昌马大坝工程概况.docx

昌马大坝工程概况.docx

《昌马大坝工程概况.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《昌马大坝工程概况.docx（46页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

昌马大坝工程概况

1.总的部分

1.1概述

1.1.1工程设计的主要依据

（1）甘肃省电力设计院《中节能甘肃玉门昌马大坝北48MW风电场工程接入系统设计》的系统一次设计。

（2）甘肃电力公司紧急召开的关于接入系统一次设计预评审会议<甘肃省电力公司专题会议纪要>

（3）国家相关的政策、法规和规章。

（4）国家现行设计规程、规范。

（5）国家电网公司《关于印发〈国家电网公司十八项电网重大反事故措施〉的通知》（国家电网生技【2005】400号）。

（6）国家电网公司《110kV升压站通用设计标准》

（7）国家电网公司“两型一化”试点升压站建设设计导则。

（8）国家电网公司及新疆电力公司输变电工程典型设计110kV升压站分册。

（9）中节能风力发电股份有限公司设计委托书

（10）国家电网科〔2010〕1495号（关于印发《国家电网公司输变电工程初步设计内容深度规定

（11）国家电网公司输变电工程初步设计内容深度规定国家电网科〔2010〕1769号

1.1.2工程建设规模和设计范围

1.1.2.1工程建设规模

（1）工程建设地点：

甘肃省酒泉地区玉门镇西南约25-30公里处

（2）本期建设规模：

表1.1.2.1-1中节能昌马大坝南北96MW风电场工程110kV升压站建设规模

序号

名称

本期新建

远期

1

主变压器容量及数量

50MVA+50MVA

50MVA+50MVA

2

110kV出线回路数

2回

2回

3

35kV出线回路数

6回

6回

4

10kV出线回路数

无

无

5

35kV动态无功补偿SVG装置

10MVar+10MVar

10MVar+10MVar

6

10kV并联电抗器器

无

无

1.1.2.2设计范围及分工

（1）设计范围

本工程设计范围为升压站围墙以内的全部生产及辅助生产设施、附属设施的工艺和建（构）筑物的设计，具体工程如下：

（a）站内各级电压配电装置和主变压器、无功补偿装置的一、二次线，过电压保护和接地，电缆敷设和站用照明的设计等；

（b）站内通信；

（c）站区总平面布置设计和进站道路；

（d）站内主控室及附属设施的工艺和构筑物的土建设计及暖通设计；

（e）站内、外给排水设施和站内消防设计；

（f）编制主要设备和材料清册及工程概算书；

（g）环境保护和水土保持；

（h）升压站的劳动安全卫生措施；

（i）升压站施工及站用备用电源；

（j）大件运输方案

（2）设计分工：

（a）各级电压配电装置以出线门型架内侧绝缘子串或出线套管、出线电缆头包括电缆头为界，但包括线路阻波器、线路电压互感器或耦合电容器及其连接金具、引下线。

（b）变电站通信设计。

（c）站区外的给排水工程、大件设备运输、站区征地在签定有关合同后由设计单位配合业主进行设计。

（3）列入本工程估算，不属本工程设计的工程

1）站外给排水工程设计

2）施工用电及通信设施

（4）附属工程

升压站施工场地宽敞，现场有35kV箱式变电站电源供施工时使用。

1.2站址简况

1.2.1站址自然条件

昌马风电场拟建场址范围属于大陆性中温带干旱性气候，干旱多风少雨，温差变化大。

春早风沙大，夏短雨集中，秋爽多日照，冬长天寒冷。

根据当地气象站多年统计资料，年平均风速为3.8m／s，其中冬季（11～2月）和春季（3～5月）是大风季节，昌马具有较为丰富的风能资源。

所址高程约为1790～1843m，位于甘肃省河西走廊西端，南部为祁连山脉，北部为以马鬃山为代表的北山山系，中部为平坦的沙漠戈壁。

相对高差较小，地形起伏不大，平均坡度约10‰左右，场地局部地段有小冲沟，规模较小，延伸较短。

本工程由中节能风力发电股份有限公司投资建设，建设地点位于甘肃省酒泉地区玉门镇西南约25-30公里处，场址中心地理坐标为东经96°45′06″～96°46′12″，北纬40°03′27″～40°06′37″之间，与我国风能资源最丰富的新疆和内蒙古接壤，场地开阔，地势平坦，施工及交通条件均较便利。

