北湖区增湖变北湖变110kv线路新建工程可行性研究报告书.docx
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北湖区增湖变北湖变110kv线路新建工程可行性研究报告书
湖南郴电国际发展股份有限公司
北湖区增湖变-北湖变110kV线路
新建工程
可行性研究报告
建设单位：
湖南郴电国际发展股份有限公司
编制单位：
湖北正信电力工程咨询有限公司
第一章总述
1.1设计依据
1.1.1有关行政、技术法规、规范
（1）《湖南省人民政府办公厅关于实施新一轮农村电网改造升级工程的通知》（湘政办发[2011]51号）
（2）《农村电网改造升级技术原则》（国能新能[2010]306号）
（3）《湖南省“十二五”农网改造升级总体规划》（湖南省能源局）
（4）中华人民共和国国务院令第253号《建设项目环境保护管理条例》
（5）国家环境保护局第18号令《电磁辐射环境保护管理办法》
（6）《国家电网公司输变电工程通用设计110（66）kV输电线路分册》（2011年版）
（7）《110kV～750kV架空输电线路设计规范》（GB50545-2010）
（8）《110kV～750kV架空输电线路设计技术规定》（Q/GDW178-2008）
（9）《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》（DL/T620-1997）
（10）《农村电力网规划设计导则》（DL/T5118-2000）
（11）《导体和电器选择设计技术规定》（DL/T5222-2005）
（12）《交流无间隙金属氧化物避雷器》（GB11032-2010）
（13）《高压输变电设备的绝缘配合》（GB311.2-2002）
（14）《交流电力系统金属氧化物避雷器使用导则》（DL/T804-2002）（15）《建设项目经济评价方法与参数》（第三版）
1.1.2当地基础资料
（1）《郴州市国民经济和社会发展第十二个五年规划》
（2）《北湖区国民经济和社会发展第十二个五年规划》
（3）《郴州市电网“十二五”发展规划》
（4）《郴州市地方电网“十二五”发展规划》
（5）《郴州统计年鉴》（2011年）
（6）《北湖区2012年国民经济和社会发展统计公报》
1.1.3其它资料
（1）《郴电国际可行性研究报告委托书》
（2）《220千伏以及110（66）千伏输变电工程可行性研究内容深度规定》
（3）《投资项目可行性研究指南》（试用版）（中国电力出版社）
1.2项目基本情况
1.2.2北湖区概况
（1）区划人口
北湖区是郴州市政治、经济、文化中心，中国石墨之都，湖南省发展县域经济十强县市区之一。
地处湖南省南部，郴州市中部，南岭中段骑田岭北麓，东北与苏仙区相连，南与宜章县和临武县接壤，西与桂阳县毗邻。
2012年4月辖骆仙、下湄桥、北湖、人民路、燕泉、郴江、增福7个街道，石盖塘、保和、华塘、鲁塘4个镇，芙蓉、永春、月峰、大塘4个乡，共15个乡级行政区；有49个社区居民委员会，128个村民委员会；下设2661个居民小组，1215个村民小组。
2012年末，全区总人口为36.65万人，在总人口中，非农业人口为20.23万人，年末常住人口42.79万人，城镇化率达到80.18%。
（2）地形地貌
地处南岭丘陵山区。
地势西南高，东北低，呈阶梯状倾斜。
以山地为主，山地、丘陵、岗地、平原地貌齐全。
岭谷相间，冲垄溪河纵横交错。
境内主要山岭有二尖峰、平头寨、邓家山、黑山里、仰天湖等。
最高点为西南端芙蓉乡境内的二尖峰，海拔1654m；最低点为北部华塘镇梨园村大回湾，海拔135.2m。
辖区东西最大距离39.05km，南北最大距离49.85km。
总面积830.15km2，占全国土地总面积的0.0086%，其中山地占57.8%，丘岗地占29.6%，平原占10.6%，水面占2%。
