110kV变电站增容工程可行性研究报告.docx
《110kV变电站增容工程可行性研究报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《110kV变电站增容工程可行性研究报告.docx（49页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
110kV变电站增容工程可行性研究报告
卷册检索号
17-B06K68K
110kV变电站增容工程
可行性研究报告
目 录
1概述
2工程建设必要性
3站址选择
4电气一次部分
5电气二次部分
6通信部分
7土建部分
8线路部分
9技经部分
10结论
附件1hb省电力公司文件冀电发展[2006]109号《关于开展hb晋州冻光等110千伏输变电工程前期工作的批复》
附件2市国土资源局《关于110kV变电站站址土地性质的证明》
附件3市国土资源局《关于市供电局基建工程用地指标的承诺》
附件4市建设局《关于110kV变电站建设项目列入建设规划的承诺》
附件5站址所在乡政府、村委会《关于110千伏变电站工程建设征用土地的承诺》
附图1路径方案图
附图2方案一电气主接线图
附图3方案一总平面布置图
附图4方案二电气主接线图
附图5方案二总平面布置图
1概述
1.1设计依据
（1）hb省电力公司文件冀电发展[2006]109号《关于开展hb晋州冻光等110千伏输变电工程前期工作的批复》
（2）《hb省南网“十一五”电力发展规划及2020远景目标》
（3）《220kV输变电项目可行性研究内容深度规定》（试行）
（4）SDJ161-85电力系统设计规程
（5）DL755-2001电力系统安全稳定导则
（6）GB14285-93继电保护和安全自动装置技术规程
（7）DL5003-91电力系统电网调度自动化设计技术规程
（8）电力系统光缆通信工程可行性研究内容深度规定
（9）GB50060-9235~110kV变电所设计技术规程
（10）DL/T5103-199935kV~110kV无人值班变电所设计规程
（11）DL/T5092-1999110~500kV架空送电线路设计技术规程
（12）国家经济贸易委员会2002年发布的《电力建设工程概算定额》2001年修订本
（13）电力规划设计总院《火电、送电、变电工程限额设计参考造价指标》（2003年水平）
1.2工程概况
1.2.1变电站现状
变电站位于市区东部，投运于1979年7月，原有主变一台，容量31.5MVA，1992年增容2＃31.5MVA主变一台。
现有主变容量2×31.5MVA，110KV进线两回，分别由东田和常山220KV站供电，110KV接线为单母线双刀闸分段；35KV为单母线开关分段，35KV出线8回，其中东方热电、新化公司为发电并网线路；10KV采用单母线开关分段，现供市区10KV配电线路10条。
变电站所在地污秽等级Ⅳ级。
站始建于上世纪70年代，站内地平已低于市区道路32CM，不能满足防汛排水要求，需将站内地平整体升高50CM。
1.2.2本期改造内容
1.2.2.1站内改造
将两台31.5MVA主变增容为两台50MVA主变。
1.2.2.2线路改造
A、更换田新110kV线路8＃至24＃杆LGJ-185导线为LGJ-240导线，更换部分腐蚀严重的杆塔，24＃至44＃杆穿越居民区的线路走经改到市区规划道路侧。
B、常新110kV线路更换杆塔及导线。
将常新T接点至站LGJ－185导线更换为LGJ-240导线，并更换锈蚀严重的杆塔。
1.3设计水平年
110kV变电站增容工程建设期为2007-2008年，计划2008年投产，设计水平年取2008年。
1.4主要设计原则
遵循电力发展规划，结合本工程项目建设要求，满足设计规程规范要求，按时、高质量完成设计，保证工程按计划投产。
1.4.1电源侧
