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1、冷水灘商業中心110kV輸變電工程可行性研究報告工程1、概述1.1工程概述1.1.1 110kV商業中心變電工程本所址位于冷水灘城市中心區冷水灘面粉廠內，珊瑚東路以南33米、零陵北路以北約350米處，處于負荷中心。變電站參照國家電網公司輸變電工程典型設計110kV變電站分冊（湖南電力公司實施方案）的B-3方案設計,10kV出線全部采用電纜。變電站110kV配電裝置采用GIS設備，擴大內橋接線方案，所有110kV配電裝置本期全部上齊。110kV出線終期2回，本期2回接曲珍線。主變壓器本期1臺,容量為50000kVA，終期3臺，容量3X50000kVA；10kV出線本期12回，終期36回。10kV2、配電裝置采用戶內中置式開關柜,本期采用單母線接線，終期采用單母線斷路器四分段，本期不上分段開關，只上一面隔離柜。本變電站的建設方案與永州電網“十一五”規劃和2020年遠景目標網架展望（以下簡稱十一五規劃）有一定的偏差：十一五規劃中，商業中心變的110kV線路共有兩回，分別至冷水灘北220kV變和T 接 冷水灘北220kV變至曲河220kV變的110kV聯絡線上；本期商業中心變的接入系統方案為，接曲河變到珍珠塘變的110kV線路，在冷水灘北220kV變建成后，將商業中心變到珍珠塘變的110kV線路剖進冷水灘北220kV變，由冷水灘北220kV變帶珍珠塘和商業中心變的負荷。1.1.2 110kV商3、業中心輸電工程本工程為曲珍線剖進冷水灘商業中心變工程。線路采用雙回路共塔架設，本工程一次性架設完成。本線路起自曲珍線N28-N29號桿之間，止于商業中心變110kV龍門架，線路全長23.6km。導線采用LGJ-300/25型鋼芯鋁鉸線，地線采用XGJ-50（17-8.7-1270-B）型鋅鋁稀土合金鍍層鋼絞線，地線逐基直接接地。1.1.3 10kV配電線路10kV出線終期36回，本期出線12回。采用電纜出線。10kV出線列入永州市城區中低壓配電網規劃。 工程建設時序及投資估算 110kV商業中心輸變電工程為特事特辦項目（發展200750號文）已于2007年7月開工，預計于2008年6月建成投產4、，工程總投資約為3777.92萬元。1.2編制范圍110kV商業中心輸變電工程包含如下子項目：序號分類項 目 名 稱1變電部分110kV商業中心變電所工程2線路部分110kV商業中心變接曲珍線3光纖配套架設曲河變到商業中心變到珍珠塘變的24芯ADSS光纜及相關配套設備上述項目的費用均列入本工程。1.3 設計水平年鑒于冷水灘商業中心110kV變電站2008年6月投產運行,根據永州電網規劃,選擇2008年作為冷水灘商業中心110kV變電工程接入系統設計水平年。1. 工程建設必要性2.1 電力系統概況永州冷水灘區城市110kV高壓配電網目前是曲河橫沖白竹亭下河線竹塘曲河單環網結構，該環網負荷已經達到5、80MW以上。由于短線路多，保護配合比較困難，正常運行方式時只能開環運行，供電可靠性低。2007年珍珠塘變電站建成投產后,將形成曲河珍珠塘橫沖曲河環網,使冷水灘城區西北部電網結構得到加強。冷水灘商業中心及其鄰近區域目前由下河線110kV變電站主供，白竹亭、橫沖110kV變電站帶部分負荷。其中由竹塘和橫沖變供電區域因其處于供電線路的末端，供電電壓低，供電可靠性得不到保障，客戶對供電質量反映強烈。下河線變電站現有變電容量231.5MVA，2006年最大負荷已經超過35MW，而商業中心之一的舜德城市摩爾第一期工程用電容量就將達到15MVA，其終期用電容量將超過30MVA，下河線變將面臨增容壓力。