（3）气候水文
属亚热带湿润季风气候，其特点是气候温暖，四季分明，热量充足，雨水集中，春温多变，夏秋多旱，严寒期短，暑热期长。
1981～2010年年平均气温18.4℃，1月平均气温6.4℃，极端最低气温-9.0℃（1955年1月11日）；7月平均气温29.4℃，极端最高气温41.3℃（1953年8月12日）。
1951～2011年最低月平均气温1.9℃（1977年1月），最高月平均气温32.3℃（2003年7月）。
平均气温年较差23.3℃，最大日较差22.7℃（1989年12月4日）。
生长期（日平均气温稳定≥10℃）平均249天，无霜期年平均288天，最长达337天，最短为210天。
1981～2010年平均日照时数1337.6小时，年总辐射量98.6千卡/cm2。
0℃以上持续天数364.3天（一般为1月23日～次年1月22日）。
1981～2010年平均降水量1503.5mm，年平均降水日数为173天，最多达221天（1953年），最少为140天（1963年）。
极端年最多雨量2247.6mm（1975年），极端年最少雨量901.6mm（1958年）。
降雨集中在每年4月至6月，6月最多。
境内河道属湘江、珠江两大流域，其中湘江流域面积656.23km2，占79.05%；珠江流域面积173.92km2，占20.95%。
主要河流有西河、郴江河、同心河、章溪水（白沙水）、土坡河、宜章水等12条，总长203.1km。
最大的河流为西河，长43.04km，发源于北湖区南溪乡，经桂阳县、苏仙区、永兴县注入东江。
主要支流有鲁塘河、土坡河。
（4）矿产资源
境内已发现固体矿产38种，已探明储量的有石墨、煤、锡、钨等13种。
其中隐晶质石墨地质储量3585万吨，居全国之冠。
南方石墨矿位于鲁塘镇，矿区面积10km2，地质储量3089万吨，可采量1800万吨，年产量100万吨，石墨品位60～80%，少数高达90%以上。
煤炭储量5499万吨，主要分布在鲁塘、华塘矿区。
华塘矿区的大排冲煤矿矿区面积4.033km2，地质储量1506万吨，可采量1359万吨，发热量在6500～8000大卡，含硫在5～8%，灰粉15～30%，锡矿主要分布在芙蓉矿区。
云南锡业郴州矿冶有限公司屋场坪矿矿区面积0.6082km2，地质储量锡金属量3.2万吨，可采量锡金属量2.7万吨。
（5）交通经济
境内已形成铁路、公路等多种运输方式构成的交通运输网络。
铁路京广复线、武深高铁线过境，其中京广线境内长6.8km，设郴州火车站、槐树下火车站（货运站）2个站；武深高铁线境内长21.36km，设郴州西站。
京珠、厦蓉高速公路过境，京珠高速公路境内长3.973km，厦蓉高速公路境内长18.63km。
107国道过境，境内长21km，S322线省道过境，境内长21km。
有县乡（镇）级公路67条，总长407.7km，其中县道25条218.321km，乡道42条189.386km。
境内有郴州汽车总站、天龙汽车站、郴州汽车南站，日均发送1320辆客车，日客运量39600人次。
2012年全区实现生产总值232.05亿元，按可比价计算，比上年增长11.4%。
按常住人口计算，人均GDP为54548元，增长10.4%，按美元汇率，折合人均GDP8678美元。
其中，第一产业增加值7.94亿元，比上年增长4.4%；第二产业增加值87.12亿元，比上年增长12.9%；第三产业增加值136.99亿元，比上年增长10.9%。
三次产业结构由上年的3.7：
37.6：
58.7发展为3.4：
37.5：
59.1。
2012年全区财政总收入11.33亿元，比上年增长21.2%。
1.2.3建设规模
本线路工程为增湖变-国网北湖变110kV线路工程，新建线路长6.5km，导线为LGJ-300/40钢芯铝绞线，工程计划总投资460万元。
1.2.4线路接入系统方式
