35kV变电站原址重建工程可行性研究报告(87页).doc
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2023-11-17
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1、35kV变电站原址重建工程可行性研究报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月XX项目可行性研究报告建设单位:XX建筑工程有限公司建设地点:XX省XX市编制单位:XX工程咨询有限公司20XX年XX月84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11.1设计依据11.2工程概况11.3设计水平年及远景水平年21.4主要设计原则21.5编制范围22电力系统一次22.1电力系统概况22.2 负2、荷预测及电力电量平衡52.3 工程建设必要性及建设时序72.4 系统接入方案82.5 主变容量选择82.6导线截面论证83电力系统二次83.1继电保护及安全自动装置83.2调度自动化93.3 系统通信104变电站工程设想134.1变电站工程概况134.2电气一次部分174.3电气二次部分244.4土建部分344.5对侧xx110kV变35kV间隔扩建395送电线路路径方案选择及工程设想425.1 概述425.2线路路径方案435.3 气象条件465.4 导线与地线485.5绝缘配合495.5换位与相序525.6杆塔与基础525.7 通信影响545.8线路节能设计555.9环境保护556工程投资3、及经济财务分析56附图:附图01:附图01邵阳地区电网地理接线图附图02:土建现状及拆除总平面图附图03: 土建现状及拆除总平面图附图04:电气一次接线图(现状)附图05:电气一次接线图(重建后)附图06:电气总平面布置图(现状)附图07:电气总平面布置图(重建后)附图08:继电保护配置图附图09:继保室屏柜布置图附图10:10KV配电室平面图、二次设备室附图11:电气总平面布置图(xx现状)附图12:电气总平面布置图(xx间隔扩建后)附图13:电气一次主接线图(xx现状)附图14:电气一次主接线图(xx间隔扩建后)附图15 线路路径方案图附图16 导线绝缘子金具串组装图(一)附图17 导线绝4、缘子金具串组装图(二)附图18 导线绝缘子金具串组装图(三)附图19 地线金具组装图附图20 电杆一览图附图21 铁塔一览图(一)附图22 铁塔一览图(二)附图23 铁塔一览图(三)附图24 铁塔一览图(四)附图25 铁塔基础一览图附图26 电杆基础一览图附图27 接地装置一览图附图29 系统拓扑图 附图30 光缆路由图附图15:光纤网络拓扑现状图附图16:光纤网络拓扑组织图估算书:(1)xx35kV变电站重建工程估算书(2)xx-xx35kV线路工程估算书(3)配套光缆通信工程估算书(4)配套站端通信工程估算书1 工程概述1.1设计依据(1)关于委托编制xx县xx镇35千伏输变电等工程可行性5、研究报告的通知。(2)国家电网公司QGDW270-2009220kV及110(66)kV输变电可研内容深度规定及编制说明。(3)国家电网公司输变电工程通用设计-国网湖南电力智能变电站模块化建设标准化施工图 35-C-1分册。(4)国网邵阳供电公司2018年35kV电网规划优选排序报告。(5)国网邵阳供电公司十三五配电网规划(审定稿),邵阳供电公司,2015.03。(6)国家电网公司标准化建设成果(35750kV输变电工程通用设计、通用设备)应用目录(2016年版)(7)其他相关的规程规范等。1.2工程概况(1)项目名称:湖南邵阳xx县xx35kV变电站原址重建工程可行性研究报告(2)变电站地址6、:位于xx县xx镇。(3)变电站规模本工程远景规模:2台10MVA 三相两绕组自冷有载调压变压器,35kV出线4回,采用架空出线; 10kV出线12 回,采用电缆出线;电容无功补偿 41000kvar。本期规模:2台主变三相双绕组变压器,新购1台10MVA主变,利旧1台5MVA主变,35kV 出线2回,分别为酿言线(原有)和巨言线(新建),采用架空出线;10kV 出线7回,采用电缆出线;电容无功补偿 31000kvar。 (4)35kV线路本工程新建xx-xx35千伏线路工程,保留原线路xx-酿溪35千伏送电线路工程。新建线路起于xx35千伏变2U间隔,止于110千伏xx变电站,全线采用单回路7、架设,线路长约8.6千米,均按单回路架设;全线导线采用JL/G1A-150/25-26/7型钢芯铝绞线(以下简称JL/G1A-150/25),地线采用17-7.8-1270-B型镀锌钢绞线(以下简称GJ-35)。(5)系统通信沿本期新建线路架设一根ADSS光缆,长约8.6km,光缆芯数按24芯G.652D纤芯进行配置。(6)投产时间:2019年。1.3设计水平年及远景水平年本项目选取该输变电工程投产年份2019年作为设计水平年,以2025年作为校核水平年。1.4主要设计原则(1)参照220kV及110(66)kV输变电工程可行性研究内容深度规定(Q/GDW 270-2009)中的要求,执行各专8、业有关的设计规程和规定。(2)在电网现状和武冈市配电网发展规划(20142020年)审定版的基础上,提出变电站接入系统方案。(3)变电站选址和线路选线应按照相关规定进行方案比较,推荐最佳方案。(4)大力推广应用通用设计、通用造价、通用设备典型规范和贯彻“两型一化”、 “两型三新”建设有关要求。(5)设备采用全寿命周期内性能价格比高的设备,采用占地少,维护少,环境友好的设备。(6)严格控制工程造价,工程投资估算尽量做到全面、准确、合理。1.5编制范围(1)结合xx县电网运行状况和负荷发展情况,论证xx35kV变电站原址重建工程建设的必要性。(2)根据重xx35kV变电站原址重建工程的必要性,提出9、工程开工和投产时间。(3)根据区域电网目标网架规划,提出35kVxx变电站接入系统方案。(4)提出变电站建设规模、站内电气主接线、总平面布置、进出线回路数等工程设想。(6)提出输变电工程的总投资估算并进行经济技术评价。2电力系统一次2.1电力系统概况2.1.1 邵阳市电力系统现状1)电源现状截止2016年底,邵阳电网电源装机容量为291.86万千瓦。按机组类型分:水电80.3752万千瓦;火电147.35千瓦;风电59.58万千瓦;生物质能4.5万千瓦;太阳能0.05万千瓦。2)电网现状截至2016年底,邵阳电网拥有500千伏变电站1座,主变压器3台(单相),容量750兆伏安;220千伏变电站10、10座,主变压器14台,容量2100 兆伏安;110千伏公用变电站56座,主变压器84台,容量2757.5 兆伏安,35千伏公用变电站85座,主变压器139台,容量747.5兆伏安。220千伏公用线路22条,线路长度760.272千米,110千伏公用线路110条,线路长度1627.6千米。邵阳电网35千伏公用线路共计156条,线路长度2100千米。3)供用电现状2016年邵阳地区统调供电量70.7亿千瓦时,同比增长9.31%,售电量为63.86亿千瓦时,同比增长10.1%。全年统调最高负荷达1584.84兆瓦,同比增长10.75%。2.1.2 xx县电力系统现状xx县位于湖南省雪峰山脉东侧,资11、江中上游,邵阳盆地和新(化)涟(源)盆地之间。南抵邵阳市和邵阳县,西接隆回县,北靠新化县、冷水江市,东北紧连涟源市,东南毗邻邵东县,与7个县、市接壤,县境线长358.94公里。xx县辖13个镇、2个乡,分别是酿溪镇、严塘镇、雀塘镇、陈家坊镇、潭溪镇、寸石镇、坪上镇、龙溪铺镇、xx镇、新田铺镇、小塘镇、潭府镇、太芝庙乡、大新镇、迎光乡,366个行政村,47个社区(居委会)。2016年全县总人口76.97万人。截至2017年底,xx县现有110kV电网变电站5座,分别为:酿溪变电站,户外式,主变2台容量63MVA,10kV出线间隔20个,已用14个;王家山变电站,户外式,主变2台容量81.5MVA12、,10kV出线间隔20个,已用11个;洪溪变电站,户外式,主变2台容量51.5MVA,10kV出线间隔10个,已用6个;xx变电站,户外式,主变1台容量31.5MVA,10kV出线间隔8个,已用5个;陈家坊变电站,户外式,主变1台容量31.5MVA,10kV出线间隔10个,已用6个。xx县共有35kV公用变电站9座,均为全户外型式,主变15台,变电容量83.2MVA,10kV馈出线间隔总数49个,剩余间隔12个。35kV公用变电站均分布在D类区域。xx县拥有35kV专用变电站2座,全户外型式,主变2台,变电容量7.15MVA。xx县110千伏电网以单链式结构为主,35千伏电网主要分布在农村、且13、多为放射型单电源结构,局部区域有单环网和手拉手供电结构,与系统联系较弱,供电可靠性不高。2017年xx县统调供电量5.58亿千瓦时,统调最高负荷142.5兆瓦。 xx县2017年35-220kV电网地理接线图见附图01。表2.1-1 xx县110千伏及以上变电站一览表变电站名称主变台数(容量)变电站名称主变台数(容量)一、220千伏变电站1座 主变1台 总容量180MVA柳山变1180 MVA二、110千伏变电站5座 主变8台 总容量259MVA酿溪变231.5MVA王家山变150+131.5 MVA洪溪变131.5120 MVAxx变131.5 MVA陈家坊变131.5 MVA2.1.3 供14、电区域电力系统现状现在的xx35千伏变电站位于xx县小塘镇内,现有变电容量9兆伏安,2018年最大负荷9.34MW,最大负载率103%。有10千伏出线5条。表2.1-2 xxxx变供区周边变电站供电情况表(同时刻)序号变电站名称电压等级主变容量(MVA)16年最大负荷(MW)16年最大负载率17年最大负荷(MW)17年最大负载率18年最大负荷(MW)18年最大负载率17年供电量17年Tmax1xx11031.527.387%24.2877%27.4987%0.884732182新田铺35146.0843%5.8141%8.5661%0.23382731表2.1-3 拟建站目前10千伏供电线路情15、况序号线路名称主干线径/长度(km)配变装接容量(MW)16年负荷(最大电流A)17年负荷(最大电流A)18年负荷(最大电流A)最大半径(km)1言向线312LGJ-7017704245483.3722xx变314言留线LGJ-95/70/35812519520221214.23言英线304LGJ-708902226302.6044xx变302言五线LGJ-701106016818520113.85言柏线306LGJ-70/5045557279874.665注:xx变没有自动化系统,电流数据不很精准。2.1.4 xx县xx变供电区电网存在的主要问题1)主变重过载严重xx变现有主变2台容量5.016、+4.0MVA,2018年最大负荷9.34MW,最大负载率103%。有10kV言五线与110kV巨五线互联,由于供电半径太长,且线路卡脖子(卡脖子处线径为LGJ-35),实际负荷无法转供。供区负荷增长较快 按目前xx变负荷增长速度预计2019年负荷将达到10.3MW,主变将过载,因此,急需改建35kVxx变解满足负荷增长需要。