常新线（181）现为LFP-941A保护，已招标要改造，不再列入本工程；田新一线（179）现为LFP-941D保护，需要改造，上1面110kV线路保护屏，列入本次工程。
1.4.1.3土建
根据电气一次设计要求做相应出线间隔设计。
1.4.2站内（2个方案）
1.4.2.1方案1：
迁址新建，执行典设A-3方案。
A、电气一次：
布置方案：
由于该站址位于四级污秽区，因此布置方案按四级污秽区考虑，主变在室外，110kV的GIS设备放在室外房顶，35kV、10kV在室内布置。
主变终期容量3X50MVA，采用有载调压变压器,变电所电压等级为110/35/10kV，本期2X50MVA。
110kV接线：
本期进线2回，为内桥；终期进线3回，为内桥+线路变压器组。
35kV接线：
本期出线8回，单母线分段（含3回并网线）。
终期出线12回，单母三分段。
10kV接线：
本期出线16回，单母线分段。
终期出线24回，单母三分段。
无功补偿：
本期为2X（3006+5010）kvar。
终期为3X（3006+5010）kvar。
B、电气二次：
采用微机综合自动化系统，按无人值班站设计。
监控主机为单机配置，远动主机为双机配置。
设置独立的微机五防系统一套。
遥视系统一套。
站用交流系统单母线接线。
直流系统由2套高频开关电源和2组200Ah、2V单体阀控铅酸免维护蓄电池构成，单母分段接线，含通信DC/DC模块。
C、土建
站址位于市区内西北部，站邻京新大街。
站址用地为非基本农田，地势平坦、开阔，地势平坦，交通便利。
该站执行典型设计A-3方案，35kV、10kV均室内布置，110kV布置于室外屋顶，主变室外布置，主变之间设防火墙，综合保护室、35kV、10kV配电室、电容器室、接地变室、地下电缆夹层均布置于配电装置楼内，配电装置楼采用钢筋混凝土现浇框架结构。
D、通信
1）110kV变电站为光纤枢纽站，需增加设备：
a）县调：
PCM终端设备（30路）一套；
b）110kV变电站：
PCM基群设备（30路）一套，SDH光通信设备一套。
2）现有110kV站--东田220kV站110kV旧线（田新线）线路进行换线换杆改造，线路上原有地调的光缆，本期随线路改造更换110kV站--东田220kV站的一条32芯OPGW光缆，线路长度约10.7公里。
3）现有110kV站—常山220kV站110kV旧线（常新线）线路进行6公里的换线换杆改造，线路上原有地调的光缆，本期随线路改造更换110kV站--常山220kV站的一条24芯OPGW光缆，线路长度约6.7公里。
4）现站内对东田载波已停止使用，拆除载波结合设备共1套。
1.4.1.2方案2：
原址增容。
A、电气一次：
接入系统、布置方式均不变。
110kV主接线：
原为单母线双刀闸分段，本期改为内桥接线。
35kV接线：
不变。
10kV接线：
不变。
无功补偿：
按主变容量的15%。
室外密集型7500KVAR。
保留110kV的SF6断路器和部分隔离开关,其他设备均采用新上。
B、电气二次：
与方案一相同，但布置方式需与一次对应。
C、土建
根据电气提资更换相应设备基础及架构。
D、通信
1）110kV变电站为光纤枢纽站，需增加光口板一块。
2）现有110kV站--东田220kV站110kV旧线（田新线）线路进行换线换杆改造，线路上原有地调的光缆，本期随线路改造更换110kV站--东田220kV站的一条32芯OPGW光缆，线路长度约10.7公里。
3）现有110kV站—常山220kV站110kV旧线（常新线）线路进行6公里的换线换杆改造，线路上原有地调的光缆，本期随线路改造更换110kV站--常山220kV站的一条24芯OPGW光缆，线路长度约6.7公里。
4）现站内对东田载波已停止使用，拆除载波结合设备共1套。
1.4.3线路
