35KV输变电工程的可行性实施报告.docx

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35KV输变电工程的可行性实施报告

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兴隆***35kV输变电工程可行性研究报告

1.工程概述受承德供电公司委托，我单位开展了承德市兴隆县“南天门35kV送变电工程可行性研究”的前期工作。

南天门35kv送变电工程位于兴隆县东南部地区，该项工程的供电辐射面积包括南天门、挂兰峪乡等几个部分，站址选在大营盘村。

位于以上地区的中心位置，本报告中总称南天门地区（下称该地区）。

以下从几个方面就该地区的地理人文、资源、工农业发展、供电网络以及项目的必要性等情况对该地区的目前状况做整体概述。

南天门35kV送变电工程预计在2008年11月投产。

南天门35kV送变电工程本期的主要工作量如下；

1）建设南天门35kV变电所，主变容量2×10MVA；

2）建设挂兰峪110KV变电所至南天门变电所35KV线路一回

3）建设相应的无功补偿设备；

4）建设与南天门变电所相关的通信网络；

5）切改10kV公用线路进南天门变电所7KM。

6）建设半壁山110KV变电所35KV出口一回；

7）建设挂兰峪110KV变电所35KV出口一回；

通过对南天门35kV变电所送变电工程的可行性研究，本期工程的总投资为1187万元。

2.电力系统

2.1电力系统概况

2.1.1承德市兴隆县南天门地区概况

兴隆县位于河北省东北部，地处燕山山脉东段，古长城西侧，在东经117°12′—118°15′，北纬40°1′—40°42′之间。

东与宽城县、迁西县接壤，西与北京市密云、平谷两县毗邻，南与天津市蓟县、唐山市、遵化市相连，北与承德县相接，是北京、天津、唐山、承德四城市的结合部。

县境东西横距86公里，南北纵距57公里，总面积3123平方公里。

南天门乡位于兴隆县东南部，西邻半壁山镇；东邻迁西；南邻挂兰峪；该乡覆盖面积118平方公里，具有丰富的矿产资源，铁矿储量达到500万吨，具有硫铁矿500万吨，高钙石资源也很丰富。

该乡还有丰富的农业资源，年产水果达5000吨。

现有矿选企业20家。

至2007年6月底，我县境内拥有：

220KV变电站1座，主变容量2台/240MVA，110KV变电站3座，主变容量6台/224.5MVA。

其中分公司共辖两座110KV变电站，兴隆110KV变电站主变容量为2X40000KVA；半壁山110KV变电站主变容量为1X31500KVA＋1X50000KVA；直属35KV变电站六座，全部是无人值班站，主变专业学习参考资料

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总容量11台/62200KVA；用户站三座，主变总容量4台/25500KVA。

35KV输电线路共9条/119.094KM，其中公用线路7条/110.251KM，专用线路2条/8.843KM，10KV配电线路共53条/1593.16KM，其中公用线路43条/1513.844KM，专用线路10条/79.316KM，配电变压器已达到1897台/209070KVA，其中综合配变1272台/99640KVA。

一、二、三期农网改造工程已经结束，但由于八卦岭乡负荷的迅速增长，现在矿选企业20家，仅靠10KV线路供电既不能满足电能质量的要求。

由于电网基础差，设计保守，并受到农网投资规模的限制，尤其近几年随着经济的发展，人民生活水平也随之不断的提高，用电量增长迅速。

负荷的增加给设备的安全可靠运行造成了隐患。

同时电压质量下降，影响了用户正常的生产生活。

居民客户、地方政府反映极其强烈，多次反映电压质量低，家用电器、水泵等无法正常使用。

同时负荷的增长也不能满足线路的经济运行，根据目前负荷情况急需建设南天门35KV变电站

2.2电力负荷预测及工程建设的必要性

2.2.1电力负荷预测

兴隆该地区自2000年以来售电量的增长虽然受供电能力限制及国家产业政策的执行等因素影响而有所波动,平均增长率仍高达24.0%,负荷增长极为迅猛，其负荷增长率为17.56%。