2.2 负荷预测及电力电量平衡2.2.1 邵阳市及xx县负荷预测根据邵阳地区2017年度电力市场分析预测春季报告所做的负荷预测,并结合近年来邵阳市电力负荷和用电量增长实际情况,以及区域经济发展规划,对区域电网统调负荷发展进行了预测,预测结果见下表。表2.2-1 邵阳市、x17、x县负荷预测表 单位:万kW、亿kWh项 目2015年(实际)2016年(实际)2017年(实际)2018年(预测)2019年(预测)2020年(预测)夏季冬季夏季冬季夏季冬季夏季冬季夏季冬季夏季冬季邵阳市最高负荷98.5143.1110.2158.5116.6165.8123.4173.5130.5181.6138.1190供电量65.471.575.679.383.387.5xx县最高负荷8.110.79.02 139.41310.314.2511.315.612.517.2供电量4.745.255.586.06.572.2.2xx变供电区的负荷预测(1)历史数据xx地区负荷以商业、居民生18、活用电为主。表2.2-2 xx供电区域负荷历史数据 单位:MW 万KWh 年份项目20142015201620172014-2017增长率地区总用电量15411493162516322%地区总供电最大负荷0.540.60.870.93420%Tmax28532488 18681747注:xx变供区内负荷有切改,所以用电量增长速度不快。其中言五线末端线路改至巨五线供电,言向线末端线路改至新白线供电。(2)负荷预测 “十三五”期间,xx供电区负荷增长点主要为:a)居民生活用电负荷增长迅速。xx变处于xx县西南部,随着近几年居民生活用电增长,用电负荷增长率预计达到10%,用电量年增长率预计达到8%。19、2.2.3 电力及电量平衡参照xx县负荷发展情况、负荷预测推荐值以及邵阳地区2017年度电力市场分析预测春季报告和xx县配电网发展规划(20142020年)中的预测,结合本次变电站建设规模,对xx县35千伏变电容量平衡容载比校核,见表2.2-5示。表2.2-5 xx县35千伏变电容量平衡容载比校核表项 目2016年2017年2018年2019年2020年1、35kV网供负荷(MW)43.9145.6852.0857.3632、35kV新增变电容量(MVA)16.31103、已有变电容量(MVA)83.283.283.283.283.24、变电容量合计(MVA)83.283.299.5100.520、110.55、规划容载比1.891.821.911.751.75从表中数据可看出,当2018年xx35千伏变电站投产时,xx县35千伏实际变电容载比为1.91。2.2.4 电力系统规划 根据xx县配电网发展规划(20142020年)的规划安排,2017年至2020年xx县35kV的电网规划方案如下:2018年:新建35kV迎光变电站(2017年项目)。2018年:新建35kV严塘变电站。2019年:改建35kVxx变电站。2020年:扩建35kV太芝庙变电站。根据电网规划,至2020年,35kV容载比由 2017年1.82变为 2020年的1.75,变电容量配置适中。同时由于新增变电站布点, 21、10kV供电半径超过15公里的线路数量大幅减少,供电可靠性和供电质量得以加强。2.3 工程建设必要性及建设时序2.3.1 工程建设必要性1)解决主变重过载问题,满足日益增长的负荷要求xx变现有2台主变9MVA,2018年最大负荷9.34MW,最大负载率103%。已过载。按目前xx变负荷增长速度预计2019年负荷将达到10.3MW。 2)解决设备老化问题,消除安全隐患xx变属于原xx小水电公司移交设备,一直未进行无人值班改造,站内设备老化严重,主变和断路器均无可靠保护,急需进行改造。完善网络结构,提高供电可靠性。xx变目前由35kV酿言线单线单电源供电,由于投运时间长,线路存在着一些安全隐患,本22、次新建xx变-xx变35kV线路,可有效提高xx变的供电可靠性。2.3.2 工程建设时序根据xx变电站供电区负荷发展情况,2019年供区最大负荷将达10.3兆瓦,结合供区内10千伏网络现状分析,建议xxxx35千伏变电站于2019年初开工,2019年底完工。2.4 系统接入方案2.4.1 35kV接入系统方案xx变目前通过35kV酿言线接入系统,本次新建一回xx-xx变35kV线路接入系统2.4.2 10kV出线规模xx变10kV出线终期12回,本期7回。2.5 主变容量选择根据负荷预测,本期新增主变容量选择1台10兆伏安和1台5兆伏安变压器。2.6导线截面论证根据xx县xx镇变供区负荷发展情23、况和相关电网规划,本期由110千伏xx变电站新出1回35千伏线路接至xx变。线路选择150平方毫米的导线。3电电力系统二次3.1继电保护及安全自动装置一次系统概况本工程为xx县xx35kV变电站原址重建工程,主变远期210兆伏安,电压比35/10千伏;本期110兆伏安和15兆伏安。35千伏部分远期为单母线分段接线,本期采用一次建成;35千伏出线远期4回,本期出线2回,预留2回。10千伏部分远期为单母线分段接线,本期一次建成,10千伏出线远期12回,本期7回,预留5回。10千伏无功补偿按每台变压器配置21兆乏,本期配置31兆乏。35kV线路保护(1)本期新建xx35kV变电站35千伏出线设置保护24、配置微机型三段式过电流保护及三相一次重合闸保护,保护装置具有小电流接地选线、故障录波、事故记录不掉电等功能。采用护、测控、计量多合一装置。(2)保护采用电缆直接采样、直接跳闸。35kV母线保护不设置母线保护。35kV分段保护本期配置35kV分段保护测控一体化装置1套。故障录波本站不设置独立的故障录波装置。3.2调调度自动化调度关系及远动信息传输原则按照电网统一调度,分级管理的原则,新建xx35kV变电站调度关系隶属于当地地调、主调、备调,运行管理关系隶属于邵阳市供电公司。远动与计算机监控系统合用测控单元,远动信息直采直送至当地地调、主调、备调。远动主机按双机冗余配置;远动信息仍采取直采直送原则25、,直接从测控单元获取远动信息并经由调度数据网向当地地调、主调、备调传送。远动信息传送根据DL/T5003-2005电力系统调度自动化设计技术规程和DL/T5002-2005地区电网调度自动化设计技术规程的要求以及湖南省电力公司无人值班变电站信息采集及分类技术规范的要求,远动信息采集内容包括电网运行数据、设备运行信息和变电站运行异常信息。本站远动和监控功能统一考虑,共享采集信息。远动信息按“直采直送”原则,直接从计算机监控系统的测控单元获取远动信息并向调度端传送。变电站远动信息的传送以一发一收的方式送往地调,采用2路调度数据网通道,一主一备远动通道。调度数据网接入及二次安防设备(1)调度数据网邵26、阳地区电力调度数据网采用分层结构,由三层组成,即核心层、骨干层和接入层。为保证网络的可靠性,在网络的拓扑设计中,应尽可能遵循N-1的电路可靠性设计原则,即任何一条单一传输电路或单一节点设备故障不会影响到整个网络的运行。根据传输电路的情况,调度数据网络核心节点之间采用完全或不完全网状网连接,骨干节点尽量与两个核心节点相连,骨干节点之间可以互联,接入节点至少与一个骨干节点相连,根据业务量及地理位置,接入节点也可以直接接入核心节点。根据国调中心关于加强实时数据传输网络化的通知调自201655号文件要求,本期拟配置调度数据网接入设备2套,实现调度数据网络双平面通信功能。每套含:96Mpps,24个千兆27、电口,2个千兆光口网络交换机(三层双电源)1台,1Mpps,4个E1,16个百兆电,8个异步串口路由器2台,组柜1面安装于二次设备室。(2)二次系统安全防护按照安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证的基本原则。纵向安全防护:控制区的各应用系统接入电力调度数据网前加装IP认证加密装置,非控制区的各应用系统接入电力调度数据网前加装防火墙。横向安全防护:控制区和非控制区的各应用系统之间采用MPLSVPN技术体制,划分为控制区VPN和非控制区VPN。变电站监控系统、继电保护装置划入控制区,电能量计量系统子站划入非控制区。根据国调中心关于加快实施电力监控系统安全防护建设项目的通知调自2016123号文件28、要求,本期拟配置明文吞吐量95Mbps,密文吞吐量25Mbps纵向加密认证网关2台安装于调度数据网络柜,网络安全监测服务器1台安装于网络安全监测装置柜。3.3 系统通信3.3.1 现状及存在的问题邵阳地区电力光纤系统网络通过近几年的建设已具一定规模,在邵阳地调和220、110和部分35千伏等变电站之间,通过不同电压等级线路和其它可利用走廊组织了OPGW、ADSS或普通光缆路由,光网络中部分节点之间已形成环网运行,提升了运行的安全、稳定及可靠性,但仍有不少节点以串行分支链路接入环网方式运行,网络有待进一步完善和加强。邵阳供电公司光纤通信电路西部环采用深圳华为SDH光传输设备,邵阳地调配有一套网元29、级网管系统,用于邵阳电网SDH网络的监控和管理。3.3.2 需求分析本工程为xx县xx35kV变电站原址重建工程,远期配套光纤通信工程的实施,能够满足新建35kV变电站各类数据信息接入邵阳地调的通信及自动化系统等需求,满足新建xx35kV变电站无人值班、生产管理等方面的通信要求,同时也将进一步完善邵阳地区通信网架结构,拓宽电力光纤通信覆盖面。3.3.3 系统通信方案(1) 通信方式本工程考虑采用光纤通信方式。(2) 光纤通信以加强和完善xx县域光纤网络结构为目的,综合考虑运行安全、稳定、可靠和组网灵活性等因素,本工程拟定如下光纤通信方案。a) 光缆线路组织方案新建xx至xx光缆线路8.6千米,30、采用ADSS光缆24芯,光缆线路随后期配套工程实施。xx至酿溪变现有24芯ADSS光缆,本期不在重复设计。b) 光纤电路组织方案根据光缆建设方案,组织相关光纤电路,建设xx变xx变155 Mbit/s光纤通信链路,xx变所有通信、自动化业务上传至邵阳地调,光纤电路随后期配套工程实施。 c)主要设备配置:拟在新建xx35kV变电站侧配置光端机1台,光口按155Mbit/s配置;综合配线架(ODF48/DDF20/VDF100)1台。拟在新建xx35kV变电站对侧变电站xx变SDH设备加配155Mbit/s光口板1块,增加ODF24光配线架1个。3.3.4通道组织根据调度管理关系、调度自动化对通信31、通道的要求,拟配置通道如下:1) 电话:调度电话1路、行政电话1路、通信维护电话1路2) 远动:主备用通道经调度数据网(两套设备)3) 调度数据网:至地调 2*2M4) 应急电话:公网电话1部3.3.5通信机房、电源本工程35kV变电站不设置单独的通信的机房,通信设备与二次设备统一安装在二次设备室内。不设置单独的通信电源,通信设备所需的-48V电源通过二次直流电源DC/DC(2*20A)转换模块实现。3.3.6数据通信网为满足国网公司SG186工程的建设,考虑本站配置数据通信网接入设备1套。3.3.7应急通信本站设置公网电话一部,作为应急通信用。