冷水6、灘城區電網結構示意圖見附圖12.2負荷預測冷水灘城區為永州市市政府駐地，隨著市政府招商引資工作的不斷推進，冷水灘城區的經濟發展迅速，城市基礎設施建設加快，大型超市、酒店不斷落成，房地產業在中國經濟高速發展的熱潮中也非常火爆，如舜德城市摩爾、萬喜登酒店、超市、中糧國際等一系列工程正在修建當中，這當中的一部分工程即將投產，使得該片區域用電負荷急驟增長，冷水灘商業中心變建成后將主要帶復興片和鳳凰園南片的負荷，冷水灘區各片區負荷分布見 表21。表21 冷水灘負荷分布及增長預測表 單位：萬千瓦片區功能區域07年08年09年10年遞增20年遞增濱江片區沿江風光帶區0.490.580.730.9719.5%7、2.07.5%河東片區行政、文化體育、居住2.512.823.423.8415.1%6.04.6%復興片區居住及繁華商業功能區2.713.13.473.8313.9%6.04.6%鳳凰園南片工業、行政、文化體育、居住1.311.421.551.699.0%3.05.9%鳳凰工業區工業倉儲1.541.681.842.09.0%4.07.2%火車西站片商貿物流、居住0.830.911.11.2211.7%2.05.1%百花塘片區居住生態1.221.481.611.7511.9%4.08.6%長豐片區工業、居住1.92.072.262.469.0%6.09.3%城郊片區建材、冶煉1.582.232.8、934.1352.6%7.05.4%合 計14.116.318.921.915.8%40.06.2%2.3 建設必要性滿足用電發展的需要冷水灘地處湖南省西南部，湘江上游，素有“湘西南門戶”和“瀟湘第一城”之稱，是永州市委市政府所在地，是地級永州市的政治、經濟、信息中心。已經初步形成了河東、城南、城北、鳳凰工業園和城西新城區等五區連接功能配套的工商城市。永州市在全面建設小康社會中，加快了中心城市市政基礎設施建設的力度，以大投入帶動大發展，中心城市建設全面提速。市委市政府確定“堅持以提質擴容為主線，以改善人居環境為根本，以基礎設施配套為重點，完善規劃體系，加快建設進程，增強城市功能，提升城市品位”9、的中心城市發展思路，使得冷水灘城區的城市建設與發展大大加快。由規劃可知，商業中心變建成后主要供復興片和鳳凰園南片的負荷。目前，河西復興片主要由橫沖變和下河線變供電。該區域為老城區，人口與房屋建筑密度很大，線路通道極為緊張。鳳凰園南片區主供變電站為下河線變。本區域為開發區，線路通道較為寬松，目前的用電負荷也較少，隨著負荷的發展，2008年將需要對這兩片區域新建多條10kV線路以緩解供電壓力。而橫沖變距離此片區有67kM，10kV線路半徑過長，且無10kV線路通道和間隔。下河線變在老城區人口與房屋建筑密度大，現在再增加10kV出線很困難，況且下河線變已接近滿載，再增加10kV線路提高供電能力不太現10、實。由預測表可知2007年復興片和鳳凰園南片的負荷總計4.02萬千瓦，到2008年兩片的用電負荷將增至4.52萬千瓦，現有各變電站對其無供電能力，所以急需建設110kV變電站，以滿足城市中心用電負荷增長的需要。提高供可靠性、保證電能質量、改善城區電網結構冷水灘城區以曲河變為主電源點形成了曲河竹塘下河線白竹亭橫沖曲河和曲河珍珠塘橫沖曲河兩個環網。但是環網結構可靠性不強。正常情況下，這個環網均開環運行。第一個環網在白竹亭變開環，白竹亭變由曲河竹塘下河線白竹亭的線路供電，只有當這條線路出線故障停電時，白竹亭變才會接入曲河橫沖白竹亭的線路。而曲河珍珠塘橫沖曲河的環網，正常情況下也是由曲河珍珠塘變的線路11、供電。故障情況下，珍珠塘變由曲河橫沖珍珠塘的線路供電。珍珠塘變和白竹亭變到橫沖的線路均是T 接在橫沖到井眼沖的線路上。一是保護配置困難，二是橫沖到井眼沖的線路較長容易發生各類故障，供電可靠性難以保證。 目前曲河-竹塘-下河線-白竹亭橫沖曲河的負荷較大，尖峰時可能超過80MW，受線路輸送能力的限制，不宜在此環網中串入變電站。