（1）国网北湖220kV变电站
北湖变电站位于郴州市北湖区市郊乡（现增福街道）长冲村曾家冲，站址坐标为N25°43′01″，E112°59′33″，紧邻郴州市经济开发区奥美森（郴州）工业园，西距107国道约900m，距离郴州城区南侧约4.0km，于2013年7月建成投产，一期容量2×180MVA。
国网北湖变电站的供电范围主要为郴州市城区，是郴州电网的主变电站，为系统中间变电站。
项目建成后，中心城区郴电国际负荷（含供往永兴及耒阳的部分负荷）全部转由北湖变下网。
（2）增湖110kV变电站
增湖110kV变电站坐落在郴州市北湖区万华岩镇增湖村，站址坐标为N25°44′27″，E112°58′28″，是郴州首座110kVGIS变电站，变电容量80MVA，现有一台主变（1×40MVA）投运，另一台主变（1×40MVA）在建，110kV出线共3回。
万华岩镇位于北湖区中部，东南接石盖塘镇，南邻江口乡，西界保和乡，西北边华塘镇，东北与市郊乡接壤，紧靠郴州市经济开发区。
万华岩镇的交通优势和区位优势明显，郴桂高等级公路贯穿其中，距107国道2.5km，距京港澳高速公路4km，距郴州市中心城区仅3.5km。
1.3设计水平年
根据本工程的建设情况及相关地区经济发展、电力负荷增长及电力系统规划发展的情况，拟定本工程设计水平年为2015年。
1.4承贷主体
农网改造升级工程由湖南郴电国际发展股份有限公司作为独立承贷主体和项目法人负责管理、监督。
郴州市北湖供电区农网改造升级工程项目由郴电国际郴州分公司具体负责其供电营业区内工程项目的建设与管理。
1.5主要设计原则
（1）按照安全可靠、技术先进、投资合理、标准统一、运行高效的原则设计，尽可能保证美观。
（2）尽量避开成片居民区，少跨房屋，在城镇规划区按规划要求走线。
（3）按照节约用地、少占农田、保护生态环境原则设计。
（4）采用与国家电网典型设计相结合的方案。
1.6设计内容及范围
（1）设计内容
重点研究本线路工程建设的必要性、线路路径选择、导线和地线选型、绝缘配合、绝缘子串及金具、杆塔与基础、系统通信、投资估算等。
（2）设计范围
架空线仅到挂线点及出线避雷器止，电缆进线至高压开关柜内出线为止（含电缆头），站内部分为变电站工程。
第二章电力系统概况
2.1郴州市地方电力系统现状
郴州市地方电网建设始于五十年代末，经历了小水电单供、骨干电源联成小区域电网、建立县级电网、若干县网联结组建市地方电网等几个阶段。
到上世纪九十年代中期时，地方电网已经覆盖全市大部分县（市区），实现了跨县市区联网运行。
1998年农网改造过程中，郴电国际在市委、市政府主要领导的亲切关心重视下，积极向省政府及国家发改委、水利部等上级政府及部门汇报争取政策，避免了地方电网六个县市区电力资产的上划，争取到了“一省三贷”的农网改造贷款特殊政策，使地方电网联合更为紧密，电网实力进一步壮大。
几十年来，在市委、市政府（及原地委行署）正确领导和大力支持下，全市水利水电系统冲破重重阻力，坚持独立的配电改革方向，抓住农村电气化建设与农网改造的历史机遇，依靠地方自己的力量实现了地方电网联合做大做强的目标，并组建了以经营地方电力为主的上市公司——郴电国际，由郴州市（地区）供电补充变成了供电主力军之一。
目前，地方电网既包括郴电国际，还包括与郴电国际联网的四个县电网。
目前郴州地方电网最高电压等级为110千伏，已连接郴州市北湖、苏仙、宜章、永兴、临武、汝城、桂阳等县（区），南部以3回110千伏线路与广东电网联网，北部以1回110千伏线路连接耒阳地方电网，西部以1回110千伏线路与永州的蓝山县地方电网互联。
2005年以来，按照郴电国际与湖南电网并网的有关会议精神，郴电国际的电网与湖南省电网实现多点并网。
这种网络格局为郴电国际经营的供区赢得了依托二个大电网互供电量、调剂余缺的优势。