3.3.8设备材料表序号名 称型号及规范单位数 32、量备 注xx变xx变合计一、站端通信1SDH光端机STM-1套111.1STM-1光接口板L1.1,含尾纤块2131.2以太网板带交换块111.3电源板块221.4时钟交叉板块221.5标准机架2260600600套11含机架及安装件2PCM终终端设备柜2260600600面13配线系统3.1综合配线架ODF48芯/DDF20系统/VDF100回台11含熔纤盘、单头尾纤3.2标准机架2260600600套11含机架及安装件3.3光配线子架ODF24个114材料4.1电力电缆VV-26米2002004.2电力电缆VV-110米1001004.3双头尾纤G652,5m根10104.4PVC管50m33、m米3003006004.5镀锌钢管50mm米50501004.6软波纹管30mm米2020404.7电话机台336数据通信网6.1光纤模块个226.2网络交换机 24电口 ,2SFP光口台11支持POE6.3网络布线米5005007外线电话部11二、光缆线路1ADSS光缆24芯km20.520.5含光缆金具2中间接续盒套883余缆架个884紧固金具套1801804变电站工程设想4.1变电站工程概况4.1.1变电站现状xx变于1987年建成投产,于2004年进行改造工程,现有2台主变,容量为5+4MVA;35kV出线1回,为酿言线,架空出线;10kV出线5回,架空出线。电气主接线:35kV采用34、单母线接线,10kV采用单母线接线。总平面布置:变电站采用不规则形状布置,35kV采用户外软母线AIS设备中型布置在站区东南侧;10kV采用户外软母线中型布置在站区西北侧;主变布置在35kV和10kV配电装置之间,二次设备室布置在站区南侧。变电站照片:变电站大门主变35kV配电装置10kV配电装置电容器组4.1。2变电站存在问题分析由于本站于1987年投运,2004年改造。投运至今已31年,由改造至今已经14年,站内现有2台主变,容量为4MVA和5MVA。配电装置全部为户外布置,设备老化非常严重,35kV和10kV隔离开关操作卡涩,瓷瓶易裂;母线电压互感器励磁特性已不满足要求;断路器电流互感器35、为内置式,绕组准确级不满足二次计量保护的要求;#2主变低压侧无10kV断路器及电流互感器;站内只有1组无功补偿装置,容量为600kVar,不能满足无功补偿的要求,并且设备老化,已无法投运;主变与35kV站用变防火距离不满足要求,存在安全隐患;主接地网已运行30余年,土壤腐蚀严重,不满足接地要求。由于变电站现状已不满足远期规划发展要求及变电站现在存在的各种问题,建议原址重建,能更好的适应负荷增长需要,对提升经济发展具有良好的促进作用。变电站工程内容:本站拟拆除,然后原址重建,在原有围墙内重新布置。除#2主变(5MVA)利旧外,其余全部拆除。4.2电气一次部分设计方案及典设执行情况本总布置以35k36、V智能变电站模块化建设通用设计(2016版)C-1方案为蓝本进行设计,结合变电站现场情况进行布置。35kV配电装置采用户外软母线中型双列布置,架空出线;10kV配电装置采用户内高压开关柜单列布置,全电缆段出线;主变压器采用2台容量分别为10MVA(新上)和5MVA(利旧原#2主变)三相双圈铜芯油浸自冷有载调压变压器,户外布置;本期配置3组容量为1兆乏无功补偿并联电容器组,户外布置。具体方案组合详见表4.2-1。表4.2-1 技术条件表项目名称技术条件主变压器本期110+15MVA,远期210MVA出线规模35kV:远期4回,本期2回,架空出线(本期出线间隔为2U、3U)10kV: 远期26回,37、本期7回,电缆出线电气主接线35kV:本期、远期采用单母线断路器分段接线10kV本期、远期:单母线断路器分段接线;无功补偿装置远期:41兆乏本期:31兆乏主要设备选型主变压器:35kV三相两绕组自冷有载调压变压器35kV:户外常规设备(AIS)10kV:金属铠装移开式开关柜电容器:户外装配式成套装置配电装置35kV:户外软母线中型双列布置10kV:户内高压开关柜单列布置监控系统计算机监控系统,设常规控制屏,满足无人值班要求土建部分总建筑面积222.75平方米,建筑物为混凝土框架结构站址条件按地震动峰值加速度0.05g,设计风速30米/秒,地基承载力特征值fak=200千帕,地下水无影响,非采暖38、区设计,假设场地为同一标高。按海拔1000米以下,国标d级污秽区设计与通用设计(2016版)C-1方案区别:为响应国网公司严格控制变电站建设造价的要求,该变电站以通用设计C-1方案为蓝本并根据实际情况进行调整。根据现有围墙范围,全站参照C-1各部分进行分区域调整布置,可详见平面布置图。根据规划,本期规模为2台主变,容量分别为10MVA、5MVA;35kV出线2回;10kV出线7回;电容器组3组1Mvar。本期的建设规模与典设规模不一致。建设规模35kVxx变建设规模如下:序号规划项目现有规模本期规模远景(规划)1主变15+14MVA110+14MVA210MVA2主接线35kV侧采用单母线接线39、;10kV侧采用单母线接线35kV侧采用单母线分段接线;10kV侧采用单母线分段接线35kV侧采用单母线分段接线;10kV侧采用单母线分段接线335kV出线1回2回远期4回410kV出线5回7回远期12回510kV无功补偿并联电容器组1600kvar并联电容器组31000kvar并联电容器组41000 kvar635kV所用变50kVA100kVA100kVA10kV所用变50kVA50kVA50kVA电气主接线 (1)35kV电气主接线远期:采用单母线断路器分段接线,远期4回架空出线,2回主变进线;本期:采用单母线断路器分段接线,2回架空出线,2回主变进线。 (2)10kV电气主接线远期:140、2回电缆出线,2回主变进线,采用单母线断路器分段接线;本期:7回电缆出线,2回主变压器进线,采用单母线断路器分段接线。主要电气设备、导体选择根据短路电流计算结果,结合国网物资采购标准,并考虑到系统发展情况,本期新建工程35kV短路电流水平取25kA,10kV短路电流水平取31.5kA。变电站海拔高度为1000米以下,电气设备的抗震校验烈度为6度。根据湖南省污区分布图及现场考察,本变电站室外设备防污等级选择为d级,统一爬电比距50mm/kV(按最高工作电压计算)选择设计。设备选择根据国家电网公司标准化建设成果(通用设计、通用设备)应用目录(2016年版)相关要求并参照国家电网公司标准物料进行选择41、。(1)主变压器:为便于变电站无人值班管理,选用低损耗、检修周期长的三相两卷油浸自冷式有载调压变压器,详细参数如下表:表5.1-3 主变压器的选型及主要技术参数选择结果表项目技术参数主变压器型号SZ-10000/35额定容量10000kVA电压比353*2.5/10.5kV短路阻抗Uk%=7.03联接组别YN,d11调压方式有载调压冷却方式自冷式中性点接地方式不接地(2)35kV设备:断路器选用户外SF6气体绝缘瓷柱式断路器,带内置电流互感器,配弹簧操作机构,额定电流1250A,额定短路开断电流25kA;隔离开关选用双柱水平旋转式隔离开关,额定电流1250A,额定短路开断电流25kA,线路侧带42、接地开关,均配手动式操作机构;母线电压互感器选用具有消谐功能的电磁式电压互感器;线路电压互感器选用电磁式电压互感器;避雷器选用交流无间隙金属氧化物避雷器。(3)10kV设备:选用金属铠装中置式户内交流封闭式开关柜,柜中选用固封极柱式真空断路器(额定电流1250A,额定短路开断电流25kA),干式电流互感器、干式电压互感器、交流无间隙氧化物避雷器。(4)无功补偿装置:采用装配式无功补偿装置,电容器选用3组1000千乏户外装配式电容器成套装置。(5)站用变压器:35kV站用变压器选用容量为100kVA的油浸式变压器,接线组别为Yyn0,安装在35kVII母线上,布置在户外。10kV站用变压器选用容43、量为50kVA的油浸式变压器,接线组别为Dyn11,安装在10I段kV母线上,布置在户外。(6)导体选择导体选择的原则:1)母线的载流量按系统规划要求的最大通流容量考虑,按发热条件选择导线截面及校验。2)主变压器进线按主变压器1.05倍额定容量选择。3)各级电压设备引线按回路通过的最大电流选择导线截面,按发热条件校验。4)出线回路按输电线路导线规格进行配置,按发热条件校验。导体选择结果:35kV侧采用软导体,10kV侧采用硬导体。导体选型及技术参数选择结果见表5.12。表5.22 导体选型及技术参数选择结果表(按主变容量10MVA计算)电压(kV)回路名称回路最大工作电流(A)选用导体型号载流44、量(A)35母线346LGJ-300/25626主变压器进线173LGJ-150/2544010母线1154TMY-8081208主变压器进线577TMY-8081193电气总平面布置35kV配电装置及主变压器采用户外布置,10kV配电装置采用户内布置,布置在配电综合楼内。根据变电站的进出线方向,35kV户外配电装置布置在站区东南侧,配电综合室布置在站区西北侧,变电站进站道路从站区北侧接入。主变压器布置在配电综合室和35kV配电装置之间。10kV无功补偿装置布置在站区的东侧。详见平面布置图。配电装置35kV配电装置、主变压器、电容器采用户外布置;10kV配电装置、二次保护设备采用户内布置。(145、)35kV配电装置。35kV配电装置采用户外软母线AIS设备中型双列布置;35kV线路、主变压器出线采用架空出线。(2)10kV配电装置10kV配电装置。采用户内高压开关柜单列布置,采用全电缆段出线;主变压器10kV侧进线以矩形铜母线经穿墙套管通过封闭母线桥引入10kV配电装置开关柜。本期配置3台容量为1兆乏的框架式并联电容器组,户外布置在站区北侧;电容器组与10kV开关柜之间以电缆连接,电缆截面考虑短路热稳定要求选用铜芯370平方毫米。过电压保护(1) 雷电过电压保护主变压器过电压保护。主变压器在10kV侧出口处装设交流无间隙金属氧化物避雷器。35、10kV配电装置雷电过电压保护。在35、146、0kV配电装置每段母线、出线上均设置金属氧化物避雷器。(2)全站防雷击保护变电站原有4根高度为25米避雷针,本期为35kV出线考虑,拆除1座避雷针。经过校核,剩下的3支独立避雷针联合构成全站防直击雷保护,满足本期重建要求。(3) 接地变电站于1980年投运,距今已经37年,地网腐蚀已经非常严重,并且全站无等电位网,本期考虑全站重新敷设接地网。本变电站接地网采用水平敷设的接地干线为主,垂直接地极为辅联合构成的复合式人工接地装置。水平接地体由40mm4mm的镀锌扁钢组成,垂直接地体为50mm50mm5mm镀锌角钢。户外所有电气设备、支架、构架、爬梯、围栏等,均应按规程要求牢固接地,应有两点接地(且47、应接在不同处)。所有重要设备及独立避雷针等均应按规定采用2根镀锌扁钢就近与主地网两根不同干线相连进行接地,采用-404扁钢作为设备引下线,所有接地体均作热镀锌防锈处理,接地体之间的焊接连接处应作涂沥青防锈处理。主接地网埋深0.8米,外沿应做成闭合环形,外缘各角应做成圆弧形,圆弧半径不得小于3.5米。主接地网过电缆沟时应埋在电缆沟下面。电缆沟中的接地带必须贯通全沟,并有两点以上与主地网相连。接地网接地电阻应符合交流电气装置的接地的规定4。独立避雷针的集中接地装置,其接地电阻值要求小于10欧姆。按照电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要求和湖南省电力公司下达的反措实施细则要求,在二次设备室、148、0kV高压配电室、室外配电装置二次电缆的沟道等处,敷设一根截面为254 mm2的裸铜排与主接地网紧密连接的等电位接地网。