新建35kV农网输变电工程项目可行性研究报告100页.doc
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2024-09-13
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1、新建35kV农网输变电工程项目可行性研究报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月新建35kV农网输变电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100可行性研究报告编制单位及编制人员名单项目编制单位:XX工程咨询有限公司资格等级: 级证书编号:(发证机关:中华人民共和国住房和城乡建设部制)编制人员: XXX高级工程师XXX高级工程师XXX高级工程师XXXX有限公司二XX年XX月XX日目 录1.工程概述31.1.设计依据31.2.工程概况31.3.设计水平年31.4.主要设计原则31.5.设计范围32.电力系统一次322、.1.电力系统概况32.2.工程建设必要性32.3.接入系统方案32.4.短路电流计算32.5.主变压器的选择32.6.导线截面选择32.7.系统对有关参数的要求32.8.电气主接线32.9.电力系统一次部分结论33.电力系统二次33.1.系统继电保护33.2.调度自动化33.3.电能量计量装置及电能量远方终端33.4.调度数据通信网络接入设备33.5.二次系统安全防护33.6.系统通信33.7.现状及存在电力系统二次系统结论34.变电站站址选择34.1.站址选择过程概况34.2.站址选择原则及前提条件34.3.站址区域概况34.4.站址的拆迁赔偿情况34.5.出线条件34.6.站址水文气象条3、件34.7.水文地质及水源条件34.8.站址工程地质34.9.进站道路及交通运输34.10.站用电源34.11.站址环境34.12.通信干扰34.13.施工条件35.变电站工程设想35.1.电气一次部分35.2.电气二次部分35.3.土建部分35.4.给排水35.5.采暖与通风35.6.消防部分36.对端110kV董店变电站间隔36.1.电气一次37.送电线路部分37.1.设计依据、规模、范围37.2.线路路径37.3.气象条件37.4.导线和地线技术参数37.5.绝缘配置和金具37.6.线路保护部分37.7.导线换位与相序37.8.导线对地和交叉跨越距离37.9.杆塔选型和基础设计37.104、.附属部件38.节能、环保、抗灾措施分析38.1.节能分析38.2.环保措施38.3.抗灾措施31. 工程概述1.1. 设计依据(1)XX“十三五”电网发展规划;(2)XX供电公司提供的电网相关资料;(3)国家电网生2012352号(关于印发国家电网公司十八项电网重大反事故措施(修订版)的通知);(4)河南省35千伏及以下农网改造升级工程可行性研究报告编制要求;(5)220千伏及110(66)千伏输变电工程可行性研究内容深度规定(国家电网发展2015469号);(6)国能综新能(2014)617号农村电网改造升级项目可行性研究报告编制和审查指南;(7)相关的规程规范。1.2. 工程概况新建XX5、35kV变电站,站址位于XXXXXX乡。XX35kV输变电工程的主要内容为: a、新建1座35/10kV变电站,即XX35kV变电站;b、XX35kV变电站的接入方案为:XX变出1回35kV线路接入110kV董店变35kV出线间隔。1.3. 设计水平年根据XX电网发展规划以及2015年开展的可研项目计划。该工程计划2016年完成,因此选定该工程设计水平年为2016年,远景水平年为2020年。1.4. 主要设计原则(1)参照国家电网公司输变电工程典型设计-35kV变电站分册A-3方案;(2)执行典型设计标准,遵循安全可靠、技术先进、注重环保、节约资源、降低造价的原则;(3)满足XXXX地区负荷发6、展要求,提高该区域的供电能力,促进地方经济发展;(4)国家电网公司“两型一化”变电站建设设计导则。1.5. 设计范围(1)根据XX电业局提供的数据及资料进行电力负荷预测;(2)论述35kVXX变电站建设的必要性;(3)根据负荷发展预测及地区电网现状和规划情况,提出站址选择、拟定接入系统联网方案及建设规模,完成变电站总体的布置及设备选择,配置相应的系统二次部分(系统继电保护及安全自动装置,系统通信,调度自动化)。达到技术可行、投资合理、满足电网运行要求;(4)提出工程建设规模,包括主变压器容量及台数,无功设备配置容量及配置选择,35kV及10kV输电线路近期、远期回路数;(5)站内设计包括新建变7、电站围墙内的全部生产和全部辅助生产设施的设计,与电气设施相关的建、构筑物,给排水设施、通风设施、采暖设施、消防及站外进站道路设计等;设计分界点:架空出线的分界点为出线构架挂线点; 10kV电缆出线设计到开关柜内出线电缆引接端子,电缆头不在设计范围内;电缆沟、上、下水管等设计到围墙外1m处。(6)对XXXXXX35千伏输变电工程配出线路的路径导线、地线、金具选择及杆塔基础设计;(7)提出本工程的投资估算。2. 电力系统一次2.1. 电力系统概况2.1.1. XX基本概况XX古称襄邑,位于河南省东部,东与宁陵县相接,西连杞县,南接太康县,北临民权县,全县下辖产业集聚区及20个乡镇,总面积924平方8、公里,总人口86万人。XX是中原经济区发展最具有活力的城市,以酿造、机械、食品为主,是河南省新兴的工业城市,重要的商品粮基地,有“豫东粮仓”的美誉,XX产业集聚区位于县城北部,总面积27平方公里。以纸制品加工、农副产品加工、特钢加工等为主导产业。XX产业集聚区分为9个功能片区,重点建设以现代纸业、服装服饰、农副产品精深加工等3大主导产业集群。2.1.2. XX电网现状截至2014年4月,XX境内220千伏变电站1座,主变1台,总容量150兆伏安;110千伏变电站4座,主变7台,总容量307.5兆伏安,其中公用变电站3座,主变5台,总容量 213兆伏安,用户站1座,主变2台,容量94.5兆伏安;9、35千伏变电站12座,主变21台,总容量116.85兆伏安。 XX电网共有110千伏输电线路6条,线路长度64.5千米;35千伏公用线路 18条,长度147.24千米。 供电区共有10千伏线路80条,长度1495.05千米,其中公用线路76条,1487.4千米,10千伏配变3188台,总容量579.26兆伏安,其中公用配变1621台,总容量233.065兆伏安;0.4千伏线路3261.5千米。供电区目前已经形成以220千伏尤吉变为主供电源,110千伏XX变、董店变和滨河变为主要电源支撑的110千伏单链式电网结构,12座35千伏变电站中有9座已实现双电源供电。XX地区35kV及以上变电站情况详见10、表1.2-1。 表2.1-1 XX地区35kV及以上变电站情况表序号变电站单台主变容量(MVA)主变台数(台)1220kV尤吉变15012110kVXX变31.5、5023110kV董店变31.5、5024110kV蓼堤变5015110kV恒升变31.5、632635kV涧岗变3.152735kV蓼堤变5、102835kV尚屯变6.3、52935kV范洼变6.3、521035kV徐庄变3.15、6.321135kV周堂变6.3、1021235kV白庙变421335kV孙寨变3.1521435kV潮庄变6.311535kV河堤变6.3、421635kV平岗变6.311735kV长岗变1012.111、.3. XX镇供电区概况2.1.3.1. XX镇概况XX乡位于XX东部,距县城6公里,29个行政村(47个自然村),176个村民组,面积积约46.5平方公里,耕地4.6万亩,总人口 3.7万人。东与宁陵县为邻,郑永公路、马开两条省道从境内经过,曹党路、罗冯路纵贯全乡,申家沟、申家沟老道、帝丘支渠、陈岗沟、余屯沟流经全乡,交通水利条件便利。辖小林店、周楼、刘关庙、王吉屯、尤西、蒋店、冯庄、冯关屯、邱井、李范营、马东、马西、许庄、朱吉屯、郜楼、许堂、黑东、黑西、聂楼、屈庄、韭菜园、余屯、刘营、东周、陈岗、袁王庄、贾庄、黄庄、尤东29个行政村。郑(州)永(城)公路穿境。现有面粉厂三家、建材厂、卫生材12、料厂、饲料厂、等数十家企业。2.1.3.2. XX镇供电区概况及负荷预测目前XX镇没有35kV变电站,XX镇的负荷由周尤北和董帝2条10kV线路供电,供电半径约16千米,末端电压低。XX供电区近几年国民经济迅速发展,人民群众物质、文化生活水平逐步提高,供电量增长迅速,2014年该供电区负荷已达3.9MW,供电量0.13亿千瓦时。由近几年供电量可知,“十一五”期间该区域供电量增长率8%,“十二五”期间,电力的增长速度如若按6%,最大负荷利用小时数按3400小时计算,则2015年供电量可达0.141亿千瓦时,最大负荷为4.1MW。近几年XX供电区域规划入驻企业及报装容量如下。35kVXX变的负荷具13、体情况详见表2.1-2。表2.1-2 新建35kVXX变供电区域的负荷情况 单位:kVA序号项目名称预计负荷投产年限1饲料厂60020132面粉厂150020143居民生活及农田灌溉90020154其他3002015-2016合计3300表2.1-3XXXX供电区历年用电情况统计表 年度2011年2012年2013年2014年2015年负荷(kW)32803477368539074141供电量(万千瓦时)11151182125313281408表2.1-3中,根据该地区现有负荷与新增负荷情况,对拟建的35kVXX变的负荷进行分年度预测,根据XX镇以往负荷发展情况,其负荷按6%自然增长率计算,远14、景负荷发展状况(至2020年):预测结果见表2.1-4。表2.1-4 XX供电区各水平年负荷预测结果 年度2016年2017年2018年2020年负荷(kW)4389465349325541供电量(万千瓦时)1492158216771884主变容量(kVA)10000100001000010000容载比(kVA/kW)2.28 2.15 2.03 1.80 由表2.1-2、表2.1-3和表2.1-4知,2015年XX供电区负荷将达到4.1MW;如2015年XX供电区增加10MVA的变电容量,则投运后至2016年XX供电区35kV容载比为2.28,2016-2020年间容载比满足规程要求的1.815、-2.1的要求值。由此可见,XX供电区新建35kV变电站一座是非常必要的。2.2. 工程建设必要性(1)满足负荷增长的需求,减轻区域供电压力,提高供电能力。 XXXX镇政府高度重视XX的发展,给予政策和资金上的大力支持。由近几年XX供电区域规划入驻企业及报装容量分析得知,XX镇地区2015年负荷预计达到4.1MW。目前XX镇没有35kV变电站,XX镇的负荷由周尤北和董帝2条10kV线路供电,2015其最大负载率已达到90%,已满足不了XX地区可靠供电需求。因此,在XX镇新布点35kV变电站1座,可缩短10kV线路供电半径,满足该区域负荷增长需求,提高供电可靠性。(2)缩短10kV线路供电半径,16、提升末端供电电压。目前XX镇没有35kV变电站,XX镇的负荷由周尤北和董帝2条10kV线路供电,供电半径约16千米,进入XX地区,所带负荷包括建材加工、深井提灌、居民生活用电等,季节性负荷特点明显,由于供电半径过大,XX地区电压较低,随着该地区负荷的不断增长,XX地区的低电压问题对生活生产的影响不容忽视。本工程建成后,将有效缩短该地区10kV线路供电半径,提升末端供电电压,增强该地区供电质量与可靠性。(3)加强35kV网络结构,提高供电能力和可靠性。由于XX地区内无35kV电源点,目前,该区域由二条10kV线路供电,存在供电距离远和电能质量差、供电可靠性差、线损高等问题。