郴州地方电网在建最高电压等级为220千伏，即拟接入省网郴州苏耽500千伏变电站的郴电国际郴州城北（卜里坪）220千伏变电站。
2.2郴电国际郴州分公司电网现状
郴电国际郴州分公司所辖电网覆盖郴州市苏仙、北湖两区。
110kV电网是郴州地方电网的主干供电网络。
截止2011年底，郴电国际郴州分公司辖区内共有110kV变电站7座，变电容量329.5MVA；110kV线路20条，长519.5km；35kV变电站6座，变电容量83.35MVA；35kV线路14条，长141.5km。
另外，郴州分公司电网辖区内拥有110kV用户变1座（裕农纸业变），35kV用户变1座（云锡矿变），主变3台，容量13MVA。
2011年，郴电国际郴州分公司全口径供电量为8.74亿kWh，最高负荷为235MW。
主要电源网内小水电受季节因素和气候变化，丰水期电力缺口相对较小，枯水期电力缺口相对较大。
因此，无论丰水期和枯水期，都需通过湖南电网和广东电网大量购电来保证区域内电力供应。
2.3负荷预测
2.3.1郴州市地方电网发展规划
根据《郴州市地方电网“十二五”发展规划》和近几年郴州中心城区郴电国际的负荷统计，预测2015年郴州中心城区郴电国际地方电网（以下简称“地方电网”）总用电量将达到12.832亿kWh，最大用电负荷将达到334.9MW，“十二五”期间用电增长率为8.74%。
2015年地方电网与湖南电网年交换电量将达到1.33亿kWh，最大交换功率超过288MW（其中两江口75MW，南郊变75MW，石盖塘16MW，邓家塘11MW，园艺场9MW，枫树下15MW，苗圃27MW，总计228MW），市区电网建设220kV变电站，完善110kV网络构架，解决网络通道问题已经迫在眉睫。
220kV国网北湖变电站的建成投产，可实现地方电网与湖南电网110kV电压等级多处联网，并能缓解系统输送能力不足的问题。
2.3.2郴州市地方电网负荷发展
根据湖南郴电国际发展股份有限公司编写的《郴州市地方电网“十二五”发展规划》的负荷预测，并考虑郴州市负荷发展趋势和本次项目负荷发展的最新情况，做负荷预测如下：
表2-1郴州地方电网负荷预测单位：
MW、亿kWh
年份
2010年
2011年
2012年
2013年
2014年
2015年
负荷
221
235
248
280
310
365
电量
7.51
8.74
9.93
13.78
14.68
16.05
2.3.3增湖变供区负荷预测
增湖变电站作为本线路受端变电站，主要供应万华岩镇、武广高铁郴州站及郴州市经济开发区的工农业生产和生活用电负荷。
（1）预测的原则和依据
随着我国城镇和农村生活水平不断提高，其用电水平增长势头强劲，电力需求和用电质量要求越来越高，根据《北湖区国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》和《郴州市地方电网“十二五”发展规划》，按照增湖变原供电区域各年度的各类用电量（见表2-2），统计分析2013年至2015年增湖变供区电力、电量需求，采用年平均递增率法进行预测。
本次预测以2012年为基准年，测算2013年、2014年、2015年的用电量，预测结果用年平均递增率法进行校核。
（2）历史资料分析
增湖变供区用电负荷构成主要由工商业用电、居民生活用电、农业用电三部分构成，其中工商业用电占较大比重。
从下表可见，①工商业用电约占总用电量的68%；②居民生活用电约占总用电量的21%；③农业及其他用电占总用电量的11%；④增长率约9.3%左右。
表2-22005-2012年增湖变原供电区域用电情况表单位：
MW、万kWh
年份
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
年均增长率
最大负荷
1.66
1.85
2.06
2.29
2.54
2.83
3.15
3.5
11.2%
总用电量
2805