户内保护屏通过基础槽钢接地,基础槽钢应与主地网以不少于两处牢固连接。接地计算结果本场地主要为黄色粘土,下伏岩石埋藏较深对土壤表层电阻影响不大。该站内土壤表层电阻率约为40-150.m,站址地势平坦,整个场地电阻率表层电性差异不大。综合考虑,取土层土壤电阻率=200m。经计算得变电站人工接地装置工频接地电阻计算值R0.5*/S=1.96欧,变电站接地网面积S=2582,工程接地电阻为1.96欧姆,满足规程小于4欧的规程要求,不需采取降阻措施。站用电及动力照明4.2.8.1 站用49、电系统35kV站用变压器选用容量为100kVA的油浸式变压器,电压比为355%/0.4kV、Uk%=6.5,接线组别为Y,yn0,安装在35kVII段母线上。10kV站用变压器选用容量为50kVA的干式变压器,电压比为10.522.5%/0.4kV、Uk%=4,接线组别为D,yn11,安装在10kVI段母线上,布置在户外。站用电为380/220伏,低压接线采用380伏三相四线制中性点直接接地系统,接线形式为单母线接线,通过站用变低压侧进线断路器实现自动投切。对于变电站重要负荷,从母线上双回供电。4.2.8.2 动力照明本站设置正常照明和应急照明。变电站正常工作照明电源由站用电380/220伏三50、相四线制系统供电。全站设备照明箱1个,动力箱1个。二次设备室及10kV高压室均设置有备用照明,采用带蓄电池的应急灯具,其电源来自照明箱。二次设备室及10kV高压室出口处设置疏散照明。二次设备室采用防水防尘防腐LED灯管,吊杆安装。10kV配电室防眩泛光LED灯,壁挂安装。卫生间选用防水防尘吸顶灯。户外路灯选用节能荧光灯的防水防尘防震防眩灯,主变场地照明采用防水防尘防震防投光灯作为操作检修照明。检修电源设检修端子箱2个,1个布置在户外35kV配电装置场地,负责为室外配电装置的检修提供电源;另一个设置在10kV高压室作为室内检修电源,检修端子箱内按要求装设漏电保护装置。电缆敷设及防火在35kV户外51、配电装置、主变压器、户外电容器均设电缆沟至二次设备室,10kV配电装置室设二次沟至二次设备室,设一次沟至站外。电缆沟内采用热镀锌角钢支架。主变电缆采用穿管方式就近敷设至电缆沟,再沿电缆沟敷设。变电站拟在通向继电器室、墙孔及盘底开孔采取有效阻燃的封堵处理,在主要回路的电缆沟中的适当部位设置阻火墙,在动力电缆与控制电缆沟交叉处采用防火隔板进行分隔,在靠近含油设备(主变压器和电压互感器)的电缆沟盖板予以密封处理。电缆防止火灾延燃措施按有关规程及反措要求实施。过渡方案及施工电源运检部需补充4.3电气二次部分系统继电保护及安全自动装置4.3.1.1 一次系统概况本工程为xx县xx35kV变电站原址重建工52、程,主变远期210兆伏安,电压比35/10千伏;本期110兆伏安和15兆伏安。35千伏部分远期为单母线分段接线,本期采用一次建成;35千伏出线远期4回,本期出线2回,预留2回。10千伏部分远期为单母线分段接线,本期一次建成,10千伏出线远期12回,本期7回,预留5回。10千伏无功补偿按每台变压器配置21兆乏,本期配置31兆乏。4.3.1.2 系统继电保护配置方案本期新建xx35kV变电站35千伏出线设置保护配置微机型三段式过电流保护及三相一次重合闸保护,保护装置具有小电流接地选线、故障录波、事故记录不掉电等功能。采用护、测控、计量多合一装置。4.3.1.3 安全自动控制装置配置方案所有线路保护53、设置三相一次重合闸功能。本站不配置独立的低周减载装置,其低周减载功能由综合自动化系统实现;本站不配置单独的小电流接地选线装置,小电流接地选线功能由各10千伏出线间隔的微机装置配合后台监控系统软件实现;电压无功控制AVQC由监控系统软件实现;本期配置35千伏、10千伏电压并列装置各1台,备自投装置各1台。系统调度自动化本期新建xx35kV变电站工程配置1套远动通信设备。4.3.2.1 调度数据网新建xx35kV变电站本期考虑新上2套调度数据网接入设备及二次安防设备,以保证电力监控系统的安全运行,二次安全防护设备与调度数据接入设备共组1面调度数据网接入设备柜。4.3.2.2 调度管理按照电网统一调54、度,分级管理的原则,该变电站主变压器、35千伏母线、出线、10千伏无功补偿设备、10千伏设备由当地地调、主调、备调调度。因此该变电站远动信息的传送应送往当地地调、主调、备调。4.3.2.3 远动信息内容根据湖南省电力公司有关无人值班变电站建设的要求,本变电站的管理模式按无人值班考虑。根据DL/T5003-2005电力系统调度自动化设计技术规程和DL/T5002-2005地区电网调度自动化设计技术规程的要求以及湖南省电力公司无人值班变电站信息采集及分类技术规范和各级调度自动化主站的要求,向当地地调、主调、备调传送所需的远动信息。远动信息具体如下:(1)遥测a)主变压器:主变各侧有功功率、无功功率55、三相电流b)35千伏线路:有功、无功功率、三相电流c)35千伏母线:母线三相相电压、线电压、零序电压d)10千伏线路:有功、无功功率、三相电流e)10千伏电容器组:三相电流f)10千伏分段:三相电流g)10千伏母线:母线三相相电压、线电压、零序电压h)温度:主变油温(2)遥信a)变电所全所事故总信号;b)全所断路器位置信号;c)全所隔离开关和接地刀闸位置信号;d)全所远方/就地信号e)每套重合闸装置动作信号;f)每套保护装置启动、动作、故障信号;(3)遥控a)全站10千伏及以上断路器分、合;b)主变压器有载分接开关位置调整;c)无功补偿装置投、退;d)保护装置的远方复归。e)其他若干满足运行56、要求的I/O信息4.3.2.4 远动设备配置及选型本站采用无人值班的管理模式。选用变电站微机监控系统,按分层分布式布置、无人值班方式考虑。该系统应满足远动信息采集和向二个调度端传送的要求,通信规约应与各级调度自动化系统的通信规约相一致,以便实现与调度主站端的通信,并应有与变电站其他智能设备及仪表的接口,满足电网调度自动化的功能要求和技术指标。至当地地调、主调、备调的远动通道:采用一路调度数据网;一路专线。4.3.2.5 调度自动化主站端接口要求本站远动信息由当地地调、主调、备调主站接收,并考虑主站端相应软件及数据库的调整工作。4.3.2.6 电能计量系统其相关专业的技术要求有保护用TA选用P级57、,测量用TA选用0.5级,计量用TA选用0.2S级;保护用TV选用P级,测量用TV选用0.5级,计量用TV选用0.2级。本期新上全站计量系统:新上电度表屏1面,包含35千伏线路表计2块、主变高压侧表计2块、主变低压侧表计2块;新上10千伏线路表计7块、10千伏电容器表计3块,10千伏站用变表计1块,10千伏表计布置在相应开关柜上。35千伏线路表计、主变高压侧表计、主变低压侧表计、10千伏电容器、10千伏线路表计均采用三相三线制智能电能表。电能表计的参数见表5.3-1。表4.2-1 电能表计参数电能表准确度等级参比电压电流规格三相三线制有功0.5S级,无功2.0级3100V1.5(6)A配置1台58、电能采集装置,采集全站电能量信息并将采集的电量数据送至邵阳县计量站。变电站自动化系统4.3.3.1 设计原则变电站监控系统采用成熟先进的计算机监控系统,按无人值班设计。设计原则如下:1)计算机监控系统为分层分布网络结构,按无人值班设计。变电站采用具有远方控制功能的计算机监控系统,不设置远动专用设备。设置计算机后台监控系统,布置在简易工作台上。简易工作台按双工位考虑,电源、网络布线应整齐规范。2)计算机监控系统完成对变电所内所有设备的实时监测和控制,数据统一采集处理,资源共享,不再另外设置其他常规的控制屏和模拟屏。3)计算机监控系统的电气模拟量采用交流采样。4)保护动作及装置报警等重要信号采用硬59、接点方式输入测控单元。5)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。6)设置一套单时钟源的卫星同步对时系统,实现站控层、间隔层及保护装置的时钟同步。7)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及通信规约的要求。8)向调度端上传的保护和远动信息按现有有关规程执行。9)计算机监控系统的网络安全应严格按照电力监管会2004年5号令电力二次系统安全防护规定执行。10)设置功能独立的微机五防系统。4.3.3.2 监控范围1)监测范围:断路器、隔离开关、接地开关、变压器、电容器、交直流站用电、通信设备及其辅助设备、保护信号、各种装置状态信号、电气量60、和非电气量信号。2)控制范围:断路器、主变压器有载调压开关。4.3.3.3 操作控制方式变电所监控系统要满足无人值班要求。操作控制功能按监控中心、站控层、间隔层和设备级的分层操作原则考虑。操作权限由监控中心、站控层、间隔层和设备级的顺序层层下放。原则上站控层、间隔层和设备层只作为后备操作或检修操作手段,这三层的操作控制方式和监控范围可按实际要求和设备配置灵活应用。此外在强电二次回路还应有备用操作手段。在监控系统运行正常时,任何一层的操作、设备的运行状态和选择切换开关的状态都应处于计算机监控系统的监视之中。在任何一层的操作中,其他操作级均处于闭锁状态。系统出现故障(软硬件)时,应能立即发信至监控61、中心或调度端并闭锁远方控制。4.3.3.4 系统配置站控层设备主要包括远动主站、当地主站、公用接口设备、打印机和网络设备等。电压无功控制(AVQC)功能及小电流接地选线功能由当地主站软件实现。站控层数据库建库以及主接线图等宜按变电站远景规模设置,便于以后扩建工程的实施。间隔层设备按一次间隔划分。间隔层各种设备和器件应达到IEC 60255抗电磁干扰标准。4.3.3.5 系统网络结构计算机监控系统采用分布式网络结构,网络采用TCP/IP协议的以太网,采用单网配置,网络媒介采用屏蔽双绞线。4.3.3.6 系统功能计算机监控系统实现对变电所可靠、合理、完善的监视、测量、控制,并具备遥测、遥信、遥控等62、全部的远动功能,具有与调度通信中心交换信息的能力。具体功能要求按有关规程规范执行,实施方案对以下几个功能的设计予以细化和补充说明。 (1)时钟同步计算机监控系统应能接受调度端或卫星同步对时系统的时钟信号,实现时钟同步,同时通过站内通信网络,对站级层和间隔层具有时钟的自动化设备进行同步的时钟校正,保证各部件时钟同步率达到精度要求。(2)防误操作闭锁变电所应具有完备的防止电气误操作装置。如果一次设备中的断路器和隔离开关等具有完备的电气闭锁功能,则可由电气闭锁和微机五防(或机械五防)系统配合实现防误闭锁功能,但应经运行管理单位安监部门认可。(3)远动功能a )计算机监控系统应能实现与变电站有关的全部63、远动功能,满足电网调度实时性、安全性和可靠性要求。尤其要满足无人值班变电所与调度端的信息传输要求。b)远动主站具有向远方控制端进行数据通信,传送遥测、遥信信息及接受调度命令的能力。c)远动主站直接从间隔层获取远方控制端所需的数据,经筛选、分类、合并,按远方控制端的要求建立相关的远传数据库。并且具有远方维护接口,具备远方诊断和组态等功能。d)通信规约。计算机监控系统采用IEC60870-5 101、104远动通信规约,计算机监控系统通过完成各种通信协议的转换,使计算机监控系统获得所需数据。e)与继电保护的信息交换。继电保护信号如保护跳闸、重合闸动作、保护装置异常等信号送调度或集控中心。