今后随着各类矿山开采及建材项目的开发，电力负荷还将呈现快速增长的态势。

由于该地区负荷主要以矿山开采为主，故负荷增长跳跃性较强，但综合考虑该地区的负荷发展规律，建设一座35kV公用变电所仍然是目前负荷发展的必然需要。

2.2.2项目建设的必要性和紧迫性:

1、南天门现由双官铺35千伏变电所以1条10千伏线路供电，挂513线路全长42.6公里，主线路长22.1，导线型号LGJ－50/35/25，配电变压器55台/6585KVA，最大负荷为4300KW。

主要负荷全在后段，线路末端电压质量不能满足当地工农业生产及农村生活的需要，给人民生活带来了不便。

2、南天门近年来工农业生产迅速地发展起来，特别是矿产业，农林业的开发，尤其是硫铁矿、钛矿、水果、干果等的开发迅速发展起来，最大负荷骤增到4300KW。

随着经济的发展，南天门待增容量及新报装增容企业越来越多，特别是铁矿和食品加工业，目前该地区待建容量4230KVA，详见下表。

南天门地区待报装用户及民用负荷情况明细表

用户名称地址待增

容量

（KVA）预测售

电量

（万KVH）备注

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田联矿业有限公司南天门600280

果品加工企业南天门630290

德隆酒厂南天门500230

大洼石灰窑南天门400190

杨树岭铅锌矿南天门500230

大营盘铁选厂南天门800370

牛圈子铁选厂南天门800370

合计42301960

3、由于南天门也是林果之乡，用电抽水浇果树、植树的增多，林果加工业

也在增多，所以农村生产的用电量也在增加。

根据地理位置实际情况，南天门乡东半部的负荷可由南天门变电站供电。

该35KV变电站建成后,预测负荷可达8000KW。

4、对线损的影响：

由于10KV供电半径长，导线截面小，使10KV线路的线损增大，严重影响着供电企业的经济效益。

5、供电可靠性的影响：

由于10KV线路供电半径长，且该线路在高山上，每逢雷雨季节就落雷跳闸，可靠性低。

3、系统接入方案及所址选择:

3.1系统接入方式

南天门35KV变电所的主电源拟由上一级电源挂兰峪110kV变电站提供，副电源拟由上一级电源半壁山110kV变电站提供。

综合考虑目前负荷和负荷增长的趋势，送电线路按照输送2*10000KVA容量；同时考虑线路经济电流密度及投资规模，导线可选择LGJ-240mm2，为单回线路，杆塔可以选择水泥杆和铁塔相结合，以水泥杆为主，半壁山-南天门架设35KV线路14Km。