所以商業中心變擬接入曲河珍珠塘橫沖曲河環網，該變電站建成后將提高此地區的可靠性，保證供電質量，改善城區電網結構，改變供區內原有10kV線路超供電半徑的現狀。由于歷史原因冷水灘城區的110kV變電站基本不在負荷中心，10kV主供線路重載且距離過長（已超過4kM），10kV線路供12、電區域分布不均勻，各變電站之間的10kV線路聯絡點較少，不具備負荷轉供能力，故障情況下，不能保證供電可靠性。在某些繁華的商業中心，因用電負荷大，其10kV線路過載嚴重，用電負荷過于集中某條10kV線路上，線路結構不合理。2. 系統方案3.1接入系統方案方案一、新建的商業中心110kV變電站，擬從曲珍線接。此方案需新建從接點到變電站的110kV線路約2X3.6公里，線徑與曲珍線相同為LGJ-300/25。曲珍線是為配套珍珠塘110kV變電站于2006年開始新建的110kV線路，到現在為止運行狀況良好。將此線路進變電站，可以很好地解決變電站近期供電，在變電站按遠期規模投產后，也可以很好地解決本變電13、站與珍珠塘變的供電而不需要改造本變電站到曲河220kV變的線路，投資也比較省，只是接線路需與下白線相交。2009年冷水灘城北220kV變電站將建成投產,到時會將珍珠塘到商業中心變的線路進城北220kV站，這樣可以很好地提高珍珠塘變和商業中心變的供電可靠性。方案二、新建的商業中心110kV變電站，擬從下白110kV線路接。此方案需新建從接點到變電站的110kV線路約2X1.5公里，線徑為LGJ-300。此方案新建的線路長度較短，也不需與其他線路交叉，但此線路為目前冷水灘城區的主供線路，其環網負荷已達到80MW以上，其正常運行運行方式為開環運行，電源由曲河220kV變經曲竹線、竹下線、下白線送至白14、竹亭變，而白竹亭變又正在增容，將城市摩爾110kV變電站接在此回線路上，必會引起曲竹線、竹下線過載，使線路不能安全穩定運行，勢必要對城市摩爾110kV變電站到曲河變的110kV線路進行改造，線路資大、建設周期長，線路改造過程中調度較為困難。3.2方案比較從以上敘述容易看出，兩個方案中方案一的投資最省，線路建設周期短,較優方案。方案二在變電站投運之前就需要對曲竹線、竹下線進行改造，否則不能滿足穩定運行的要求。綜上所述，推薦方案一為本所接入系統方案。3.3系統一次部分主變型式選擇和無功配置因本變電站處于冷水灘城市的商業中心，10kV負荷為變電站的主要負荷，建議主變壓器選擇三相雙繞組帶負荷調壓降壓型15、變壓器。變壓器額定容量 本期為150000 kVA終期為350000 kVA 額定電壓： 11081.25%/10.5 kV無功容量選擇：根據典型設計，每臺50000kVA的變壓器配置1（3600+5400）kVar容量的電容器。變電所接入系統電壓與導線型號選擇接入系統電壓：預計該片區域最大用電容量為110MVA，故變電所接入系統電壓應選110kV電壓為宜。導線選型：按經濟電流密度選擇（按遠期選擇）100000/(1.732X110) =524.87(A)524.87/1.26=416(MM2)選擇導線型號為LGJ-300/25, 與接線路的線徑相同。 110kV出線變電站110kV線路終期出16、線2回，本期出線2回（接曲珍線）。本期導線型號LGJ-300/25。 110kV電氣主接線110kV電氣主接線方式采用擴大內橋接線。根據商業中心110kV變終期規模，110kV進出線共2回。商業中心110kV變110kV電氣主接線推薦采用擴大內橋接線。擴大內橋接線主要優點是高壓斷路器數量少，五個回路只需四臺斷路器，減少投資等。缺點是變壓器的切除和投入較復雜；橋連斷路器檢修時，兩個回路需解列運行；出線斷路器檢修時線路需較長時期停運。 10kV電氣主接線10kV主接線終期采用單母線四分段接線，本期采用單母線接線。