原则上采用64、通过通信接口实现监控系统与继电保护装置之间的信息交换方式,部分重要信号可通过硬接点接入监控系统,同时对监控系统所需的保护信息量进行优化筛选,满足调度端运行需要。元件保护及自动装置4.3.4.1 保护配置元件保护设计按照GB 14785-1993继电保护和安全自动装置技术规程及国家电网生技2012352号国家电网公司十八项电网重大反事故措施(修订版)的规定,主要配置原则如下:1)变压器保护采用微机型设备。主保护宜装设纵联差动保护和瓦斯保护,当灵敏性符合要求时可装设电流速断保护和瓦斯保护;后备保护宜装设高、低压侧过电流保护。2)35千伏线路配置保护和测控功能合一的微机型设备,保护配三段式电流电压保65、护。4.3.4.2 主变保护本工程主变保护采用微机型保护装置1套,每套保护装置按主、后备保护分开的原则配置,保护装置组屏安装在二次设备室。主保护:设有主变差动保护、瓦斯保护。后备保护:设有高压侧复合电压闭锁的过电流保护,高、低压侧过负荷保护、低压侧过流保护。4.3.4.3 35千伏线路保护本工程35千伏出线采用微机保护测控一体化装置共2套,保护配置微机型三段式过电流保护及三相一次重合闸保护,保护装置具有小电流接地选线、故障录波、事故记录不掉电等功能。采用护、测控、计量多合一装置。4.3.4.4 35千伏分段保护35kV分段采用微机分段保护测控一体化装置,集中组柜安装在主控室35kV线路保护测控66、柜上,保护配有三段式过流保护。4.3.4.5 10千伏线路保护本工程10千伏出线采用微机保护测控一体化装置共7套,保护配置微机型三段式过电流保护及三相一次重合闸保护,保护装置具有故障录波、事故记录不掉电等功能。采用护、测控、计量多合一装置,并和计算机监控系统配合实现小电流接地选线功能,就地安装于开关柜内。4.3.4.6 10千伏电容器保护本工程采用微机保护测控一体化装置3套,保护配置低电压保护、过电压保护不平衡电压保护和二段式过电流保护。4.3.4.7 10千伏站用变保护本工程采用微机保护测控一体化装置1套,保护配置电流速断、方向过电流保护、过负荷保护保护、小电流接地选线保护和非电量保护。4.67、3.4.8 10千伏分段保护10kV分段采用微机分段保护测控一体化装置,分散安装在相应10kV分段开关柜上,保护配有三段式过流保护。二次电源系统变电站二次电源系统包括直流电源子系统、交流电源子系统、通信电源子系统、交流不停电电源(UPS)子系统。4.3.5.1 直流电源子系统变电站直流系统额定电压为220伏,采用单母线接线,设一组阀控铅酸蓄电池组和一套高频开关电源充电装置,设置一套绝缘在线监测装置。蓄电池容量按2小时事故放电时间考虑,容量为100安时,采用阀控铅酸蓄电池,单体电压12伏,数量17只,组1面柜。直流系统采用一套高频开关充电装置(充电模块按N+1配置,设3个10安的模块)。直流负荷68、供电方式:采用辐射状供电方式。4.3.5.2 交流电源子系统交流电源系统配置智能交流柜1面,设1组ATS实现两路交流进线自动投入,交流馈线共设20路。4.3.5.3 通信电源子系统通信电源不单独设置,由直流电源经DC/DC电源变换装置提供。4.3.5.4 交流不停电电源(UPS)子系统变电站配置1套交流不停电电源(UPS)系统,容量3千伏安左右,安装于远动柜上。UPS为所内计算机后台监控系统、微机五防设备和电能采集器等重要二次设备提供不停电电源。UPS系统不自带蓄电池组,直流电源由站内220伏直流系统提供。 其他二次系统4.3.6.1 全站时钟同步系统全站设置一套统一的时间同步系统,含时间同步69、装置1台、天线及附件1套,安装于远动柜上。采用北斗系统和全球卫星定位系统GPS单向标准授时信号进行时钟校正,优先采用北斗系统。同时通过站内通信网络,对站级层和间隔层具有时钟的自动化设备进行同步的时钟校正,保证各部件时钟同步率达到精度要求,实现对全站监控、保护、等二次设备的对时。二次设备室采用B码对时方式,10千伏开关室采用网络对时。4.3.6.2 二次设备接地为了保护站内综合自动化系统设备的可靠运行,提高抗干扰能力,按照国家电网公司反措要求,对主控室接地要求如下:在主控制室的电缆沟或屏(柜)下层的电缆室内,按屏(柜)布置的方向敷设截面不小于100平方毫米的专用接地铜排,并首末端连接,形成二次设70、备室的内等电位接地网。主控制室内等电位接地网必须用至少4根以上、截面不小于50平方毫米的铜排(缆)与变电站的主接地网可靠接地。静态保护和控制装置的屏柜下部应设有截面不小于100平方毫米的接地铜排。屏柜上装置的接地端子应用截面不小于4平方毫米的多股铜线和接地铜排相连。接地铜排应用不小于50平方毫米的铜缆与保护室内的等电位接地网相连。屏柜内的接地铜排应用截面不小于50平方毫米的铜缆与保护室内的等电位接地网相连。屏体内接地铜排可不与屏体绝缘。4.3.10 二次设备防雷为防止二次设备遭受雷电的袭击,本站分别在电源系统及信号系统设置了防雷设备。电源系统的防护主要是抑制雷电在电源输入线上的浪涌及雷电过电压71、,根据综合自动化变电站的现状,对二次系统的感应雷电防护采取两级防护,电源防雷器设置在各种装置的交流、直流电源入口处。信号系统的防护主要是对重要的二次设备的通信接口装设通信信道防雷器。4.3.6.4 二次设备抗干扰二次设备包括二次电缆的抗干扰措施严格按国家电网公司十八项电网重大反事故措施(修订版)设计,此外还应采取以下措施:(1)微机型继电保护装置所有二次回路的电缆均应使用屏蔽电缆,屏蔽层两端可靠接地。(2)交流电流和交流电压回路、交流和直流回路、强电和弱电回路,以及来自开关场电压互感器二次的四根引入线和电压互感器开口三角绕组的两根引入线均使用各自独立的电缆。(3)计算机监控系统各间隔之间,间隔72、层与站控层之间的连接,以及设备通讯接口之间的连接应有隔离措施。(4)提高微机保护抗电磁骚扰水平和防护等级,光偶开入的动作电压应控制在额定直流电源电压的55%70%范围以内。(5)针对来自系统操作、故障、直流接地等异常情况,采取有效防误动措施,防止保护装置单一元件损坏可能引起的不正确动作。(6)所有涉及直接跳闸的重要回路应采用动作电压在额定直流电源电压的55%70%范围以内的中间继电器,并要求其动作功率不低于5瓦。(7)合理规划二次电缆的敷设路径,尽可能离开高压母线、避雷器和避雷针的接地点、并联电容器、CVT、结合电容及电容式套管等设备,避免和减少迂回,缩短二次电缆的长度。二次设备组柜及布置4.73、3.7.1 主要二次设备组屏原则变电站二次设备采用集中与分散相结合的布置方式,10千伏部分分散布置在开关柜上,其它二次设备集中组柜布置在二次设备室。二次设备室应考虑的备用屏位占总屏位的10%15%。保护、测控等二次系统设备柜外形尺寸采用2260mm800mm600mm(高宽深)(高度中包含60mm眉头),通信系统设备柜外形尺寸采用2260mm600mm600mm(高宽深)(高度中包含60mm眉头)。5.3.7.2 二次设备组屏方案本站二次设备室根据远期规模布置,长10.6米,宽5.26米。全站所有二次系统设备(包括通信设备)除10千伏保护测控装置、10千伏电能表布置于开关柜上,其它二次设备(含74、蓄电池)均布置于二次设备室。二次设备室共设置18面屏位,其中3面通信设备屏位。本期二次设备(不含通信设备,不含蓄电池屏)建设11面屏,备用4面屏位。表4.2-2 组屏方案序号名称组成部分数量/单位1工作台监控主机1台,打印机1台,显示屏1台,微机防误主机1台,尺寸0.8m*2.4m1/个2公用柜35kV电压并列装置1台,10kV电压并列装置1台,公用测控装置1台1/面3远动柜远动主站1套,UPS电源1套(3kVA),卫星同步对时装置1套,规约转换装置1套1/面4调度数据网柜路由器2台,交换机2台,安防设备2套1/面5主变保护测控柜含高压侧及本体测控装置1台、低压侧测控装置1台、差动保护装置1台75、非电量保护装置1台、高压侧后备保护置装置1台、低压侧后备保护1台、操作箱1台;注:操作箱可与后备保护装置合一2/面635kV线路保护测控柜35kV线路保护测控装置2台,35kV分段保护测控装置1台,备自投装置1台1/面710kV线路保护测控装置安装于出线柜上7/台810kV电容器保护测控装置安装于电容器出线柜上3/台910kV所用变保护测控装置安装于所用变出线柜上1/台1010kV分段保护测控装置安装于分段柜上1/台1110kV备自投装置安装于分段柜上1/台12直流充电柜310A,DCDC模块220A1/面13直流馈线柜220V馈线48回1/面14蓄电池柜采用阀控铅酸蓄电池,单体电压12V,76、数量17只,100Ah1/面15交流柜智能型1/面16计量柜主变高压侧电度表2块,主变低压侧电度表2块,35kV线路电度表2块,35kV分段电度表1块,35kV所用变电度表1块,电能信息采集装置1台(另招10kV线路、电容器、分段及10kV站用变电度表12块就地安装于开关柜上)1/面17通信柜3/面18网络安全监测装置柜服务器、存储设备、接口设备等1/面4.4土建部分总体规划及地质情况xx县xx镇35千伏变电站工程位于邵阳县xx县xx镇乡站址总占地面积为4.37亩;进站道路由北侧的村道引接,需新修道路20m。站址地势较为平坦、开阔,进出线终端塔布置方便。根据建站区地形,以及电气布置工艺流畅的要77、求,结合各级电压进出线方向,35kV从西北侧架空进出线,10kV从东南侧电缆进出线。变电站,按沉积新旧顺序,地层的主要特征简述如下:人工填土(Q4ml):灰色,稍湿,松散,主要由中砂、碎石组成,碎石粒径约为28mm,其中。该层在所有钻孔中均有揭露,层厚1.402.70m,层底标高583.86584.97m。砂质黏性土(Q4el):灰色,稍湿,岩芯中含有约40%砂质颗粒,花岗岩风化残积而成,摇振反应中等,无泽反应,干强度低,韧性低。该层在所有钻孔中均有揭露,未揭穿,其顶面埋藏深度为1.402.70m,相当于标高583.86584.97m。根据场地岩土工程地质条件及拟建构筑物结构荷载特点,对拟建构78、筑物基础类型及持力层的选择分析如下:拟建建筑物根据场地地层情况分析可采用天然地基浅基础,基础持力层可选为砂质黏性土层。填方区可采用换填毛石混凝土处理。总平面布置变电站围墙尺寸为56.4m51.7m,总平面布置中,35kV户外配电装置布置在变电站东侧,电容器、二次设备室在变电站东侧。主变压器布置在35kV户外配电装置与生产综合楼之间。进站道路由变电站北侧引接。整体布置紧凑合理,功能分区清晰明确,站区内道路设置合理流畅。变电站内建筑为10KV配电室和二次设备室,均为一层建筑,生产综合楼房间设置有:10kV配电室;二次设备室房间设有:资料室、工具间、二次设备室、厕所、休息室。10千伏配电室层高4.579、米,长24米,宽5.5米;二次设备室层高3.9米,长16.5米,宽5.5米;总建筑面积222.75平方米。主变压器布置于站区中部,周边设半环形道路。道路采用砼路面,宽4米,内转弯半径9米,能够满足大型电气设备运输和消防车通行。竖向布置站区场地竖向布置采用平坡式,主要建筑物室内外高差取0.30m,变电站设计标高取284.2m。站内道路站内道路采用公路(郊区)型混凝土道路。路面只设横坡,不设纵坡,道路边缘高于场地0.10m。站内主干道即主变压器运输道路宽取4.0m,转弯半径为9m。进站道路进站道路从由北侧的村道引接,路面宽度4.0m,采用混凝土路面,进站道路与引接公路相接处转弯半径为9m。