利用靠近变电站西南侧的空地作为本次的临时施工及设备堆放场地。在该处布置设备及材料仓库、砼搅拌站等临时生产区,施工临时生活区靠近生产区布置。 本工程施工总平面包括风电机组吊装场地的布置、设备材料临时堆放场地的布置、施工临时办公生活、建材、钢筋、砼加工场地布置等。施工消防规划在施工临时建筑间设置防火通道,满足消防车的通175、行。将危险品库布置在远离其它建筑的区域,并设置明显的标志。在风电机组、机组变压器施工现场设置移动式灭火器。在变电站内的施工现场设置多处移动式灭火器。所有安放灭火器的位置要有明显的标志。并在施工现场设置消防器具架。采用永临结合解决施工期消防问题。易燃易爆物物品应设置专用的堆放场地,同时堆放场地应做好通风。用电应符合防火规范,指定防火负责人,配备消防器材,严格防火措施,确保施工安全。第8章 土建工程8.1 建筑部分8.1.1 主控楼、综合楼设计原则变电站为风电场的配套工程,站内布置要利于生产,便于管理,使用方便、适应当地环境情况,在此前提下,尽可能创造较好的工作环境。本工程建筑物的功能及造型,围绕176、风电这个主题,并且与风电场及周边的环境相协调,采用欧式的建筑风格,营造出有特色的风电场变电站。在满足生产要求和合理利用投资的前提下,尽可能的采用当地出产的建筑材料,节约造价降低成本。建筑物平面布置合理紧凑,交通组织简洁顺畅、立面处理色彩明快欧式风格突出,在设计中把功能相近的建筑,尽量归并在一起组成联合建筑,既能节省投资又能增加绿化面积。8.1.2 主控楼、综合楼布置主控楼分35kV配电室及控制楼两部分。配电室为单层建筑,控制楼为两层建筑,一层设有蓄电室、通讯机房、检修间、所用电室,二层为控制室及办公室,并设有卫生间。综合楼为三层建筑,主要使用功能为生活及办公。楼内依据房间的使用功能由门厅分为左177、右两部分。门厅右侧一层布置有餐厅、餐厅操作间,二层、三层均为办公室及会议室。门厅左侧三层均为职工宿舍。每层均设置公共卫生间。8.1.3 主控楼、综合楼建筑材料及装修主控楼为钢筋混凝土框架建筑,围护结构为加气混凝土砌块。建筑物外墙涂丙烯酸外墙涂料,内墙涂高档内墙涂料,地面铺地面砖。门窗为双层玻璃彩板门窗,有防火要求的房间,采用防火门窗。装修标准采用二级装修,控制室地面采用花岗岩,铝塑板吊顶。综合楼为钢筋混凝土框架建筑,围护结构为加气混凝土砌块。建筑物外墙涂丙烯酸外墙涂料、局部贴面砖,内墙涂高档内墙涂料,石膏板吊顶,地面铺地面砖。门窗为双层玻璃彩板门窗,装修标准采用二级装修。变电站内所以建筑物外墙178、的装饰构件(线脚、柱头、门头装饰等)采用GRC构件,由GRC厂家根据图纸尺寸及式样定制。 附属建筑材料库及车库采用钢筋混凝土框架结构,地面为水磨石地面,外墙涂丙烯酸外墙涂料,内墙为耐擦洗涂料,车库门为卷帘门,材料库采用钢大门及彩板窗。8.2 结构部分8.2.1工程地质条件拟建风力发电场场址位于山西省XX县朔州北端XX县境内西北部xx乡至xx乡一带,总长约7km,整个场区成带状分布。所在地区在区域构造上位于吕梁太行断块的云岗块坳与内蒙断块的交接部位。拟建风电场海拔标高在1490m1650m之间,场地内有黄土冲沟发育。XX县属于山西高原北部的丘陵山地,地形南高北低,四周环山,沧头河纵贯县境南北,地179、形缓和,坡面较大,全县多为黄土覆盖。因降水冲刷,区内多形成纵横的黄土冲沟。现将风电场内地层岩性分述叙述如下:第层(Q3)粉土:褐黄色,稍湿,干强度低,土质均匀,偶见钙质网纹锈黄色条纹,局部相变粉质粘土。稍密,黄土,具湿陷性,一般层厚0.97.30m。地基承载力特征值110kPa。第层粉质粘土:棕红色,褐红色,切面光滑,见铁锰质氧化物。硬塑,一般层厚2.113.0m。地基承载力特征值220kPa。第层强风化玄武岩:灰黑色,气孔状结构,碎块构造,岩块直径25cm,大者10 cm,一般厚度为0.26.0m,地基承载力特征值450kPa。第层中风化玄武岩:灰黑色,气孔状结构,碎块构造,岩块直径510c180、m,大者30 cm,一般厚度为1.59.7m,地基承载力特征值1800kPa。8.2.2地基处理方案因风电机为高耸结构构筑物,主要荷载为风荷载,其水平力和由此产生的底部弯矩很大,并且风电机对塔架倾斜较敏感,对基础不均匀沉降要求较高。从山西XX风电场工程岩土工程勘察报告地质资料反应出,第层粉土湿陷性黄土在拟建风电场区内的分布,在风电场区的东北部湿陷性黄土的厚度约为0.910.9m,土层的厚度向西南方向逐渐增厚,在风电场区的西南部湿陷性黄土的厚度达到了约5.5014.90m,本风电场工程场地土:第层的黄土,具有湿陷性,土的工程性能差,承载力满足不了风电机荷载要求和沉降控制要求。第层,粉质粘土,工程181、性能尚好, 地基承载力稍有提高,但也不满足风电机荷载要求;若采用天然地基,为消除土的湿陷性,必须换土,这势必造成基坑开挖工作量大,造价上升,基础施工较困难,故不宜采用天然地基。而桩基础具有承载力高,沉降小且均匀、抗震性能好等特点,能够较好的承受垂直荷载、水平荷载、上拔力及由风机产生的振动或动力作用,故风机基础建议采用桩基础。(对部分湿陷性土层厚度较薄的,换土较经济的风机基础位置,可采用换土处理;具体位置因风机位置而定)。第、层的强、中风化玄武岩,埋藏适中,层位较稳定,工程性能较好,地基承载力很高,可选作桩基础的持力层。(勘察报告建议第层作桩基础的持力层)风机基础采用桩基,桩型可选择人工挖孔灌注182、桩或机械成孔灌注桩,桩径800,桩净长约825米。桩端进入持力层不少于1m。以第层作为桩基持力层。从山西XX风电场工程岩土工程勘察报告中各风机钻孔的勘探资料中以看出,有三个风机机位的钻孔(S19、S27、S37)至30m处未发现作为持力层的风化岩,故只能以第层的粉质粘土作为持力层,这势必造成桩基的长度大幅度的增加,特别是S37机位,已勘探的30m深钻孔,作为持力层的第层的粉质粘土只有13m深,不能满足要求,建议作补充勘探,将S37号风机机位向S36号机位方向移动,最好能找到作为持力层的风化岩,否则的话难以满足风机基础的受力要求。现阶段给出的地基处理方案仅是个初步方案,进一步的方案确认有待在本工183、程施工图阶段进行。工程场地为对抗震设计有利地段。风电场及附近无影响场地稳定的不良地质作用发育,场地内地下水位埋藏较深,对基础和施工无影响。风电场季节性冻土深度为1.70m。8.2.3抗震设防裂度为7度,设计基本地震加速度值为0.15g。8.2.4建筑场地土类别为类,风机基础的设计等级为甲级,基础的安全等级为一级,变电站内建筑结构的安全等级为二级。8.2.5结构方案8.2.5.1风机基础风机基础采用直径为15m的钢筋混凝土圆形或八边型基础,基础埋深-3.5m(相对于自然地面)。 基础混凝土的强度等级按国标规范的环境类别最低要求选定的C30等级。8.2.5.2机组变压器基础本工程每台风电机均配置一184、台机组变压器。机组变基础采用天然地基,基础采用钢筋混凝土块式基础。8.2.5.3 风机基础工程量1250kW风机基础工程量:塔高68m,基础33个,埋深-3.5m,每个风机基础钢筋混凝土体积为360m3,垫层18m3,箱变基础12m3。8.2.5.4风电场变电站内综合办公楼、主控楼及35kV配电室等主要建筑物结构形式分述如下:综合办公楼为框架结构,楼、屋面采用现浇钢筋混凝土屋面板,基础为现浇钢筋混凝土独立基础。材料库为砖混结构,基础为现浇钢筋混凝土条形基础。变电站内主控楼及35kV配电室为现浇钢筋混凝土框架结构,基础为现浇钢筋混凝土独立基础。220kV屋外配电装置:变电架构支架为环形截面预应力185、钢筋混凝土离心杆,横梁为三角形格构式钢横梁。30m独立避雷针为钢结构。其它配电装置,支架为环形截面预应力钢筋混凝土离心杆,或现浇钢筋混凝土支墩。主变压器基础为现浇钢筋混凝土基础,事故油池为现浇钢筋混凝土结构。其他建(构)筑物为现浇钢筋混凝土结构或砖混结构。基础为现浇钢筋混凝土独立或条型基础。变电站内建筑物不满足地基要求的局部可采用换填处理。