中节能昌马大坝南北96MW风电场工程110kV升压站位于南北风电场之间，本期110kV出线2回，出线方向东，分别接至昌马玉门330kV变电所110侧和华电黑崖子风电场升压站。

1.2.2环境评价结论

该升压站工程评价区域为戈壁荒滩，植被稀少，不会占用农田和林木砍伐。

升压站在设计中不采用对环境有害的材料，升压站在运行中不产生任何污染，在施工中将对环境的影响力求做到最低，在发生意外时做到对环境可控，具有防止事故扩大的有效措施。

升压站同样采取了降低电磁干扰的措施，对高压设备的电磁干扰值均在技术规范书中有明确的要求。

1.2.3进出线走廊条件

根据系统专业规划，本期110kV出线规划2回，本期一次建成。

根据系统专业终期规划和线路专业的要求，本期110kV向东出线。

线路廊道开阔，能满足线路专业的要求。

本期35kV出线规划6回，本期一次建成。

根据系统专业终期规划和线路专业的要求，本期35kV向南出线，采用电缆出线。

本期10kV无出线。

1.2.4征地拆迁及设施移改的内容

拟建升压站位于戈壁荒滩，植被稀少，和风电场场区一起征地，无房屋搬迁和林木砍伐。

1.2.5工程地质条件、水文地质和水文气象条件

1.2.5.1工程地质条件和水文地质

中节能昌马大坝南北96MW风电场工程110kV升压站建设地点位于甘肃省酒泉地区玉门镇西南约25-30公里处，场址中心地理坐标为东经96°45′06″～96°46′12″，北纬40°03′27″～40°06′37″之间，与我国风能资源最丰富的新疆和内蒙古接壤，场地开阔，地势平坦，施工及交通条件均较便利。

场址区地貌类型属山前冲洪积倾斜平原，场地内及附近无第四纪活动断裂，也无不良地质现象存在。

除夏季昌马河上游会发生间歇性洪水外，场址区无不良地质现象发育，防洪措施由风电场区统一考虑。

根据玉门镇气象资料，场址区最大冻土深度为220cm。

根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），场址区地震动峰值加速度为0.15g，相应地震基本烈度为Ⅶ度，特征周期为0.40s。

根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）（2008版）风电场建筑场地类别为Ⅱ类，为对建筑抗震有利地段。