1.4.3.1东田220kV站至110kV线路改造、常山220kV站至110kV线路段改造，两条线路均为改造项目，保持原有接入系统方案，不做改变。
1.4.3.2110kV站110kV侧为东进线。
东田220kV站至110kV线路占用110kV站南侧间隔，常山220kV站至110kV线路占用110kV站中间间隔。
1.5设计范围
本可行性研究设计范围包括110kV变电站增容工程、常山-、东田-110kV线路改造工程、东田220kV变电站110kV线路保护改造工程。
2工程建设必要性
2.1电网现状
电网结构目前有220KV、110KV、35KV输电网和10KV配电网以及0.4KV供电网络组成。
截止2005年底，电网共有220KV变电站1座，主变2台/240MVA；110KV变电站3座，主变4台/134.5MVA；35KV变电站12座，主变23台/151MVA；用户自备35KV站4座，主变9台/21.9MVA；现有110KV线路3条，其中110KV站由东田220KV站和常山220KV站双回供电，陶家庄110KV站由东田220KV站单回供电，康兴110KV变电站由常新线路T接供电；35KV线路19条/84.79KM、10KV线路79条824KM，配电变压器2289台/254MVA，乡镇、村通电率100%，排灌用电保证率97%，城乡居民生活用电保障率98%，全市用电量5.56亿KWH，电网最高负荷10.5万KW，线损率4.5%（2005年度）。
东田220KV站作为全市主供电源，除担负两个110KV站的供电任务外，还通过两条35KV线路直接向长寿、青同、官庄三座35KV站和啤酒用户站供电；110KV站现有主变两台，容量2X31.5MVA，担负城东、城南、安家庄35KV站和化肥、卫星用户站的供电，并经两条35KV并网线路与东方热电相联，发电功率24MW，另有10条配电线路供临近负荷用电；陶家庄110KV站现有主变一台，容量31.5MVA，担负着我市沙河以北的工农业生产供电任务，带有四座35KV站和四条配电线路；康兴110KV站由常山220KV站供电，主变一台，容量40MVA，带邯邰35KV站及10KV负荷，并经康杜35KV线路与杜固35KV站联络。
2005年110KV主变容载比1.45，35KV主变容载比1.30。
2．2电网存在的问题
电网经过三次农村电网建设与改造工程后，电网布局日趋合理，大大缩短了配电供电半径和电网设备状况，提高了电能质量和供电可靠性，但是，随着我市工农业生产的发展及人民生活质量的提高，近几年用电负荷同样增长迅速，对供电可靠性的要求也在不断提高，使得电网建设相对与电力需求日显滞后，部分变电站出现不同程度的过负荷。
1、电力供应不足。
随着工农业生产发展及居民生活用电量的不断增加，市一直处于缺电限电情况下，2005年上级分配电力指标3.8万KW，而实际负荷已达到10.5万KW，最高潜在负荷达到11.7万KW，2005年全年限电2626路次，其中因主变过负荷限电815路次，拉闸限电频繁，给工农业生产造成了经济损失，制约了全市经济发展，也给人民生活带来极大不便。
2、设备陈旧、可靠性差，影响电网安全运行。
电网自60年代建电以来的承安铺35KV站到现在，经过了四个发展阶段，第二阶段110KV站投运于1979年，1984－1996年建设了35KV小型变电站五座，1998年开始的农村电网改造是电网建设的第四阶段。
由于电网设备运行时间较长，现存在一、二次设备陈旧老化、运行方式单一，安全可靠性差等影响电网安全运行的设备隐患，其中110KV站投运于1979年，主设备已运行27年，现除存在主变容量不足外，还存在110KV开关（SW6-110）超期服役，隔离刀闸锈蚀严重、操作困难，以及二次设备特别是原电磁型继电保护拒动、误动等重大安全隐患；80年代投运的小型简易35KV变电站普遍采用35KV单母线、10KV单母线刀闸分段，直流系统为硅整流电容储能的运行方式，也影响着电网安全运行。