8.3 变电站内生活给排水系统概述XX风电场位于山西省XX县境内,同期建设一座110kV变电站。变电站的站址在海拔1460.0m的一块坡顶上,周围地势均低于变电站,在其东北侧为二十一村,在其南侧有排放污水和雨水的天然沟道。水源变电站的附近有井水,可以用水车往186、变电站送水。水文气象资料风电场及变电站的气象资料详见第二章表2-2。工程场址地质条件 场址地震动峰值加速度为0.15g,相应地震基本烈度为度。场地内地下水位埋深约在35m间,地下水对混凝土无影响。工程设想 .1主要设计原则本设计文件参照风力发电场项目可行性研究报告编制规程的要求编写。在编写中结合了风电场生产工艺的特点,并遵循了下列规程、规范和标准:变电所给水排水设计规范DL/T 5143-2002生活杂用水水质标准CJ25.1-1989.2供水水源根据甲方在2006年5月8日和9月18日提供的资料,在十五沟的旧村,距风电场约1500m处有一处井水,水质符合饮用水标准,该井处的标高低于变电站约有187、6070m以上。变电站的用水使用站内自备水车拉水,水源来自附近二十一村生活给水管网,十五沟村生活给水管网作为备用水源(二十一村、十五沟村给水管网水源均来自十五沟旧村井)。水务管理:本工程的用水包括变电站的生活用水、杂用水及消防用水。l 生活用水变电站内的运行人员按12人考虑。生活用水包括风电场和变电站职工的日常用水、淋浴用水、变电站的食堂用水及宿舍用水和未预见水,用水量约为3.5m3/d。l 杂用水杂用水包括洗车用水、绿地用水、道路冲洗用水,用水量约为3m3/d。l 消防用水变电站内的主要建筑包括综合楼、主控楼、综合水泵房等。变电站内的室内外消防系统为消火栓灭火系统。变电站内的消防用水量按变电188、站内室内外同时发生一次火灾时的最大消防用水量计算。室外消防用水量按15L/s(54t/h)考虑,室内消防用水量按10L/s(36t/h)考虑,消火栓系统火灾延续时间2h,总用水量为180m3。供水系统 .1供水设计原则用水车运水,要求水车的运水能力10吨,平时2天运水一次,当火灾后消防水池需要蓄水时,要求水车在48h内保证将水池的水蓄满。站内的生活和消防为各自独立的两套给水系统。.2站内供水系统站内用水主要包括生活用水、消防用水和杂用水。在变电站内设有一座15.7m7.2m的综合水泵房,同时建一座9.3m6.8m深4m的消防水池。泵房内设有一个2m2m高2m的生活水箱。水车拉运分别将水注入消防189、水池和生活水池中,水池内分别安装有水位计,当消防或生活水池水位低时,水车贮水池补水。水池水位信号应传到综合水泵房值班配电室的控制盘上和主控制楼的控制屏上。消防蓄水池应48h蓄满。二十一村或十五沟村水源可以满足水车拉运贮水池蓄水的要求。l 生活给水系统生活给水系统由生活水池和一套全自动稳压供水设备(安装在综合水泵房中)、供水管线组成。从综合水泵房中接出1跟DN50的生活给水干管,负责向变电站内的综合楼等建筑物供生活用水。站内的生活给水管网的压力靠全自动稳压供水设备维持。生活水泵的故障报警信号应传送到综合水泵房值班配电室的控制盘上和控制室的控制屏上。l 变电站内的杂用水系统按照一水多用的节水原则,190、采用生活污水回收利用的工艺设计,生活污水处理后可以作为站内的杂用水,用于站内的道路冲洗、绿地浇灌、洗车等。该工程的生活污水日处理量约为2.8m3,处理后的量按照80%考虑为2.2m3/d,杂用水量约为3m3/d,因此,站内的生活污水的回收量不能满足站内的夏季的杂用水量。因此,夏季杂用水不足部分可以用生活水补充。在冬季,杂用水量减少,多余的杂用水可以排到站外南侧的排水沟中。变电站内的排水系统排水系统主要包括雨水、生活污水的排放。.1雨水由于变电站的区域很小,变电站的设计标高高出站外地面,因此变电站的雨水按照沿地面坡度自然排放至变电站外的方案设计。.2生活污水变电站的生活污水系统由化粪池、污水管道191、生活污水调节池、一体化污水处理设备、中水池、2台杂用水泵(安装在杂用水泵房内)组成。变电站内的各用水点的生活污水经过化粪池沉淀后,上清液通过站内的污水管道最终汇到设在站内的生活污水调节池中,经一体化设备处理达到中水标准后送到入到中水池中。中水池设在杂用水泵房的下边。当站内需要绿地浇灌、洗车和道路冲洗时,人工开启设在杂用水泵房中的杂用水泵进行工作;当中水池中的水量达到一定水位后,通过水位计信号自动启动任何1台杂用水泵,经过提升后排至站外的排水沟中。2台杂用水泵互为备用,如果其中任何1台水泵发生事故时,自动切换,另1台水泵工作,同时,有事故报警信号传送到杂用水泵房的控制柜。要求站内工作人员定期巡192、视。.3食堂排水食堂排水通过隔油池处理后接入站内污水管网,最终汇至一体化设备处理装置中进行处理。.4含油废水排放当主变压器发生事故时,油水混合物排入变压器事故隔油池进行油水分离,分离后的废水流至变电站内的污水管道,直接排到变电站外;存入油池中的油单独运到符合规定的地点。变电站内水工建(构)筑物结构设计变电站内水工建(构)筑物结构设计包括:杂用泵房、综合水泵房、调节池、生活污水处理一体化设备基础、砖砌化粪池、排水检查井、阀门井、消火栓井。综合水泵房由地上、地下两部分组成,其中地上部分采用钢筋混凝土框架结构,地下部分采用钢筋混凝土箱形结构。屋面、楼面为钢筋混凝土现浇板,围护结构为250mm陶粒混凝193、土砌块,平面轴线尺寸为15.7m7.2m,地上高9.6m,埋深-4.5m。内、外墙采用内、外墙涂料。楼面为现浇水磨石地面,顶棚涂料。门、窗为塑钢门窗。泵房内设有一台4t电动单梁悬挂式起吊装置。杂用泵房由地上、地下两部分组成,其中地上部分为砖混结构,地下部分水池采用钢筋混凝土箱形结构。屋面、楼面为钢筋混凝土现浇板,围护结构为370mm厚灰砂砖墙,平面轴线尺寸为6.6m4.8m,地上高5.1m,埋深-4.0m。内、外墙采用内、外墙涂料,门、窗为塑钢门窗,楼面为现浇水磨石地面,顶棚抹灰。泵房内设有一台手动1t起吊装置。生活污水处理一体化设备基础、调节池、排水检查井、阀门井、消火栓井为地下钢筋混凝土结194、构。化粪池采用地下砖砌结构。需建一座调节池,外形尺寸为2.6m6.6m,埋深-6.5m,壁厚300mm,底板厚400mm,顶板厚150mm且不考虑覆土,不考虑过车。池内设有钢梯,所有金属构件均需刷防锈漆。C30地下钢筋混凝土方量35m3;C10混凝土垫层方量2.0m3;挖土方量362.0m3。生活污水处理一体化设备基础尺寸(长X宽)为:7.9mX2.8m,埋深-4.5m, 钢筋混凝土基础厚500mm, C20混凝土混凝土方量14m3;混凝土垫层方量2.2m3; 挖土方量245m3;地下回填土方量208m3,数量共1个。内径为0.7m1.6m排水检查井、阀门井、消火栓井,壁厚0.3m,埋深-3.195、5m,底板厚400mm,顶板厚150mm且不考虑覆土,不考虑过车。井内设有一个钢梯H=3.0m,所有金属构件均需刷防锈漆。共需49座,混凝土总方量408m3;C10混凝土垫层方量12m3;挖土方量1872m3。砖砌化粪池有效容积16.7m3,几何尺寸:3.5m1.7m,埋深-3.5m。顶板上考虑覆土厚500mm,不考虑过车,数量共1个。一个池的开挖土方量63.5m3。C20钢筋混凝土63m3;普通机制砖14m3。工程地质勘察初步成果表明,风电场变电站区域内地层工程性质较好,多为岩层,地表覆盖层约24m为湿陷性黄土,水工建(构)筑物基础埋深较深,基础底均座在岩石层,可采用天然地基,若仍遇湿陷性黄196、土,需全部挖除换填三七灰土或C10混凝土至基础底。8.4 采暖、通风与空气调节概述.1设计依据火力发电厂采暖通风与空气调节设计技术规程(DL/T 5035-2004)采暖通风与空气调节设计规范(GB 50019-2003)火力发电厂与变电所设计防火规范(GB50229-96).2 设计原始气象条件设计原始气象资料摘自暖通空调气象资料集(赠编一稿)“室外气象参数”。参考XX地区气象站部分气象资料为依据进行设计,气象台站位置为北纬3959,东经11227,海拔高度1338.3m。