挂兰峪-南天门架设35KV线路15Km。

3.2所址选择

3.2.1选择原则

所址选择的原则主要考虑以下几个方面；

1）基本位于负荷中心位置、负荷切改投资较少；

2）地势开阔，进出线方便、交通便利、土建工程量少；

3）征地协调问题较好处理，避免拆迁赔偿费用过高。

3.2.2所址概述

综合考虑以上因素,经承德供电公司、兴隆供电分公司与南天门政府及兴隆县规划局、土地局现场多次踏勘，专业学习参考资料

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初步选定所址，所址基本情况简述如下；

1）所址位于兴隆县南天门村，地势平坦开阔，土方施工量少。

2）所址位置交通方便，所址东侧为公路，均可以运输大件设备。

3）所址环境较好，周围无污染源，无通信干扰问题。

4）所址均无一般断裂通过，无泥石流、滑坡、洪水冲刷等不良地质现象，场地地震动峰值加速度0.05g，对应的地震基本烈度为Ⅵ度。

从区域稳定性来看所选场地均是稳定的，适宜建所。

5）所址内均具备打井条件。

3.2.3所址自然条件

1）气象条件

最高气温：

+40℃最低气温：

-30℃

覆冰厚度：

7mm最大风速：

28m/s

日照强度：

0.1W/cm雷暴日数：

42.2d/a

海拔高度：

∠1000m冻土层深度：

1.09m。

污秽等级：

2级。

地震烈度：

基本烈度6度

全年主导风向SW

2）水文地质条件

a.根据场地土质和地下水埋藏条件初判，场地内无饱和砂土液化层，为非液化场地。

b.场地土质地层岩性为第四系全新统砂粒（Q4apl）、卵石层（Q4apl）下伏为太古界片麻岩。

地层岩性按工程地质分层自上而下可分为3层，现将各层分述如下：

砾砂：

黄褐，稍密，稍湿，成份长石、石英、分选磨圆较差，含角砾，表层0.4米耕土，厚度1.80～2.00米，地基承载力180kpa。

碎石：

杂色，密实，饱和，碎石成份为变质花岗闪长岩，变质斜长花岗岩，斜长角闪岩。

直径5-15cm占50％，棱角状，含有漂石，粗砂充填。

厚度在3.30～5.40米。

地基承载力350kpa。

强风化片麻岩：

灰褐，主要成分长石，角闪石和云母。

粒径变晶结构，片麻状构造，岩芯扰动后呈砂土状，属软岩，岩体基本质量等级为V级。

厚度0.8～2.70米。

地基承载力500kpa。

c.根据本次勘察结果，场地内及附近无断裂通过，场地地基稳定，适宜进行本工程建设。

d.场地地下水类型为第四系孔隙潜水和风化基岩孔隙裂隙水，地下水受大气降水补给和侧向径流补给，蒸发和侧向径流排泄，根据本次勘察和进行周边调查，场地地下水位埋深为2.50～3.50米，地下水位年变化幅度为1.00米。

根据区域地质资料，按《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）判别，本场地环境类型为专业学习参考资料

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II类，地下水对砼无腐蚀性。

e.本区抗震设防烈度为6度，设计地震基本加速度值为0.05g，场地土类别为中硬土，建筑场地类型为II类，场地属抗震一般地段，地基稳定，适宜本工程建设。

4、变电所工程设想及设备选择:

4.1变电所工程设想（见附图《电气主接线图》）

变电所主变容量；2×10MVA。

变电所电压等级；35/10.5kV。

35kV进、出线规模；架空进线。

10kV出线规模；本期5回，终期10回。

各电压等级主接线形式：

35kV和10kV均为单母线分段。

无功补偿形式：

本期每台主变10kV侧配置2400kVar并联电容器各一组，电抗器均为6％。

4.2电气计算

本工程短路电流计算时系统参数参照挂兰峪110KV变电所的初步设计文件，挂兰峪110KV变电所35kV侧系统最大短路容量为：

S'=129.8MVA。

挂兰峪110KV变电所～南天门变变电所35kV线路长度为15km，按此核算后南天门35kV变电所各节点处最大短路电流计算结果为：

短路点采用普通阻抗变压器

三相短路电流有效值三相短路电流冲击值

南天门35kV母线3.08kA5.16kA

南天门10kV母线6.44kA10.78kA

按此计算结果，南天门变电所应选用普通变压器，35kV母线短路电流2.03kA，10kV母线短路电流4.23kA。

4.3主要电气设备选型

根据上述计算结果，综合考虑网公司要求的设备统一化要求，并参考国网公司典型设计，对设备进行选型如下：

（室外设备的外绝缘均按III级污秽区配置）。

主变压器选用SZ9－10000／35型有载调压，自冷变压器,电压等级：

35／10.5kV,结线组别,YN,d11，短路阻抗为：

X=7.5%。

其他主要电气设备选择参数如下：

设备型号额定电压额定电流热稳定值4S动稳定值

35kV开关40.5kV1600A31.5kA80kA

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10kV开关10.5kV1250A31.5kA80kA

4.4电气总平面及各级电压配电装置布置形式（见附图《电气总平面图》）

4.4.135kV进线间隔、35KV站用变间隔、主变压器采用室外布置形式，10kV配电装置采用箱式出线，进线开关选用组合电气ZW37-40.5型开关,10kV开关选用KYN28-12型中置式开关柜，10kV电容器、电抗器采用集合式室外布置。