XX35kV变电站建成17、后,既能解决XX地区用电问题,也可以实现缩短10kV供电半径,提高供电可靠性,极大提高了供电可靠性和供电质量。(4)合理划分开发区供电区域,提高供电可靠性。由前面所提,尚屯变供电区域划分不合理。本工程投运后,XX变负责XX镇区域的供电任务,缓解由周尤北和董帝2条10kV线路供电压力,缩短供电半径。合理划分XX供电区域,并可加强35kV联络,提高供电可靠性及供电质量。(5)符合电网规划2016年建设35kVXX变满足XX“十三五”电网规划要求。综上所述,为满足负荷发展,提高供电可靠性,新建35kVXX变是十分必要的。2.3. 接入系统方案2.3.1. 接入系统方案2.3.1.1. 变电站站址站址18、位置:拟建35kVXX变站址位于其所带负荷的中心位置,在XX镇北侧;S325省道北侧,县级道路东侧,地势平坦,方便交通运输。2.3.1.2. 新建变电站周边电网状况拟建35kVXX变周围现有110kV变电站一座,为董店变,110kV董店变距离35kVXX变约8.22km。目前110kV董店主变2台,容量为(31.5+50)MVA;110kV董店变35kV侧,已预留35kV出线间隔。新建35kVXX变电站电源可直接接入110kV董店变的35kV出线间隔。2.3.1.3. 接入系统方案根据拟建XX35kV变周围电网现状,结合电网发展规划,现分析联网方案如下。 考虑到远期35kVXX变接线规划,本可19、研考虑从XX变出1回35kV线路接入110kV董店变35kV侧,单回路架设,架空线路路径长为7.41km,导线采用JL/G1A-185/30;电缆路径长为0.81km,电缆型号为ZC-YJLV22-26/35-3400。2.4. 短路电流计算根据电力系统设计内容深度规定中的有关要求,对XX变进行了短路电流计算,校验电网中现有断路器的短路容量是否满足远景年电网短路水平要求,为新建电力工程的设备选择提供参考。本工程短路电流计算对远景年进行相应计算,XX变35kV侧主接线为内桥接线。根据计算2020年35kVXX变电站35kV母线三相短路电流为7.746kA,10kV母线三相短路电流为15.766k20、A。建议35kV侧设备按25kA选择,10kV侧设备按31.5kA选择。2.5. 主变压器的选择主变压器选择原则:变压器容量选择要适当,因为变压器空载运行时需用较大的无功功率,这些无功功率需由供电系统供给,变压器容量如选的过大,不但增加投资,而且使变压器长期处于轻载运行,出现“大马拉小车”现象,使空载的损耗增加,功率因数降低,网络损耗增加;若容量选的过小,会使变压器长期过负载,易损坏设备。变压器的最佳负载率应选择在40%-70%之间,负载过高,损耗明显增加,若变压器容量裕度小,负载若有增长,便需要增容,更换大容量的变压器,势必增加投资,且影响供电。总之选择变压器的容量,要以现有的负荷为依据,按21、照5-10年的发展计划来确定。根据负荷预测,主变本期考虑1台10MVA主变,最终规模考虑2台10MVA主变。本工程主变压器采用有载调压变压器,额定电压和调压范围选择为3532.5%/10.5kV,阻抗值:7.5%。2.6. 导线截面选择35kV母线采用JL/G1A-240/30型钢芯铝绞线;35kV主变进线及设备连接线采用JL/G1A-185/30型钢芯铝绞线;主变10kV侧进线采用TMY-8010矩形铜排;35kV母线最大载流量按1.05倍主变压器容量计算,10kV母线最大载流量按1.1倍主变压器容量计算。 本工程新建35kVXX变电站,1台10MVA主变。表2.8-1 导线选择结果电压(k22、V)回路名称回路最大工作电流(A)选用导体型号载流量(A)35母线346JL/G1A-240/30655主变压器进线173JL/G1A-185/3054310母线1270TMY-80101812主变压器进线635TMY-801018122.7. 系统对有关参数的要求2.7.1. 主变参数本期主变电器选用三相双绕组变压器,型号为:SZ11-10000/35353x2.5%/10.5kVYNd11Uk%=7.5有载调压,自冷2.7.2. 设备短路电流水平要求根据计算2020年35kVXX变电站35kV母线三相短路电流为7.746kA,10kV母线三相短路电流为15.766kA,建议35kV侧设备按23、25kA选择,10kV侧设备按31.5kA选择。2.8. 电气主接线35kV出线本期为1回,终期为2回,本期采用线变组接线,远期采用内桥接线。10kV出线本期5回,终期10回,本期采用单母线接线,远期采用单母线分段接线。 2.9. 电力系统一次部分结论2.9.1. 建设必要性(1)满足新增负荷的用电需求,减轻区域供电压力,提高供电能力。(2)加强35kV网络结构,提高供电能力和可靠性。(3)缩短10kV线路供电半径,提升末端供电电压。(4)合理划分开发区供电区域,提高供电可靠性。2.9.2. 变电站工程变电站本期安装1台10MVA有载调压变压器(远期210MVA),35kV侧本期1回出线,远期24、2回出线,采用内桥接线方式;10kV侧出线本期5回,远期10回,采用单母线分段接线方式;10kV侧本期配置2组1Mvar并联电容器组。 变电站35kV侧由北侧架空进线。35kVXX变电站主变压器参数:采用有载调压降压变压器,额定电压和调压范围选择为3532.5%/10.5kV,阻抗值:7.5%。根据短路电流计算结果,35kV设备短路电流水平按25kA,10kV设备短路电流水平按31.5kA选择。3. 电力系统二次3.1. 系统继电保护3.1.1. 现状及存在的问题根据一次推荐方案,本期接入方案考虑XX变出1回35kV线路接入110 kV董店变。董店变35kV采用的是许继电气公司的WXH-82225、微机线路保护测控装置,均就地安装在35kV开关柜内。3.1.2. 保护配置方案保护配置原则按GB/T14285-2006继电保护及安全自动装置技术规程及豫电发展20091458河南电网发展技术及装备原则执行,并满足选择性、速动性、可靠性和灵敏性要求,根据系统接线和系统运行方式,系统保护配置方案如下:3.1.2.1. 35kV线路保护本工程新建35kVXX变电站,35kV本期采用线路变压器组接线形式,35kV线路不配置线路保护。3.1.2.2. 35kV内桥保护35kVXX变本期内桥间隔不上,不考虑内桥保护。3.1.3. 对相关专业的技术要求(1)直流电源控制电源与保护电源直流供电回路必须分开。26、(2)电流互感器以上系统保护的线路保护装置、测控装置均采用独立CT圈。测量用电流互感器准确度等级为0.5级,计量用电流互感器准确度等级为0.2S级。保护用的电流互感器准确级应采用10P级电流互感器,P类保护用电流互感器应考虑满足复合误差要求的准确限值倍数。(3)电压互感器计量用电压互感器的准确级为0.2级,测量用电压互感器的准确级为0.5级,保护用电压互感器的准确级为3P。3.2. 调度自动化3.2.1. 现状及存在的问题 XX县调自动化系统2004年上的WGJ2000设备,为满足XX变接入系统要求,本期工程应为XX县调配置相应的软件修改、接口设备等扩充费用。3.2.2. 远动系统3.2.2.27、1. 调度组织关系 本工程新建35kVXX变,由XX县调调度指挥,其远动信息需传至XX县调,XX县调负责调度指挥。3.2.2.2. 远动系统配置方案35kVXX变电站内配置1套综合自动化系统,实现对调度数据重要信息的当地备份,同时各自组成独立的传输通道。信息采集由监控系统数据采集单元完成,远动数据不经监控系统处理,直接送出向调度端传送远动信息。配置1套I区调度数据远动通讯装置(双机热备用)通过以太网接口和数字口将计算机监控系统的调度数据发送到调度数据网。3.2.2.3. 远动信息内容和采集远动信息内容满足DL/T 5003-2005电力系统调度自动化设计技术规程、DL/T 5002-2005地28、区电网调度自动化设计技术规程和相关调度端、远方监控中心对变电站的监控要求。远动信息采取“直采直送”原则,直接从I/O测控单元获取远动信息并向调度端传送。本期XX变应向XX县调传送以下远动信息:(1)主变高、低压侧有功功率、无功功率、电流和功率因数,主变油温遥测等;(2)35kV、10kV线路的有功功率、无功功率、电流和功率因数;(3)交直流电源交直流母线电压;(4)10kV电容器组电流;(5)各保护及重合闸动作信号;(6)35kV、10kV电压等级断路器、隔离开关位置信号;(7)各保护回路及操作机构的异常信号;(8)主变档位信号遥信;(9)交直流电源系统重要馈线断路器状态、直流系统接地信号、通29、信电源信号; 3.2.2.4. 远动信息传输本期35kVXX变电站至XX县调远动信息传输采用数据网及数字专线方式。自动化2M网络通道,通信规约采用IEC60870-5-104。自动化专线通道,通信规约采用IEC60870-5-101规约。3.3. 电能量计量装置及电能量远方终端3.3.1. 现状及存在的问题XX县调现在并未配置相关的电能量计量系统。3.3.2. 电能计量装置及电能量远方终端配置根据DL/T 5202-2004电能量计量系统设计技术规程、DL/T 448-2000电能计量装置技术管理规程及DL/T 5137-2001电测量及电能计量装置设计技术规程规程规定,本站电量计费系统进行如30、下配置。3.3.2.1. 站内计量表计配置35kV出线和主变10kV侧均配置1只三相三线制智能电能表,准确级为0.5S级,双RS485通讯接口。以上电能表不单独组屏,与电能量远方终端组柜安装。10kV出线和电容器均配置三相三线制智能电度表,准确级为0.5S级,双RS485通讯接口,就地安装在10kV开关柜中。站用变配置380V三相四线智能电能表,准确级为0.5S级,双RS485通讯接口,此表安装在交流柜(由一体化电源厂家成套提供)。全站电度表的电量信息以RS485接口方式向电能量远方终端送信息。 3.3.2.2. 电能量远方终端为实现变电所内所有电能表数据的远传,变电所内配置1套电能量远方终端31、,以串口方式采集各电能表信息;具有对电能量计量信息采集、数据处理、分时存储、长时间保持、远方传输等功能、同步对时功能。电能量计量主站系统通过电力调度数据网、专线通道方式直接与电能量远方终端通信,采集内容包括各电能计量点的实时、历史数据和各事件记录等。电能量远方终端应具有RS485 8路以上(电表接入容量:64块),以太网口2路,数字口2路。采集全站能表的电电量信息以RS485接口方式向电能量远方终端送信息,电能量远方终端以数据专网为传输通道,专线通道为辅助通道方式送至XX县调。电能量远方终端组1面柜。3.3.2.3. 电量计量信息的传输35kVXX变至XX县调电能量计量系统的电量计量信息的传输32、采用调度数据网和专线两种方式,两种方式互为备用。规约采用IEC-60870-102。主要采集的电度量包括:主变压器高、低两侧有功电能量、无功电能量;35kV/10kV线路有功电能量、无功电能量;10kV电容器无功电能量;站用电低压进线侧有功电能量。3.4. 调度数据通信网络接入设备根据省电力公司并网技术条件规定,新建变电站应具备接入调度数据专用网络的设备和功能,电力生产调度信息将由独立的调度数据专用网络来交换和传输。变电站内计算机监控系统与调度中心之间的通信协议采用IEC60870-5-104;电能量计量系统与调度中心之间的通信协议采用IEC60870-5-102。3.5. 二次系统安全防护根33、据国家电网公司20061167号文及国家电力监管委员会下发的关于印发电力二次系统安全防护总体方案等安全防护方案的通知(电监安全200634号文)的有关要求。35kVXX变电站网路安全防护方案为:计算机监控系统、继电保护装置与调度中心主站系统通过MPLS-VPN1进行通信。电能量计量系统与调度中心通过MPLS-VPN2进行通信。3.6. 系统通信3.6.1. 