该站1971年迁站至北纬40,东经11227,海拔高度1345.8m,部分极端值参考1971年以后统计资料。冬季室外气象197、参数:采暖计算温度-24通风计算温度-16空气调节计算(干球)温度-27空气调节计算相对湿度60%室外平均风速2.5m/s主导风向及其频率C-45%大气压力869.3hPa日平均温度+5的天数177天冬季日照率73%极端最低温度-40.4(统计年限19712000年)最大冻土深度169cm (统计年限19712000年)夏季室外气象参数:通风计算温度24空气调节计算(干球)温度28.3空气调节日平均温度22空气调节计算(湿球)温度19.4通风计算相对湿度52%室外平均风速2.2m/s主导风向及其频率C-39%大气压力861.1极端最高温度37.7 (统计年限19712000年)全年主导风向及其198、频率C-40%表6-4 室内空气设计参数房间名称冬 季夏 季温度()相对湿度(%)温度()相对湿度(%)控制室20160102616010办公室,客房18材料库10通信机房1830综合水泵房5.3设计范围本工程暖通专业的设计范围包括风电场内各建筑物的供暖、通风、空调。采暖本工程内的主控楼、综合楼、综合水泵房设有采暖。由于没有采暖热源,又考虑到环保要求,因此本工程采暖全部采用电热膜及电暖器采暖。采暖热负荷约为300kW。 通风.1 控制楼及35kV配电装置室通风(1)电控楼内的免维护蓄电池室采用自然进风,机械排风的通风方式。为保持负压,设置换气次数不少于每小时6次的事故排风风机,事故排风风机兼作199、通风用。并选用防爆型玻璃钢轴流风机。(2)所用电室采用自然进风,机械排风的通风方式。夏季按排风温度不超过45,进风和排风温差不超过15计算。设事故排风机,事故排风机兼作夏季通风用。通风量按不少于每小时10次换气计算。(3)35kV配电装置室设事故排风机,事故排风机兼作夏季通风用,采用自然进风,机械排风的通风方式,且正压通风。事故排风风量按换气次数不少于每小时10次加上干式变压器所需的通风量计算。当配电装置室发生火灾时,通风机自动切断电源。(4)为了消防排烟的要求,电控楼内的控制室设有机械排烟系统,排烟系统的风量按不少于每小时5次换气计算。当灭火完成后,排烟风机开启排烟。(5)电控楼里的卫生间采200、用通风器通风。.2 综合楼通风(1)由于综合楼内设有厨房操作间,因此采用自然进风,机械排风的通风方式。厨房的灶台是产生油烟的地方,此处设带有机械排风,通风量的确定,按规定执行。(2)综合楼内宿舍及公用的卫生间采用卫生间通风器通风。.3 综合水泵房和杂用水泵房通风综合水泵房和杂用水泵房及配电间采用自然进风、机械排风的通风方式,通风量按不少于每小时10次换气计算。空气调节由于本工程地处XX地区,天气寒冷,因此综合楼与主控楼内的办公室、所用室都不设空调,只是按规程要求电控楼内的控制室、通讯机房及免维护蓄电池室设有空气调节装置。为了节约用水,采用风冷分体式柜机,各房间制冷量的确定,按规定执行。暖 通 201、设 备 清 单序号名 称规格及技术数据单位数量1玻璃钢轴流风机ST35-11型,NO5,L=5768m3/h, 4X35台1H=71.8 Pa,n=960r/min,N=0.37 KW2玻璃钢轴流风机ST35-11型,NO3.55,L=2981m3/h, 4X35台5H=78.4 Pa,n=1450r/min,N=0. 12kW3玻璃钢轴流风机BST35-11型,NO2.8,L=826m3/h, 4X15台2H=38 Pa,n=1450r/min,N=0. 025kW4卫生间通风器ST-8-1型,侧排风,L=210m3/h,台20D=150(6“),220V,N=0.025kW5消防高温排烟风202、机HTF-S型,NO4.0S,L=1792m3/h,台2n=1450r/min,N=1.1kW6分体壁挂空调机KFRD-26GW/J型,QL=2600W,台2QR=3000W,电压220V, N=1.02kW7分体柜式空调机KFRD-125LW/T1(S)型,QL=12500W,台2QR=16500W,电压380V, N=7.5kW8电热膜LY2002型 220V 20W/片 共300kW9双层防沙调节百叶窗铝合金 LBS-S-FS-900X500-II-W个5铝合金 LBS-S-FS-800X500-II-W个2铝合金 LBS-S-FS-400X300-II-W个2第9章 施工组织设计9.1203、 施工条件9.1.1 工程条件.1风电场概况及对外交通条件XX风力发电场拟建于山西省朔州市XX县境内。朔州市位于晋北地区,与内蒙古自治区的乌兰察布盟接壤。XX县位于山西省西北的朔州市北端,西部为内蒙古的清水河县,北部为内蒙古的凉城县,东部为左云县,南部为朔州市平鲁区。其地理坐标为:东经1126331123835,北纬394118401754之间,南北长约67.7km,东西宽约45.7km,全县总面积1965km2。其中丘陵面积1177.4km2,占总面积的59.9%;山地面积581.2km2,占总面积的29.6%;河谷漫滩面积206.4km2,占总面积的10.5%。县城梁家油坊地处XX腹地,山204、和公路和109国道在此交汇,交通尚属便利。XX县全县总面积294.75万亩(1965km2),其中耕地面积71.76万亩,占总面积的24.2%,林草覆盖面积140万亩,占总面积的47.2%。总人口9.8万人,其中农业人口8.4万人,非农业人口1.4万人。2004年全县国内生产总值5.0亿元,城镇居民人均可支配收入4284元,农民人均纯收入1500元;工业总产值1.5亿元,农业总产值3.5亿元;全县粮食、油料、甜菜产量分别为5800万kg、570万kg、22000t;畜牧业饲养量大牲畜4.2万头、羊52万只,奶牛4600头;主要工业品原煤产量108万t、酒300t、饮料15000t、炸药1350205、0t。全县上缴税金3100万元,同比增长20%。风电场位于XX县xx乡的樊家窑村、四台沟村以及XX县xx乡的十五沟村、二十一村的黄土台地上,风电场西侧为樊家窑村、南侧为洞子沟村、北侧为古长城与内蒙为界,东侧为四台沟村、十五沟村、二十一村。.2 工程的突出特点及场地现有条件(1)施工地点多且分散,需频繁移动施工机具特别是大型吊装设备。(2)重型钢塔架及发电机舱、叶片的大件数量多,重量大。(3)吊装高度为20-68m高空,且在最高点安装直径为64m 的叶片,在此多风的场地施工难度较大。(4)风机布置分散,施工检修道路线路长,工程量大。(5)该工程地形为黄土台地,地形较为平坦,有利于工程施工。9.1206、.2 风电场自然条件XX风力发电场位于山西省XX县城北约35km的xx乡、xx乡附近。XX县地貌主要为丘陵山区,四周高中间低,一般高程14001800m。最高点红家山为1975m;苍头河谷最低,高程1250m。XX西部为太古界混合岩组成的中山区,高程15001750m;西南与南部为寒武奥陶系灰岩组成的中低山区,高程14001600m;东南部为石炭二迭系砂岩所组成的低山丘陵区,高程14601570m;东北与北部为玄武岩组成的中山区及台地区,高程14001800m;中部盆地区地势较低,高程12501480m。风电场规划区域西南侧从xx乡的樊家窑村、洞子沟村至东北侧的xx乡的十五沟村、二十一村东西长207、约8km,宽2km的带状。风电场总面积约为16km2,标高在1500m1670m。 主要工程项目.1建筑工程由于风电场施工较为简单,建筑工程主要有110kV变电站、35kV线路、风机基础及施工检修道和与道路有关的边沟、护坡、涵洞等。.2安装工程风电场安装较为复杂,包括110kV变电站的设备安装、风机安装、35kV线路安装等。施工单位应具备的技术条件本工程安装工艺复杂,技术要求高。设备安装单位应为专业施工队伍。施工单位应具备施工同类风电工程的施工经验。要求施工队伍机械装备、施工管理现代化。9.2 施工交通运输9.2.1 对外交通运输方案.1铁路运输XX及周边地区的铁路交通条件尚好。