10kV最終出線36回，本期出線12回。其它詳見附圖5 電氣一次主接線圖。電氣總平面本17、工程電氣總平面設計參照國家電網公司輸變電工程典型設計110kV變電站分冊（湖南電力公司實施方案）B-3方案，在B-3方案各子模塊基礎上根據工程實際情況進行修改而成。本站采用半戶內式布置，變電站的主體是生產綜合樓，生產綜合樓按二層布置:一層為10kV配電裝置室、電容器室；二層為110kVGIS室、二次設備室和接地變室。主變壓器采用戶外布置。站內設有環型運輸通道，變電站進站道路從站區東部接入。所區處于東西方向，110千伏由東面進出線，10千伏出線均采用電纜出線。（電氣總平面布置圖詳見附圖6）主要設備選型1）主變壓器。推薦采用高壓側有載調壓、油浸式、低損耗、自冷變壓器。型號選擇SZ10-50000/18、110容量比：100/100額定電壓：11081.25%/10.5kV連接組別：YN,d11阻抗電壓： 14.5%2）110kV設備110kV采用六氟化硫封閉式組合電器，其斷路器額定電流為2000A，額定開斷電流為31.5kA。3）10kV設備a）高壓開關柜。10kV采用戶內中置式開關柜，均采用真空斷路器。10kV斷路器額定電流值：進線選用4000A，出線選用1250A，進線開斷電流值均選用31.5kA，出線開斷電流值均選用25kA。b）電容器。每臺主變壓器10kV側裝設1組（4500+3600）kvar并聯電容器，本期裝設1組（4500+3600）kvar并聯電容器采用裝配式。導體選擇1）119、10kV導體選擇a）主母線選型。110kV采用六氟化硫封閉式組合電器，其母線額定電流為1600A。b）主變壓器進線回路導體選擇。110kV主變壓器進線回路由經濟電流密度控制，選用LGJ-240/30導線。2）10kV導體選擇主變壓器10kV側至10kV母線的工作電流為2887A，選用2（TMY-12510）的母線橋。10kV母線選用2（TMY-12510）矩形導體，其允許載流量為3900A。3.4系統二次部分3.4.1系統繼電保護110kV進線保護：商業中心110kV變本期接入2回110kV線路，即接曲珍線，其中曲河到商業中心變的110kV線路長約11.1公里，商業中心變到珍珠塘變的110kV20、線路長約17公里。一般情況下這兩回線路均可配置微機距離保護。由接入系統地理接線圖可知，正常情況下，珍珠塘變由曲河珍珠塘的110kV線路供電，本期將曲河到珍珠塘的線路剖進商業中心變，其方向為曲河商業中心珍珠塘，而曲河到珍珠塘的線路又為城區的供電，考慮其重要性，建議在曲河到商業中心和商業中心到珍珠塘的110kV線路均光纖電流差動保護。110V分段保護：本站110kV配電裝置采用擴大內橋接線，分段保護建議采用過流和速斷電流保護。3.4.2元件保護及自動化3.4.2.1計算機監控系統本變電站按無人值班設計，控制保護采用綜合自動化系統。采用分層分布式結構，上層為系統管理層，由監控匯集單元、當地監控接口等21、組成。實現遙測、遙信、遙控、遙調及調度通信聯絡，運行管理等功能。下層為交流數采、監控及管理系統，每一單元獨立自成一體。設有主變單元、10kV線路單元和電容器單元、交流站用電單元、直流系統、其它自動裝置。3.4.2.2防誤本站110kV配電裝置采用GIS設備，其本身已配有機械防誤裝置考慮到變電站的穩定運行，建議變電站不單獨配置微機防誤系統而由監控系統的軟件實現防誤功能。10kV選用具有“五防”功能的手車柜，10kV分段斷路器柜與隔離手車柜之間采用電磁鎖閉鎖。3.4.2.3直流系統本站直流系統電壓為220V，選用I組200Ah 蓄電池和高頻開關電源裝置，蓄電池免維護，且直流屏應配有數據接口與綜合自22、動化連接，并配置直流接地檢測裝置。