调度关系35kV吉屯变由110kV董店变35kV配出供电,是XX电网的一部分,建成后由XX调调度指挥,相关信息传至XX调。XX整体已完成光纤覆盖,光缆多采用12芯或者16芯,芯数较少,资源较为紧张。变电站光传输设备多采用中兴设备,槽位也较为34、紧张。相关的光缆现状如图3.6-1:3.6.2. 通道需求(1)调度通信通道35kVXX变电站至XX县调设一路调度电话传输通道,通道速率采用64kbit/s。(2)远动通道35kVXX变电站至XX县调的远动信息数据传输通道,采用2M专线传输方式。(3)继电保护通道35kVXX变电站继电保护信息采用2Mbit/s复用通道方式将保护信息上传至调度。(4)电能量信息通道新建35kVXX变电站电能计量信息通道用以太网专线通道,将采集信息上传至XX电能量远抄信息系统主站。3.6.3. 通信方案根据XX地区已形成的光纤通信电路网络结构及35kVXX变本期接入系统方案,35kVXX变电站考虑以光纤通信方式接35、入XX地区已形成的光纤通信网络,具体通信方案设计如下:(1)光缆建设方案沿35kVXX变110kV董店变新建35kV线路架设一根24芯ADSS光缆,线路长度约为7.41km。新建35kVXX变电站至XX县调的光缆路由方案如下:XX变 新建ADSS光缆 董店变 已有光缆 XX县调光缆建设情况如图3.6-2:图3.6-2 光缆建设方案图(2)光传输设备配置方案根据已形成的XX地区光纤通信系统网络结构及本工程光缆建设方案,XX变配置一套县网光传输设备,新上的光传输设备型号应与当地设备型号保持一致,设备运行速率为155Mbit/s,包括:一块155M光接口板(1+0保护),两块2M板。在董店变原有光设36、备上新增一块155M光接口板,开通XX变董店变155M光纤通信电路。配置XX变至XX县调的PCM设备一对,满足调度通信,自动化信息上传等需求。(3)其他XX变配置一套综合配线设备,规格为:32芯光纤配线模块,64单元数字配线模块,100回音频配线模块。董店变增加一个24芯光纤配线模块。3.6.4. 通道组织(1)调度电话XX变 新建ADSS光缆 董店变 已有光缆 XX县调(2)远动通道XX变 新建ADSS光缆 董店变 已有光缆 XX县调(3)电能量信息通道XX变 新建ADSS光缆 董店变 已有光缆 XX县调(4)其他通道与远动通道路由保持一致。3.6.5. 站内通信方案(1)通信系统供电通信系37、统采用-48V直流供电,通信设备电源取自交直流一体化电源系统。(2)市话通信本站通信设备布置于二次设备室内,除调度电话外,另配置1部公网市话,作为变电站对外通信和调度通信的备用。概算列入本工程中。(3)综合配线系统本工程在新建XX变配置一套综合配线系统,具体规格为:ODF32+DDF64+VDF100,满足站内配线需求。(4)通信设备组屏和布置 本站通信设备共组屏2面:光传输设备与PCM基群设备组一面屏,综合配线设备组一面屏。 表3-1 通信主要设备材料表序号设 备 名 称单位数量地点1STM-1/4光传输设备(含屏)套1XX变2综合配线架(ODF32+DDF64+VDF100)套13PCM设38、备套14站内光缆24芯ADSS光缆米200524芯光纤配线模块块1董店变6站内光缆24芯ADSS光缆米2407155M光接口板块18PCM基群设备套1XX县调3.7. 现状及存在电力系统二次系统结论 (1)根据一次系统的规划方案,35kVXX变电站为负荷变电站。接入系统后,35kV线路保护在对端考虑配置。 (2)35kVXX变电站接入XX县调引起的增容即数据库修改、接口对接、调试等费用,所需费用列入本工程中。4. 变电站站址选择4.1. 站址选择过程概况本工程根据该区供电范围共确定两个站址。站址一:位于负荷的中心位置,在XX镇北侧;S325省道北侧,县级道路东侧,地势平坦,方便交通运输。站址二39、:位于XXXX镇北侧地区,北邻S325省道,地势平坦,交通运输方便。 我单位各相关专业技术人员会同供电局相关人员对XX35kV变电站站址进行了现场踏查,站址一、站址二交通均为便利,但站址二旁边有沟渠,进站需修桥,还有线路跨跃,距负荷中心较远。站址一与站址二相比,站址一靠近负荷中心,该地块属于村委会建设用地,征地较容易,且35kV、10kV的进出线更加方便合理,因此本设计方案推荐采用站址一。4.2. 站址选择原则及前提条件1)靠近负荷中心;2)节约用地;3)与城乡或工况企业规划相协调,便于架空和电缆线路的引入和引出;4)交通运输方便,便于大件运输;5)周围环境宜无明显污秽,如空气污秽时,所址宜设40、在受污源影响最小处;6)具有适宜的地质、地形和地貌条件(例如避开断层、滑坡、塌陷区、溶洞地带、山区风口和有危岩或易发生滚石的场所),所址宜避免选在有重要文物或开采后对变电所有影响的矿藏地点,否则应征得有关部门的同意;7)所址标高宜在50年一遇高水位之上,否则,所区应有可靠的防洪措施或与地区(工业企业)的防洪标准相一致,但仍应高于内涝水位;8)应考虑职工生活上的方便及水源条件;9)应考虑变电所与周围环境、邻近设施的相互影响。4.3. 站址区域概况4.3.1. 站址位置位于XXXX镇北侧地区,S325省道北侧,县级公路东侧,靠近负荷中心。4.3.2. 站址地理状况拟建场地范围地势较为平坦,起伏不大41、,拟建站址现场如图4.1-1。4.3.3. 站址土地使用情况该场地目前为政府指定规划建设用地,已于当地政府和规划部门达成协议,允许建站。4.3.4. 站址交通情况拟建XX站址位置临近S325省道北侧,县级道路东侧,变电站进站道路可由县级道路接引,接引道路长度约10m,交通便利,可以满足施工及设备运输要求。4.3.5. 矿产资源已与当地部门了解,站址所在地没有矿产资源。4.3.6. 站址历史文物经过与当地部门了解,站址范围内无文化遗址、地下文物、古墓等设施。4.3.7. 站址周围临街设施站址附近无军事设施、通信电台、飞机场、导航台、风景旅游区和各类保护区等与变电站有相互影响的设施。4.4. 站址42、的拆迁赔偿情况站址区域内有农作物种植,涉及到树木砍伐,建设变电站需考虑赔偿问题。4.5. 出线条件本工程站址根据其在电网中的位置并结合站址区域的地理位置条件,理想的出线方向是35kV向北出线,10kV向南出线。4.6. 站址水文气象条件4.6.1. 防洪涝情况新建35kV变电站的拟选站址地面自然标高高于百年一遇洪水位,不受百年一遇洪水的影响。4.6.2. 气象条件根据该站19571999年实测气象资料,统计出各气象特征值成果见表1-2。表1-2气象站各气象特征值表序号项 目单位特征值出现时间资料年限1多年平均气温14.4-195719992多年平均气压hPa1011.5-195719993多年43、平均风速m/s2.7-195719994多年平均相对湿度%70-195719995多年平均降水量mm711.2-195719996历年极端最高气温42.71967 .06.06195719997历年极端最低气温-17.91969 .02.05195719998历年定时最大风速m/s271968 .04.24195719999历年最大积雪深度cm21.91989.12.231957199910历年最大冻土厚度cm22.01967 .01.0619571999参考气象站台的资料,选定本工程的主要气象条件为:最大设计风速30m/s,最大覆冰厚度10mm,年雷暴日数为40雷日/年。4.6.3. 场区排44、水方式站区内排水方式采用有组织排水。4.7. 水文地质及水源条件4.7.1. 水文地质条件及地下水位情况地下水主要补给来源为大气降水补给及侧向补给,以蒸发排泄为主,场地地下水位随季节变化,69月份为丰水期。该变电站勘察期间见地下水,对砼、钢结构具微腐蚀性,可不考虑地下水对混凝土及钢结构的腐蚀性。 4.7.2. 水源条件规划附近没有市政给排水系统,施工期间需打深井供水。4.8. 站址工程地质4.8.1. 站址区域构造及场地稳定性评价根据国家标准建筑抗震设计规范(GB500112001)和建筑工程抗震设防分类标准(GB502232008)中所提供的相关依据,对场地内地震效应进行评价。本场地抗震设防45、烈度6度,设计基本地震加速度值为0.05g,设计地震第三组,地震设计特征周期为0.65s。抗震设防类别为丙类,据地区经验及以前附近土层剪切波速,场地土类别为中软土;场地类别为类;为可进行建设的一般场地。4.8.2. 地层岩性本次勘察控制深度内,岩土第四纪土为全更新世土和晚更新世土地层分布较连续,层差不大,地层分布较连续,场地地层分布由上而下描述如下:第层,耕植土:灰褐色,稍湿,以粘性土为主,疏松多孔,含少量植物根系、砂粒硬杂物及有机质。第层,粉质粘土(Q4al):褐黄、棕褐色,软至可塑,层厚4.504.80m,平均厚度4.67m,土内见铁锈色斑纹及黑色斑点,韧性中等,干强度中等,稍有光泽,无摇46、震反应,夹粉土薄层。层底埋深11.5011.80m。第层,粉土(Q3al):灰黄色,湿,中至密实,土内见锈黄色斑纹及黑色斑点,韧性低,干强度低,摇震反应迅速,无光泽,夹松散粉砂及粉质粘土薄层。该层最大揭露厚度1.75m,未揭穿此层。4.9. 进站道路及交通运输站址临近有县级道路可接引,进站道路长约10m,进站道路为混凝土路面。站址交通条件较便利。4.10. 站用电源本期将1台50kVA变压器与10kV外引电源连接,采用变压器台架形式,作为施工电源。该施工电源由新建变电站附近10kV线路接引,长度约为100m。4.11. 站址环境站址附近无工业污染源,站址区域污秽等级为C级,由于站址周围没有产生47、噪声的工矿企业,故没有噪声源,噪声环境质量状况较好。4.12. 通信干扰站址附近无主要通信设施。4.13. 施工条件站址范围内地势开阔,土地已经划分为规划建设用地,施工条件便利,无对施工有特殊影响的设施,该站址交通方便,场地满足存放施工材料条件,水、电等均能满足施工的要求,施工较为方便。5. 变电站工程设想5.1. 电气一次部分5.1.1. 建设规模本期安装10MVA主变压器1台,最终安装10MVA主变压器2台;35kV本期出线1回,最终规模出线2回,采用架空进线;10kV本期出线5回,最终规模出线10回,采用电缆出线;10kV电容器本期安装1Mvar并联电容器成套装置2组,最终规模安装1Mv48、ar并联电容器成套装置4组。表5-1 建设规模及技术条件一览表序号项目条件技术条件1主变压器SZ11-10000/35 3532.5%/10.5kV,YNd11,Uk%=7.52出线回路数35kV本期1回,远期2回;10kV本期5回,远期10回3电气主接线35kV本期线变组接线、远期内桥接线;10kV本期单母线接线、远期单母分段接线4无功补偿装置本期21Mvar,远期41Mvar5短路电流水平35kV设备按25kA选择,10kV设备按31.5kA选择6主要设备选型35kV断路器选用真空瓷柱式断路器;35kV隔离开关选用双柱V型开启式;10kV设备选用金属铠装中置式小车柜7电气总平面及配电装置主49、变和35kV设备户外布置,10kV设备户内布置;35kV设备布置在站区的北侧,10kV综合楼布置在站区的南侧,主变布置在35kV设备和综合楼之间,10kV无功补偿装置布置在站区的西北侧5.1.2. 电气主接线35kV母线本期线变组接线、远期内桥接线;10kV母线本期单母线接线、远期均采用单母线分段接线。5.1.3. 主要电气设备、导体选择a、根据短路电流计算结果。b、变电站海拔高度按1000m设计,电气设备的抗震校验烈度为8度。电气设备按正常工作条件进行选择并按短路故障条件进行校验,并按照国家电网公司标准化建设成果(输变电工程通用设计、通用设备)应用目录(2013年版)选取。c、依据导体和电器50、选择设计技术规定(DL/T 5222-2005)进行电气设备选择。d、该地区的污秽等级为C级,所有电气设备防污等级考虑选为级,电气设备泄露比距为31mm/kV,电气设备外绝缘爬电按设备最高工作电压计算。