3063
3348
3660
3999
4370
4776
5220
9.3%
工商业用电
1892
2070
2264
2478
2710
2965
3244
3549
9.4%
居民生活用电
601
654
713
777
847
923
1006
1097
9%
农业生产用电
312
339
371
405
442
482
526
574
9.1%
（3）经济社会发展趋势和负荷预测计算法
武广高铁郴州站投运以后，增湖变供区新增负荷较大；同时优越的交通条件，也大幅度提升了该区域的投资价值，大大刺激了用电负荷的增长。
由于增湖变电站于2012年建成投运，一期变电容量仅为40MVA，2013年已启动二期扩建工程，变电容量增容为80MVA。
预计在未来几年内，郴州增湖变供区负荷增长率将超过郴州地方电网的平均增长速度，达到20%左右，片区内将新增负荷近20000kVA左右，加上向老城区供电的负荷，预计到2014年变电站的主变负荷达到60MVA。
尤其是供区内工业企业发展迅速，工业负荷增长较快，预计“十二五”期间供区内工业用电负荷年增长率为20%左右。
电网改造完成后，落后与成熟会有一个很大的反差，也会刺激居民生活用电负荷的高速增长，因此，居民生活用电增长率为10%以上。
鉴于上述因素，负荷预测计算以单耗法、递增法为主，同时，以递增法和弹性系数法校核，以提高精度。
（4）用电负荷构成和预测结果
1）工商业用电。
目前片区内工商业用电主要以郴州经济开发区、武广高铁郴州站用电负荷为主，及镇区商户用电。
根据工业用电生产周期，以单耗法预测，供区内工商业用电负荷“十二五”期间按20%年递增率，“十三五”期间按12%年递增率增长预测较为合理。
2）居民生活用电。
片区内居民生活用电是总用电量的21%，随着经济的发展，人口和户数不断增长，考虑北湖区小城镇化的发展，预测居民生活用电将有个较快的增长速度和增长率，近三年增长率预测为9.8%。
3）农业用电和其它用电。
供区内农业经济较为发达，农业用电发展较为平稳，但考虑到随着工业经济的飞速发展，农业用电等负荷增长速度将相应放缓。
预测农业及其他用电负荷，按年递增率6.2%预测。
4）预测结果。
表2-3增湖变供区“十二五”、“十三五”分年度负荷预测结果单位：
MW
增湖变供区
2012年
（实际值）
2013年
2014年
2015年
2020年
“十二五”增速
工商业用电
2.38
2.86
3.43
4.11
7.24
20%
居民生活用电
0.73
0.80
0.88
0.97
1.55
9.8%
农业和其他用电
0.39
0.41
0.44
0.47
0.63
6.2%
合计
3.50
4.07
4.75
5.55
9.42
16.3%
增湖变电站作为本线路受端变电站，主要供应郴州市经济开发区、武广高铁郴州站及万华岩镇的工农业生产和生活用电负荷，正常输电容量取60MW，最大输送容量取85MVA。
2.4建设必要性
目前郴州城北卜里坪220kV变电站尚未建成，地方电网仍以110kV为主网架，电压等级偏低，网络存在结构性缺陷，110kV变电站布点明显不足，110kV网络不完善，满足不了“N-1”要求，造成下一级电网供电半径大，末端电压低，供电可靠性差，且随着电力负荷的快速增长，网内区域之间、县网之间电力功率输送大幅增加，现有110kV网络根本满足不了电源上网和负荷发展的需要，供电瓶颈日益严重；同时由于电源分布与负荷分布不对等，严重影响网内资源的优化整合，特别是市中心城区，网架电压等级偏低，输变电能力不足，与220kV变电站的联络点太少，110kV电压等级的输送容量达到极限，在负荷高峰期，由于下网负荷大，与湖南电网并网的3个T接点（110kV城溪线、110kV城黄线、110kV城箕I线）联络线的负荷将达到极限（3条线路的下网负荷平均分配约为80MW，总和为240MW）。