4.4.2变电所10KV电缆出线2。

4.4.3主变压器按三相有载调压自冷连体式选型。

4.4.410kV电容器及电抗器在变电所侧。

4.4.535kV线路由西向东进线，35kV进线配电装置布置于所区西侧，10kV布置于所东侧位置。

4.4.6变电所围墙内占地尺寸为55m（南－北向）×55m（东－西向）＝3024m2，（约合4.54亩），

4.4.7由于所址场地土质以砂砾、碎石为主，土壤电阻率较高，实测值为302.8欧姆?

米，按通常的水平复合接地网，估算出接地电阻为5.056欧姆。

为保证人身安全和电力设备可靠接地，保证接地网的接地电阻，应采取换土措施。

4.5无功补偿及消弧线圈

本期每台主变10kV侧配置2400kVar并联电容器一组，电抗器均为6％。

采用TBB11型。

5.电力系统二次

5.1系统保护配置原则

挂兰峪35kV出线间隔配置35kV线路微机保护。

并配有三相一次重合闸功能。

5.2南天门35KV变电所保护配置原则

南天门变电所采用变电所综合自动化系统，保护全部采用微机保护。

5.2.1主变压器保护配置主保护、后备保护、非电量保护。

5.2.235kV进线配置电源自投功能。

5.2.310kV出线配置过流、速断保护，以及三相一次重合闸功能。

小电流接地选线功能。

5.2.410kV分段开关设置备用电源自投装置。

5.3直流系统

为保证本变电所监控系统、继电保护、事故照明、断路器等负荷的供电，根据华北电力集团公司典型设计方案要求，本变电所直流系统采用1组100Ah蓄电池，两台充电机的方案。

直流电池容量含通讯用直流容量。

直流系统采用单母线分段接线。

设置一套直流绝缘监察装置，电池自检装置。

5.4所用电系统

在35KV进线处设35KV所用变1台，在10kV4段母线设一台所用变压器。

所用电低压侧为单母线，电力与专业学习参考资料

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照明共用一个系统。

并在所用电低压侧分段开关设置备用电源自投装置。

5.5其他措施

5.5.1为保证系统稳定运行,综合自动化系统设置电容器自动投切功能。

5.5.210kV系统小电流接地检测及低周减载在间隔层实施。

5.5.3为保证安全运行,综合自动化系统设置微机闭锁功能。

5.6.调度自动化

5.6.1调度关系

按照华北电网分级调度管理的有关规定,南天门35kV变电所应由兴隆县调进行管理,其自动化监视及控制信息应向集控站、兴隆县调、运检班传送。

5.6.2自动化信息内容

变电所内后台具备遥信、遥测、遥控功能；集控站、及兴隆县调具备对变电所的遥信、遥测、遥控功能。

5.6.3自动化设备

5.6.3.1变电所自动化系统设备

本期工程考虑在变电所内构建变电所综合自动化系统,变电所综合自动化系统采用分层、分布式结构，采集运行、监控所需要的所有信息；变电所综合自动化系统由间隔层级和站控层级（主单元或通讯管理单元）组成，间隔层设测控保护单元包括与一次设备各个间隔相对应的测控保护单元（随一次设备安装）。