进站道路80、长度为20m,坡度为8%,坡向变电站。管沟布置站区内电缆沟、排水管布置,从站区整体布局出发,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,同时考虑便于检修和扩建。站区电缆沟沟壁采用砖砌筑,盖板根据省公司标准设计,统一定型,工业化生产和配送,铺设方式为平铺。电缆沟道侧壁高出地面0.10m。电缆沟穿越道路时取消沟盖板,改为现浇电缆隧道形式,隧道顶板与路面整体浇筑。电缆沟每隔一定距离设置伸缩缝,间距不应大于20m。场地处理户外配电装置场地根据需要设置巡视小道,巡视小道宽1m。凡需进行操作和检修的设备,在设备支架柱中心外1.0m范围内铺设混凝土操作地坪。其他无设备和硬化区域铺自然草皮81、绿化。围墙大门标识板(1)标识板采用国家电网公司制定唯一的“标识板”设计方案。(2)围墙根据变电站实际情况,采用实体围墙,高度2.3m,粗砂灰饰面。在大门右门柱设置国家电网公司制定唯一的“标识板”。围墙为砖砌体,地面以下砖基础采用MU10环保材料砖,M10水泥砂浆砌筑。C10基础混凝土垫层,地面以上砖砌体采用MU10环保材料砖,M7.5水泥砂浆砌筑。(3)大门该变电站处于农村区,大门采用平开钢板大门。 建筑规模及结构4.4.9.1全站建筑简述全站建筑物包括10KV配电室和二次设备室。其中10KV配电室包括10千伏配电室;二次设备室包括二光次设备室、工具间、卫生间及资料室及休息。总建筑面积为2282、2.75m2。结构型式均为一层钢框架结构。4.4.9.2 主要建筑材料:(1)现浇钢筋混凝土结构混凝土:C25、C30、C35用于一般现浇钢筋混凝土结构及基础;C15用于混凝土垫层。水泥:32.5#42.5#普通硅酸盐水泥。(2)钢筋:HPB300钢筋用于直径12mm的非予应力钢筋 HRB400钢筋用于直径12mm的非予应力钢筋(3)砌体结构 砌块:MU7.5、MU10、MU15 砂浆:M7.5、M10、M15(4)钢结构 钢材:Q235B、Q345B 螺栓:4.8级、6.8级、8.8级结构设计10KV配电室、二次设备室均采用钢框架结构,屋面板采用彩钢瓦屋面。配电楼、二次设备楼基础均采用独立基83、础。主变压器基础采用混凝土条形基础。事故油池采用现浇钢筋混凝土结构。构支架选用等径钢结构钢管。构架基础采用现浇混凝土杯口基础。基础未达到持力层时应超挖至持力层后,采用C15毛石混凝土换填至基底设计标高进行处理。屋外变电构支架4.4.11.1室外构架 (1)主变构架、35kV构架、构架横梁均采用300钢管。 (2)地线柱和避雷针防腐均采用热镀锌防腐。4.4.11.2设备支架及设备基础设备支架2.5m以上采用300钢管,2.5m及以下采用200钢管,顶板及顶架焊于柱顶上,用于支承各种电气设备,顶板及顶架采用热镀性防腐,设备基础(断路器基础)采用C25现浇混凝土基础。4.4.11.3 构架及设备支架84、基础构架和设备支架基础采用C25现浇混凝土杯口基础。柱与基础连接采用C25细石混凝土二次灌浆。4.4.11.4 主变压器基础主变压器基础采用C25混凝土基础,设有容纳单台主变压器油量20%的储油坑,储油坑内铺设厚度大于250mm 5080的卵石,孔隙率大于20%。在场内设置主变的事故油池。给排水及消防4.4.12.1 给水本站供水方式采用接自来水方式。4.4.12.2 排水(1)站区整平以后,站区雨水可采用自然排水和有组织排水相结合的排水方式。对于那些建(构)筑物、道路、电缆沟等分割的地段,采用设置集水井汇集雨水,经地下设置的排水暗道,有组织将水排到站外,给排水在站外的连接点需与现有情况保持一85、致。(2)站区内生活污水,经化粪池沉淀处理,达到国家排污标准后,与站内雨水汇合,排入站外北侧的道路侧排水沟系统内。4.4.12.3 消防站区内综合楼火灾危险性类别为戊类,最低耐火等级均为二级。站内各建筑物和变压器按DL 5027-1993电力设备典型消防规程和GB50140-2005建筑灭火器配置设计规范规范要求设置不同类型的移动式灭火器。建筑消防:站内建筑体积小于3000立方米的戊类建筑,不设室内、外水消防系统,考虑采用手提式灭火器作为主要灭火手段。其中二次设备室设2台MT7手提式二氧化碳灭火器,10kV室设2台MF/ABC4手提式干粉灭火器。主变压器消防:按照DL 5027-1993电力设86、备典型消防规程的规定,主变压器配1台MFT25推车式灭火器,在主变压器附近配一座容量为lm3的成品消防砂箱,并配置一定数量的消防铲、消防铅桶,放置在工具间。4.4.12.4 采暖通风本方案按非采暖地区设计,站内各建筑物不进行集中采暖设计,对冬、夏季均有温、湿度要求的房间设置冷暖空调机、排风、除湿机等装置。4.4.12.5 采暖方案及设备选型本方案按非采暖地区设计,站内各建筑物不进行集中采暖设计,对冬、夏季均有温、湿度要求的房间设置冷暖空调机、排风、除湿机等装置。(1)采暖方案及设备选型根据工艺需要及实际,需设空调的房间有10kV配电室、二次设备室、保安室。空调采用分体双制空调。各房间空调设置详87、见表。(2)通风方案及设备选型根据GB50059-201135110kV变电所设计规范,在卫生间安装排气扇,10kV配电室设置2台低噪音轴流风机,轴流风机的换气功率不小于35m/min,其余房间采用自然通风。表5-1 各房间空调设置表序号房间名称空调型式数量1二次设备室3P冷暖分体柜式1210kV配电室3P单冷分体柜式3环境保护、水土保持及劳动安全与职业卫生4.4.13.1环境保护通过采取以下环境保护和水土保持措施,本工程的建设、运行,不会造成环境污染;不会引起生态破坏;对值班人员、周围环境不会产生不利影响。本工程噪声防治方案考虑将噪声源设备布置在非声环境敏感侧,设备采购时要求优选低噪声设备。88、主变设事故油池,外排废水满足规范要求。本所所址周围附近无大的化工、冶炼 、建材等严重污染工厂,周围环境对所址污染不大。所区采用草坪绿化,绿化面积76%。5.4.13.2劳动安全卫生1) 防火防爆各建(构)筑物间的布置距离,安全出入通道口的位置,电缆、电容器及其它重要设备的防火防爆,均按有关规定进行设计。 2) 人身安全保护按有关规定设计防雷接地保护措施、电气防误操作闭锁装置、工作场地防滑防护措施、设置事故照明系统、有关建筑物的通风、防暑、防寒措施。4.5对侧xx110kV变35kV间隔扩建概述由于线路出线的原因,本期间隔扩建工程需间隔调整:本期在3U备用位置扩建1回出线间隔,作为原4U巨新线出89、线间隔,原4U巨新线间隔作为至xx变出线间隔。电气一次1、变电站现状:现有1#主变1台,容量31.5MVA。110kV出线3回(另备用1回),单母线双隔离开关分段接线;35kV出线3回(另备用1回),单母线断路器分段接线;10kV出线4回(另备用3回),单母线接线。110kV及35kV配电装置采用户外AIS布置,10kV配电装置采用户内开关柜单列布置。2、本期扩建工程内容:本期在3U备用位置扩建1回出线间隔,作为原4U巨新线出线间隔,原4U巨新线间隔作为至xx变出线间隔。本期需新上隔离开关2组、断路器1台、避雷器3台、电压互感器1台。3、设备选型35kV断路器采用户外六氟化硫断路器,附电流互感90、器;型号为LW口-40.5 /1250-25kA,TA变比为2X300/5A。35kV隔离开关型号为GW口-40.5D/1250-25kA,附手动机构操作机构,单接地、双接地各1组。氧化锌避雷器型号为Y5WZ-51/134,附监测仪。35kV电压互感器采用干式电磁式全绝缘电压互感器,型号为:35/3/0.1/3/0.1/3/0.1/3 kV,0.2/0.5/3P级。导体:导线选用LGJ-150/25,其在最高允许温度+70,环境温度+25时的极限运行限额为440A。本站全部高压电气设备必须选用经国家鉴定合格的产品,并要求严格按国家电网公司下达的通用设备接口标准执行。4、电气总平面布置本期间隔扩91、建工程不改变站内总平面布置。详见总平面布置图。5、照明及防雷接地(1)所用变、照明、电缆所用变、照明均在一期工程中按规划容量基本完成,本期无扩建内容。本站电缆通道布置和电缆构筑物均全部完成。本期扩建工程敷设过程中破坏的原防火设施应重新封堵,电缆外绝缘应涂刷防火涂料。(2)防雷接地防雷在一期工程中已按规划容量基本完成。经计算,本期设备均在原有防雷保护范围内。原有接地电阻值满足要求,本期户外主要电气设备的外壳、设备支架均通过两根接地扁钢与接地主网相连,实现双接地。电气二次1、变电站二次概况本站为无人值班变电站,综合自动化装置为国电南瑞科技股份有限公司产品,二次设备均集中组屏安装于主控制室。前期采用92、就地及集中混合安装方式,除10kV保护测控装置就地安装于开关柜外,本站(除10kV二次设备外)均采用集中组屏方式,二次设备室规划终期共设置屏位30面,其中二次屏柜25面,通信设备屏柜5面,现已用屏柜25面,其中通信屏柜4面。现有35kV线路及分段间隔均已配置国电南瑞科技股份有限公司生产的NSR612RF-D型微机保护测控一体装置,402巨龙线和408巨新线保护为2011年出厂,404巨磁线保护为2015年出厂。保护具有功率方向电流速断保护、过流保护、带保护启动方式和后加速功能的三相一次重合闸、检同期、检无压功能。该站的继电保护、综合自动化系统和电源系统等运行状况良好,且容量满足本期扩建要求。293、扩建内容根据一次扩建规模,配套的电气二次扩建内容如下:本期为新扩建的1回35kV线路间隔配置1台35kV线路保护测控装置,具有三段式过电流保护和三相一次重合闸功能,可就地和远方投退。安装于主控室35kV线路保护测控装置柜中。配置1块0.5S级智能电能表,安装于电能表柜内。微机防误系统按1个35千伏间隔进行软件及锁具扩容。新上扩建35kV间隔断路器端子箱1个。随新建xx至xx35kV输电线路架设1根24芯ADSS光缆,长度约7千米,xx变增加1块155Mbit/s光接口板,1套光配模块。土建部分1、本工程需要间隔的调整。根据电气要求,本期土建扩建范围:配合电气拆建设备基础,主要有隔离开关基础、94、35kV断路器基础、35KV避雷器基础、电压互感器基础。 2、依据的规程规范变电站总布置设计技术规程(DL/T 5056-2007)建筑结构荷载规范 (GB50009-2012)建筑地基基础设计规范 (GB50007-2011)混凝土结构设计规范 (GB50010-2011)砌体结构设计规范 (GB50003-2011)建筑抗震设计规范 (GB50011-2010)(2016版)火力发电厂与变电站设计防火设计规范(GB50229-2006)建筑设计防火规范 (GB50016-2014)工程建设标准强制性条文 (电力工程部分)3、基础设计条件:风荷载:0.30 kN/(50年重现期)雪荷载:0.95、35 kN/(50年重现期)地震烈度:6度,0.05g地面粗糙度:B类环境类别:二b类4、地质描述:5、结构(1)室外构支架及设备基础。a、设备基础 隔离开关基础、35kV断路器基础、35KV避雷器基础、电压互感器基础采用混凝土大块基础;(2)室外构支架、设备基础超深部分处理 基础未达到持力层时应超挖至持力层后,采用毛石混凝土换填至基底设计标高进行处理。