3、变电设备容量不足、供电能力差。
随着我市工农业生产的发展和居民生活水平的提高，特别是农村配电网改造后，农村排灌用电设备新增用电负荷2.5万KW以上，使得部分变电站主变容量严重不足，其中邯邰、杜固、辛岸及110KV站主变过负荷严重，总体110KV和35KV变电站容载比偏低，供电能力薄弱。
4、现我市除110KV站和市区长寿、安家庄两座35KV变电站具备双电源点供电外，陶家庄、康兴110KV站和其它的十座35KV站输电线路均为单回线路供电，陶家庄、康兴站为单主变运行，满足N—1要求的变电站仅为30.7%，供电可靠性差。
5、配电线路老化严重。
电网自开始建电至今，除近几年电网改造投入了一定数量的资金用于农村生活用电外，大部分线路由于资金问题，至今尚无进行过改造，几十年的运行时间和超负荷运行，已使得部分线路老化严重，断线事故频发。
6、10KV配电线路供电能力严重不足。
过去是一个农业大县，乡镇企业欠发达，所以用电负荷中农排和农村生活用电是重要的组成部分，而过去的农业排灌由于水位较浅，取水比较容易，因而人力、畜力在农业排灌中还占主导，因而农业负荷基本上就是农村生活用电负荷，网架建设以此为依据，设计保守，现配电线路采用LJ-35、LGJ-35、LJ-25、LGJ-25导线的线路（含分支）95条，104KM，占全市供电线路的20％，且存在供电半径超过15KM的线路6条。
由于近几年高效农业和乡镇企业发展迅速，用电负荷成倍增长，实际用电负荷已达11万KW，所以部分线路的供电能力出现严重不足,需新建高压配电线路220KM左右。
7、农排配变容量不足。
现有农业排灌配变816台，容量57.76MVA，随着国家农业政策的改变，我市高效农业发展和沙河、木刀沟流域荒地开发，使得农排配电设施供电能力严重不足，另随着地下水位逐年下降，原使用柴油机浇地的排灌面积，也将改为电力排灌，加上农排负荷季节性较强，现有的配变容量在抗旱排灌季节已不能保证用电需要。
根据实地调查统计仅农业排灌一项就需新增配变容量75MVA。
8、无功补偿容量不足。
我市现有变电站集中并联补偿容量27000KVAR，10KV线路补偿容量3967KVAR，仅为主变容量的12.3%,在用电高峰季节力率严重偏低，导致线路无功输送增加、电能质量下降，线损增大。
9、二次设备落后，科技含量低，不能够保证电网安全可靠运行。
电网现有110KV站三座、35KV变电站12座，其中有110KV站一座、35KV站六座为继电保护采用的电磁型设备，且运行时间均已超过20年（110KV站26年），操作、控制电源采用硅整流电容储能方式（站为直流电池），保护拒动、误动事故时有发生，严重影响着电网安全运行。
10、通讯及自动化应用水平落后。
1998年以前电网的通讯方式主要采用电力载波和双工电台两种方式，2004年调度与各变电站间开通了光纤通讯，但由于受资金限制，仅开通了点对点通讯，未能实现自愈环网，在电网日益扩大、自动化程度要求越来越高时，通道建设将关系到主网的安全运行，另外电网的配网自动化尚未开始。
2．3负荷预测
根据市统计局提供的《国民经济统计提要》及“十一五”计划和2020年远景目标补充规划等资料，通过对供电区销售收入500万元以上工业企业调查，结合电网建设和实际供电情况，确定规划年电量及负荷。
2005年度站最高负荷56MW，最大负荷利用小时5000小时，2006年春季出现短暂过负荷，2005年城东工业园区引进的工业项目奥星药业、hb冷扎辊、富歌药业、五新铸造，在2006年相继投入生产，预计新增用电负荷12MW，根据近二年增长率及利用小时和供电区工农业生产发展规模预测各水平年电网负荷如下：
（单位：
MW万KWH）
水平年
2005年（实际）
2006年
2007年
2008年
2009年
2010年
最大负荷
55
58
65
72
60