站控层通过数字接口与间隔层级测控保护单元相连接，进行数据交换,其信息应满足直采直送的要求。

当地监控系统工作电源采用UPS供电方式。

为满足运行维护需要，按规程规定配置自动化专用仪器仪表一套。

5.6.3.2调度端设备

集控站及兴隆县调对35kV变电所自动化信息的接收和控制,需在调度端增设MODEM板、模拟屏显示元件等设备及用户软件。

5.6.4通讯规约

县调度对南天门35kV变电所的规约为部颁CDT规约DL451-91、部颁POLLING规约、IEC60870-5-104规约、IEC60870-5-101规约。

5.6.5自动化通道

南天门35kV变电所对集控站及兴隆县调的自动化传送通道均采用主备通道,异步通讯方式，传送速率300-1200波特（可调），中心频率1700Hz、3000Hz可调，要求在通道信噪比为17dB时,误码率不大于10-5。

6.变电所土建

6.1场地标高的确定

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场区排水由东向西排入场区外路边沟内,场区坡度0.5％，场区标高以平整现有场地确定。

6.2交通运输

变电所的交通运输需3.5m宽混凝土路面与公路相连。

6.3所区总布置

6.3.1所区总平面

35kV屋外配电装置布置在所区东侧，主变压器在所区的中部，10kV配电室、主控制室布置所区北侧。

变电所东西向长55m，南北向长55m，变电所围墙内用地面积为3025m2，（约4.53亩）。

6.3.2所区道路及场地绿化

所内主变运输路4m宽，为混凝土路面，城市型，转弯半径9米。

架构设备区除检修通路为混凝土地砖硬化外其余种植草坪。

绿化以在设备区空地种植野牛毛草为主。

6.3.3竖向布置

所区采用无组织排水，由东向西场地坡度0.3%。

6.3.4屋外配电装置架构、设备支架

进线架构梁为三角形断面桁架钢梁，梁柱铰接，梁的腹杆与弦杆焊接，梁及支架上铁件采用热镀锌防腐。

35kV进线架构9mΦ300钢筋混凝土环形杆组成的A型架构，设备支架柱采用3.5mΦ300钢筋混凝土环形杆，砼杆采用C40混凝土，基础为混凝土独立杯口基础。

避雷针采用圆钢三角型，高30m共2支。

主变基础为素混凝土基础，事故贮油池及事故油水分离池为砖砌。

厂区电缆沟为砖砌，沟内支架为镀锌角钢。

6.3.5所区围墙

变电所围墙采用2.4m高砖砌围墙，双面抹灰，外刷涂料；门口设国电公司统一标识墙和大门，大门为5m宽铁艺大门一个。

6.4主体建筑概况

6.4.1建筑概述

6.4.2结构

变电所建筑结构设计安全等级采用二级。

本地地震烈度为7度，建筑场地类别为Ⅱ类，抗震设防等级为二级，标准冻结深度0.80m。

建筑采用现浇钢筋混凝土框架结构，单跨跨度为8.0m。

现浇钢筋混凝土均为C30，钢筋为HPB235、HRB335，柱截面估算为500x500mm。

参考地质报告，采用柱下钢筋混凝土独立基础，基础估算尺寸为3.6x3.6m，独基高度为0.8m。

柱间基础均专业学习参考资料

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设连系梁250x600mm。

6.4.3水暖通风设计：

1）采暖：

采暖房间使用空调。

2）给水：

本工程生活水源接自场区内打的深井。

3）排水：

场区雨水通过围墙泄水洞排向场区外。

4）通风：

10kV配电室设机械排风装置，作为事故排风并兼作日常的降温通风。

6.5电气照明设计：

6.5.1建筑照明

变电所电气照明采用380V/220V三相四线制供电，交流电源由所用电屏用电缆经电缆沟引至各照明配电箱及空调、检修电源控制箱，场区照明电缆采用直埋敷设。

6.5.2厂区照明

设备区采用投光灯。

照明线路采用直埋低压电缆敷设。

6.6消防设计

变电所内建构筑物及设备的防火间距均满足防火规范的要求，屋外主变压器之间防火距离不小于8m，主变压器与建筑间距离不小于10m，主变压器设贮油坑及总事故油水分离池。