3.4.2.4交流系統變電站10kV側遠景有兩臺630/10.5100/0.4干式接地變壓器兼作站用變壓器，每臺接地變總容量為630Kva,其中站用電容量容量為100 kVA，兩臺變壓器分別經斷路器接入10kV I 、II 段母線上。站用電為380/220V三相四線制中性點直接接地系統，兩臺站用變壓器低壓側采用智能電源系統。3.4.2.5 電能計量本變電站配置集中抄表屏一面，用于電度量采集，110kV電度表屏一面，10kV電度表就地安裝在10kV開關柜上。3.5系統通信3.5.1通信現狀本所位于永州市冷水灘區河西，根據一次系統推薦方案，商業中心110kV變電所23、雙線路接入系統，為接到城西變至曲河的線路，接線路約為3Km。 目前永州城區建有SDH155Mbit/s光纖通信電路，形成了曲河變竹塘變永州局下河線變白竹亭變橫沖變河西老局瀟湘電站曲河變馬可尼設備光纖通信環網、永州局橫沖變蔣家田變曲河變永州局的中興622M光纖環網和曲河變城中變永州局以及橫沖變珍珠塘變白竹亭變的中興155M光纖通信電路，該網絡沿永州城區有關110kV和10kV電力線路架設12芯ADSS和普通光纜，電路采用馬可尼電信有限公司的SYNFONET STM-1/4型SDH設備和中興S330設備以及NOKIA的接入設備，并各配置有一套網絡管理系統用于SDH設備的管理。3.5.2設計范圍及原24、則3.5.2.1 設計范圍（1）光纖通信系統設計，包括傳輸系統配置、接入設備配置、話路分配等。（2）光纖通信系統的光纜線路設計，包括ADSS光纜路由選擇、光纜敷設方式、光纜芯數和結構型式選擇等。（3）通信配套設施設計，包括通信設備的安置、配線設備及通信電源的配置等。（4）編制工程概算書。3.5.2.2 設計原則（1）遵循有關國家標準、部頒標準、規程和規范。（2）光纖通信系統性能指標參照YD/T50952000標準、 DL/T54794和ITUT/G.826建議。（3）通信設備和光纜選型應符合有關國家標準及通信系統和線路工程的有關規定，注重質量和可靠性。（4）本期工程建設鑒于永州地區原光纖骨干網25、絡的通信設備廠家已經不再生產同類設備并停止供貨，且永州局現已有深圳中興通信公司的SDH設備和網管，建議SDH設備采用深圳中興通信公司設備。3.5.3工程規模及基本情況本工程新建商業中心110kV變光纖通信站，擴建永州局、珍珠塘變、曲河變、冷水灘局光纖站。光纖電路采用本所配置一套155M的SDH光設備，曲河變、珍珠塘變在現有的SDH設備上增加一塊光板，網絡組織為商業中心變通信站以兩點接入的方式進入城區中興傳輸系統，電路容量按155Mbit/s配置。本所、永州局和冷水灘局各配置1臺永州地網層NOKIA的PCM接入設備，相應話路按照實際需要配置。建設的光纜路由為：曲河變商業中心變珍珠塘變，二段長度分26、別為：12.16Km、18.78Km。光纜總長約為30.94kM。光纜為24芯ADSS光纜。進站光纜按照規定設計，本所配置一臺光/數/音綜合配線柜。曲河變和珍珠塘變分別增加相應的ODF單元盒。 3.5.4主要設備材料表本工程主要設備材料見表3.1和表3.2表31 光纖通信主要設備材料表（商業中心）序號名 稱規 范單位數 量備 注曲河變商業中心變珍珠塘變永州局冷水灘局合 計1SDH通信設備1.1光端機套111.2光接口板L1.1塊1.3光接口板S1.1塊12141.4光 放臺1.5單頭尾纖根1.6雙頭尾纖根4844202接入設備套11133高頻開關電源屏塊114交直流電源分配屏塊11548V蓄電27、池組組116動力環境監控子站套7配線系統7.1光配線架個11*1324，60*7.2數字配線架個1*11324，48*7.3音頻配線架個11*1*3300線，100*8電纜等安裝附件8.1電力電纜4*6mm2m1008.2電力電纜16mm2m8020201208.3電力電纜25mm2m402020808.4電力電纜50mm2m40408.5音頻電纜m4050201108.62Mb/s電纜m20020050450表32 