1)主变压器选择主变压器型号参数如表5.1-1:表5.1-1 主变压器型号参数SZ11-10000/35户外三相双绕组有载调压自冷型 SZ11-10000/35额定电压比:353x2.5%/10.5kV接线组别 Ynd11 Uk%=7.5冷却方式:自冷2)35kV设备选择a、35kV断路器选用户外磁柱式真空断路器额定电压: 35kV最高电压: 40.5kV额定电流: 1250A额定开断电流:2551、kAb、35kV隔离开关型号:GW5-40.5/1250A 25kA额定电压: 35kV最高电压: 40.5kV额定电流: 1250A额定开断电流:25kAc、35kV电压互感器型号:JDZX-35W额定电压比: (35/3):(0.1/3):(0.1/3):(0.1/3) kV准确级次:0.2/0.5/3P e、35kV避雷器 HY5WZ-51/1343)10kV配电装置10kV配电装置采用高压开关柜,具体型号参数如表5.1-2。表5.1-2 10kV配电开关柜设备参数主变进线柜AC10kV,小车式,1250A,31.5kA,真空真空断路器 1250A-31.5kA电流互感器 LZZBJ9-52、10 2x400/5A 0.2S/0.5S/10P20/10P20避雷器 YH5WZ-17/45带电显示器母线设备柜AC10kV,小车式,1250A,31.5kA熔断器:XRNP-10/0.5SA电压互感器 JDZX-10 10/3:0.1/3:0.13:0.1/3kV 0.2/0.5/3P一次谐装器LXQ-10避雷器 YH5WZ-17/45带电显示器电容器开关柜AC10kV,小车式,1250A,31.5kA,真空真空断路器1250A- 31.5kA电流互感器: 2x100/5A, 0.2S/0.5/10P20避雷器 YH5WZ-17/45接地开关 JN15-15/10带电显示器分段隔离柜AC53、10kV,小车式,1250A,31.5kA,真空电缆出线柜AC10kV,小车式,1250A,31.5kA,真空真空断路器 1250A-31.5kA电流互感器2x200/5A 10P20/0.5/0.2S避雷器 YH5WZ-17/45接地开关 JN15-15/10带电显示器4)10kV无功补偿装置站内安装2组电容器成套装置,单组电容器的容量均为1000kvar。布置于变电站西南侧。电容器成套装置参数详见表5.1-3。表5.1-3 电容器成套装置设备参数成套电力电容器TBB10-1000-AKW成套组装式电容器组:BAM11/3-334-1W干式空芯串联电抗器5%放电线圈:FDGR-11/3-4.54、0-1W氧化锌避雷器:YH5WR-17/45kV隔离开关:GW4-12DW/630A5.1.4. 电气设备布置及配电装置1)35kV配电装置:XX35kV变电站35kV远期出线2回,本期出线1回,采用架空进线。10kV远期出线10回,本期出线5回,采用电缆出线。在总平面布置上,根据生产工艺的要求及站址条件,进行了紧凑布置。结合外部电网条件,35kV设备、主变压器、电容器为户外布置;10kV设备为室内布置。35kV配电装置布置在变电站北侧,向北出线。10kV配电装置布置在变电站南侧的高压配电室内,向南出线。2)10kV配电装置:10kV配电装置为高压开关柜,采用封闭母线桥通过穿墙套管经铜排与主变55、低压侧相连;10kV出线及电容器组采用电缆出线。10kV配电装置室位于变电站南侧,室内为开关柜单列布置,满足远期10回出线要求。5.1.5. 绝缘配合及过电压保护1)过电压保护为防止线路侵入的雷电波过电压和操作过电压,在35kV母线、10kV进线、出线及母线装设氧化锌避雷器。2)绝缘配合本变电站地处海拔1000m以下地区,对电气设备绝缘配合无特殊要求。绝缘配合按高压输变电设备的绝缘配合GB311-1997,高压输变电设备的绝缘配合的使用导则GB311-8及交流电气装置的过电压保护和绝缘配合DL/T-620-1997等标准规定进行设计。a、避雷器有关的参数避雷器选择无间隙氧化锌避雷器,其主要技术56、参数见下表:35kV氧化锌避雷器主要技术参数:额定电压(kV,有效值)51最大持续运行电压(kV,有效值)75操作冲击残压(kV,有效值)102雷电冲击(8/20s)10kA残压(kV,有效值)134陡波冲击(1/5s)10kA残压(kV,有效值)28710kV氧化锌避雷器主要技术参数:额定电压(kV,有效值) 17最大持续运行电压(kV,有效值)13.6操作冲击残压(kV,有效值)38.3雷电冲击(8/20s)5kA残压(kV,有效值)45陡波冲击(1/5s)5kA残压(kV,有效值)51.8b、35kV电气设备绝缘水平及保护水平配合35kV电气设备的绝缘水平,由雷电冲击耐压决定,以避雷器雷57、电冲击5kA残压为基准,配合系数取不小于1.4,35kV电气设备绝缘水平参数的选择及保护水平配合系数见下表:设备名称设备耐受电压值雷电冲击保护水平配合系数雷电冲击耐压(kV,峰值)1min工频耐压(kV,峰值)全波截波内绝缘外绝缘内绝缘外绝缘主变压器325325360140140360/250=1.44断路器断口间410410200200隔离开关断口间375200200c、绝缘子串片数的选择工频电压要求的绝缘子串片数m按下式选取:mUm/KeLo式中: m 每相绝缘子片数; Um 系统最高电压,40.5kV; 爬电比距,25mm/kV(设备防污等级为级); Lo 每片悬式绝缘子的几何爬电距离,58、450mm; Ke 绝缘子爬电距离的有效系数,本工程取1 由于本站海拔高度约1000m,耐张绝缘子串和悬垂绝缘子串的片数需按下式进行修正: M=m1+0.1(H-1)H 海拔高度km,本工程取1.9计算得,M2.45。考虑绝缘子老化等因素,耐张绝缘子串增加2片零值绝缘子,悬垂绝缘子串增加1片零值绝缘子。 综合考虑,本站工频电压要求的绝缘子串片数取值5(耐张)、5(悬垂)。 3)防雷接地本站装设1根独立避雷针直击雷保护,独立避雷针高为35m,经校验可满足保护要求。5.1.6. 接地装置依据交流电气装置的接地DL/T621-1997。变电站主接地网采用以水平接地体为主,垂直接地为辅的方格型布置方式59、,所有电气设备、电缆外皮等均采用2根接地引下线与主接地网可靠焊接,接地电阻值应小于4。全站水平主接地网埋深0.8m,户外水平的接地体选用-506热镀锌扁钢,垂直接地体选用-505热镀锌角钢,垂直接地体长度为2500mm。5.1.7. 站用电系统及站区照明a、站用变选择(1)站用变选择变电站站内设置50kVA站用变,本期为一台,远期两台。站用电负荷统计见表5.1-4。表5.1-4 站用电负荷统计表序号名 称运行方式容量(kW)1电气房间排风风机经常、连续4#1、#2主变调载电源经常、连续2直流充电装置经常、连续12断路器、隔离开关点击经常、连续4逆变电源经常、连续2动力负荷 P1 小 计242主60、控制室空调经常、连续510kV开关柜加热照明经常、连续3加热负荷 P2小 计83楼内照明经常、连续3户外设备照明经常、连续5生活用电经常、连续4照明负荷及生活用电 P3小 计12站用变容量选择:计算负荷 S = K1P1+P2+P3式中:K1站用动力负荷换算系数,一般取K1=0.85。根据统计结果则:S = 0.8524+ 8+ 12 =40.5(kW)根据计算结果及国家电网公司66kV及以下变(配)电站通用设备典型规范,选用站用变容量为50kVA,额定电压变比为355%/0.4kV, 采用Dyn11接线。b、照明系统变电站照明系统由工作照明和事故照明两部分组成,工作照明由站用变交流屏供电,事61、故照明电源为直流供电。c、主要照明方式依据火力发电厂和变电站照明设计技术规定DL/T5390-2007规定,本工程35kV配电装置、主变压器采用投光灯,10kV配电装置室采用荧光灯照明,控制室采用荧光灯照明,附属房间均采用荧光灯照明。设事故照明的房间有:10kV配电室、控制室。控制方式采用自动切换。5.1.8. 电缆设施依据发电厂变电所电缆选择与敷设设计规程规定,10kV配电室电缆采用地下电缆沟方式敷设,电缆沟尺寸为1000x1000mm,电缆沟内电缆支架采用角钢支架。10kV配电装置室及电子设备间设二次电缆沟,控制电缆、光缆采用电缆明沟方式敷设。根据火力发电厂与变电所设计防火规范规定,本变电62、站采用智能型烟、温感火灾报警系统,由烟、温感探测器和控制器构成,探测器按要求分布在电气设备的房间、电缆隧道,火灾报警控制器设在警卫室。火灾报警装置电源取逆变电源。变电站电缆防火采用防火堵料和耐火涂料,对电缆沟与建筑物入口处及控制保护室盘下孔洞进行封堵,以防火灾蔓延。5.1.9. 施工电源本期将1台50kVA变压器与10kV外引电源连接,采用变压器台形式,作为施工电源。该施工电源由新建变电站附近10kV线路接引,长度约为100m。5.2. 电气二次部分5.2.1. 变电站运行管理方式变电站自动化系统的设备配置和功能按无人值班模式设计。变电站监控系统主要设计原则如下:(1) 采用开放式分层分布式网63、络结构,由站控层、间隔层以及网络设备构成。站控层设备按变电站远景规模配置,间隔层设备按工程实际规模配置。(2) 应优化简化网络结构,站内监控保护推荐统一建模,统一组网,信息共享,通信规约统一采用DL/T860 通信标准,实现站控层、间隔层二次设备互操作。(3) 变电站内信息具有共享性和唯一性,计算机监控主站与远动数据传输设备信息资源共享,不重复采集,节约投资。(4) 变电站内由计算机监控系统完成对全站设备的监控,不再另外设置其它常规的控制屏以及模拟屏。(5) 计算机监控系统具有与电力调度数据专网的接口,软、硬件配置应能支持联网的网络通信技术以及通信规约的要求。(6) 向调度端上传的保护、远动信64、息量执行现有相关规程。 远动信息量内容表遥测量35kV线路的一相电流、有功功率、无功功率;10kV线路的一相电流、有功功率;双绕组变压器两侧有功功率、无功功率及两侧一相电流;35kV/10kV系统电压监视点线电压;直流母线电压;所用变压器低压侧一个线电压;并联电容器三相电流、无功功率;主变压器上层油温;遥信量所有断路器位置信号;反应运行方式的隔离开关位置信号;主变压器有载开关位置;断路器控制回路断线信号;断路器操作机构故障信号;35kV/10kV线路保护动作信号和重合闸动作信号;10kV电容器保护动作信号;35kV/10kV线路、主变压器交流电压回路断线信号;35kV/10kV系统接地信号;主65、变压器保护动作信号;主变压器轻、重瓦斯动作信号;主变压器油温过高信号;主变压器过负荷信号;直流系统接地信号;直流母线电压异常信号;充电装置故障信号;安全自动装置动作信号;继电保护装置故障信号;远方监控通道故障信号;全所事故总信号;所用变压器失电信号;控制方式由遥控转为所内控制的信号;UPS主电源消失信号;通信电源交流故障信号;消防及安全防范装置动作信号;交直流一体化电源系统重要馈线断路器状态;变电站内重要房间通风采暖等动力环境;图像监视及安全警卫系统;火灾报警系统;遥控量所有断路器的分/合;所有隔离开关的分/合;遥调量主变压器有载抽头位置调整;10kV电容器无功补偿装置的投/切;遥视量变电站各66、个监控点的图像信息;(7) 计算机监控系统网络安全应严格按照电力二次系统安全防护规定来执行。5.2.2. 监测、监控范围无人值班变电站要求调度端能全面掌握变电站的运行情况,自动化系统的监控范围按照DL/T 5103-201235kV220kV无人值班变电所设计规程执行,并在其基础上增加交直流一体化电源系统的重要馈线断路器状态。5.2.3. 配置方案5.2.3.1. 自动化系统设备配置监控系统实现对变电站可靠、合理、完善的监视、测量、控制等功能,并具备遥测、遥信、遥调、遥控全部的远动功能和时钟同步功能,具有与调度通信中心交换信息的能力。