设备房间的门应向疏散方向开启，采用丙级防火门。

6.7围墙阻挡安防周界报警系统

为加强变电所的安全管理，提高防盗、防破坏的能力，本变电所装设脉冲电子安全围栏安防周界报警系统，同时具备阻挡作用和报警功能。

本系统由能量控制器（主机）、带高压脉冲的电子围栏和报警信号的传输通道等几部分组成。

由主机产生脉冲供给电子围栏，探测入侵者，并发出报警信号，信号传输至二次设备室的计算机。

7.系统通信

7.1电力系统概况及调度组织关系

新建南天门35KV变电站由兴隆县供电公司调度。

7.2通道要求

7.2.1调度电话通道要求

南天门35KV变电站—兴隆县调主备用调度电话通道。

7.2.2远动通道要求

南天门35KV变电站—兴隆县调主备用远动通道。

传输速率：

600Bd，误码率：

信噪比为17dB时不大于10-5。

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7.3通信现状

目前，运行的设备有兴隆县调-半壁山站传输速率为155M的光通信设备，即将投运的南天门变电站通信设备通过半壁山站光设备接入到兴隆县调。

7.4通信方案（见附图）

7.4.1光纤通信配置方案

本工程南天门35KV变电站光通信设备通过半壁山变光通信设备接入兴隆县调，在南天门站—挂兰峪站间架设1条OPGW光缆。

在南天门站—半壁山站间架设1条OPGW光缆

7.4.2光设备配置方案

在南天门35KV变电站配置1套SMA1/4的SDH光通信设备，传输速率为622Mb/s。

在半壁山110KV变电站配置1套SMA1/4的SDH光通信设备，传输速率为622Mb/s。

7.4.3PCM配置方案

在南天门35KV变电站配置1套PCM设备，兴隆县调配置1套PCM设备。

7.5通道组织

7.5.1调度通信及自动化主用通道：

挂兰峪站

7.6通信电源

本工程在南天门35KV变电站采用48V直流高频开关通信电源。

7.7其它通信设备

本工程在南天门35KV变电站配置1面综合配线柜。

7.8设备材料明细表

序号设备与材料名称数量备注

1光端机2套

2622M光口板2块

3PCM2套

4

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5

6

7综合配线柜2面

8引入缆6芯0.5km

8、35kV送电线路路径选择及工程设想

8.1路径选择原则

按照兴隆县规划局对本工程的规划要求，综合考虑送电线路走廊对现有或规划设施安全距离的影响，同时尽量降低工程造价，为送电线路的安全运行，为施工及维护创造良好的条件。

8.2路径方案说明

综合考虑南天门35kV变电所进、出线情况，新架挂兰峪－南天门一回35kV线路。

线路长度为：

挂兰峪－南天门一回35kV线路，长度为14km；

本工程地形山地占55％，高山大岭占45％。

8.3设计概况

本工程线路电压等级为35kV，按照使用情况区分采用铁塔及杆塔架线路方式设计，沿线地形地形山地占55％，高山大岭占45％。

。

导线型号采用LGJ-240/40钢芯铝绞线，设计气象条件除最大风速为V＝28m／s，最低气温T＝-30℃外，其余气象参数均同Ⅳ类典型气象区，绝缘水平按Ⅱ级污秽区配置。

9、10kV公用线路线路切改入南天门变方案

1、南天门至片石10kV线路，新建线路长度3.5km，

2、南天门至分水岭10kV线路，切改线路长度1km；

3、南天门至石庙子10kV线路，切改线路长度1km；

4、南天门至石庙子10kV线路，切改线路长度1.5km；

10kV线路切改入南天门合计切改线路长度7km,导线为LGJ-150/8。

10.工程投资估算

10.1主要工程量

1）建设南天门35kV变电所，主变容量2×10MVA；

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