66千伏变电站扩建项目可行性研究报告.docx

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66千伏变电站扩建项目可行性研究报告

可行性研究报告

66千伏变电站扩建项目

10附件

附件一：

《关于开展长春华宝变电站等66千伏电网建设项目可行性研究报告编制工作的通知》吉林省电力有限公司文件吉电发展〔2009〕219号

附件二：

米沙子镇企业用电情况表

1工程概述

1.1设计依据

1.1.1设计委托书

1.1.1《城市电力网规划设计导则》Q/GDW156-2006

1.1.2《供配电系统设计规范》GB50052-95

1.1.3《国家电网公司输变电工程可行性研究内容深度规定（试行）》　

　　　国家电网发展［2007］812号

1.1.4《十八项电网重大反事故措施》（试行）国家电网公司2005年6月

1.1.5《吉林省电网“十一五”规划及2020年远景目标》吉林省电力有限公司

2005年12月

1.1.6《长春城市电网“十一五”规划》吉林省电力有限公司2005年9月

1.1.7《吉林省电力有限公司电网重大反事故措施实施细则（试行）》

吉电生[2006]227号

1.1.8《电力系统通信设计技术规定》DL/T5391-2007

1.1.9其他相关技术规范、规定、文件。

1.2工程概况

1.2.1前期工作情况

德惠市米沙子镇位于长春市东部、德惠市西部，2007年6月被吉林省政府确认为省级经济开发区。

米沙子经济开发区位于德惠西部发展的经济带上，102国道、京哈高速公路、京哈铁路、在建的沈大高速铁路均从附近通过，地理位置上的优越、交通上的便利，促使该区经济高速发展，招商引资的项目不断落户，电力负荷需求急剧增加，

德惠米沙子66kV变电站现有主变容量为31.5MVA，2008年米沙子地区最大负荷为14.4MW，由于米沙子工业集中区负荷增长迅猛，工业集中区内急需用电容量约27MVA，为满足负荷增长需求，保证供电安全可靠，扩建米沙子66kV变电站迫在眉睫。

我院受吉林省农电有限公司德惠市农电有限公司委托完成米沙子66kV变电站扩建工程可行性研究报告。

项目启动后，我院对变电站的负荷情况，做了充分细致的调研，变电站具备扩建的各方面条件。

因此，启动德惠米沙子66kV变电站扩建工程对于满足供电需求，优化区域电网是十分必要的，启动时期也是适宜的。

1.3设计水平年

德惠米沙子66kV变电站扩建工程拟在2009年开工建设，当年建成投运。

设计水平年定为2009年，规划年为2013年，展望年为2020年。

1.4设计原则

1.4.1执行国家电网公司标准配送式变电站户外设计方案，按无人值班，少人值守标准设计。

1.4.2国家电网公司“三通一标”“两型一化”变电站建设设计导则。

1.4.3负荷情况根据德惠农电有限公司提供的资料。

1.4.4积极采用新技术、新设备和新工艺。

（如低噪音、全密封、自冷式有载调压变压器，降噪技术等）。

1.5设计范围

本报告主要研究德惠米沙子66kV变电站扩建工程建设必要性及接入系统的方案，并在多方案基础上经技术经济比较推荐最佳方案。

完成推荐方案的设备选型及布置，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），完善相关支撑性文件，完成变电站及系统部分的投资估算。

2电力系统一次

2.1电力系统概况

2.1.1系统现况

长春城市电网2008年末装机总容量1534MW。

现有500kV变电站1座，变压器2组，变电总容量1801MVA，500kV架空线路回长551.531km；220kV变电站15座，变压器30台，总容量3315MVA，其中局属变电站12座，变压器24台，总容量3009MVA，地区电网220kV容载比1.82；220kV线路44条，架空线路回长1092.774km,电缆线路回长10.84km；66kV变电站193座，变压器353台，总容量为4932.71MVA，其中局属变电站53座，变压器98台，总容量2990.5MVA，农电变电站105座，变压器187台，总容量1189.55MVA，自备变电站35座，变压器68台，总容量752.66MVA，中心城区电网66kV容载比2.03；66kV送电线路178条，架空线路回长2660.625km，电缆线路回长104.009km，其中局属线路111条，架空线路回长1099.963km,电缆线路回长104.009km；农电线路65条，架空线路回长1536.616km，自备线路2条，架空线路回长24.046km。