65
年供电量
28900
30650
35500
39800
34500
39800
2.4工程建设必要性
站始建于1976年，于1979年7月投运，110kV、35kV室外布置，10kV室内布置。
现有110kV进线两回，分别有东田和常山220kV站供电，正常时东田站为主供电源，常山站热备用，110kV采用单母线双刀闸分段。
主变两台，容量2×31.5MVA。
35kV出线8回，带城东、城南、彭家庄35kV站，以及正定机场出线、新化公司出线两回、东方热电并网线两回，主供35kV变电站8座，主变13台、容量73.9MVA。
10kV采用单母线开关分段，10kV出线10回，带市区东部工农业生产及居民生活用电。
存在的问题有：
主变容量不足、设备老化、供电可靠性差（1＃主变为1977年出厂的无载调压主变、111开关为建站初期的少油开关）、二次设备超期服役、110kV结线方式单一、田新110kV线路老化、走廊不合理、常新110kV线路杆塔腐蚀严重等等。
站作为电网主要枢纽变电站，担负着市区、正定机场、新化公司和东方热电并网回路的供电任务，特别是我市工业园区经济增长的重要任务，连接着陶家庄和康兴110kV站，该站的可靠运行直接影响电网的安全运行，近期东方热电并网回路故障，将造成主变严重超负荷，直接危及设备安全，故急需进行增容、扩建改造。
3迁址新建方案的站址选择
3.1站址概况
站址方案:
位于市区内西北部。
站邻京新大街。
站址用地为非基本农田，地势平坦、开阔，地势平坦，交通便利。
拟建站址
110KV变电站交通位置图
上述站址方案110kV进线为东进。
3.2站址水文气象条件
3.2.1水文气象
本区属暖温带半干旱大陆性季风气候区，四季分明，昼暖夜凉，春季干旱少雨，秋季温和凉爽，阴雨较多；冬季寒冷干燥，雨雪稀少。
全市多年平均气温12.2℃。
极端最低气温-23.6℃（1966年2月23日）；极端最高气温41.6℃（1972年6月16日）。
多年平均降雨量468.6mm，年蒸发量1575.2mm。
雨量大部分集中在6-9月份，约占全年降雨量的81.8%。
年最大降雨量966.4mm（1963年），最小降雨量233.0mm（1965年）。
多年平均无霜期190天。
年最大冻土深度53cm。
以上资料除特殊注明外，其统计时间均为1955-2003年时间段。
30年一遇10m高10分钟平均最大风速为：
25.1m/s
50年一遇10m高10分钟平均最大风速为：
25.5m/s
冬季盛行风向为：
N、NW相应风向频率为：
8.2%
夏季盛行风向为：
S、SE相应风向频率为：
10.2%
最冷月平均最低气温的平均值：
-8.8℃
累年平均雷电日数：
26.3d
市年平均气温12.1℃，年平均降水量460mm，全年无霜期187天左右。
3.2.2河流水系及洪水
区内有大沙河及磁河（木刀沟）两条主要河流。
大沙河发源于山西省灵丘县，流经阜平、曲阳、行唐，经支流曲河及浩河汇入后穿越本区，向东汇入白洋淀。
沙河在境内全长27.7km，境内流域面积约211km2。
磁河（木刀沟）发源于灵寿县的西北部，境内长度约35km，境内流域面积约314km2。
上述两条河流均属于大清河水系。
其中沙河汇水面积最大，流量最大，河床及河漫滩宽度2-4km。
磁河（木刀沟）河床及河漫滩宽约350m。
两条河流自西北向东南贯穿全县。
近年来，由于河流上游兴修水库，拦河蓄水，致使上述两条河流成为常年处于干旱状态的季节性河流，甚至全年干枯。
市新建110kV变电站不在兴洪区内，据调查，场址处不存在内涝灾害。
3.2.3结论
a）50年一遇标准洪水不会对该基地构成威胁。
b）根据调查分析，本基地不存在常年内涝的问题。
3.3所址地质、矿产资源
3.3.1地质概况
据区域地质资料，市位于华北断拗带，冀中拗陷的西端部。
与其有关联的主要是hb凹陷。