6、扩改工程量一览表(1)土建工程量表序号名 称单位数量备注1隔离开关基础个2基础混凝土1.25m32断路器基础个1基础混凝土2.8m33避雷器基础个1基础混凝土1.2m34电压互感器基础个3基础混凝土1.25m35土方开挖量m3156基础换填96、m 36级配比砂石换填7土方搬运m 388站区硬化地面恢复m 355送电线路路径方案选择及工程设想5.1 概述本工程为xx-xx35kV线路新建工程,起于35kVxx变,止于110kVxx变。设计规模xx-xx35kV线路新建工程,线路长8.6千米,均按单回路架设;全线导线采用JL/G1A-150/25-26/7型钢芯铝绞线(以下简称JL/G1A-150/25),地线采用17-7.8-1270-B型镀锌钢绞线(以下简称GJ-35)。 设计范围湖南邵阳xx-xx35kV线路新建工程本体设计,线路影响范围内的通信线路干扰与危险影响的计算及本线路工程的投资估算等可行性研究工作。 主要技术经济指标本工97、程主要技术经济指标见表5-1。 表5-1 主要技术经济指标表 序 号项 目单位总 量公里指标1线路长度千米8.62导线JL/G1A15025t16.281.893t/km3地线GJ-35t0.4640.054t/km4杆塔钢材t100.975211.74t/km基础钢材t26.73.1t/km接地钢材t2.3220.27t/km5地脚栓t5.360.62t/km6挂线金具t1.850.215t/km7混凝土m344651.86m/km8钢化玻璃绝缘子片1047121.8片/km9防振锤只39646 个/km10沙子m335541.3m/km11碎石m366277m/km12架空线路本体投资万元98、28933.6万元/km13架空线路静态投资万元41948.72万元/km14架空线路动态总投资万元42749.65万元/km5.2线路路径方案5.2.1 进出线规划(1)110kVxx变35kV出线:该站35千伏线路均向东侧出线,经现场查勘,线路出线后要跨越35千伏巨新线,考虑到运行安全,本线路和巨新线互换间隔,并采用双回共塔出线。(2)xx35kV变出线:根据35千伏xx变电站电气设计资料,该站35千伏线路均向东北方向出线,经现场查勘,考虑到远期规划,本次拟定新建35kV线路在xx变采用双回路出线。5.2.2 影响路径方案的主要因素根据现场踏勘和协议情况,选择和影响本工程路径方案的主要因素99、有如下几点:(1)线路所经地区为丘陵山区,考虑到线路运输施工及今后的巡视检修,线路需尽量靠近公路走线。(2)在路径选择中,充分体现以人为本、保护环境的意识,线路所经地区,居民区较多,尽量避开成片的房子对路径也有一定的影响。(3)充分征求沿线政府、规划部门及相关单位的意见,综合协调本线路路径与城市、乡镇等规划设施的关系。同时考虑地形、地质条件等因素对送电线路可靠性及经济性的影响。5.2.3路径方案说明及分析本线路路径的选择原则为避开线路两端集镇和线路中间较多的民房,再尽量沿已有的公路和线路通道走线,本次设计根据图上地形及实地勘测确定了2个线路路径方案,经与规划建设局和线路沿线乡镇协商,确定路径的100、红线图,方案如下。线路路径详见附图。方案一(推荐方案):本线路从110kVxx变35kV间隔出线,出线后右转跨越35千伏巨新线再右转至乐善亭,然后穿越110千伏宝巨线至李家院子,线路右转经过豹子岩后左转至大院子村,再右转跨过石马江和周树山后左转至栗江村,然后线路左转至言耳边村,最后线路连续右转进入xx35千伏变。线路全长共计8.6km,单回路架设,曲折系数1.12。此方案路径沿线地形:平地10%、丘陵55%、山地10%、泥沼25%。地质情况:普土10%、坚土20%、松沙30%、泥水25%、岩石15%。海拔在200400米之间,植被发育一般,植被主要为油茶树、松、杉;线路沿已有村道走线,可以利用101、道路较多,交通情况较好。本线路地理属城镇边缘,共跨越省道乡村公路12次、河流1处、10千伏线路15次、低压线路13次、通信线17次。方案二:本线路从110kVxx变35kV间隔出线,出线后右转跨越35千伏巨新线再右转至乐善亭,然后左转至李家院子,线路右转经过岩门前后连续右转至谭华边村,再右转跨过石马江和周树山后左转至栗江村,然后线路左转至言耳边村,最后线路连续右转进入xx35千伏变。线路全长共计8.7km,单回路架设,曲折系数1.12。此方案路径沿线地形:平地10%、丘陵45%、山地20%、泥沼25%。地质情况:普土10%、坚土20%、松沙25%、泥水25%、岩石20%。海拔在200400米之102、间,植被发育一般,植被主要为油茶树、松、杉;线路沿已有村道走线,沿线可以利用道路较少,交通情况一般。本线路地理属城镇边缘,共跨越省道乡村公路12次、河流1处、10千伏线路14次、低压线路13次、通信线15次。 方案比较表项 目方案一方案二方案差(一-二)技术指标线路长度(千米)8.68.7-0.1地形情况(%)高山大岭/山地1020-10%丘陵554510%农田25250交通运输人力运输(千米)0.60.7-0.1汽车运输(千米)10100穿越110千伏线路 1 1 0交叉跨越电气化铁路 无 无 0高速公路 无 无 0高等级公路 无 无 0省道110一般公路约12处约12处0民房00010千伏103、电力线约15处约14处1弱电线约14处约14处0通讯线约17处约15处2河流约1处约1处0施工地形一般、路网较发达、运输较方便地形较好、路网较发达、运输较方便运行维护运行维护较方便运行维护较方便以上两个路径方案各有优缺点,方案一地势以丘陵和平地为主,所经村落稍多,路径较短;方案二地势起伏较大,多为山地和丘陵,路径长0.1km,其他方面两个方案都差不多。在考虑工程经济造价和运行维护意见,我院推荐方案一为最终路径方案。5.2.4 路径协议情况我单位工作人员经现场调查后,分别与沿线有关的政府、规划、国土等部门进行了联系,并按有关协商意见调整了线路的部分路径,已取得线路路径协议。5.3 气象条件本线路104、沿线海拔在200米左右,根据本区域多年运行的35千伏送电线路的运行情况以及参照本地多年气象监测,本工程区域冰区分布图如下:湖南电网冰区分布图(本工程位于10-15mm区域)由以上冰区分布图可以得知,本工程所处地区冰区覆冰厚度为10-15mm毫米区域。由于本工程沿线大部分处于丘陵地带,覆冰情况相对不严重,且经调查,xx-新田铺35kV线路工程按照15mm冰区设计,至今尚未发生覆冰倒杆问题,且沿线海拔未超过600m,因此推荐设计覆冰取15毫米。本工程设计选用的气象条件组合如下表。 计算条件 取值 项目气温(度)风 速(米/秒)冰厚(毫米)最高气温4000最低气温-1000年平均气温1500基本风速105、-523.50导地线设计覆冰-51015安装情况-5100事故情况000大气过电压15100内部过电压15150冰比重(千克每立方米)0.9 x 103雷电日605.4 导线与地线5.4.1 线型选择本期接入系统形成了xx-xx35kV线路。在正常情况下,考虑送电功率因素0.9,周围空气温度40,温度修正系数0.9,最大负荷利用小时数5000小时,截面积为150平方毫米的导线经济输送容量约为10.4兆瓦,极限输送容量约27兆瓦,最终推荐导线采用JL/G1A-150/25型钢芯铝绞线。所用导线的机械特性见下表。根据防雷要求,本工程在进出变电站1.5km以内架设地线。地线采用1X7-7.8-127106、0-B(GJ-35)型镀锌钢绞线,地线逐基接地。经计算,单相短路故障时普通地线温升满足要求。所用地线的机械特性见表11。导线机械物理特性表导线型号JL/G1A-150/25计 算截 面(平方毫米)铝股148.86钢股24.25综合173.11计算外径(毫米)17.1股数及每股直径(毫米)铝股262.7钢股72.1单位重量(千克/千米)600.1制造长度不小于(米)2500瞬时破坏应力(兆帕)294.53线膨胀系数(1/摄氏度)18.910-6弹性系数(牛/平方毫米)76000地线机械物理特性表地 线 型 号GJ-35计算截面(平方毫米)37.17计算外径(毫米)7.8股数及每股直径(毫米)72107、.60单位重量(千克/千米)295.1瞬时破坏应力(兆帕)1168.4线膨胀系数(1/摄氏度)11.510-6弹性模量(牛/平方毫米)1850005.4.2 防振防舞措施(1)防振措施:防振锤已广泛应用在架空送电线路上,有良好的消除微风振动的作用和丰富的运行经验。按照设计规程规定,钢芯铝绞线年平均运行应力大于破坏应力的16%,钢绞线年平均运行应力大于破坏应力的12%,即需采取防振措施。本工程档距约在120-350米之间,钢芯铝绞线及钢绞线实际年平均应力均超过规程允许值,因此本工程导地线需采取防振措施。(2)防舞措施:根据湖南电网舞动分布图及向沿途电力线路运行单位调查得知,线路所经区域为0级舞动108、区,且区域内已有的35kV线路均未出现因舞动导致的倒杆、断线事故,因此,除对防振锤采用预绞式对称型扭转式防振锤,不考虑其他防舞动措施。本工程沿线工程舞动等级分布图如下图:5.5绝缘配合5.5.1 污秽区划分根据湖南省电力系统污区分布图及现场踏勘情况,此送电线路工程处于c级污区,推荐均按d级污区进行绝缘配置。5.5.2导线绝缘子型号和片数的确定采用U70/146钢化玻璃绝缘子,悬垂串采用4片钢化玻璃绝缘子。泄漏比距=3204/35=36.57毫米/千伏25毫米/千伏,满足要求。绝缘子串相配合的线路带电部分对杆塔最小空气间隙值见表10。主要尺寸及其机电特性表11、12。表10 最小空气间隙值表运行109、情况雷过电压操作电压工频电压最小空气间隙(毫米)450250100表11 绝缘子主要尺寸型号公称结构高度H(毫米)最小电弧距离(毫米)公称爬电距离S(毫米)连接形式标记单个重量(千克)U70/146146255320163.78表12 绝缘子机电特性表型号机械破坏负荷 (不小于)千牛冲击耐受电压 (不小于)千伏1分钟湿耐受电压(不小于)千伏最小击穿电压(不小于)千伏U70/14670100401105.5.3绝缘子串及金具5.5.3.1 绝缘子串组装型式 本工程在一般地区,导线悬垂串采用单联绝缘子串。在重要交叉跨越处及悬垂角较大时,导线悬垂串采用双联绝缘子串。本工程导线耐张串,采用单联绝缘子串110、。地线悬垂串,一般使用单联金具串。本工程绝缘子串具体配置如表13。 表13 绝缘配置一览表绝缘子串导线悬垂4片4U70/146耐张4片4U70/1465.5.3.2绝缘子和金具的安全系数本工程所使用的绝缘子进行机械强度设计时,其安全系数:最大使用荷载不小于2.7,断线情况不小于1.8,断联情况不应小于1.5。金具为原电力部1997年修订版电力金具产品样本所列的金具型式,金具与GB1179-83标准导线完全配合。根据设计规程规定,金具的强度设计安全系数在运行:最大使用荷载情况下不小于2.5,断线、断联情况下不小于1.5。全部金具采取热镀锌防腐。 5.5.4防雷和接地 根据交流电气装置的过电压和绝111、缘配合规程规定,考虑到本工程线路路径经过地区多年平均雷电日数,结合该地区已建线路情况,本工程在进出变电站1-2千米处需架设单避雷线。杆塔上地线对边导线的保护角也不大于25为防止雷击档距中央反击导线,在+15无风情况下。档距中央导线与地线间距离应满足下列校验公式的要求:S0.012L+1式中:S导线与地线间距离(米) L档距(米)为保护变电设备提高进出线的耐雷水平,架设避雷线段杆塔接地电阻控制在8欧以下,其他杆塔接地电阻不大于20欧。