同蒲铁路大同站208、距离XX较近。风电场所需设备如考虑铁路运输,可以在大同站下站换装汽车,通过国道109、省道大杀公路、县道营虎公路,再经村村通油路,进入风电场施工现场。.2 公路运输XX及周边地区的公路交通条件较好,以XX县城为中心的二级公路通往全县各地。北京至拉萨的109国道从XX东部入境,经县城后折向西南。从XX县城到周边各县均有公路相连。风电场周围有从山西山阴县至内蒙和林格尔的省道山和公路,从大同至XXxx的省道大杀公路,上述公路为二级公路,沥青路面。从马营河至败虎堡的县道营虎公路,该公路为三级公路,为沥青路面。上述公路大部分桥涵可满足设备运输要求,少量需加固。因此风电场的对外交通较为方便。 .3大件设备209、运输(1)大件设备运输参数见表9-1表9-1 大件设备运输参数表设备名称运输重量(t)数量变电站主变压器7111250kW叶片3.9991250kW轮毂15.0331250kW机舱50.033塔架(下段)32.033塔架(中段)35.033塔架(上段)22.533(2)大件设备运输方案该风电场风电机组由上海电气供货,其中部分风电机组由国外进口。风电机组无论是进口还是国产均距风电场较远。根据供货合同风电机组由厂家直接运至风电场。风机塔筒考虑为天津生产,叶片考虑为保定生产,主变压器由山东生产。各个大件设备均距风电场较远,故大件设备运输尤为重要。本着安全、经济并能确保施工综合进度要求的原则,搞好大件210、设备的运输工作。根据目前收集的资料,1250kW风力发电机组大件设备不论采用何种运输方式,铁路、公路均可满足相关要求。风机所属的大件设备(如塔筒、叶片等)和变电站的主变压器,可考虑采用铁路运输。铁路运输可采用D22G 长大平车运输,D18A特种凹型车装载运输。大件设备经铁路运至大同市然后转运汽车经G109国道运至风电场。(3)大件设备运输费用目前塔筒、叶片、主变压器未确定,各制造厂商的设备运输资料不够准确、详细,因此所有涉及到大件设备运输的问题,不能确定。应由制造厂商提出准确的设备运输参数并提交大件设备详细的运输图纸资料及相关的运输要求,然后向铁路、公路部门提出申请,方可最后落实运输方案、运输211、机具、运输路线以及措施费用。同时需取得铁路、公路运输部门的批准文件,保证大件设备安全、可靠地运输。 场内交通运输方案风电场内交通线路规划:风电场附近现有省道大杀公路、省道山和公路、县道营虎公路。风场施工检修道路与营虎公路相接,省道山和公路、大杀公路为二级公路,沥青路面,营虎公路为三级公路。上述公路可作为进入风电场的主干路使用。从营虎公路至风电场有村村通的油路,该部分路段大部分能满足施工运输要求,部分路段需维修。本风电场施工检修道路在村庄原有土路的基础上进行扩宽、裁弯取直。整个风场的施工检修道路基本上沿乡村原有土路修建。施工检修道路路宽8.0m,路面采用低级泥结碎石路面,园涵按汽-20级设计,挂212、-100级校核。道路的一般最小圆曲线半径60m。极限最小圆曲线半径20m。新建施工检修道路长度为18.10公里。风电场内道路位置详见风电场施工检修道路平面图F734K-A01-Z-02。9.3 工程永久用地和施工临时用地工程用地政策风电场用地包括永久用地和临时用地。永久性用地包括风电机组基础用、地上永久性建筑(包括110kV变电站用地)用地、道路用地和35kV架空线路路径用地;临时性用地包括施工临时堆放建筑材料用地、施工人员临时居住用地、设备临时堆放用地、风力发电机组吊装临时用地和其他施工过程中所需临时用地。永久性用地面积按以下方法测定:(1)风电机组基础:每个基础用地按20m20m计算面积;213、(2)地上永久性建筑(包括110kV变电站)按实际用地面积计算;(3)35kV架空线路按按线路线杆占地计算面积;(4)施工及检修道路用地按实际用地计算。征地费用尚没有达成协议,本阶段暂按如下标准考虑:永久征地为3万元/亩,临时用地为400元/亩。工程永久用地的范围及征地面积工程永久用地范围主要包括风力发电机基础用地、110kV变电站用地、架空35kV线路走廊用地面积、施工及检修道路用地面积。(1)风力发电机基础用地每个风力发电机组基础用地为20m20m,本风电场共33台风力发电机,永久用面积为13200m2。(2)地上永久性建筑(包括110kV变电站)地上永久性建筑(包括110kV变电站)按实214、际用地面积计算;变电站永久用地面积为10800m2。(3)35kV架空线路用地35KV架空线路按线路线杆占地面积计算;永久用地面积为1000m2。(4)施工检修道路用地施工检修道路用地按厂矿道路设计规范中的厂外道路用地计算办法计算面积。永久用地面积为144800m2。表9-2 工程永久用地范围汇总表项 目面 积(m2)备 注风力发电机基础用地13200按每个风机位20m20m计算110kV变电站用地10800 按实际用地面积35kV架空线路1000按线路线杆占地面积施工检修道路用地144800按实际占地面积合 计169800风电场施工临时用地临时用地主要为施工期的临时生产及生活设施、材料设备临215、时堆放场地及安装场地。表9-3 工程临时用地面积汇总表项 目面 积(m2)备 注风机组吊装临时设备堆放占地5280033台1250kW风机(按1600m2)临时堆放建筑材料、设备占地10000施工临时办公生活占地2000合 计648009.4 主体工程施工风机基础施工.1土方工程基础开挖前,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掘机,辅以人工修整基坑。基础土方开挖选用0.8m3/斗的反铲挖掘机,挖至距设计底标高0.3米处后,用人工清槽,避免扰动原状土。基础石方用人工以风钻钻孔爆破,人工及机械出渣。成形后须验槽,基础持力土层是否符合设计要求。根据情况进行加216、强处理。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,多余弃土用于修筑检修道路及施工场地和填土。基坑根据土质考虑放坡,并确定是否需要边坡处理,基坑底边要留足排水槽。.2混凝土工程风机基础应一次浇筑完毕。基础混凝土浇筑应按先深后浅依次施工的原则。基础混凝土浇筑采用分层、分段连续浇筑,每层厚度应不超过300 mm。施工缝应根据设计要求和工程具体情况决定,但基础混凝土浇筑前应对设计院图纸和供货厂的设备图纸进行严格审查无误后方可进行浇筑,以保证预留地脚螺栓孔的绝对准确。基坑清槽、绑筋、支模及予埋地脚螺栓模板及螺栓,须经监理验收合格。砼浇注用砼罐车运输,砼泵车浇灌,插入式砼振捣棒振捣217、(配一台平板振捣器用于基础上平面振捣)。每个基础的砼浇筑采取连续施工,一次完成,确保整体质量。基础砼浇筑完成,进行覆盖和运水车洒水养护,三天后可以拆模及回填。待砼达到设计强度后才允许设备吊装。用推土机分层覆盖灰土沙石料,并碾压密实。若填土潮湿需晾晒或回填级配砂石料。为保证混凝土浇筑质量,应对浇筑时的混凝土浇筑温度进行严格的监控,防止由于混凝土内外温差超限产生裂缝,可采取如下技术措施:优先选用低水热化的矿渣水泥拌制混凝土,并适当使用缓凝减水剂。保证有足够的混凝土输送罐车和混凝土输送泵车(或混凝土输送泵),保证浇筑能连续施工。设置温度监控仪器,进行温度跟踪监测,将温差控制在允许控制范围之内。夏季施218、工应降低水泥入模温度,控制混凝土内外温差,如可采取骨料用水冲洗降温,避免曝晒等。及时对混凝土覆盖保温、保湿材料。风机安装.1 风力发电机组的运输及安装(1) 安装施工设备的选择风力发电机组的塔架高度为68m。根据CC2000型履带吊的工作范围图,可知CC2000型履带吊最大起重量为317t,最大起吊高度为132m,满足本工程最大件设备的吊装要求。(2) 塔架安装塔架采用钢管塔架,按三段考虑,总重量约90t。下部塔架重32t,中部塔架重35t, 上部塔架重22.5t。架立时可采用CC2000型履带吊将塔架逐节竖立固定,法兰之间紧固连接。因为每个风机的塔架(钢制塔筒)高度均在68米,为此,塔筒分三219、节制造、起吊和拼装。