根据现场踏勘调查，在勘察范围内未发现滑坡、崩塌、采空区、地下天然洞穴等不良地质作用，场地内无液化土层，不考虑液化影响。

所址地处Ⅳ级污秽区。

1.2.5.2水文气象

1）气象条件

昌马风电场拟建场址范围属于大陆性中温带干旱性气候，干旱多风少雨，温差变化大。

春早风沙大，夏短雨集中，秋爽多日照，冬长天寒冷。

根据当地气象站多年统计资料，年平均风速为3.8m／s，其中冬季（11～2月）和春季（3～5月）是大风季节，昌马具有较为丰富的风能资源。

距升压站最近的气象站为玉门镇气象站，该气象站位于玉门镇南郊，位于风电场以东北约33km处。

地理位置为：

东经97°02′，北纬40°16′，气象站海拔高度为1526m，比风电场平均高程低约250m左右。

该站于1952年7月设立，属国家基本气象站，至今已有50年的连续观测记录。

中节能昌马大坝南北96MW风电场工程110kV升压站站址气象要素成果

项目

指标

出现日期

年平均气温

7.1℃

年极端最高气温

36.0℃

年极端最低气温

-35.1℃

年平均降水量

35.4mm

年平均蒸发量

2498.2mm

年平均气压

847.2hPa

年平均水汽压

4.9hPa

年平均相对湿度

66%

最大冻土厚度

220cm

年最大积雪厚度

18cm

平均雷暴日数

19d

年平均沙尘暴日数

1d

年平均风速

7.86m/s

50年一遇10m高10min平均最大风速

36.36m/s

导线覆冰厚度

mm

资料统计年限

a

1976~2009

2）水文条件

根据区域水文资料显示，地下水类型属裂隙承压含水层，地下水位埋深大于50m。

地下水位变幅一般在0.5～1.0m之间，可不考虑地下水对升压站的直接影响。

1.3主要设计原则及存在的问题

1.3.1主要技术方案

本升压站建成初期在系统中为一座110kV升压变电站。

主变规划容量为（50+50）MVA，本期一次建成，屋外布置。

根据系统专业的要求，110kV电气主接线规划为单母线接线，本期建成单母线接线,110kV进出线规划2回，本期一次建成，分别接至昌马330kV变电所110侧和华电黑崖子升压站。

110kV配电装置为户内GIS布置，此布置方式较户外GIS和户外敞开式布置方式节省了占地面积，同时也减少了设备的维护量。

根据系统专业的要求，35kV电气主接线规划为单母线分段，规划出线6回，本期一次建成。

35kV配电装置采用户内移开式开关柜户内单列布置。

35kV每段母线上安装1组无功补偿。

110kV中性点按直接接地设计、35kV中性点经消弧线圈接地。

本站电气一次设备的防污等级按Ⅳ级考虑。

本站按无人值班设计，电气二次按综合自动化系统进行设计，全站二次设备均采用【DL/T860】统一的通讯规约。

本站总平面布置采用平行布置的方案。

主变压器区域在升压站中间，110kV配电装置区、35kV配电装置区分别布置在站址东边和西边两个区域，站前区置于站区主入口处。

全站南北长72.7m，东西长69.5m，围墙内占地5052.8m2。

站区布置紧凑合理，功能分区明确，站区内道路设置合理流畅。

全站各区域采用通用设计的模块进行设计，电气设备按国网标准通用设备选择。

本站主建筑物和35kV配电装置室平面呈“一”型，为单层框架建筑，立面设计简洁明快，展现现代工业建筑特点。

建、构筑物抗震设防烈度为Ⅶ度。

1.3.2通用设计、通用设备、通用造价的应用

根据国家电网公司要求，本工程设计按照“三通一标”（通用设计、通用设备、通用造价、标准化设计）的原则，全面推行通用设计，本站主要电气设备选型原则上从国家电网公司输变电工程2009年版通用设备中选择，统一建设标准，控制工程造价，提高工程质量；全面推行“两型一化”升压站建设的要求，明确按其工业性设施的功能定位和配置要求设计，强化升压站全过程、全寿命周期内“资源节约、环境友好”的理念。

本工程在设计过程中全面执行了国家电网公司的相关要求。

表1.3.2-1中节能昌马大坝南北96MW风电场工程110kV升压站工程通用设计、通用设备成果应用表：

工程

内容

本工程设计应用

工程简况

电压等级

AC110kV

主变台数及容量（MVA）

规划【50+50】MVA，本期一次建成

出线规模（高/中）

2回/6回

升压站类型

联合升压变电所

配电装置类型A:

GIS。

B:

HGIS。

C:

瓷柱式；D:

罐式

A

设计方案

通用设计方案编号

方案【110-C-6】

配电装置设计

110kV配电装置模块编号

【110-C-6】-110

主变压器模块

【110-C-6】-ZB

35kV配电装置模块编号

【110-C-6】-35

10kV配电装置模块编号

【110-C-6】-10

10kV无功装置模块编号

【110-C-6】-WG

主控通信楼模块

【110-C-6】-ZKL

总平面设计

A．直接采用通用设计方案

B．采用模块拼接合理

C．未采用通用设计方案、模块

采用模块拼接合理

二次系统设计

控制、保护是否满足二次系统通用设计配置要求

是

A1:

不设置独立“五防”工作站；

A2:

设置独立“五防”终端，数据与监控系统共享。

A3:

设置独立“五防”系统；

设置独立“五防”系统

土建设计

是否设置人工绿化管网设施

否

总建筑面积【m2】

A:

低于或等同通用设计中同等规模；B:

其他

低于通用设计；本站最终建筑面积1025m2

通用设备

110kV断路器设备编号

【500001131国网通用设备】

110kV隔离开关设备编号

【500002896国网通用设备】

110kV电压互感器设备编号

【500050068国网通用设备】

110kV电流互感器设备编号

【500066453国网通用设备】

110kV避雷器设备编号

【500031863国网通用设备】

10kV户内移开式高压开关柜

【国网通用设备】

1.4技术经济指标

表1.4-1主要技术方案和经济指标统计表（推荐方案）

序号

工程

技术方案和经济指标

1

主变压器规模，远期/本期，型式

【50+50】MVA/【50+50】MVA，三相三绕组风冷有载调压变压器

2

110kV电压出线规模，远期/本期

2回/2回

3

35kV电压出线规模，远期/本期

6回/6回

4

10kV电压出线规模，远期/本期

无

5

低压电抗器规模，远期/本期

无

6

低压电容器规模，远期/本期

10+10MVar/10+10MVar

7

110kV电气主接线，远期/本期

单母线/单母线

8

35kV电气主接线，远期/本期

单母线分段/单母线分段

9

10kV电气主接线，远期/本期

无

10

110kV配电装置型式，断路器型式、数量

户内GIS，4台

11

35kV配电装置型式，断路器型式、数量

户内，真空断路器，12台

12

10kV配电装置型式，断路器型式、数量

无

13

地区污秽等级/设备选择的污秽等级

IV级

14

运行管理模式

无人值班

15

智能升压站（是/否）

否

16

升压站通信方式

110kV至省调采用光纤通信

17

站外电源方案/架空线长度（km）

电缆长度（km）

从附近系统上引上35kV电源，为施工用电。

18

电力电缆（km）

4km

19

控制电缆（km）

3km

20

光缆（km）

0.6km

21

接地材料/长度（km）

热镀锌扁钢/2.5km

22

升压站总用地面积（公顷）

0.42公顷

23

围墙内占地面积（公顷）

0.42公顷

24

进站道路长度新建/改造（m）

200m（新建）

25

总土石方工程量及土石挖/填（m3）

5000/5500

26

弃土工程量/购土工程量（m3）

/

27

边坡工程量护坡/防洪坝（m3/m3）

/

28

站内道路面积远期/本期（m2）

900

29

电缆沟长度远期/本期（m）

365

30

水源方案

打井

31

站外供水/排水管线（沟渠）长度（m）

/

32

总建筑面积远期/本期（m2）

1643

33

主控楼建筑层数/面积/体积（层/m2/m3）

2670

34

110kV电压构架结构型式及工程量（t）

φ300钢筋混凝土等径杆

35

地震动峰值加速度

地震动峰值加速度为1.5g相应的地震基本烈度为Ⅶ度。

主要建筑物按抗震构造措施的抗震等级提高一级。

36

地基处理方案及费用

采用天然地基，见概算书

37

主变压器消防型式

采用化学灭火方式

38

动态投资（万元）

见概算书

39

静态投资（万元）

见概算书

40

建筑工程费用（万元）

见概算书

41

设备购置费用（万元）

见概算书

42

安装费用（万元）

见概算书

44

其他费用（万元）

见概算书

45

建设场地征用及清理费（万元）

见概算书