拟建场地位于hb凹陷北部，紧邻保定凹陷。
拟建场址位于保定-hb断裂及无极北断裂。
现简介如下：
（1）保定-hb断裂
该断裂位于太行山山前断裂中段，全长160公里。
走向北东40°，倾向南东，倾角30°-60°。
该断裂是由一系列阶梯状分布的东倾正断层组成。
评估区位于该断裂东南5.5km处。
（2）无极北断裂
该断裂呈北西西向展布，倾向北，左旋走滑，长约30km。
断裂错断古生界至第三系，并延入上第三系地层中，上第三系底界面落差100m。
站址在该断裂东北侧，平面距离约2.0km。
3.3.2地震
资料表明，近场区（场址周围25km）没有发生过6级或6级以上地震，但发生过大于4.75级地震4次。
近场区的历史地震活动
编号
发震时刻
地理坐标
震级
烈度
地点
年
月
日
北纬
东经
1
1011
8
38.2°
114.6°
4.75
Ⅵ
hb正定
2
1528
5
37.9°
114.6°
5
Ⅵ
hb栾城
3
1772
3
1
38.3°
114.4°
5
Ⅵ
hb灵寿
4
1909
11
3
38.1°
114.4°
5.5
Ⅶ
hb获鹿
对本区最大的地震影响是1966年的邢台地震，地震影响烈度达Ⅵ。
1970年以来，近场区内没有发生ML>5.0级的地震，地震活动以中小地震为主。
发生过ML>4.0级地震2次，分别是1971年8月5日行唐4.3级地震和1971年12月27日的灵寿4.3级地震。
除此之外，还发生ML2.0-2.9级地震30次，ML3.0-3.9级地震2次。
本区抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，设计地震分组为第二组。
3.3.3区域地壳稳定性
场区位于新生代华北平原拗陷西缘冀中拗陷的hb凹陷中。
晋-获断裂为一第四纪活动断裂，对应有深断裂存在。
历史上中强地震活跃，现今小震时有发生；太行山山前断裂的一支保定-hb断裂活动至晚更新世。
场址在地球物理场方面位于近南北向的太行山重力梯度带和地壳厚度梯度带的东侧，但场区附近重、磁及地壳厚度等值线稀疏不构成异常区，无深部断裂显示。
从以上分析可认为本区区域地壳基本稳定。
3.3.4工程地质条件
拟选场址地处太行山东麓平原，位于太行山冲洪积扇中前部，总体地势西北高、东南低，向东南缓倾斜，地形坡度小于1‰。
地貌成因属于冲洪积类型。
地面标高在72m左右。
3.3.4.1场地地形地貌
拟选场址地处太行山东麓平原，位于太行山冲洪积扇中前部，地势西北高、东南低，向东南缓倾斜。
地貌成因属于冲洪积类型。
3.3.4.2地层简述及物理力学性质指标
根据收集到的工程地质资料，拟选场址第四系厚度550m左右。
0－20.0m深度内地层结构简述如下
场地地层结构表
地层编号
岩性名称
岩性描述
层厚
（m）
承载力特征值
fak（kPa）
（1）耕植土
主要由粉细砂、砂质粘性土组成，含植物根系。
松散，稍湿。
0.4
（2）粉细砂
黄褐色、褐黄色或灰黄色。
稍湿，松散。
石英长石质。
夹粉质粘土、粉土及中粗砂薄层。
2.9～6.4
125
（2）1粉土
黄褐-褐黄色，土质均匀，含少量云母片，夹粉质粘土薄层。
中密，稍湿。
0.3～3.2
150
（3）中粗砂
褐黄～灰白色，长石石英质，卵石含量10-20%，局部30%，卵石直径约2cm。
中密，稍湿。
2.1～5.1
180
（4）粉质粘土
黄褐色，含砂砾，中部夹粉土层，可塑-硬塑状态。
0.6～4.2
170
（5）中粗砂
褐黄色，长石石英质，含卵砾石，中密。
1.0～7.4
200
各层土物理力学指标详见下表：
地层编号
地层名称
含水量（%）
天然密度（g/cm3）
重力密度
（N/cm3）
孔隙比
塑性指数
压缩系数（Mpa-1）
压缩模量（MPa）
①层
粉土
20.7
1.81
18.1
0.817
7.8
升级会员 