吊装机械选用CC2000型履带吊和100t汽车吊配合吊装。塔架吊装前先将吊装用的架子在地面与塔架的底法兰和上法兰用高强螺栓进行连接,用力矩扳手紧到规定力矩,用一台100t汽车吊车吊住塔架的底法兰处,用CC2000型履带吊吊住塔架的上法兰处,两台吊车同时起钩离开地面30厘米后,CC2000型履带吊起钩并旋转大臂,当塔架起吊到垂直位置后,解除100t吊车的吊钩,然后用CC2000型履带吊将塔架就位到基础予埋螺栓上,进行塔架调平、测量塔架的垂直度,再用力矩扳手将基础的每一个螺母紧到力矩值,经检查无误后,松掉CC2000型履带吊的吊钩。(3) 风力发电机组安装风力发电机组采用分件吊220、装的形式,在安装时,应选择在良好的天气情况下,下雨或风速超过12m/s时不允许安装风力发电机。根据履带吊的起吊能力,机舱可用履带吊直接吊至塔架顶部并予以固定,履带吊支撑部位需铺垫路基箱,增加接地面积以分散起重荷载,防止地面下陷。发电机舱在安装过程中要严格按照设计图纸和安装说明书和要求及安装规程进行,对每一条连接螺栓都要进行设计参数的检查;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安装人员及设备加以保护。发电机舱设备采用CC2000型履带吊进行吊装。用特制的架子兜住设备的后底部并用“U”型卡环与设备底部的架子和钢丝绳两点连接,另一点用设备自带的吊装机具与发电机的前部大轴用钢丝绳连接。设221、备的三点连接固定好后与吊车的起点挂钩连接。准备好后先进行试吊,在吊离地面20厘米时,检查各连接点的可靠程度,在确信绝对保证安全的前提下正式起吊。起吊的过程中,设备的四角分别用四根绳索控制设备的旋转方向。当设备起吊到塔架顶部高度后,缓慢地将设备与塔架顶部的螺栓孔就位并按设计要求将每一螺母紧固到设计力矩,然后吊车开始松钩和脱钩。转子(叶片及轮毂)的吊装:根据设备的安装要求情况,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,调整角度按安装要求对接紧固。用CC2000型履带吊与100t汽车吊缓慢吊起至40m左右,汽车吊慢慢放开,使转子由水平慢慢竖起。同时,牵引绳也要控制叶片不要摆动,直至222、叶片垂直,此时要确认吊具可靠,安装方式没有问题后,再将转子提升到机舱发电机主轴高度,与发电机主轴对接,待角度找正后,将所有的连接螺栓紧固到设计力矩。上述工作完毕后,校验塔架的垂直度,经核实无误后,将塔架与基础连接的所有地脚螺栓紧固到设计力矩,然后对基础与塔架底法兰的连接部位进行二次砼浇灌。(4) 吊装安全措施A、吊装施工时间要尽量安排在风速不大的季节进行。吊装塔架下段时风速不得大于12m/s。吊装塔架上段、机舱时风速不得大于8m/s。吊装塔架轮毂和叶片时风速不得大于6m/s。 B、有大雾、能见度低于100米时不得进行吊装。C、塔架上段与机舱要连续安装,当天完成,以免夜间停工期间刮起大风造成塔架223、谐振破坏。D、施工人员必须严格遵守电力工程施工安全规程要求。(5) 风力发电机安装工程量整个风力发电场工程风机安装总量为33(1250kW)台;塔架吊装每台3节。.2 35kV变压器安装每台风机旁配有一台35kV升压变压器,尺寸为2.3m1.3m2.6m(长宽高),其重量约4.5t左右。变压器2.0m高混凝土平台由现场浇注,砼罐车运送,人工振捣。变压器由汽车运至风机旁,50吨汽车吊吊装就位,出入线做好防水措施。冬雨季施工措施.1冬季施工在进度安排上应尽量减少或避免冬季施工项目,如混凝土工程、合金钢的焊接等。对由于工程需要,必须要安排在冬季施工的项目,需做好防冻保暖措施。浇注混凝土可以采取用草帘224、覆盖保温或用蒸汽加热保温的方法,防止混凝土发生冻结,同时对冬季进行大体积混凝土浇筑时更要做好温度监控,防止由于内外温差过大产生裂缝。焊接工作采取防风、防寒措施,主要焊接部件应在室内进行。各种钢材的焊接温度一定要控制在规范要求的范围之内,同时做好焊前的预热和焊后的热处理。.2雨季施工雨季施工重点要做好防雷电、防塌、防风。应做好场地施工排水和防洪。设备防雨遮盖,并做好接地工作。基础开挖,防止灌水。对正在浇筑的混凝土应做好防护,防止雨水冲刷影响混凝土质量。对塔式工况下的履带式起重机,应做好防大风、防倾复、防滑移的措施。机械设备表9-4 主要施工机械汇总表序号设备名称型号单位数量备注1履带式起重机CC225、2000型辆12轮胎式起重机QUY50辆13轮胎式起重机QUY100辆14大型平板运输车100吨辆15自卸汽车8吨辆26加长货车8吨辆17砼罐车辆38砼泵车辆19运水罐车辆110小型工具车辆211反铲式挖掘机WY80台20.8m3/斗12履带式推土机132kW台213轮胎式挖掘装载机WY-60台114手扶振动压实机1吨台115柴油发电机40kW台216车载变压器10kV-380V台2100kW17移动电缆及支座380V台2电缆长1km18锥形反转砼搅拌机50m3/h台219插入式振捣棒ZN70条8备用4条20平板砼振捣器ZF22台3备用一台21钢筋拉直机JJM-3台122钢筋切断机GQ-40台226、123钢筋弯曲机GJB7-40台124钢筋弯钩机GJG12/14台125蛙式打夯机H201D台4备用2台26无齿砂轮锯台127电平刨台128砂浆搅拌机UJ100台129套丝机台1水管及予埋螺栓30潜水泵台4备用2台31空气压缩机台132消防水泵台133电焊机台6备用2台变电站及管理区的施工.1变电站建筑施工变电站的主变压器基础一座,35kV配电室基槽土方采用机械挖土(包括基础之间的地下电缆沟)。预留300mm厚原土用人工清槽,经验槽合格后,进行基础砼浇筑及地下电缆沟墙的砌筑、封盖及土方回填。施工时,同时要做好各种管沟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电缆、管沟等隐蔽工程。在混227、凝土浇筑过程中,应对模板、支架、预埋件及预留孔洞进行观察,如发现有变形、移位时应及时进行处理,以保证质量。浇筑完毕后的12h内应对混凝土加以养护,在其强度未达到1.2N/mm2以前,不得在其上踩踏或拆装模板与支架。主控制室封闭后再进行装修。变电站基础施工后构架吊装就位。柱脚与基础连接采用杯口插入式。构架就位后,用缆绳找正固定。然后浇筑细石混凝土二次灌浆。待混凝土达到一定强度后,才能拆除临时固定措施及横梁吊装。然后交付安装施工。.2附属生产工程施工包括综合楼、水泵房等。综合楼为二层砖混结构,砌块墙、现浇砼楼板、铝合金门窗。房屋的施工顺序为:施工准备基础开挖-地基处理基础混凝土浇筑墙体砌筑混凝土构228、造柱、梁浇筑楼板浇注室内外装修及给排水系统施工电气设备就位安装调试。屋面为上人屋面,按上人屋面的设计要求及做法施工。水泵间、维修间等均为单层砖混结构,其它与综合楼相同。基础均为独立砼基础,墙体为砌体,现浇砼板屋面,做完防水后,再进行室内装修及安装工程。.3电气设备的安装主变压器总重71t,油重22t,运输重71t,用100吨汽车吊吊装就位。吊装时索具必须检查合格,钢丝绳必须系在油箱的吊钩上。主变压器的安装程序为;施工准备基础检查设备开箱检查起吊就位附件安装绝缘油处理真空注油试验试运行。35kV线路2回进线,与母线一同安装调试。分回路接线投产。当第一回投产后,另一回路接线时要注意人身及设备的安全229、,应有运行人员监护。站用备用电源与施工电源共用10kV电源,待110kV站倒送电后再切入正式站用电系统。电气设备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试车一次成功。变电站电气设备安装总量为56台件。9.5 施工总布置施工总平面布置原则施工总平面应本着“节约用地、文明施工、方便运输、保证安全”的原则,进行合理规划布置,力求适用、紧凑、经济。综合进度按先土建、后安装、再调试的顺序进行安排。随着建筑工程项目交付安装,其施工场地也同步交给安装。处理好施工准备与开工、土建与安装、等方面的关系。