2电力系统

2.1概述

2.1.1电力系统概述

2.1.1.1地区电力系统发展规划

根据地理位置分布，升压站距玉门330kV变约24km，距玉门镇110kV变约35km，距阳关110kV变约40km，以上4座变电站是距大坝北电场最近的变电站。

大坝北风电场地理位置及周边变电站、风电场分布情况如图2.1.1.1-1所示。

2.2建设规模

2.2.1主变规模

110kV升压站主变规划容量为【50+50】MVA，本期一次建成。

2.2.2出线规模

110kV升压站110kV出线向东，110kV出线规划2回，本期一次建成，分别接至昌马330kV变电所110侧和华电黑崖子风电场升压站，两回间隔出线分别选用400型和185型导线。

本期新建线路型号分别为LGJ-3×400和LGJ-3×185。

110kV升压站35kV出线向南，35kV出线规划6回，母线设两段，本期一次建成。

2.2.3无功补偿装置

本升压站35kV侧每段母线规划装设动态无功补偿总容量±10Mvar，按每段母线配置1组动态无功补偿SVG设计，终期容量为2×10Mvar。

2.3主要电气参数

2.3.1主变压器型式及参数选择

110kV升压站主变均选用三相三卷有载调压升压型变压器，电压比选择为110±8x1.25%/35±2x2.5%/10.5kV，额定容量比：

高压/中压/低压=100/100/33；接线组别为YN,yno,d11。

2.3.2电气原则主接线及母线穿越功率

根据升压站建设规模、在系统中的地位，提出如下电气主接线型式：

110kV电气主接线规划为单母线接线，本期按单母线接线实施，母线最大穿越功率按不小于50MVA设计。

35kV电气主接线规划为单母线分段接线，本期按单母线接线实施，母线最大穿越功率按不小于50MVA考虑。

2.3.3短路电流计算结果

短路电流计算按远景规划年2020年作为计算水平年。

计算结果如下：

序号

工程节点

三相短路

短路电流（kA）

短路容量（MVA）

1

中节能昌马大坝南北96MW风电场工程110kV升压站110kV母线

15.5

3087

中节能昌马大坝南北96MW风电场工程110kV升压站35kV母线

17.8

667.5

2

中节能昌马大坝南北96MW风电场工程110kV升压站10kV母线

23.1

257.6

2.3.4中性点接地方式

本升压站110kV侧中性点按直接接地设计；35kV侧中性点按经消弧线圈接地设计，容量为1100kVA。

2.3.5变压器低压侧接地电容电流

本工程风电场风力机组与风机箱变0.69/35kV侧均采用电缆馈出，按终期100MW计算，每台箱变电缆长度按50m计，合计电缆长度0.8km，单相接地电容电流约2.8A；合计架空线路长度15km,单相接地电容电流约1.73A；每回架空线路引入升压站电缆按0.2km计,合计电缆线路长度1.0km,单相接地电容电流约3.5A；进一步考虑升压站附加电容电流约为13％，合计计算单相接地电容电流按约12A考虑。

经计算单相接地电容电流小于《交流电气装置的过电压和绝缘配合》规程中“35kV系统单相接地故障电容电流超过10A”的规定。

根据接入系统评审意见，每台主变35kV侧中性点均需装设一台容量为550kVA的消弧装置。

本变电所本期在主变35kV侧中性点装设1台1100kVA消弧线圈。

2.4本期工程建设的必要性

中节能昌马大坝南北96MW风电场工程的建设是开发酒泉风能资源，满足甘肃电力需求快速增长的需要；是积极发展清洁能源和提高酒泉地区供电可靠性的需要。

升压站是为了满足昌马大坝南北风电场接入系统的要求。

根据甘肃电力公司《关于中节能昌马大坝南北96MW风电场接入系统的预审查意见》，并结合玉门市电网的结构现状与发展，拟在昌马大坝南北风电场之间建设一座升压站，座落地点在甘肃省酒泉地区玉门镇西南约25-30公里处。