66kV电网围绕东郊、西郊、北郊、长春、平泉、三家子变电站等6座220kV变电站及热电一厂、一汽自备电站已经形成多重双环网结构。

外县（市）各220kV变电站间形成66kV单回联络线，向辖区供电的66kV线路均为放射网。

2008年地区供电可靠率（RS3）达到99.875%，综合线损率为4.28%，综合电压合格率为99.885%。

德惠电网现有66kV送电线路12条，总长497.345km。

66kV变电站现有22座，主变压器44台，总容量323.4MVA，有载调压25台，无励磁调压19台（含高耗能5台），主变容载比约为1.6，其中城区变电站为1.7左右、农村为1.6左右。

2.1.2负荷预测区域

查长春地区历年负荷情况，2001～2008年长春地区最大电力综合年递增率为6.69%，GDP平均年增长率为12.93%。

2008年长春市GDP达到2588亿元，全社会用电量125.3735亿kWh，供电量106.3376亿kWh，地区最大负荷1829MW，分别较2007年增长16.5％、7.79％、8.60％和2.46％。

按照《长春城市电网“十一五”规划》负荷预测结果，预计“十一五”期间长春地区网供最大负荷年均递增率约为11.48％。

德惠220kV变电站现有主变压器容量为2

90MVA。

变电站220kV侧共11个间隔，其中出线间隔6个，分别为德五线、热德线、合德线、德铁甲乙线和德九线，没有空闲间隔；66kV侧现有20个间隔，其中出线间隔8个，分别为德米甲乙线、德东线、德北线、德姚甲乙线、德菜线和德大线，现有6个空闲间隔，其中一个为2号电容器的预留间隔。

2008年德惠220kV变电站最大负荷达到146.2MW，主变负载率85％。

主变因检修或事故停电时，不满足“N-1”供电安全准则。

在建的玉隆220kV变电站站址位于玉米工业园区兴丙九街和绵阳路交汇的西南角，距离扩建米沙子66kV变电站约20km。

变电容量为3台180MVA变压器，本期安装2台；220kV出线5回，本期出线3回；66kV出线16回，本期12回，计划于2009年建成投运。

由表2-1可知，在负荷功率因数为0.95的情况下，玉隆220kV变电站的负载率2009年为35.7%，2010年约为47.5%，2013年约为76.3%。

玉隆220kV变电站电力负荷预测表

表2-1单位:

2009年预测

2010年预测

2011年预测

2012年预测

2013年预测

变压器（MVA）

一最大负荷

122.2

162.5

211.6

245.9

260.9

二同时率

0.9

三合计

135.8

180.6

235.1

273.2

289.9

180×2

1.分水

9.2

9.4

9.6

9.8

10.0

31.5×2

2.玉米1号

10.0

12.0

14.4

17.3

20.7

40×2

3.玉米2号

20.0

22.5

40×2

4.三盛

15.0

16.0

17.6

19.4

21.3

5.福钢

30.0

45.0

40×2

6.卡伦

13.5

14.4

15.9

17.5

19.2

20+31.5

7.兴隆山

3.4

3.6

3.7

3.8

3.9

8.饮马河

1.8

1.9

2.0

2.1

2.2

3.15

9.龙家堡

3.1

3.3

3.4

3.6

3.8

5×2

10.米沙子

26.0

29.7

32.6

34.6

35.6

20+31.5

11.万宝

10.8

12.3

14.2

14.7

15.2

20×2

2009年预测

2010年预测

2011年预测

2012年预测

2013年预测

变压器（MVA）

12.长龙

13.0

18.0

19.3

20.2

21.2

31.5×2

13.玉米3号

23.0

26.5

27.8

40×2

14.玉米4号

22.0

24.2

40×2

15.超达

10.0

12.0

14.4

17.3

目前，米沙子工业集中区招商工作正在积极进行中，计划2009年将有如德惠市宏业机械铸造厂、吉林省兴隆机械铸造厂、德惠市北方汽车底盘有限公司等几十个项目建成投产。

米沙子66kV变电站电力负荷预测见表2-2

米沙子66kV变电站电力负荷预测表

表2-2

序号

项目名称

预测负荷

2009年

2010年

2011年

2012年

2013年

长春金诺化工科技有限公司

500

吉林省东旭新能源开发有限公司

500

长春宏业设备制造有限公司

300

长春景林纸箱包装有限公司

500

黑龙江哈达岗煤矿型煤场

600

吉林省天夫化肥有限公司

600

吉林省大洋饲料有限公司

600

吉林省小村外酒业有限公司

600

德惠市德府酒业有限公司

600

德惠市北方汽车底盘有限公司

1000

吉林省慧远无缝钢管厂

300

德惠市天鑫精制油有限公司

500

德惠市宏业机械铸造厂

4000

吉林省兴隆机械铸造厂

2500

3000

序号

项目名称

预测负荷

2009年

2010年

2011年

2012年

2013年

吉林省双福建筑材料有限公司

600

长春保安总公司特种制衣厂

400

长春荣德保健化妆品厂

500

长春市山达装饰材料有限公司

600

长春市太阳五金材料行

400

长春市鑫利食品厂

600

长春市食品添加剂厂

300

长春市嘉腾食品有限公司

400

德惠市米沙子镇机械铸造厂

1000

2000

吉林省万事兴科技有限公司

400

长春市龙泉防水有限公司

400

长春市吉军贸易有限公司

500

吉林省达兴电力设备有限公司

300

吉林省吉恒消防设备有限公司

300

吉林省弘升木业有限公司

300

600

吉林省汇洋家具有限公司

600

吉林省驰枫汽车配件有限公司

600

吉林省和风汽车有限公司

500

吉林冠通能源科技有限公司

600

吉林省长惠纸箱厂

600

吉林省天翔汽车表面涂料有限公司

600

吉林省飞龙环保有限公司

500

吉林省新型材料有限公司

500

1000

米沙子镇洗忠木器厂

500

吉林宝源丰禽业有限公司

500

吉林省鼎立钢结构有限公司

600

长春信泽农机制造有限公司

500

序号

项目名称

预测负荷

2009年

2010年

2011年

2012年

2013年

吉林省沧海机械制造有限公司

500

长春建工集团

600

吉林省日华药业有限公司

600

吉林省海洋物流有限公司

500

长春市嫁祥木业有限公司

500

长春万博丰改性塑料有限公司

500

长春佳和装饰材料有限公司

600

长春市腾达机械配件有限公司

1000

长春市万融建筑材料有限公司

600

吉林省锦能高科农业机械公司

500

一

新增负荷小计kW

21800

27500

31700

34400

34900

二

同时率

0.5

三

新增负荷kW

10900

13750

15850

17200

17450

原有负荷kW

15120

15876

16670

17403

18178

负荷合计kW

26000

29700

32550

34600

35600

2.1.3电网规划

根据长春城市电网“十一五”规划，“十一五”期间长春地区新增装机容量2175MW，新建500kV变电站2座，500kV线路374km；新建220kV变电站5座，220kV架空线路286.7km，电缆线路11km；新建66kV变电站22座，66kV架空线路203.8km，电缆线路22.16km。