因此急需建设220kV网架，加强区域间220kV和110kV输送通道的输送能力建设，提高其供电可靠性和供电能力。
武广高铁郴州站投运以后，增湖变供区新增负荷较大；同时优越的交通条件，也大幅度提升了该区域的投资价值，大大刺激了用电负荷的增长。
预计在未来几年内，郴州增湖变供区负荷增长率将超过郴州地方电网的平均增长速度，达到20%左右，供区内将新增负荷近20000kVA左右，加上向老城区供电的负荷，预计到2014年变电站的主变负荷达到60MVA。
同时，2012年投运的增湖变电站只有一条110kV电源线路，不能满足电网规划“N-1”的要求，一旦该电源线路故障或停电检修，将引发大面积停电。
按照《郴州市地方电网“十二五”发展规划》，联络国网北湖变的110kV变电站有增湖变、石盖塘变等。
根据郴州市城市中心城区发展总体战略，为满足郴州市北湖区中东部区域发展的用电负荷需求，增加110kV地方电网与湖南省电网的联络通道，完善110kV网络构架，解决郴州农网110kV两网“3T”并网方式，满足“N-1”要求，打破郴州市城区供电瓶颈，缓解郴州市西南部增湖变电站农村电网的供电压力，提高北湖区电网稳定性和供电安全性、可靠性，随着220kV国网北湖变电站的建成投运，新建增湖变-国网北湖变110kV线路工程是十分必要的。
2.5主要技术经济特性
2.5.1工程概况
本线路起于增湖变110kV出线间隔，止于220kV国网北湖变电站110kV进线间隔，线路全长6.5km。
导线采用LGJ-300/40型钢芯铝绞线，两根地线一根采用JLB20A-100铝包钢绞线，一根采用型号规格为OPGW-12芯的光缆，地线逐基直接接地，线路采用单回路架设。
本线路全长6.5km，耐张、转角共9次，共采用杆塔32基，其中直线杆16基，转角、耐张杆12基，钢管杆４基，平均档距200m。
共采用铁塔基础112个，全部采用浇掏挖式。
2.5.2技术经济特性
本工程线路总投资460万元，其中工程费395.77万元，工程建设其他费41.38万元，预备费10.8万元，建设期利息12.05万元。
线路主要材料耗量见表2-4所示及设备材料清册。
表2-4线路主要材料耗量表
材料名称
规格
数量
单位
重量（t）
备注
导线
LGJ-300/40
3×6.5
km
22.05
考虑线损
地线
JLB20A-100
1×6.5
km
4.38
考虑线损
光缆
OPGW-12芯
1×7.4
km
铁塔
1A8-ZM1-21
13
基
55.9
1A8-ZM2-24
3
基
15.6
1A8-J1-24
3
基
19.8
1A8-J2-24
2
基
14.6
1A8-J3-24
2
基
15.6
1A8-J4-24
3
基
25.8
1A8-DJ-24
2
基
17
终端
钢管杆
1GGA1-ZG1
4
基
17.68
绝缘子串
FXBW4-110/100
60
只
FC100P/146
960
只
XWP2-70
216
只
基础
钢材
t
37
混凝土
t
1570.7
2.6设计气象条件
本工程地处湘南，根据实地勘探调查及《110kV～750kV架空输电线路设计规范》（GB50545-2010），结合该地区已有线路的设计和运行经验，本工程设计气象条件设计覆冰取15mm，最大风速取23.5m/s。
各项气象条件取值见表2-5。
表2-5设计气象条件一览表
项目
设计条件数值
一般地区
气温（oC）
风速（m/s）
覆冰厚度（mm）
最高气温
40
0
0
最低气温
-10
0
0
年平均气温
15
0
0
设计大风
-5
23.5
0
设计覆冰
-5
10
15
安装情况
-10
10
0
事故情况
0
0
0
雷电过电压
15
10
0
操作过电压
15
15
0
年雷电日（日/
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