3电气部分

3.1电气主接线

3.1.1升压站本期、远期建设规模

表3.1.1-1中节能昌马大坝南北96MW风电场工程110kV升压站本期及远期规模

序号

名称

本期新建

远期

1

主变压器容量及数量

100MVA

100MVA

2

110kV主接线形式

单母线

单母线

110kV出线间隔回路数

2回

2回

其中，至【线路终端】

昌马330kV变电所

1回

至【线路终端】

华电黑崖子升压站

1回

专用母联间隔

1回

1回

3

35kV主接线形式

单母线分段

单母线分段

35kV出线间隔回路数

6回

6回

其中，至【线路终端】

大坝南风电场

3回

至【线路终端】

大坝北风电场

3回

专用母联间隔

1回

1回

电压互感器间隔

2回

2回

35kV动态无功补偿SVG

20MVar

20MVar

4

10kV主接线形式

无

无

10kV出线回路数

无

无

5

10kV并联电抗器器

无

3.1.2通用设计应用

表3.1.2-1110kV变电站通用设计（方案110-C-6）和本工程的应用

序号

工程

方案110-A-2通用设计

本工程应用

1

主变压器

本期1组40MVA，远期2组40MVA

本期【2】组【50】MVA

2

出线回路数

110kV出线本期1回，远期2回

35kV出线本期2回，远期4回

10kV出线本期1回，远期2回

110kV出线本期【2】回，远期【2】回

35kV出线本期【6】回，远期【6】回

10kV出线本期无，远期无

3

无功

补偿装置

每台主变10kV侧配置2组无功补偿，按照2组3Mvar并联电容器考虑

每台主变35kV侧配置【1】组无功补偿，按照【2】组【10】Mvar并联电容器考虑。

本期一次建成

4

电气

主接线

110kV本期为单母线接线；远景为单母线分段接线

35kV本期为单母线接线；远景为单母线分段接线

10kV本期为单母线接线；远景为单母线分段接线

110kV本期为【单母线】接线，远景为【单母线】接线

35kV本期为【单母线分段】接线，远景为【单母线分段】接线

10kV无出线

5

短路电流

110、35、10kV短路电流水平分别为40、31.5（25kA）、31.5（25kA）

与通用设计相同

6

主要

设备选型

主变压器为户外、油浸、低损耗、自然油循环风冷型三相三绕组有载调压电力变压器

110kV采用户外AIS设备，断路器采用瓷柱式

35kV户内移开式开关柜

10kV户内移开式开关柜

10kV并联电容器采用户外框架式成套设备

站用变压器采用干式变压器

主变压器为户外、油浸、低损耗、自然油循环风冷型三相三绕组有载调压电力变压器

110kV采用户内GIS设备

35kV户内移开式开关柜

35kV并联电容器采用SVG成套设备

站用变压器采用干式变压器

7

电气总平面及配电装置

110kV、10kV及主变场地平行布置

110kV:

户外软母线中型、瓷柱式断路器单列布置，全架空出线

35kV:

户内开关柜单列布置

10kV:

户内开关柜双列布置

110kV、10kV及主变场地平行布置

110kV:

户内GIS成套设备

35kV:

户内开关柜单列布置

8

保护

及自动化

采用计算机监控系统，监控和远动统一考虑，满足无人值班要求。

110kV保护和监控等二次设备集中布置。

与通用设计相同

9

土建部分

全站总建筑面积【】m2，主变压器消防采用排油充氮灭火系统。

全站总建筑面积【1643】m2，本期主变压器消防【不】考虑采用排油充氮灭火系统。

10

站址

基本条件

海拔1000m以下，地震动峰值水平加速度0.20g，设计风速≤35（10）m/s，地耐力R=150kPa，地下水无影响，假设场地为同一标高。

国标Ⅳ级污秽区。

与通用设计相同。

国标【Ⅳ】级污秽区。