具体功能要求按DL/T 5103-201235kV220kV67、无人值班变电所设计规程执行。 (1)五防闭锁:监控系统应具备逻辑闭锁软件实现全站的防误闭锁功能,同时在受控设备的操作回路中串接本间隔的闭锁回路。(2)远动功能:远动信息直采直送,直接来自数据采集控制层的I/O测控装置,通过站控层网络传输至调度端,远动通信设备与站内监控设备无关,监控主机的任何操作和设备故障对远动通信设备都不应有任何影响。(3)信号采集:监控系统的信号采集按照DL/T 5103-201235kV-220kV无人值班变电所设计规程执行。(4)电压无功自动控制(AVQC)功能:AVQC功能由监控系统实现。(5)智能告警:实现变电站信息分层和整合,实现智能分析和判断。(6)统一通信标准68、,具有与电力调度数据网的接口,软、硬件配置应能支持联网的网络通信技术以及通信规约的要求。向调度端上传的保护、远动信息量按现有相关规程执行。5.2.3.2. 设备配置(1)站控层设备配置 包括规约转换装置1套、通道切换装置1套、网络设备1套、打印机、音箱等设备。 a)监控系统主机及其辅助设备组1面屏。 b)远动通信设备、站控层网络交换机、时钟同步对时装置等组1面屏。(2)隔层设备配置本期配置公用测控装置1台,10kV母线测控装置各1台。公用测控装置和35kV PT并列装置、35kV微机消谐装置、10kV小电流接地选线装置同组1面柜,10kV母线测控装置就地安装在10kV开关柜上。 主变压器保护按69、主、后分开单套配置,配置独立的非电量保护,每1台主变保护和测控共组1面柜。 10kV单元采用保护测控一体化装置。本期共配置10kV线路保护测控一体化置装置5套,10kV电容器保护测控一体化置装置2套,均就地安装在开关柜上。5.2.3.3. 与其它设备接口(1)监控系统与继电保护的信息交换可采用以下两种方式:方式一:保护的跳闸信号以及重要的告警信号采用硬接点方式接入I/O 测控装置,推荐采用非保持接点。方式二:采用保护与监控系统统一组网,直采直送的方式。变电站计算机监控系统与保护系统统筹考虑,保护与测控装置统一组网。(2)对于智能设备,采用以下方式实现监控系统与智能设备的信息交换:交直流一体化电70、源系统、智能辅助系统、电能计量系统、消谐装置及其他智能装置等采用DL/T 860 标准与变电站监控系统通信。5.2.4. 元件保护配置及自动装置5.2.4.1. 主变压器保护(1)主变压器器保护配置35kV侧主变压器微机保护按主、后分开单套配置,主变压器应配置单套独立的非电量保护。主变压器保护主要具有下列功能:a) 主保护差动速断、比率差动保护:保护动作跳开主变压器各侧断路器。b) 后备保护高压侧配置复合电压闭锁过流保护,保护动作第一时限跳主变压器低压侧断路器,第二时限跳开主变压器各侧断路器。低压侧配置复合电压闭锁过流保护,保护动作跳主变压器低压侧断路器。主变高压侧配置过负荷保护,保护动作于发71、信号。c)非电量保护按主变压器的要求,装设瓦斯保护、压力释放、过温保护等非电量保护。跳闸型非电量瞬时或延时跳闸,信号型非电量瞬间发信号。(2)10kV出线保护线路配置微机型电流速断保护、过流保护及三相重合闸。(3)10kV电容器保护按电流速断保护,过流保护,以及过压、失压保护。对于某一电容器切除后引起的剩余电容器过电压,根据接线情况选用中性点电流或电压不平衡保护、电压差动保护或开口三角电压保护。5.2.4.2. 安全自动装置(1)小电流接地选线装置为了防止10kV系统发生单相接地时,非故障相电压升高而导致故障扩大,本工程配置1套微机小电流接地选线装置,选线数按照28路配置。当所定厂家的保护装置72、中自带有小电流接地选线功能时,本装置可以不单独配置。(2)电压并列装置本站10kV为单母线分段接线,本期仅有I段母线,考虑远期情况,10kV母线本期配置电压并列装置1套。35kV为内桥接线,本期仅有1回线路,考虑到远期情况,35kV母线本期配置电压并列装置1套。(3)35kV/10kV PT二次消谐装置为防止PT谐振对设备的损坏,本变电站10kV、35kV各配置两段式二次PT消谐装置1套。5.2.5. 二次设备组屏10kV配电装置及二次设备布置在生产综合楼一楼,二次设备室布置在10kV配电装置室旁。本变电站集中设置二次设备室,10kV测控保护一体化装置就地布置在10kV开关柜上,站内其他二次及73、通信设备集中组柜布置在二次设备室。蓄电池组屏安装于二次设备室。具体布置如下:(1)监控系统主机组1面柜;(2)远动通信设备组1面柜,含远动通信装置、时钟同步对时装置等;调度数据网设备和远动通信设备组柜安装。(3)公用测控装置组1面柜,含公用测控装置等;(4)电能采集装置和主变低压侧电度表共组1面柜;(5)每1台主变压器的保护和测控共组1面柜;(6)一体化电源交流进线柜、馈线柜1面;(7)一体化电源直流充、馈电柜1面,免维护阀控式密封铅酸蓄电池100Ah一组,1面柜。(8)图像监视及安全警卫柜1面;(9)通信柜2面;(10)10kV采用保护测控一体化装置,布置在相应开关柜内。主控室采用行列布置,74、监控主机柜采用800mm1000mm2260mm柜式结构,其余屏柜均采用800mm600mm2260mm标准柜式结构。主控室按最终规模一次建成,共27=14个屏位,其中留有备用屏位。5.2.6. 交直流一体化系统本站采用交直流一体化电源系统。全站直流、交流、UPS(含1套事故照明切换装置)、通信等电源采用一体化设计、一体化配置、一体化监控,其运行工况和信息数据通过一体化监控单元展示并通过DL/T860标准数据格式接入自动化系统。5.2.6.1. 交流电源部分交流站用电系统采用三相四线制接线、380/220V 中性点接地系统。交流站用电系统采用三相四线制接线、380/220V 中性点接地系统。为75、提高供电可靠性,站用电系统采用单母线接线,双电源进线加ATS切换装置。5.2.6.2. 直流电源部分本工程新建35kV变电站直流系统电压采用220V,充电装置采用高频开关电源充电装置,配置一套,模块N+1备用。直流系统采用单母线接线,蓄电池容量按照2h事故放电时间考虑,每组蓄电池应装设专用的实验放电回路,设一套微机型直流接地自动检测装置。二次设备室的测控、保护等设备采用环网供电方式,10kV开关柜顶直流网络采用环网供电方式。馈线开关选用专用直流空气开关。(2)蓄电池容量选择采用阀控式密封铅酸蓄电池,蓄电池放电末期终止电压按1.80V考虑,浮充电压为2.25V,均充电压为2.35V,事故放电时间76、按2小时考虑。蓄电池容量按变电站最终规模计算,考虑通信负荷,取消通信蓄电池。蓄电池容量选择按DL/T 5044-2004电力工程直流系统设计技术规程推荐的阶梯负荷计算方法计算。经计算选用一组220V免维护阀控式密封铅酸蓄电池,容量为100Ah,单体12V,每组18只。5.2.6.3. UPS电源部分UPS电源主要作为计算机监控系统、电能量计费系统、火灾报警系统、通信设备等的交流装置电源。经负荷统计后配置逆变电源输出容量约为3kVA,输出电压AC220V。UPS电源正常时由交流供电,交流失电时由站内220V直流系统供电。UPS电源装置应有信号指示、报警及引出接点至变电站计算机监控系统;配置1套377、kVA UPS电源(不含电池),UPS电源和交流电源共同组柜安装。5.2.6.4. 站用通信电源部分全站通信电源采用一体化电源系统、配置1套DC/DC装置,模块N+1冗余,选用2个30A模块,DC/DC装置与相应的馈线安与直流充馈电柜共组1面柜,通信电源采用-48V直流电源供电。5.2.6.5. 一体化电源监控部分一体化监控装置通过总线方式与各子电源监控单元通信,各子电源监控单元与成套装置中各监控模块通信,一体化监控装置以DL/T860标准协议接入计算机监控系统,实现对一体化电源系统的数据采集和集中管理。5.2.7. 其他二次系统5.2.7.1. 全站时钟同步系统全站设置1套时钟同步系统(可接78、受调控一体化主站授时),主时钟单套配置,可同时支持北斗系统和GPS系统单向标准授时信号,时钟同步精度和守时精度满足站内所以设备的对时精度要求。5.2.7.2. 图像监视及安全警卫系统为便于运行管理,保证变电站安全运行,在变电站内设置一套图像监视及安全警卫子系统。视频安防及安全警卫系统包括监控中心控端视频安防及安全警卫系统和变电站站端视频安防及安全警卫系统两部分,包含图像监视、门禁系统及及红外对射。视频监控系统主要考虑对全站主要电气设备、关键设备安装地点以及周围环境进行全天候的图像监视,以满足电力系统安全生产所需的监视设备关键部位的要求,同时,该系统可实现变电站安全警卫的要求。根据遥视系统设计的79、相关要求,其视频监控系统监视范围如下,但不限于此:(1)实现对变电站区域内场景情况的远程监视;(2)能监视各主要室内环境(二次设备室等)的情况;(3)监视站内主变、室外设备区等重要设备的外观运行状态;(4)对变电站站内关键部位进行防火、防盗自动监控,可进行周界、室内、门禁的报警安全布控,如变电站围墙、变电站大门、控制楼大门等;(5)变电站现场的图像信息可供安监、保卫等其他部门利用;(6)变电站的图像信息应能经通信网络实时上传上级调度和管理部门。5.2.7.3. 火灾自动报警子系统本工程35kVXX变设置一套火灾自动报警子系统,火灾报警控制器的容量、性能要求及相应接口均按照终期规模考虑,火灾自动80、报警子系统设备包括火灾报警控制器、探测器、控制模块、信号模块、手动报警按钮等。(1)火灾探测区域应按独立房(套)间划分。35kV变电站火灾探测区域包括二次设备室、蓄电池室、电容器室、各级电压等级配电装置室、油浸变压器、电缆夹层及电缆竖井等设备间以及警卫及消防控制室等附属房间和走廊。(2)根据所探测区域的不同,配置不同类型和原理的探测器或探测器组合。(3)火灾报警控制器设在值班室内,当有火情发生时,火灾报警控制器可及时发出声光报警信号,显示发生火警的地点。并可通过通信接口或接点将信息送至变电站的计算机监控系统,通过监控系统将信息远传至淮阳县调。 (4)电缆从室外进入室内的入口处及通讯电缆与电力电81、缆的联系洞口处,均采取防止电缆火灾蔓延的阻燃及分隔措施如:采用防火胶泥等防火材料堵塞入口或洞口处的空隙,在电缆穿越楼板处上下各1米范围内涂上防火涂料。 5.2.7.4. 微机防误闭锁系统本站设置一套微机五防系统,该系统具有操作票专家系统。五防系统与监控系统共用一台主机。通过微机五防系统对35kV开关设备及10kV开关柜实现五防操作,监控系统向五防系统传送开关遥信信号,站内所有地刀、网门接地线状态均通过五防系统以虚拟遥信量方式送至监控系统。5.2.7.5. 电流互感器、电压互感器二次参数选择(1)本工程选用额定二次电流为5A的电流互感器。(2)本工程 35kV侧为小电流接地系统,电压互感器额定二82、次电压变比选用100/3/100/3/100/3 V。本工程10kV侧为小电流接地系统,电压互感器二次电压变比选用100/3/100/3/100/3V。5.2.8. 二次设备的接地、防雷、抗干扰5.2.8.1. 接地(1) 控制电缆的屏蔽层两端应可靠接地。(2) 所有敏感电子装置的工作接地应不与安全或接地保护混接。(3) 在主控室、二次设备室、敷设二次电缆的沟道、就地端子箱及保护用结合滤波器等处,使用界面不小于100mm2 的裸铜排与变电站的主接地网紧密连接的等电位接地网。(4) 在主控室、二次设备室的电缆沟或屏(柜)下层的电缆室内,按屏(柜)布置的方向敷设经100mm2 的专用铜排(缆),将83、该专用铜排(缆)首末端连接,形成二次设备室内的等电位接地网。二次设备室内的等电位接地网必须至少4 根以上、截面不小于50mm2 的铜揽与二次设备室内的等电位接地网连接。(5)静态保护和控制装置的屏(柜)下部应设有截面不小于100mm2 的专用铜排。屏(柜)上装置的接地端子应用截面不小于4mm2 的多股铜线和接地铜排相连。