施工总平面布置方案.1 施工总体230、布置风电场共布置33台1250kW风机,风电场规划区域西南侧从xx乡的樊家窑村、洞子沟村至东北侧的xx乡的十五沟村、二十一村东西长约8km,宽2km的带状。风电场总面积约为16km2。风机间的间距为350m1100m,风电场总装机容量为41.25MW。由于风电场风机位较为分散,且水、电线路均不通。因此,本工程施工场地考虑利用靠近变电站西南侧的空地作为本次的临时施工及设备堆放场地。在该处布置设备及材料仓库、砼搅拌站等临时生产区,施工临时生活区靠近生产区布置。 本工程施工总平面包括风电机组吊装场地的布置、设备材料临时堆放场地的布置、施工临时办公生活、建材、钢筋、砼加工场地布置等。在风机旁布置有风机231、吊装场地,每台机组为1600m2。在变电站西南侧约50m布置有12000m2施工生活区。施工总平面布置包括四大部分,即吊装区、设备堆放区、材料加工区、和施工生活区布置,布置详见图F734K-A01-Q03-01。.2 施工总体布置的原则根据风电场建设投资大、工期紧、高空作业多、建设地点分散、施工场地移动频繁及质量要求高等诸多特点,遵循施工工艺要求和施工规范,保证合理工期,采用优选法和运筹学,施工总布置需按以下基本原则进行:(1) 路通为先,线路跟进的原则首先开通风场区通向外界的主干路,然后按工程分段的施工次序,修建风力发电机组之间的支路。在修路的同时,架设35kV线路,同时在35kV的线路杆上232、架设光缆。(2) 分区划片,合理交叉的原则由于风电场规模较大,风机布点范围大而分散,为了达到风机能分批投入运营,将整个风电场进行分区划片,合理安排先后的施工期限和顺序,在每个施工分区划片中,工程项目及内容又区分轻重缓急,为此,需要合理安排分部分项工程及工序交叉作业。(3) 以点带面,由近及远的原则以一定区域为风电场项目的第一批项目,以一定数量的第一批风机的安装为试点,通过经验的总结和积累,逐步从中心区域向两侧或一侧延伸施工,以更高的效率加快基础工程施工和机组的吊装,在此之前要相应完成部分或全部的控制室控制设备的安装和输电外电网的连接,以保障第一批风机尽快投入运营发电。(4) 质量第一,安全至上233、的原则风力发电机组的安装工程量、安装高度及吊装重量都相当大,而且安装质量要求高,高空作业难度大。为此,在全部工程实施的始终,都要贯彻执行质量第一、安全至上的原则。(5) 节能环保、创新增效的原则风电场的建设本身就是节约一次能源、保护环境和充分利用可再生资源风能的一项社会实践活动,但是,在风电场的建设中,对于具体的工程项目的实施,仍然要遵循充分节约能源、切实保护环境的原则。在整个风电场建成运营后,更能充分显示出开发新能源,对人类所创造出的经济效益、社会效益和绿色环保效益。(6) 高效快速、易于拆除的原则风电场的全部建(构)筑物,除地下基础工程采用钢筋砼外,地面以上的承重支撑体系及围护结构尽量设计234、成易于加工、易于拆装的标准化构件,除能达到快速施工、节约能源的目的外,还能达到易于拆除、易于清理的目的。.3场地划分(1) 吊装区在每台风机旁布置有1600m2风机吊装和机舱堆放区、叶片堆放区、塔筒堆放区的场地。(2) 设备堆放区在变电站附近的施工场地的东南侧布置有电气设备堆放区。(3) 材料加工区在变电站附近施工场地的西北侧布置有钢筋加工区、木工模板区、混凝土加工区。(4) 施工生活区依“有利生产、方便生活、有利职工健康安全”的原则,施工生活区布置在施工场地西南部。 施工力能供应.1 电源鉴于整个风电场的工程量及工期情况,在同一时间内至少有两处现场同时施工,总用电负荷为210kVA,考虑施工235、时可能额外增加用电设施及增加施工现场场地等因素,为此,选用一台250kVA变压器,输入电压为10kV,输出电压为380V。施工区设置施工用电总配电柜一台。拟采用由风电场110kV变电站附近的10kV线路上T接的方式引接。以架空线路进入现场,线路长约50m。在站区西北角处设一座250kVA变压器,降压至380V以架空线沿围墙架设送至各用电处的闸箱,作为施工生产及生活用电源外。另需要配制柴油发电机作为备用。施工用电设备及用电负荷如表9-5:表9-5 施工设备用电一览表序号设备名称型号单位数量用电功率(kW)备注单机合计1砼搅拌站50m3/h台232.5652插入式振捣棒ZN700条41.563平板236、振捣器ZF22台22.24.44钢筋拉直机JJM-3台17.57.55钢筋切断机GQ-40台17.57.56钢筋弯曲机GJB7-40台1337钢筋弯钩机GJG12/14台12.22.28蛙式打夯机H201D台21.539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1171716电焊机台225kVA50kVA合计210.2 水源施工水源按永临结合设置,风电场施工现场生产、生活、消防用水量为150t/d。风电场东北侧约1.5km处的十五沟村有一口深水井,附近的二十一村237、等生活用水均从此处取水。风电场施工、生活和消防用水拟采用从就近的二十一村或十五沟取水方式解决,变电站区内先敷设正式上水管道并留出施工用水接头,装设消防栓。并在施工现场设蓄水池一座(考虑永临结合)。各风机场地用水车供水。.3 通信风电场施工现场的对外通信, 拟采用由当地电信通信网络上提供3对通信线路的方式,其内部通信则采用无线电通信方式解决。各风机位施工现场的对外通信, 拟采用10部无线电对讲机的通信方式。.4地方建筑材料施工所需碎石、石灰、粘土砖、砂、水泥等地方建筑材料,在XX县及其周围地区采购。.5场地平整变电站土方工程量:挖方7000m3、填方7000m3,风机及升压变压器场地土方工程量:238、填方6600m3、挖方6600m3。施工检修道路路基土方工程量:填方54300m3、挖方54300m3。风机吊装及堆放场地土方工程量:填方8000m3、挖方8000m3。整个风电场土方工程量为填方75900m3、挖方75900m3。9.6 施工总进度根据XX风力发电场的气候条件和已有的施工安装经验,每台风机的基础需10天,钢筋绑扎1天,浇筑混凝土1天/台。安装2天/台,调试1天/台,风电机变电器安装1天/台。35kV线路架设3km/天。依据有关勘测设计规程规定,参考同类型风电场施工安装经验,制定本工程的轮廓进度。表9-6 工程进度表项 目 名 称工 期 进 度四通一平、施工图设计、施工招标及设239、备采购20xx.120xx.4风电场主体工程的基础开挖及施工20xx.420xx.5风机基础及升压变压器基础的开挖及施工20xx.620xx.7风电机组输电电缆、通信及监控光缆施工20xx.620xx.7前6台风机吊装及试运行20xx.720xx.8风机基础开挖及施工20xx.820xx.10第二批14台风机的吊装试运行20xx.1120xx.12风机基础开挖及施工第二年.2第二年.3全部风机的吊装试运行第二年.3第二年.5全部完工要抓住控制性关键项目,合理周密安排。下列为控制性关键项目:施工控制进度为:四通一平施工-风机基础的开挖施工-风机混凝土基础浇注施工-风机安装调试及试运行-并网发电,240、施工总工期为12月。以上几项要交错安排,同时进行,才能保证总进度按期完成。第10章 工程管理设计10.1 管理方式对于XX风电场工程,山西国际电力集团有限公司将组建新项目公司实施全面管理。项目公司负责风电场的日常运营和维护,管理本风电场及其110kV升压变电站等配套设施。图10-1 XX风电场管理机构人员组织示意图本项目管理人员共计12人。10.2 主要管理设施生产区、生活区的主要设施规划风电场生产区和生活区的主要设施集中布置在变电站内。生产区主要包括控制楼、材料库、车库、综合水泵房等设施,其中控制楼内设有控制室、蓄电室、通讯机房、检修间、所用电室及办公室等。生活区主要设在综合楼,包括有餐厅、241、餐厅操作间、职工宿舍等。所用电源及备用电源变电站内设两台所用变压器为全所提供所用电源,一台所用变由站内35kV母线供电,另一台由变电站附近10kV线路上引接。