“十一五”期间还将对城网老旧设备进行改（扩）建，66kV变电站标准化改造，实现内桥标准化接线。

更换运行超过25年的铝线圈、无载调压、高损耗变压器，使66kV和10kV开关实现无油化。

长春第一热电有限公司计划在“十一五”期间拆除，迁至城市外围。

2.2工程建设的必要性

2.2.1负荷增长的需要

随着米沙子工业集中区加大招商引资工作力度，近几年已有几十家大型企业落户该镇，目前该区域由于变电站容量有限而未全部投产的招商企业有：

德惠市兴隆机械锻造厂、米沙子鼎达金属改制厂、米沙子机械加工厂，受限容量约27MVA。

2008年米沙子供电区域最大负荷达到14.4MW，预计2009年新增负荷11.6MW，2009年负荷合计达26MW，米沙子主变负载率将达到92%。

米沙子变电站容量不足已经严重影响了区域内新增用户容量报装工作。

若由附近其他乡镇的变电站供电，10kV线路供电半径太长。

从适应负荷增长的角度，为满足用户对供电的需要，扩建变电站是必要的。

2.2.2配合城镇发展，完善电网结构的需要

从城镇整体规划和城镇电网规划的角度看，为适应当地的经济发展情况，电网建设应与城镇规划建设相配套，并适度超前。

为完善电网结构，保证电网建设在经济建设中的核心地位，更好的服务于地区经济建设，实现增供扩销，在这一区域扩建米沙子66kV变电站是十分必要的。

综上，无论从满足用户供电需要还是配合城镇建设，完善电网结构的各个方面看，扩建米沙子66kV变电站都是十分必要的，建设时期也是适宜的。

2.3接入系统方案

2.3.1联网外部条件及分析

根据德惠米沙子66kV变电站的预测负荷及现场实际，在原有1台31.5MVA变压器基础上，再扩建1台31.5MVA变压器，按此原则和选定的站址位置，对联网外部条件分析如下：

2.3.1.166kV德东线情况简介

66kV德东线是德惠220kV变电站至米沙子地区的单回送电线路，全线路亘长52.5km，导线型号采用LGJ-70，沿途“T”接有双山子（3.15MVA×2）、沃皮（5MVA×3）、纪家（3.15+5MVA）、米沙子（5×2+7.5+6.3MVA）、万宝（5MVA×2）等66kV变电站。

其中本期扩建的米沙子及线路末端的万宝66kV变电站均提出扩建需求，原有导线截面远远不能满足供电需求。

目前线路在杆塔号＃210处断引，线路末端的万宝及米沙子暂时由66kV德米乙线供电。

扩建的米沙子66kV变电站若仍由66kV德东线供电，主线路过载，不满足供电要求。

2.3.1.266kV德米甲乙线情况简介

66kV德米甲乙线是德惠220kV变电站至长龙66kV变电站的双回送电线路，全线路亘长53km，导线型号采用LGJ-240，地线型号采用OPGW光纤复合地线。

除线路末端的长龙（31.5×2MVA）66kV变电站和规划的朱城子（31.5×2MVA）66kV变电站，沿途暂时无其它负荷。

66kV德米甲乙线在＃231杆塔与66kV德东线万宝分歧线路交叉打联，按2009年长春地区调度运行情况，66kV德东线在＃210杆塔处断引，线路末端的万宝和米沙子66kV变电站暂由66kV德米乙线通过66kV德东线万宝分歧线路供电。

扩建米沙子66kV变电站距离66kV德米甲乙线约0.4km，若由其供电，满足供电要求。

2.3.1.3玉隆220kV变电站情况简介

在建的玉隆220kV变电站站址位于玉米工业园区兴丙九街和绵阳路交汇的西南角，距离扩建米沙子66kV变电站约20km。

变电站布置采用全户外型式，变电容量为3台180MVA变压器，本期安装2台；220kV出线5回，本期出线3回；66kV出线16回，本期12回，计划于2010年建成投运。

根据吉林省电力有限公司《关于印发长春玉隆220千伏变电站66千伏送出新建工程可行性研究报告审查意见的通知》（吉电发展[2008]606号）的执行意见，玉隆220kV变电站将新出4回线路双“π”开66kV德米甲乙线（＃213～＃214），形成玉隆～德惠的66kV联络线和玉隆～长龙的双回辐射线路，即66kV玉德甲乙线和66kV玉钢甲乙线（名称暂定）。