接地铜排应用截面不小于50mm2 的铜缆与二次设备室内的等电位接地网连接。 (6)公用电压互感器二次回路只允许有一点接地,为保证接地可靠,各电压互感器的中性线不得接有可能断开的开关或熔断器等。已在控制室一点接地的电压互感器二次绕组,应在现场将二次绕组中性点经放电间隙或氧化锌阀片84、接地,其击穿电压峰值应大于30Imax(V)(Imax 为电网接地故障时通过变电站的可能最大接地电流有效值,单位kA)。应定期检查放电间隙或氧化锌针阀片,防止造成电压二次回路多点接地的现象。(7)35kV/10kV电压互感器的中性点应分别引至控制室一点接地。35kV电流互感器除差动保护用的电流互感器在控制室主变保护柜一点接地外,其余的都在开关场端子箱内经端子排一点接地。10kV电流互感器除差动保护用的电流互感器在控制室主变保护柜一点接地外,其余的都在开关柜内经端子排一点接地。 (8)微机型继电保护装置柜内的交流供电电源(照明、打印机和调制解调器)中的中性线(零线)不应接入等电位接地网。5.2.85、8.2. 防雷必要时,在各种装置的交、直流电源输入处设电源防雷器,在通信信道装设通信信道防雷器。5.2.8.3. 抗干扰(1)微机型继电保护装置所有二次回路的电缆均应使用屏蔽电缆。(2)交流电流和交流电压回路、交流和直流回路、强电和弱电回路,以及来自开关场电压互感器二次的四根引入线和电压互感器开口三角绕组的两根引入线均应使用各自独立的电缆。(3)经长电缆跳闸回路,采取增加出口继电器动作功率等措施,防止误动。(4)制造部门应提高微机保护抗电磁骚扰水平和防护等级,光耦开入的动作电压应控制在额定直流电源电压的55%70%范围以内。(5)针对来自系统操作、故障、直流接地等异常情况,应采取有效防误动措施86、,防止保护装置单一元件损坏可能引起的不正确动作。(6)所有涉及直接跳闸的重要回路应采用动作电压在额定直流电源电压的55%70%范围以内的中间继电器,并要求其动作功率不低于5W。(7)遵守保护装置24V 开入电源不出保护屏(柜)的原则,以免引进干扰。(8)经过配电装置的通信网络连线均采用光纤介质;合理规划二次电缆的敷设路径,尽可能离开高压母线、避雷器和避雷针的接地点、并联电容器、CVT、结合电容及电容式套管等设备,避免和减少迂回,缩短二次电缆的长度。5.3. 土建部分5.3.1. 站区总体规划(1)站区总体规划的特点:本地区无不良地质构造。站址范围内均为平地、竖向布置无特殊性。本站建构筑物主要为87、生产综合室; 地下管沟为电缆沟道、给排水管道;结合通用设计和本站址地形、地 貌,因地制宜,进行总体规划。(2)依据电气配电装置布置,站址自然条件,结合土地预审的要求,考虑出线走廊、周围环境及进站道路的影响,变电站站区建筑轴线与测量坐标系统(北京54坐标系统)东西轴线平行坐落,高程系统采用黄海高程系统。5.3.2. 站区总平面布置(1)根据典型设计方案中功能使用对变电站土建具体要求,包括变电站围墙范围、土建总平面布置、变电站内主要建筑物、大门、构支架、设备基础等。总平面布置如下:站区布置按照整体布局紧凑合理,功能分区清晰明确,站内道路设置合理通畅的原则,采用矩形方案,整个变电站南北长40.5m,88、东西宽36.6m,变电站入口在站区西侧,主控室位于站区南侧,35kV配电装置布置在站区的北侧,站区中部偏南为主变压器安装场地,电容器组布置在站区的西北处。以“L”型道路环绕,整体布置紧凑合理,简洁明快,运输方便。整个站区布置合理,功能分区清晰明确,站内道路设置合理通畅。站区总占地面积1720,站区围墙内占地面积1482。本变电站建筑物色彩、围墙大门、标识墙统一规划,体现国家电网公司形象。依据建筑防火设计规范(GB50016-2006),主要建筑物防火间距不小于14m。疏散门最小宽度不宜小于0.9m,疏散通道宽度不宜小于1.4m。站内采用郊区型混凝土道路,宽3m,主变处运输道路为3.5米宽,转角89、半径9m,满足消防要求。(2)优化变电站布置,节约占地。站内无绿化,地面采用碎石地面。(3)本期工程的总布置方案统一规划,分期建设。室外设备基础只布置本期,室内设备基础本期一次完成。5.3.3. 竖向布置站区竖向布置:采用平坡式布置。场地设计标高及防洪措施:站址标高 43.3m43.6m,拟建站址稍低于内涝水位。本站执行两型一化设计导则,站址填方约932m,外购土约953m,站址设计标高为44.00m,高于内涝水位。5.3.4. 管沟布置(1)站区内电缆沟、上下水管油管布置时按沿道路、建构筑物平行布置的原则,从整体出发,统筹规划,在平面与竖向上相互协调,远近结合,间距合理,减少交叉。同时应考虑90、便于检修和扩建。 (2)站区主要沟道为电缆沟,600600电缆沟为混凝土结构,长80m;10001000电缆沟为混凝土结构,长18m;采用成品沟盖板,电缆支架采用复合电缆支架,电缆沟底部坡度0.2%左右。站区主要管道为生活给水管和排水管,均采用直埋方式,平行道路布置。5.3.5. 道路及场地处理(1)进站道路与主变运输道路相接,进站道路长度约为10m。采用郊区型双坡混凝土道路。(2)站区道路选用郊区型路面,便于站区排水。站内主变运输道路宽度3.5m,其他道路路面宽度3m。(3)屋外配电装置场地及其他空地采用碎石地面处理。5.3.6. 征地拆迁及设施移改内容建站所需协议已取得。征地范围土地为基本91、农田。5.3.7. 主要技术经济指标表表6.3.7-1 土建部分主要技术经济指标表(推荐方案)序号指 标 名 称单位数 量备 注1变电站总用地面积hm20.1721.1围墙内占地面积hm20.1481.2进站道路占地面积hm20.0081.3其他占地面积hm20.01582进站道路长度(新建/改造)m103变电站总土石方工程量挖方m3542填方m39323.1站区土石方工程量挖方m3542填方m38723.2进站道路土石方工程量挖方m30填方m3603.3外购土工程量m39533.4外弃土工程量m32714围墙长度m154.25站内道路面积m21816电缆沟长度(根据实际分类)1000100092、m18600600807站区总建筑面积/体积m2169.45.3.8. 建筑表6.3.8-1 全站建筑物一览表名 称建筑面积(m2)建筑类别火灾危险性 分 类耐火等级层数主控综合室169.4丙戊二级15.3.9. 生产建筑物(1)建筑设计:本站建筑物有生产综合室,总建筑面积为169.4。生产综合室为地上一层框架结构,平面布置呈“L” 型,外形轴线尺寸 8.0m28.6m,建筑高度为5.75m,建筑面积:169.4,总建筑体积762.1m。10kV配电室、主控室、工具资料间、卫生间,层高均为4.5m。(2)建筑设计特点:a、建筑物内各房间布置力求做到功能分区合理、平面布置紧凑、交通组织流畅。b、93、防火设计符合国家现行相关设计规程的规定,在防火分区、防火构造、疏散门和通道等方面均作了考虑,确保变电站的安全运行 和紧急情况下人员疏散的要求。c、建筑物内各房间均具有良好的采光和通风,有人工作或生活的房间及部分电气、通信设备用房内安装空调机,以满足运行人员在工作、生活卫生环境方面的需求。d、建筑物的外墙窗户采用中空玻璃,保持室内热工环境的稳定性,降低了变电站内设备噪声对环境的影响,且降低了能耗。(3)建筑装修及构造做法:室内地面:采用普通地板砖地面和混凝土面层。内墙:卫生间采用防水面砖,其余房间均采用乳胶漆涂料。屋面:有组织排水二级防水保温屋面。外墙:防水涂料。门窗:采用相应等级的钢质防火门。94、窗采用彩色铝合金节能窗,底层外窗设嵌入式防盗网。门窗需满足气密性不应低于建筑外窗气密性能分级及检测方法(GB/7107-2002)中的4级,水密性不应低于建筑外窗水密性能分级及检测法(GB/7108-2002)中的3级,抗风压性不应低于建筑外窗抗风压性能分级及检测方法(GB/7106-2002) 中的3级。砌体材料:蒸压砖,烧结砖。5.3.10. 建筑节能 建筑物的外墙窗户采用中空玻璃,屋面为有组织排水的二级防水保温屋面,降低了能耗。5.3.11. 主要建筑材料钢筋混凝土强度等级:C15(用于垫层)、C30;钢筋:HPB300级、HRB400级;焊条:E43、E50;钢材:Q235B、Q34595、B;螺栓:6.8级、8.8级。烧结砖及砌块:MU7.5、MU10;砂浆:M7.5、M10。5.3.12. 生产建筑物结构根据变电所建筑结构设计技术规定(DL/T5218-2005)和电力设施抗震设计规范(GB/50260-96)的规定,生产综合室为丙类建筑,抗震应按6度进行抗震计算。结构设计安全等级采用二级,结构重要性系数为1.0,设计使用年限50年。其他建、构筑物结构设计安全等级采用二级,结构重要性系数为1.0,设计使用年限50年。生产综合室为一层框架结构,屋面采用现浇钢筋混凝土梁板,填充墙根据建筑抗震设计规范(GB50011-2010)的要求设置构造柱。5.3.13. 辅助及附属建筑物事故96、油坑为全地下式钢筋混凝土结构,水泥砂浆防水,混凝土抗渗等级为P6。5.3.14. 屋外配电装置构(支)架(1)构支架基础及主变压器基础。构、支架基础采用混凝土独立基础,主变压器基础采用混凝土基础。(2)钢结构构件热镀锌防腐处理。(3)构支架均采用300mm水泥等径杆及轻型组合钢梁。5.3.15. 全站建、构筑物的地基与基础根据建、构筑物受力特点及工艺要求,站区主要建、构筑物地基基础设计等级均为丙级,采用第2层,粉质粘土层作为持力层,基础型式如下。主变基础:采用钢筋混凝土整板基础,基础埋深-2.0m,主要持力层为层2。支架基础:采用混凝土独立基础,基础埋深-1.0-(-2.0m),主要持力层为层97、2。生产综合室:采用独立基础,基础埋深-2.0m,主要持力层为层2。5.4. 给排水变电所的建筑给水排水设计按建筑给水排水设计规范(GBJ15-87)的有关规定执行,所区排水按室外排水设计规范(GBJ14-87)的有关规定执行。所区内的上水给水管道只考虑公共建筑物用水的供水量(如公共建筑的卫生间用水,通风空调用水),设计考虑在所区内打井供水,给水管道采用镀锌钢管。所区内的下水采用有组织自流排水,生活污水、雨水分流至排放系统,在道路及围墙边设置雨水口、下水井,采用暗管相连,将下水排至站外,下水排水管道采用钢筋混凝土管。5.5. 采暖与通风采暖采用冷暖柜式空调。10kV配电装置室设置机械排风系统。98、配电装置室事故排风量按每小时10次换气次数计算,事故风机兼做通风机使用。通风机与火灾探测系统连锁,火灾时自动切断通风机电源。卫生间设置一台排气扇,其余房间采用自然通风。5.6. 消防部分5.6.1. 概述消防部分设计主要依据火力发电厂与变电站设计防火规范(GB50229-2006),建筑设计防火规范(GB50016-2006),建筑灭火器配置设计规范(GB50140-2005)等规程规范进行。消防设计范围为站区围墙以内区域,包括全站的消防系统。5.6.2. 站区消防站内公用设施采用移动式灭火设施及安全防护设备。根据国家标准建筑设计防火规范(GB50016-2006)及火力发电厂与变电站设计防火99、规范(GB50229-2006)11.5.1注:变电站内建筑物满足耐火等级不低于二级,体积不超过3000m3,且火灾危险等级为戊类时,可不设消防给水。本次站内建(构)筑物的体积均小于3000m3,且火灾危险等级为戊类,故本站内不设消防给水系统。5.6.3. 生产综合室消防综合室以及其它贮有可燃或易燃物的场所采用移动式灭火设施。5.6.4. 变压器消防本工程主变压器10MVA,根据建筑设计防火规范GB50016-2006、火力发电厂与变电所设计防火规范GB50229-2006的有关规定,单台容量在125MVA及以上的独立变电所可燃油浸变压器应设置水喷雾消防灭火系统或其它灭火系统。本工程变压器消防100、采用常规消防(配备沙箱及推车式干粉灭火器)。6. 对端110kV董店变电站间隔6.1. 