正常时全所电源由35kV母线提供,事故或风机停运时,由站外10kV线路供电。生产、生活供水设施及供水方案由于XX地区地下水位较深,生活供水系统由站外水车拉水和站内供水系统组成。在变电站外从附近村庄用水车拉水进行供水。在站内综合水泵房附近敷设一根DN50的输水管,分别向生活水池和消防水池供水。站内供水系统由生活蓄水池、生活全自动稳压供水装置和供水管道组成。从综合水泵房中接出1根生活给水干管,向变电站内的综合楼等建筑物供生活用水。生活给水管网242、的压力靠全自动稳压供水设备维持。工程管理区绿化规划变电站进站道路两侧及围墙周围种植油松;综合楼前的广场内布置花坛,广场周围种植低矮灌木;110kV配电装置场地局部铺设植草砖,其余有裸土处均铺设植草砖。工程管理区内部通信和外部通信的方式和设施本工程配置1台30门的小型行政程控电话交换机(带ADSL功能),安装在通信机房,以实现各岗位间生产办公电话系统的电话交换业务以及和互联网连接的功能。同时主控楼和综合楼内的各房间均设置用于电话连接的语音端口和用于计算机连接的数据端口。10.3 风电场运营期管理设计建立健全运行规程、安全工作规程、消防规程、工作票制度、操作票制度、交接班制度、巡回检查制度、操作监243、护制度、设备缺陷管理制度等,严格遵守调度纪律,服从电网的统一调度,依据并网调度协议组织生产。运行当值值长是生产运行的直接领导者,也是生产指挥决策的执行者,接受电网调度的业务领导和技术指导。应及时全面地掌握设备运行情况和系统运行信息,组织协调风电场安全、稳定、经济地运行。建立健全文明值班责任制和管理考核制度,做到分工明确、责任到人、考核严明。值班期内生产人员应举止文明、遵章守纪、坚守岗位,不做与值班无关的事情。各类标志齐全、规范,各种值班记录、报表整齐、规范。严格执行交接班制度。交接班人员要根据各自的职责,做好交接班准备。交接班前后三十分钟内原则上不安排大项目的操作,特别是电气操作。如遇正在进行244、重大操作或发生事故,不进行交接班,由当班者负责处理。接班者未按时接班时,交班者应坚守岗位,并向上一级领导汇报,待接班者接班后方可离开。加强运行监视以优化运行方式。现场备有运行记录以记录每小时发出的实际功率、所有设备的运行状态、计划停机、强迫停机、部分降低出力和运行期间发生的所有事故和异常。保证风电机组在允许范围内运行,若出现异常,值长应及时向调度部门汇报并申请改变运行方式。运行人员在遇到设备异常时,应按现场有关规程、规定及时、果断处理,处理后马上向相关领导及部门进行汇报。根据设备运行状况、运行方式、天气变化和将要进行的操作,有针对性地做好事故预想,特别是进行重大操作、试验时,要做好风险预测、防245、范措施和应急预案。建立健全设备缺陷管理系统,及时发现设备缺陷,填写设备缺陷通知单,通知检修人员,跟踪缺陷处理过程,认真对维修后的设备进行验收,实现设备缺陷的闭环管理。建立并实施经济运行指标的管理与考核制度,进行运行分析并形成报告,找出值得推广的“良好实践”和“有待改进的地方”,提出改进意见。按规定将各项指标进行统计上报,并保证准确性、及时性和完整性。第11章 环境保护和水土保持已完成的风电场工程建设项目环境影响报告表(下称“报告表”)为针对山西XXXX风电场预可行性研究报告(下称“预可研报告”)中的方案和结论进行的分析评价,因山西省XX县XX风电场可行性研究报告(下称“可研报告”)与预可研报告246、差异不大,故,本次环境影响评价参考该报告表进行,最终以针对可研报告的风电场工程建设项目环境影响报告表及有关部门审批意见为准。水土保持部分的编制根据山西国际电力集团有限公司山西风电场工程水土保持方案报告书(报批稿)进行。11.1 环境保护 自然环境简况XX县位于山西省西北部,朔州市西北侧。县境西北以长城为界,与内蒙古自治区凉城县、和林格尔县接壤,西与平鲁区接壤,南与山阴县为邻,东临左云县。XX县城距朔州市113km,距呼和浩特151 km,地理坐标范围北纬394118401754、东经11207181123835。总面积1964km2。XX风电场位于XX县西北部。本期工程场区范围自洞子沟北向东北247、至十五沟村北呈带状分布;海拔标高在1490m1650m,本期工程地理坐标范围北纬40124019、东经1122011227。(1)地形地貌XX县属于山西高原北部的丘陵山地,地形南高北低,四周环山,沧头河纵贯县境南北,地形缓和,坡面宽大,全县多为黄土覆盖。因降水冲刷,县内多形成纵横的黄土冲沟,但冲沟规模一般较小。全县最高处为红家山台顶为1969.3m,最低处xx海拔为1230m。场区为土石山区。场内33台风电机组分布于丘顶或山梁上,丘顶或山梁高度2060m。(2)地质构造及地层XX县属吕梁太行断块的云冈块坳与内蒙断块的交接部位,阴山东西向构造带南缘和山西中北部多字型构造北端西南缘。区内构造比较复248、杂,经历多次构造运动的影响,除形成一系列褶皱和断裂外,对沉积建造及岩浆活动有着重要的控制作用。拟建的风电场近场区断裂不发育,地震活动相对较弱,在区域构造上属相对稳定地区。拟建风电场场址所在地区位于黄土覆盖的土石山区,黄土覆盖层较薄。地下水埋藏较深。经预可研阶段初步分析,风电场无影响场址稳定性的不良地质作用。(3)气候和气象县境内气候寒冷干燥,多风沙,据风电场监测及所在区域内的XX县气象站统计结果,多年年平均气温3.9,年平均气压为865.5hPa,多年极端最高气温为37.7,极端最低气温为-40.4,全年主导风向为W、E,年平均降水总量为410.0mm,日最大降水量为74.0mm,多年最大风速249、24m/s,多年雷暴天气14天,多年最大积雪深度19cm,多年最大冻土深169cm。(4) 地表水XX县境内河流分属黄河、海河两大水系。属黄河水系的主要为沧头河,属海河水系的主要是源子河。本风电场位于沧头河支流马营河的北侧,距马营河约6km。 产业政策及规划符合性本项目的建设符合我国能源产业政策和环境保护政策,符合山西省风电发展规划和XX县县城总体发展规划、土地利用规划。符合山西省国民经济和社会发展第十一个五年(2006-2010)规划纲要、山西省风电发展规划和当地环境保护要求,符合清洁生产原则。环境影响分析及污染防治对策(1)施工期施工过程中土石方的挖填,可能造成的新增土壤侵蚀量约为554t250、。因此,应作好规划和施工管理减少植被破坏和水土流失。本工程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。采取生态保护和水土保持措施,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。根据预测结果施工噪声达标衰减距离最大为100m,不会对附近各村庄居民产生影响。(2)运行期预测结果表明,风电场风电机组分布在对十五沟附近6风电机组调整后,风电场对附近各村庄的噪声影响均满足GB3096-1993的1类区标准要求。建议在村庄与风电机之间及风电机外500m范围内,禁止建设噪声敏感建筑物,减小噪声影响。风电场所在区不是候鸟的栖息地和迁徙通道,不会影响候鸟迁徙。风电场251、运行后,采取生态恢复措施,生态环境与建场前基本相同,对野生动物基本没有影响。风电场投入运行后,为当地增添一处优美的景点。在保证风电场安全正常发电的前提下,可作为本区一个很好的高科技生态环保主题旅游景点,将有助于当地旅游业的发展。110kV升压站建成后,四侧围墙外的电场强度和磁感应强度将远低于居民区电磁场评价标准限值,距围墙外20m处产生的无线电干扰强度将符合评价标准。升压站对周边电磁环境无影响。 节能和污染物减排效果本项目与相同发电量的火电相比,每年可节约标煤2.12万t,减排SO2202.6t、NOX852.1t、CO24.52万t,还可节约大量淡水资源,减少燃煤电厂产生的噪声及燃料、灰渣运252、输处置带来的相应环境和生态影响。本项目建设具有明显的节能和污染物减排的环境效益。场址合理性本项目所选场址从风资源、环境敏感性、地方规划等方面,均说明选址较合理。