在土壤电阻率高的地区,优先采用换土的方式改善接地性能。接地引下线与砼杆连接应采用角钢,并使用防卸螺栓。居民区和水田中的接地装置,宜围绕杆塔基础敷设成闭合环形。利用自112、然接地极和外引接地装置时,应采用不少于两根导体在不同地点与杆塔接地网相连接。水平接地体的间距不宜小于5米。接地装置的导体,应符合热稳定的要求。接地引线与接地体的连接、接地体之间的连接应焊接,其搭接长度必须为圆钢直径的6倍(双面焊)。本工程杆塔装设接地装置,接地装置采用12圆钢以水平方式敷设,在耕作区深度一般埋深不应小于0.8米,在山区一般埋深不应小于0.5米。接地引下线全部采用12热镀锌圆钢。 5.5换位与相序本次工程线路全长未超过100千米,按设计规程规定,本线路无须换位。5.6杆塔与基础5.6.1 杆塔类型本线路工程采用预应力水泥杆和铁塔混合使用,以降低工程造价。在交通允许的情况下,可打拉113、线,有排杆场地,各项使用条件在电杆使用范围内的,优先采用了钢材耗量少,施工方便且有运行经验的预应力钢筋混凝土电杆;在超过电杆使用条件,排杆、立杆、打拉线困难的地方及重要交叉跨越处、线路通道狭窄处,采用自立式铁塔。推荐杆塔使用数量及条件如下表:序号杆塔型号杆塔型式转角度数()水平档距(m)垂直档距(m)数量(基)水田中数量(基)135G-Z1-24单回直线杆02504003235ZSX-21单回直线拉线塔03505004335G-JJ1-15 单回转角塔0-30250/1005002435G-JJ1-21单回转角塔0-30250/10050031535G-ZS11-30单回直线塔03505002114、1635G-JJ12-21单回转角塔30-60250/10050042735G-JJ13-24单回转角塔30-60250/10050021835G-ZS1-18单回直线杆035050071935G-ZS1-24单回直线杆0350500621035G-ZS1-27单回直线杆035050041135H-SJ13-21双回转角塔 6090兼终端200/30300/1502 本工程采用的水泥杆塔共1种,分别35G-Z1型直线杆。这种水泥电杆为湖南35千伏通用设计杆型。为了更好保护拉线,本工程UT线夹螺母采用防卸螺母加防卸套加普通六角螺母配置。电杆横担采用平面横担,电焊结构,分段用螺栓连接。为了方便运行115、,本工程24米及以上电杆均要求加装爬梯,靠近地面2米开始安装爬梯。电杆横担及以上部分的螺栓均加扣紧式防松螺母(带双帽螺栓除外)。电杆接头钢圈采用BW9300重防腐涂料进行防腐。本工程采用自立式铁塔共8种,分别是为35ZSX、35G-ZS11、35G-ZS1型单回直线塔和35G-JJ1、35G-JJ12、35G-JJ13型单回转角和35H-SJ12、35H-SJ13双回路转角塔、35H-SZ11直线塔。上述塔型是我省通用设计塔型。为防止螺栓松动,所有铁塔地面以上8米内所有的螺栓、脚钉、接地引下线的连接螺栓采用防卸螺栓和防卸脚钉,铁塔8米以上的所有连接螺栓加扣紧式防松螺母。所有铁塔构件和螺栓、脚钉116、垫圈等均应热镀锌防腐蚀。所有连接板加劲板的焊缝高度不应小于板厚,构件须要弯曲者一律采用热弯(火曲)。5.6.2基础部分5.6.2.1 工程地质概况本工程沿线地质情况主要划分为:强风化岩石(类地质)和硬塑粘性土(类地质),可塑粘性土(类地质)三类,无不良地质地带。根据国家质量技术监督局2001年发布的中国地震动峰值参数区划图(GB 183062001),沿线地区地震动峰值加速度0.04g,相当于地震基本烈度小于六度。沿线属相对稳定场地,杆塔和基础设计均不考虑地震作用的影响。5.6.2.2杆塔基础1) 电杆基础拉线基础,拉盘为矩形,长宽比为2:1,宽0.6-0.7米,以0.1米分级递增,电杆拉盘117、基础采用6t级,相应配套使用的拉线为GJ-35、GJ-50、GJ-80。主要型号有LP6-05、LP6-06,基础埋深为1.8米2.4米。底盘,底盘为正方形,边长1.0米,电杆底盘基础采用20t级,主要型号有DP20-06、DP20-06,基础埋深为0.8米1.0米(不包括底盘的厚度)。上述底、拉盘图纸及使用条件详见电杆基础一览图,底、拉盘要求定点预制,混凝土采用C25级,钢材HPB235(Q235)。2) 铁塔基础铁塔基础在山地、丘陵区采用掏挖式基础,水田采用直柱大板式基础。掏挖式基础近年来在线路工程中得到了广泛应用,且运行情况良好、安全可靠。它的特点是基坑基本采用人工掏挖成型,可辅以分层定118、向松动小爆破;基坑开挖难度不大,不用模板,不用回填土,柱子与底板做成圆形,柱子配筋。基脚做成蒜头形,按刚性设计。按剪切法进行抗拔稳定计算,充分利用原状土承载力高的优点,所以混凝土用量较省,钢材用量较少,土石方量最少,施工工艺简单。本工程丘陵地带地质主要为岩石、松砂石和坚土,对于基础作用力不大的塔型在这类土壤地区采用掏挖式基础比较合适。直柱大板式基础按土重法计算,主柱预埋底脚螺栓,铁塔通过底座板和底脚螺栓与基础连接,底板做成柔式大板,板的上部与下部均配置钢筋。其优点是施工较斜插式基础方便,混凝土用量则较阶梯式基础少。缺点是基坑大开挖,土石方量较大,钢材耗量较多,直柱大板式基础在一般地质情况下,可119、适用于所有的自立式铁塔。推荐基础型式如下表:塔 型地质类别III35ZSX掏挖式掏挖式直柱大板式35G-ZS11掏挖式掏挖式直柱大板式35G-ZS1掏挖式掏挖式直柱大板式35G-JJ1掏挖式掏挖式直柱大板式35G-JJ12掏挖式掏挖式直柱大板式35G-JJ13掏挖式掏挖式直柱大板式35H-SJ12掏挖式掏挖式直柱大板式35H-SJ13掏挖式掏挖式直柱大板式35H-SZ11掏挖式掏挖式直柱大板式5.7 通信影响本送电线路系中性点直接接地三相对称系统,为高可靠性线路。按照国家有关规定,对通信线路验算,当送电线路发生单相接地故障时的电磁危险影响和输电线路正常运行时的干扰影响。通过计算,本输电线路对沿120、线的一、二级主要通信线路的危险影响和干扰影响都在国家标准规定的允许值以内。对沿线市、县级电视差转台、转播台已满足国标GBJ 14390“架空电力线路、变电所对电视差转台、转播台无线电干扰防护间距标准”的要求。5.8线路节能设计本工程通过现场进行实地踏勘,调查影响路径的障碍,优化方案避开了沿途城镇规划区、大面积水产养殖场、采石场、砖厂、学校等主要障碍物及比较密集的房屋群,使得路径走向更加合理,减少线路长度及跨越林区长度,减少跨越房屋量,更加方便施工和运行,充分体现了以人为本,减小工程建设对人民群众生活扰动的思想。导线的选择主要是对导线经济电流密度、允许发热条件下线路极限输送容量、表面场强、起晕电121、压、电晕损耗、地面场强、可听噪声和无线电干扰的控制,应在满足设计标准的前提下,使得设计方案最经济、环保。本工程线路导线采用高导电率钢芯铝绞线,降低了线损。同铝包钢绞线和铝合金绞线相比,钢芯铝绞线铝线导电率最高,可以达到同等截面铜导线的6163%,线损最小,能源利用率最高。送电线路的地线除用作防雷外,还有多方面的综合作用,如降低不对称短路时的工频过电压,减少潜供电流,作为屏蔽地线以降低电力线对通信线的干扰。为了防止电晕和涡流损失,导线悬垂线夹采用铝合金材料制造的防晕线夹,防振锤采用符合线路要求的产品,其线夹采用铝合金材料。金具为原电力部1997年修订版电力金具产品样本所列的金具型式。全部金具采取122、热镀锌防腐措施。采用典型设计塔形,提高了防雷效果,减少了线路故障率。5.9环境保护目前,随着我国经济建设的快速发展,环境恶化问题日趋严重,国家已把环境保护工作列为重点,加大力度进行环境治理。所以,如何解决在电力工程建设中所牵涉到的环境保护问题就显得尤为重要,因此,我们在选线设计过程中特别重视对环境影响的问题。线路工程对环境的影响主要是高压走廊占有耕地、破坏植被造成水土流失、产生无线电干扰和可听噪音以及地面附近的电场、磁场效应。为了最大程度的减少线路工程对地方的不良影响,我们主要做了以下几个方面的工作:(1)满足电磁辐射防护规定(GB 87021988)、城市区域环境噪声标准(GB 309693123、)、高压交流架空送电线无线电干扰限值(GB 157071995)等规定的标准;(2)选线时积极征求地方城建、规划部门的意见,避开城镇规划区和居民区,减少线路可听噪音和电磁辐射对人民身体健康和正常生活的影响;(3)积极采用航测选线和GPS定位,优化路径,减少跨房,减少树木砍伐,保护环境;(4)线路路径尽量少占良田、耕地,尽量避开林场,以求减少对林区的砍伐和对植被的破坏;(5)为了减少植被的破坏,使用全方位高低腿和升高基础,基本做到“零降基”,减少土石方开挖量;(6)在施工阶段中塔基坑在基础施工后尽量回填,少量余土堆置附近低洼处,并夯实,以防造成水土流失,作好护面和人工植被。基础及线路施工的临时道124、路,在施工完成后尽快复耕或复植。6工程投资及经济财务分析6.1工程投资本工程估算静态投资 1471万元,动态投资 1500 万元。具体情况见表6-1。详细情况见估算书。表6-1 xx县xx35kV变电站原址重建输变电工程投资估算汇总表序号项 目 名 称规 模静态投资(万元)动态投资(万元)1变电站工程9649831.1xx县xx35kV变电站原址重建工程110+15MVA 9209381.2对侧xx110kV变35kV间隔扩建44452送电线路工程4194272.1xx-xx35kV线路工程架空线路8.6km4194273光纤通信工程88903.1光纤站端通信工程54553.2光纤通信线路工程125、新架24芯ADSS光缆10.5km3435工程总投资14711500 6.2经济财务分析按照国家电网公司项目可研经济性与财务合规性评价指导意见(国家电网财2015536号)要求,对项目的经济性与财务合规性进行分析。项目在前期立项阶段符合以下国家法律、法规、政策以及国家电网公司管理制度等各项强制性财务管理规定要求:1.企业会计准则(财会20063号文)及财政部颁布的相关新会计准则;2.中华人民共和国企业所得税法(中华人民共和国主席令2007年第63号文);3.中华人民共和国企业所得税法实施条例(中华人民共和国国务院令第512号文);4.国家电网公司会计核算办法2014(国家电网企管2014143126、1号文);5.国家电网公司固定资产管理办法(国家电网企管2014165号文);6.国家电网公司工程财务管理办法(国家电网企管2014742号文);7.国家电网公司关于进一步加强电网基建工程成本费用管理的通知(国家电网企管2014156号文)。(1)投资效益分析通过对该项目的经济评价分析,湖南邵阳xx县xx35kV变电站原址重建工程静态总投资1471万元,动态总投资1500万元。当项目投资内部收益率为8%时,输电价格(含税)为423元/ MWh,输电价格(不含税)为362元/MWh;项目财务净现值为146万元,项目投资回收期为 12.12年,总投资收益率为8.35%。因此项目在可研经济性和财务合规性上是可行的。(2)财务合规性项目静态1471万元,其中项目资本金投入为294.2万元,占项目总投资的比例为20,由企业自筹解决;资本金以外的资金1176.8万元,由银行贷款解决,还贷期15年(含1年宽限期),建设期贷款名义利率4.9%(按季计息)。
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