电气一次6.1.1. 扩建方案及设备选择(1)接入方案本期线路从110kV董店变35kV配电装置侧预留间隔出线,前期已预留,开关柜已安装好,本次只需上电气设备即可,不需要做土建基础。(2)35kV 设备董店变35kV设备I 期设备采用户内金属铠装中置式开关柜,本期直接接入预留的35kV出线柜,额定电流1600A,开断电流25kA。7. 送电线路部分7.1. 设计依据、规模、范围7.1.1设计依据a、设计执行的主要法规和规范(1)中华人民共和国电力法;(2)电力设施保护条例;(3)农村电力网规划设计导则(DL101、T/5118);(4)35kV-110kV变电所设计规范(GB50059);(5)66kV及以下架空电力线路设计技术规范(GB 50061-2010);(6)河南省电力公司35千伏变电工程标准化设计(2010年版);(7)交流电气装置的接地 DL/T 621-1997;(8)输电线路对电信线路危险和干扰影响防护设计规程DL/T 5033-2006;(9)架空送电线路杆塔结构设计技术规定 DL/T 5154-2002;(10)架空送电线路基础设计技术规定DL/T5291-2005;(11)国网公司电力安全工作规程;b、政府及各有关单位路径协议7.1.2工程建设规模和设计范围7.1.2.1输电线路102、部分工程概况线路名称:XXXXXX35千伏输变电工程线路起止点:线路从110kV董店变电站35kV室内东数第一个间隔架空出线,从新建35千伏XX变电站北侧35kV出线间隔进站额定电压:35kV架设回路数:单回路线路全长:架空线路全长7.41km,电缆路径全长0.81km导线型号:采用JL/G1A-185/30的钢芯铝绞线电缆型号:采用ZC-YJLV22-26/35-3400地线型号:GJ-35通讯光缆:ADSS-24B17.1.2.2设计范围(1)XXXXXX35千伏输变电工程可研设计本体设计;(2)XXXXXX35千伏输变电工程可研设计估算书的编制。7.2. 线路路径7.2.1沿线地质情况本103、工程线路位于XX市XX,属平原地区,地势较为平坦、开阔,地势总体是北高南低、西高东低。沿线未发现不良地质作用,地层分布以第四季冲、洪积成因的沙粉土为主,局部地段分布有少量的粉质粘土。线路所经地区处于地震动峰值加速度0.05g区,相应的地震基本烈度为6度。7.2.2主要设计原则线路路径需要通过的区域:XX市XX境内。鉴于当地自然地理环境,在收集当地1:50000地图,并经室内选线、现场勘察的基础上,制定如下路径选择原则:a、按照系统安排,结合远期规划,在变电站出线范围内考虑线路走廊统一规划。b、新建线路尽可能安排在一个电力走廊内,利于运行维护和通道规划。c、本线路路径选择上尽可能靠近公路,以便有104、效的公路交通,方便施工、运行及维护。d、避开规划区、城镇、村庄,满足规划区及县、乡镇的规划要求。e、尽量缩短线路路径、降低工程造价。f、避让大的成片房屋。除上述之外,充分考虑地形、地质条件等因素对送电线路安全可靠性及经济性的影响。g、正确处理协议制定条件,充分考虑军、公、民用设施及弱电线路防护距离的要求,在取得协议前提下,尽量缩短线路路径长度。7.2.3线路两端情况和路径方案7.2.3.1线路两端情况(一)110kV董店变电站35kV间隔情况110kV董店变电站35kV配电装置共有6个间隔,已建成2个,本期建成1个,远期建成3个,全部向南架空出线。本期建设的间隔为自东向西第一个间隔董吉间隔,导105、线相序为正相序排列。110kV董店变电站35kV进出线布置平面示意图7.2.3.1如下:图7.2.3.1 110kV董店变电站35kV进出线布置示意图(二)35kVXX变电站间隔情况35kVXX变电站35kV配电装置共有2个间隔,从北侧进线,本期建设的董吉间隔为自西向东第一个间隔,另外一个间隔备用。本条线路从董吉间隔进线,变电站进出线布置平面示意图7.2.3.2如下:图7.2.3.2 35kVXX变电站35kV进出线布置示意图7.2.3.2线路路径方案根据系统规划,XX35千伏XX输电线路按单回路设计。本工程沿线村庄密集、发展较快,线路走廊相对狭小,所经地段均为平地,地物以农作物和乔木林为主。106、路径描述如下:方案一(推荐方案):线路自110kV董店变电站35kV配电室从东向西第一个间隔架空出线至终端塔,向东约0.13km后至中心大街西侧,接着右转89度,沿着中心大街西侧向南直行,约0.68km跨越黄山路,至黄山路与中心大街交叉口西南侧拐角处,接着左转90度,向东跨越中心大街沿着黄山路南侧向东直行,约0.65km后振兴路西侧终端塔,从此处电缆顶管过振兴路,约0.07km至振兴路东侧电缆井,接着电缆直埋绕过黄城寨南侧,约0.74km至黄城寨东南侧终端塔,从此处沿着黄山南路东行,约1.49km至申家沟河西侧,接着左转12度向西北,约1.12km后柴寨东北,接着右转12度向东直行,约0.95107、km后至柴寨东北,继续右转31度,向东南约2.4km后至XX35kV变北侧终端塔架空进站。本方案新建线路全长8.22千米,全线单回路,其中架空7.41千米,电缆顶管0.07千米,电缆直埋0.74千米;线路起自董店110千伏变电站,终止于拟建XX35千伏变电站。全线位于XX市XX境内。曲折系数1.12。表7.2.3.2 方案一主要交叉跨越一览表跨(钻)越物名称省道县乡公路河流220kV线路(钻越)10kV线路(跨越)通讯与低线路成片树木跨越次数1440881方案二:线路自110kV董店变电站35kV配电室从东向西第一个间隔架空出线至终端塔,向东约0.13km后至中心大街西侧,接着右转89度,沿着108、中心大街西侧向南直行,约0.68km跨越黄山路,至黄山路与中心大街交叉口西南侧拐角处,接着左转90度,向东跨越中心大街沿着黄山路南侧向东直行,约0.65km后振兴路西侧终端塔,从此处电缆顶管过振兴路,约0.07km至振兴路东侧电缆井,接着电缆直埋绕过黄城寨南侧,约0.74km至黄城寨东南侧终端塔,从此处沿着黄山南路东行,约1.21km至申家沟,接着右转78度沿着申家沟西侧南行,第一次钻越220kV前尤线,约0.91km至刘小庄东侧,接着左转77度向东直行跨越申家沟西侧,约2.97km后至小汤庄东北,第二次钻越220kV前尤线,向东约1.13km后至XX35kV变北侧终端塔架空进站。本方案新建线109、路全长8.49千米,全线单回路,其中架空7.68千米,电缆顶管0.07千米,电缆直埋0.74千米;线路起自董店110千伏变电站,终止于拟建XX35千伏变电站。全线位于XX市XX境内。曲折系数1.17。表7.2.3.3 方案二主要交叉跨越一览表跨(钻)越物名称省道县乡公路河流220kV线路(钻越)10kV线路(跨越)通讯与低线路成片树木跨越次数1442111037.2.3.3路径方案比较及推荐意见(1)经济技术比较项目方案一方案二线路长度7.41千米7.68千米曲折系数1.121.17转角数量(包括终端)1010地形比例平地平地交通条件良好良好通讯干扰无无交叉跨越县乡公路4处4处乡间道路1515110、河流4处4处220千伏线路(钻越)0次2次10千伏线路8次11次弱电线路8次10次跨越树林较少较多(2)路径方案比较a、方案一比方案二长0.27km。b、方案一比方案二少1处转角。c、方案一比方案二沿途交叉跨越乡间道路、10kV 及以下电力线等次数少,另外方案二重复钻越220kV前尤线。d、方案一比方案二路径地区较宽阔,距离村庄房屋较远,仅在柴寨和王集小学之间通道较窄。经过综合比较,方案一虽比方案二长0.29km,但方案一较方案二转角及沿线交叉跨越少,且沿线地形较为宽阔。因此推荐采用方案一。7.2.4 方案论证受XX城乡总体规划(2013-2030)的影响,所选方案一的路径在J1-J6只能沿规111、划道路架设。在J4J5耐张段之间,由于黄城寨没有拆迁,以及黄城寨南侧地已被规划为工业用地,本工程选择电缆敷设方式从南侧绕过黄城寨。另外,由于在振兴路与黄山路交叉口东南侧现有并行的110kV尤董线和10kV董委线,无立塔位置,所以本方案选择电缆顶管钻越振兴路。具体方案见图7.2.4。7.2.5走廊通道的清理1、通道范围内无厂矿企业拆迁,无跨越民房。2、通道范围内林木主要以杨树为主,有少数柳树及桐树,推荐方案路径范围无大面积林区,主要为道路、河流、田间道两侧行树以及零星树木为主。经过调查本地区主要树种自然生长高度分别为:杨树25m、柳树20m、桐树23m,故在设计通道范围内树木均考虑砍伐。7.2.112、6沿线各主要单位的协议情况本工程全线位于XX境内。为了避免线路与沿线现有和规划的各种设施发生矛盾,对沿线有关单位进行了联系,取得了以下单位协议(路径协议见附图):序号单位状态1XX国土资源局同意2XX交通局同意3XX水利局同意4XX住房和城乡建设局同意5XX规划局同意6平岗乡政府同意7孙寨乡政府同意7.3. 气象条件7.3.1气象资料来源选择气象台站时,尽量选择线路通过地区的气象台站,其记录资料可真实的反应线路工程的气象条件。同时,收集线路沿线附近的相关台站的气象资料,以供区域性参考分析。本工程架空线路路径长8.22km,全部位于XX境内,与之相关密切的气象站有XX市所辖8个气象观测站(XX、113、虞城、XX、宁陵、柘城、夏邑、虞城、永城),本地区地形起伏较小,附近气象站记录的数据将会反应路径所处广阔区域内的气象特征,不会产生较大偏差,所以本工程收集附近气象资料,作为本工程气象条件选择依据。7.3.2气象资料选取依据a、国家标准66kV及以下架空电力线路设计规范(GB 50061-2010)。b、建筑结构荷载规范(GB50009-2001)中的“全国基本风压分布图”。c、沿线气象台站的原始气象资料。d、沿线附近已有电力线及通信线的设计及运行7.3.3气象条件的选取1、设计风速可靠性标准按照66kV及以下架空电力线路设计规范规定:“66kV及以下线路工程的基本风速应取30年一遇,离地面10114、m高,10分钟时距的平均最大风速”。2、最大设计风速本工程用以分析的风速资料,由于主要台站的自记年限较长,数组总量已满足数理统计分析的需要,故主要采用有自记忆以来的数据,从而免除了对无自记忆时代或随机人工观测的资料进行回归统计的工作程序,但在做结论分析时,人工观测的历史数据仍被作为对照组而被采用。经统计XX市地区30年一遇10min时距平均的年最大风速28.6m/s,出现在2009年6月3日,换算至设计用基本风速(离地面10 米高)相当于26.4m/s,参照66kV及以下架空电力线路设计规范(GB 50061-2010)的典型气象区及本工程线路经过地区已有线路的设计和运行经验,确定本工程的最大115、风速27m/s。3、覆冰厚度的选取2008年我国南方发生严重的冰雪灾害,造成很多输电线路断线、倒杆、倒塔事故后,XX市电业局对辖区内的覆冰情况进行了详细的调查。根据河南电网冰区图(30 年一遇)中,XX位于510mm冰区范围内。根据收集的覆冰资料及运行线路的设计覆冰厚度,确定本工程导线覆冰厚度都采用10毫米,地线覆冰厚度都采用15毫米。4、年平均气温依据66kV及以下架空电力线路设计规范中典型气象区的划分,并参考已运行的35kV、110kV输电线路设计运行经验,为提高导线的抗振能力,综合考虑,本工程年平均气温取+15。5、最高及最低气温根据XX市气象站记录的气象特征值,历年最高气温均低于+40116、,历年的最低气温未低过-20。根据典型气象区的划分,所以本工程设计中采用最高气温+40,最低气温-20。7.3.4设计气象条件一览表根据调查、统计分析结果,参考已运行的线路的设计气象条件及全国典型气象区划分,确定本工程设计气象条件,详见表7.3.4。表7.3.4 气象条件组合表设计气象条件气温()风速(m/s)冰厚(mm)备注最高气温4000最低气温-2000覆冰-51010(15)密度0.9g/cm3年平均气温1500最大风速-527010m基准高安装-10100内过电压15150外过电压15100雷电日数407.4. 