ADSS及普通無金屬光纜線路主要設備材料表序號名 稱規 范單位數量備 注1ADSS光纜及附件1.1ADSS光纜24芯，跨距300-600mkm31需招標1.2耐張金具跨距300-28、600m套761.3懸垂金具跨距300-600m套641.4螺旋減震器根3221.5光纜接續盒個71.6光纜終端盒個2普通無金屬光纜24芯km需招標3PVC管30mmkm1.64鋼 管50mmkm0.43. 所址選擇及工程設想4.1商業中心變電站站址選擇根據初步踏勘，110kV商業中心變電站站址選擇零陵北路北側、珊瑚東路南側，冷水灘面粉廠內一地塊上。該地塊位于冷水灘城市中心區，交通運輸十分便捷，站址處于負荷中心。4.2電氣總平面布置根據變電站地理位置，各級電壓等級進出線方向，進行電氣總平面布置。110kV線路由變電站東側架空進入；10kV出線站內全部采用電纜，沿電纜溝從西面、北面出變電站圍墻后29、向周圍地區供電。變電站為半戶內布置。變電站大門朝東，主體為一幢兩層建筑，東西朝向。一層東側由南向北依次為10kV配電裝置室和10kV電容器室；西側為主變壓器，戶外布置。二層為110kVGIS配電裝置室、二次設備室、消弧線圈室等。（電氣總平布置圖詳見附圖6）4.3配電裝置及豎向布置擬建110kV冷水灘商業中心變電站站址位于永州市冷水灘城市中心區冷水灘面粉廠內。場地自然高程115.40121.30m（1985國家高程基準，以下同）， 最大高差5.90m。所址為一片菜地,地勢比周圍高，地形起伏不大，所址的上空無任何架空線路。所區東面為冷水灘面粉廠，西南面為舜德城市摩爾物流中心，所區北面約20米有湘桂30、鐵路通過。所址內無民房拆遷，需拆除所址北向圍墻58.0m、拆除所址東、北向擋土墻450方。所址周圍目前無可見污染源，清潔度較好。根據永州地區污穢圖，永州為戶外III級，由于本變電所采用半戶內布置，污穢等級考慮采用室內II級，設備定貨時公稱爬電比距應取瓷質材料1.8cm/kV，有機材料2.0cm/kV（按系統最高運行電壓取）。所址進所道路可從東面的冷水灘面粉廠倉庫環形道路引接，需建進所道路約為30m。4.4建筑規模及結構設想根據國家質量技術監督局2001年2月頒布的中國地震動參數區劃圖，本所區地震動峰值加速度756. 結論本工程項目技術經濟評價較優,具有可行性。435-B0801K-10冷水灘商31、業中心110kV輸變電工程可行性研究報告 永州電力勘測設計院有限公司二七年七月二日等級：乙級設計證書 編號：182067-sy批 準：審 核：校 核：編 寫：會 簽：目 錄1.工程概述11.1工程概述11.2編制范圍21.3 設計水平年22.工程建設必要性32.1 電力系統概況32.2負荷預測32.3 建設必要性43.系統方案63.1接入系統方案63.2方案比較73.3系統一次部分73.4系統二次部分103.5系統通信124.所址選擇及工程設想164.1商業中心變電站站址選擇164.2電氣總平面布置164.3配電裝置及豎向布置164.4建筑規模及結構設想174.5 環境保護195.輸電線路工程205.1總述205.2 路徑方案225.3 設計氣象條件265. 導線、地線選型265.5絕緣配合275. 絕緣子串及金具285.7 桿塔與基礎296.投資估算及技術經濟評價306.1投資估算306.2技術經濟評價317.結論36附 錄附圖：1、 電網地理接線現狀圖2、 本期工程接入系統地理接線圖3、 電力系統遠景規劃圖4、 光纖通信網絡圖5、 變電所電氣主接線圖6、 變電所電氣總平面布置圖7、 110kV進線路徑方案圖8、 桿塔一覽圖9、 基礎一覽圖