其中66kV玉德甲乙线全线路导线型号采用LGJ-240，亘长67km；66kV玉钢甲乙线，玉隆～“π”接点，导线型号采用2×LGJ-240，亘长18km，“π”接点～长龙66kV变电站，导线型号采用LGJ-240，亘长3km。

扩建米沙子66kV变电站若由66kV玉钢甲乙线或66kV玉德甲乙线供电，均可满足供电要求。

2.3.2联网方案拟定

方案一：

双“T”接在66kV玉钢甲乙线上供电。

66kV玉钢甲乙线（原66kV德米甲乙线＃205）“T”接下线起，向北0.4km至新建变电站，由南侧进线。

导线型号采用LGJ-240，线路采用双回路钢管杆。

（此段新建架空线路在66kV德米甲乙线新建工程中已计列，现已施工完毕，本期不考虑具体工程量）。

方案二：

双“T”接在66kV玉德甲乙线上供电。

66kV玉德甲乙线（原66kV德米甲乙线＃205）“T”接下线起，向北0.4km至新建变电站，由南侧进线。

导线型号采用LGJ-240，线路采用双回路钢管杆。

（此段线路工程量同上，本期不考虑具体工程量）。

2.3.3方案的综合分析及推荐意见

根据前面的联网外部条件分析及对扩建德惠米沙子66kV变电站联网方案的技术经济比较结果来看，无论方案一和方案二从技术性、供电可靠性上都是可行的。

方案一的主要优点是由玉隆220kV变电站供电，供电区域合理，节省电能损失，为德惠南部地区负荷发展打下良好基础。

方案二的主要优点是在联络线上供电，供电可靠性较高，但66kV玉德甲乙线“T”接负荷较多，届时将失去联络线的作用。

综上所述，根据对德惠米沙子66kV变电站负荷预测的结果看，扩建德惠米沙子66kV变电站是十分必要的。

根据对德惠米沙子66kV变电站外部联网条件的分析，结合两方案的技术经济比较结果看，方案一推荐的接线方案，在技术上，供电可靠性等方面也都是满足要求的，经济性也较好。

因此本次可研推荐方案一做为德惠米沙子66kV变电站联网方案。

2.4电气计算

2.4.1潮流计算

潮流计算采用2009年最大负荷考虑。

方案在正常运行方式都能满足供电要求，在“N-1”故障方式下各条线路也均未过载，满足供电要求。

2.4.2短路电流计算

短路电流计算采用2020年规划的网架结构和预测负荷进行计算，计算结构见表2-4。

表2-4

短路点

短路点名称

Ik（3）

Ich

ich

66kV三相短路电流

4.09

6.22

10.43

10kV短路电流

10.99

16.7

28.02

2.5无功补偿平衡

2.5.110kV无功补偿

按变电站设计技术规程规定，电容补偿按变压器容量的10%～30%选择，变电站原有电容器容量为1000kvar+2000kvar框架式电容器各1组，扩建后10kVⅠ段母线利用原有3000kvar电容器，10kVⅡ段母线新增电容器1200kvar和3600kvar各1组。

新增电容器技术参数如下：

规格型号：

三相、框架式成套装置

接线方式：

星形接线、中性点不接地

电抗器基波电抗值：

2.5.266kV电容电流计算

玉隆220kV变电站66kV各配出线长度及电容电流见表2-5。

表2-5

线路名称

线路长度（km）

电容电流（A）

1.玉隆—东郊

7.41

2.玉隆—九台

112

24.39

3.玉隆—石碑岭

10.24

4.玉隆—营城

10.89

5.玉隆—德惠

132

28.75

6.玉隆—长龙

12.20

合计

431

93.87

根据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》规程的有关规定，66kV系统中当单相接地故障电容电流超过10A时，应采用消弧线圈接地方式，玉隆220kV变电站66kV送出工程中已经考虑在建

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