导线和地线技术参数7.4.1导线技术参数根据系统规划,本工程输电线路导线117、截面按JL/G1A-185/30选择。本工程按GB1179-83中规定的钢芯铝绞线技术特性进行导线选择,本工程设计气象条件最大设计风速27m/s(10m基准高),导线最大覆冰厚度10mm,地线最大覆冰厚度15mm,线路经过的地区均为平地,导线运行条件较好,JL/G1A-185/30导线无论从电气性能还是从机械性能方面都能满足本工程要求,并且有良好的经济性。本工程使用的导线机械物理特性如表7.4.1所示:表7.4.1 JL/G1A-185/30导线机械物理特性导、地线型号JL/G1A-185/30根数/直径(mm)铝26/2.98钢7/2.32计算截面(mm)铝181.34钢29.59合计210118、.93外径(mm)18.88额定抗拉力(kN)64.32计算重量(kg/km)732.6弹性模量(GPa)76线膨胀系数(1/)18.910-620直流电阻(/km)0.15927.4.2地线技术参数根据系统规划及规程要求,本工程线路地线选择型号为GJ-35的钢绞线。具体特性参数如表7.4.2所示:表7.4.2 GJ-35主要技术参数要求产品型号规格GJ-35结构股数/直径根/mm7/2.60计算截面积mm37.17外径mm7.8单位长度重量kg/100m29.51绞线破断拉力kN43.43 弹性模量GPa181.4线膨胀系数1/11.510-67.4.3光纤技术要求根据系统通讯需要,本工程随119、线路架设1根24芯ADSS光纤复合导线。光缆具体参数待确定厂家后以厂家产品参数为准。7.5. 绝缘配置和金具7.6.1绝缘配置7.6.1.1污秽等级划分本工程依照GB50545-2010、GB50061-2010和DL/T620-1997进行绝缘设计。本工程位于XX境内,根据现场踏勘情况以及河南省污秽等级图(HN-2013),本工程所处区域为d级污秽区。按照“绝缘到位,留有裕度,污秽地段,适当加强”的绝缘配置设计原则,并使耐张绝缘子串的爬电比距与悬垂串相适配。另外,根据国网基建部关于加强新建输变电工程防污闪等设计工作的通知(基建技术201410号)中相关要求对本工程绝缘配置进行相应修正。文件中120、要求:变电站耐张串采用瓷绝缘子,悬垂串采用瓷或复合绝缘子。绝缘配置要适当留有裕度,瓷悬垂串考虑12片零值,瓷耐张串考虑23片零值。提高输电线路防污能力。c级及以下污区均提高一级配置;d级污区按照上限配置;e级污区按照实际情况配置,适当留有裕度。本工程全线按d级污秽区配置绝缘,爬电比距不小于3.2cm/千伏。本工程所在位置污区图如下图所示:7.6.1.2绝缘子的选择遵照66kV及以下架空电力线路设计规范(GB 500612010)和我国35kV线路实际运行情况,绝缘子机械强度的设计安全系数,不应小于下表所列数值:情况最大使用荷载常年荷载断线断联瓷复合盘型绝缘子棒形复合绝缘子安全系数2.7341.121、81.5本工程悬垂串采用单串、重要跨越处采用双串,耐张串均采用双串,进线档采用单串。沿线绝缘子配置情况见下表:表7.5-1 绝缘子串配置表绝缘子串型式用处绝缘子规格联数片数(片/支)爬电比距(cm/kV)导线单联悬垂串角钢塔用FXBW-35/70-411=12.9导线双联悬垂串角钢塔用FXBW-35/70-421=22.9导线单联耐张串进线档用U70BP/146D(瓷)14=45.14导线双联耐张串角钢塔用FXBW-35/70-421=22.9钢管杆用U70BP/146D(瓷)24=83.65跳线单联悬垂串角钢塔用FXBW-35/70-411=12.9按照表中所选配置,复合绝缘子爬电比距为2.122、9cm/千伏,满足要求。复合绝缘子的机电参数详见表7.6.1-2,瓷绝缘子的机电参数详见表7.6.1-3:表7.6.1-2复合绝缘子机电性能表绝缘子型号特性FXBW4-35/70盘径(mm)100/150高度(mm)650泄漏距离(mm)1015工频电压有效值(kV)湿闪95雷电冲击耐受电压(幅值.kV)230额定机械破坏负荷 (kN)70重量 (kg)3.5表7.6.1-3瓷绝缘子机电性能表绝缘子型号U70BP/146D(瓷)额定机电破坏负荷(kN)70盘径(mm)280结构高度(mm)146公称爬电距离(mm)450耐受雷电冲击电压(kV)120工频湿耐受电压(kV)45工频击穿电压(kV123、)110单位重量(kg)8.17.6.2金具本工程所用线路金具,按国家电网公司输变电工程通用设计35kV配电线路金具分册(2013年版)进行选型,导线的耐张线夹及接续管采用液压金具。各种金具的强度安全系数应满足规程要求:最大使用荷载情况:2.5 断线、断联情况:1.57.6. 线路保护部分7.7.1导地线的防振设计导线平均运行张力为瞬时破坏张力的25,导地线均应安装防振锤防振。导线使用FDY-3/4型防振锤,GJ-35地线使用FRY-1/G型防振锤。FR型防振锤具有4个谐振频率,能覆盖所用线路的频率范围(9HZ48HZ);采用铝合金线夹减少磁滞涡流,节省电能;锤头铆接可靠,钢吊索外露,便于检查124、;造型为流线型,防止了可见电晕。ADSS光缆的防振措施由光缆厂家提供。7.7.2防雷设计本工程防雷设计采取以下措施:(1)变电站进出线段至少架设1.01.5千米避雷线;本工程在110kV董店变电站出线1.46千米内架设地线,在XX变进线端架设避雷线长度约为1.25千米。(2)单保护角不大于25度;(3)档柜中央的导线与地线间的距离,在15无风时应0.012L+1m,其中L为档柜。7.7.3接地设计本工程架设避雷线段水泥杆和所有铁塔均接地,接地装置采用12圆钢水平接地体,水平接地体焊成方形(或距形)加上水平射线组成综合接地装置,埋深0.60.8米,自杆塔接地孔到接地装置采用12镀锌圆钢接地引下线125、,接地电阻应满足规程要求。避雷线段杆塔逐基接地,雷季干燥时每基杆塔的工频接地电阻不大于下表所示:表7.7.3.1 工频接地电阻参数表土壤电阻率(M)100及以下100500500100010002000工频接地电阻()101520257.7. 导线换位与相序7.8.1换位按照国家标准66kV及以下架空电力线路设计规范(GB 50061-2010)的规定和设计线路长度,确定本工程导线不需要换位。7.8.2相序110kV董店变侧通过35kV配电装置电缆出线,在终端塔上沿大号侧方向从左至右相序为A、B、C。在35kVXX变电站进线档面对变电站从左至右相序为A、B、C。7.8. 导线对地和交叉跨越距离126、本线路工程处于非居民区,导线对地、建筑物和树木等的最小距离、导线交叉跨越公路、河流、电力线路和弱电线路等的距离要求,均按66千伏及以下架空电力线路设计规范(GB50061-2010)中的规定进行设计。最小距离见下表:项目最小距离(m)备注非居民区6公路7铁路(标准轨)7.5不通航河流百年一遇洪水位3冬季冰面6电力线地线3弱电线路3建筑物净空3最大计算风偏情况垂直4果树、经济作物3树木(自然生长高度)净空3.5最大计算风偏情况垂直37.9. 杆塔选型和基础设计7.10.1杆塔选型7.10.1.1杆塔选型根据本工程的气象条件及对沿线地形、地貌特点,跨越公路及电力线路的技术经济比较,本工程规划区内单127、回路直线和耐张塔采用35C05模块钢管杆,规划区外单回路耐张塔采用国网典设中35B12模块角钢塔,单回路直线杆采用水泥杆35A06模块杆塔,双回路耐张塔采用国网典设中35B15模块角钢塔。7.10.1.2杆塔材料本工程铁塔构件的材质采用Q345和Q235;钢管杆主杆杆身全部采用Q345钢,其他部件采用Q235钢。全部构件和螺栓采用热镀锌防腐,铁塔全塔范围内的所有螺栓需采用防松型防盗螺栓。上述各种塔型详见“附图2杆塔一览图”。7.10.2基础7.10.2.1水文地质条件概述本工程位于黄河冲击平原,地质构造比较简单,主要为砂质粉土、亚砂土为主。地下水埋深在2.35-4.0m之间,水位较浅。7.10128、.2.2基础型式选择鉴于本工程的地质、地形情况,基础型式考虑尽量利用原状土的良好性能和较高承载力,推荐角钢塔和钢管杆采用现浇台阶式基础。为充分利用地基承载能力及原状土体的抗拔力,全线大多数地质条件相对较好的塔位基础均采用现浇台阶式基础。该型式基础钢材耗量少,施工工艺简便,工期短,质量易保证适用于一般直线塔位处。另外,砼杆采用底、卡盘基础。基础型式参见“附图3 基础一览图”。7.10.2.3基础材料1)地脚螺栓采用35#钢和Q235钢;2)钢筋采用HPB235(级)及HRB335(级)热轧钢筋。说明:除基础用的圆钢及地脚螺栓以外,其余所用铁构件一律采用热镀锌防腐。3)普通基础采用C25混凝土;4129、)地脚螺栓保护帽采用C15混凝土。7.10. 附属部件安装的线路杆塔号牌、相序标志牌、安全标志牌等需满足国家电网公司相关要求。8. 节能、环保、抗灾措施分析8.1. 节能分析a、系统方案合理,可降低系统供电损耗,可节约电量。b、导线截面选择合适,能满足本期及远景潮流输送要求,c、无功补偿装置配置合理,优化全网电能损耗,为调度优化运行创造条件。8.2. 环保措施8.2.1. 污染源分析变电站建投产后,站内高压电气设备及其导体在周围空间形成了一个比较复杂的工频电磁场,其中一些电气设备由于局部电晕或火花放电,可产生高频率电磁波。变电站内设备运行时会产生较高的连续电磁性和机械性噪声。站内无工业废水产生130、,站内废水主要来源于值班人员产生的生活污水,生活污水处理达标后外排。变压器外壳内装有变压器油,在发生事故时排油至事故油池。经分析可知,本工程主要的污染源为:各种电气设备运行时产生的工频磁场,工频电场。电晕产生的电磁波造成的无线电干扰。各种电气设备运行时的电磁性和机械性噪声。运行人员产生的生活污水。8.2.2. 电、磁场影响治理合理选择相地和相间距离,控制设备间连线离地面的最低高度。对电气设备进行合理布局,保证导体和电气设备安全距离,选用具有抗干扰能力的设备。对产生大功率的电磁震荡设备采取必要的屏蔽,选用带屏蔽层的电缆,屏蔽层接地等,能有效的降低静电感应的影响。8.2.3. 防无线电干扰措施在输131、变电工程中,对无线电通讯信号产生干扰的主要是电晕放电产生的高频电磁波。本工程在选址时已考虑避开无线电干扰敏感点。本工程厂界处无线电干扰场强可以满足要求。8.2.4. 噪声治理本工程的噪声主要来源自主变压器、电容器和断路器等电气设备。采取如下措施防治:在设备选型时选择符合国家标准的低噪声电气设备。主变压器到变电站围墙处留有一定的距离,减小围墙处的噪声影响。本变电站厂界噪声可以满足国标GB12348-2008II类的要求。8.2.5. 废水治理1)生活污水处理变电站在正常生产运行中,无工业废水产生。废水主要来源于操作队人员产生的生活污水,经化粪池做处理后排入指定地点。2)事故排油的处理本工程在正常132、生产过程中没有废油外排,只是在主变压器发生事故时要将冷却用油排空,此时会有少量含油废水产生。本工程设事故油池一座,可容纳一台变压器的排油量,废油在事故油池进行油水分离后,油回收利用,废水排放。8.3. 抗灾措施8.3.1. 居住、供水及传染病控制由于线路的施工人员一般均分散居住在沿线各居民点,可饮用当地可靠的饮水。为避免或预防疾病的发生,同城可自备常规药物,一旦出现传染病,可用车辆送往医院治疗。8.3.2. 高空作业架空和组塔高空作业(特殊工种),施工人员除持有登高作业证外,尚必需配有安全带和安全帽等安全用品并应采取其他必要的安全措施,以避免高空坠落,造成人员伤亡。8.3.3. 防火、防爆易发生火灾或易引起爆炸的场所,如工区冬季屋内使用部分电暖设备、工区油品贮备场所以及电焊机使用地等,均需重视。要加强管理、安全操作,采取必要安全措施以杜绝火灾和爆炸事故的发生。