综上所述,本项目是清洁能源开发利用项目,符合国家能源产业发展政策,符合山西省国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要、山西省风电发展规划和当地环境保护要求,符合清洁生产原则。该工程建设对当地环境的影响较小,除工程占地造成土地利用状况不可逆改变外,其他影响经采取报告表中提出的污染治理和生态恢复措施后,不会影响区域生物多样性和区域生态环境。本项目具有明显的节能和污染物减排效果,场址选择合理。从环境保护角度,山西XX风电场工程建设是可行的。11253、.2 水土保持项目区水土流失现状风电场所在地区为雁北风蚀水蚀交错区,山高坡险、土层较薄,植被一旦破坏很难恢复。水土流失以水蚀为的风蚀交替发生,主要发生在坡耕地和干旱阳坡,侵蚀形式表现为坡耕地的层状面蚀、细沟状面蚀以及荒山阳坡的鳞片状面蚀和沟蚀,另有部分崩塌、滑坡等重力侵蚀。所在区域均为沟壑纵横、山高坡陡的山区,山区沟道比降大,是水土流失的主要策源地,也是水土流失重点防治区。项目区属于山西省政府水土流失三区划分中的水土流失重点防治区。根据项目区水土保持站多年的观测数据表明,项目区林草覆盖率较低,平均为15%,水蚀模数平均为4500t/km2a;风蚀模数平均为3500t/km2a。XX项目区黄土层254、较厚,以风蚀为主,兼有严重的水蚀,水土流失较为严重。严重的水土流失,不但破坏了生态环境,制约了当地经济的快速发展,甚至危及到下游地区人民生命财产的安全。在水土保持综合治理方面,项目区以国家和省水土保持重点防治为龙头,带动广大群众采取多种治理方式,有计划、有步骤地扩大治理规模,提高治理标准,保证治理质量,加快治理速度,使水土保持小流域治理呈现最好发展时期,2000年以来,共开工建设重点小流域136条,水土流失面积1287.55km2,规划治理面积1233.82km2,已经完成小流域治理面积1068.82km2,连同其它治理形式,共完成水土流失治理面积2248.8 km2,完成的治理面积:农田56255、6.0hm2,乔木林85928.4hm2,灌木林32069.8hm2,经济林51066.0hm2,人工种草5633.0hm2,封育治理及其它有关措施41920.4hm2。完成的主要措施:金属围栏7.0万m,沟头防护8.2万m,水平沟、阶2188.0万m,鱼鳞坑12323.6万个,果树坪751.8万个,护村护地坝35.0万m,水源节灌工程2168处。工程建设可能造成的水土流失及危害通过对本项目建设占地的水土流失综合预测分析可以看出,本项目建设不可避免地存在一定的水土流失危害,主要表现在以下方面:(1)项目区在施工准备期及建设期对占地范围内的地表扰动剧烈,破坏了土体的原始平衡状态,使得土壤的抗蚀性256、减弱,在水力、风力等外营力作用下非常容易发生水土流失,将对周边的生态环境造成不良影响;(2)本项目风机站分布相对分散,输电线路较长,所产生的临时堆土也相对较为分散,如果不采取相应的的水土保持措施,随意堆放的话,在遇到灾害性天气时可能会发生水土流失危害,对周边的耕地和沟渠造成淤积等。为保障本项目的顺利实施,尽可能的将本项目可能引起的水土流失危害控制在最小程度,本方案将建立完善的水土流失防治措施体系,工程、植物和管理措施相结合,在项目建设过程中进行水土资源的保护,实现项目建设和生态环境双赢,促进当地社会经济的可持续发展。水土流失防治措施根据项目建设工程水土流失特点,结合各区域的自然和社会经济条件,257、在进行水土流失防治分区的基础上,综合考虑土地利用、地貌部位、措施类型以及治理与开发等问题,并充分反映工程所在地区的生态和经济要求。本方案布设水土保持措施时,重点考虑以下两个方面:一是对主体工程中的临时工程等在施工过程中造成对地貌和植被的破坏区域,尽可能使用工程与植物相结合的方式布设措施;二是工程措施和植物措施的设计充分考虑到当地的地形、气候等特征,并兼顾沿途景观的美化与协调,力求做到全面规划、合理布局,既能保持水土,又能美化环境。(1)综合楼区综合楼区是项目区原地面扰动剧烈的区域之一,建设过程中由于水蚀、风蚀等因素影响,易产生大量土壤流失量,主要防护措施有围墙工程、植物措施、植草砖措施、施工期258、临时防护措施等。(2)风机站区风机站区在基础开挖建设过程中剧烈的扰动地表,造成大量的临时堆放土方,极易发生水土流失。本区主要的防护措施有植草措施、施工临时防护措施等。(3)输电线路区输电线路区由于该区属于线性工程,临时开挖的土石方较为分散,如果不采取相应的措施极易发生水土流失,对于工程建设造成的临时检修道路如不采取相应的植被恢复措施将会对当地的生态环境平衡状态造成影响。本区主要防护措施有施工临时防护措施等。(4)施工场地防治区施工场地在施工期间主要采取临时防护措施,防止地表径流的无序排放,造成水土流失。在施工结束后,应采取植物措施或复耕措施恢复原有地貌的水土保持功能。(5)检修道路防治区检修道259、路在施工过程中应做好排水工程,在施工结束后,道路两侧应采取植物措施进行防护,以保护道路和改善生态环境。总之,在水土保持措施布局上,以变电站站、风机站、检修道路为重点,使施工出现的开挖面、扰动面产生的水土流失集中拦蓄;施工中形成的路堤、路堑边坡等采取截水沟、护坡和修筑挡土墙进行防护,保护边坡的稳定,使水土流失在“线”上有效控制,减少地表径流冲刷,使泥、土、渣“难出沟、不下河、不入库”;同时,在最终的施工迹地进行土地平整、改造,种植林草或复耕,形成“面”上的防治。这样,通过点、线、面防治措施的有机结合,形成立体综合防治体系,从而达到保护地表、防治水土流失和改善生态环境的目的。水土保持措施根据山西国260、际电力集团有限公司山西风电场工程水土保持方案报告书(报批稿)中的方案估算,本次水土保持措施费按233万计列。第12章 劳动安全与工业卫生12.1 设计依据、任务与目的 设计依据本工程劳动安全与工业卫生部分设计依据以下法律法规及技术规范与标准:中华人民共和国劳动法中华人民共和国安全生产法水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范DL 5016-1996水利水电工程设计防火规范SDJ 27890 任务与目的风电场在运行过程中应严格执行安全操作规程,对可能存在的直接危及人身安全和身体健康的危害因素如:火灾、雷击、电气伤害、机械、坠落伤害等应做到早预防,勤巡查,消除事故隐患,防患于未然。风力发电机组内的任261、何检修、维护和巡查不允许单人进行作业,并且在进行高空作业时要佩带与紧固件可靠连接的安全带,同时保证高空作业人员与地面协助人员可靠通信。风力发电机组内部任何电气维修作业均应在本地控制柜处悬挂维修操作标识,任何高空作业均应在机组脱网、风轮完全制动状态进行。风电场升压站内电气设备的检修、维护均按国家电网公司电力安全工作规程(变电所和发电厂电气部分)(试行)规定完成。风电场施工过程中风力发电机组吊装为主要危害因素,在风力发电机组吊装前,业主单位、设备供应商、监理单位、工程承包商等相关部门人员应对此召开专题联络会,以确定符合实际情况的吊装方案。工程承包商应根据最终确定的吊装方案进行专项施工组织设计,并报262、业主、监理单位审核并备案。现场应具有满足吊装要求的场地,并进行合理规划以保证在紧急情况下,地面工作人员可安全撤离。风电场内其它工程施工均为常规施工,故按各行业施工安全要求进行,并做好备案工作。业主在选择现场监理单位时应关注其对高空作业工程监理的业绩,尽量选择对风电场施工有一定经验的单位承担监理工作。在选择工程承包商时应选择具有较强施工能力、具有先进设备、管理完善的队伍。12.2 工程安全与卫生危害因素分析 施工期危害因素施工期主要危害安全的因素有风力发电机组的吊装、安装人员在高空作业及施工用电安全。在机组及塔筒吊装过程中,可能发生重物坠落,吊装设备折断、倾覆等情况。施工用电配电箱可能存在漏电问题,导致现场人员误触电,故应设置明显警示标识;由于风力发电机组布置分散,需进行改线和引接线操作,故要求设置专人负责场内施