鸭河口电厂260MW机组工程接入系统设计.docx
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鸭河口电厂260MW机组工程接入系统设计
41-X4171K-A0100
鹤壁鹤淇电厂2X600MW级
机组送出工程
可行性研究报告
河南省电力勘测设计院
设计证书甲级160001-sj
勘察证书甲级160001-kj
二○○六年五月郑州
院长：
主管总工：
韩为民邢志伟
项目经理：
刘树林戴敏
主任工程师：
王予平张天光杜林秦志英
耿建风宋俊山
组长：
宋炳臣王国庆敖清诚毛玉宾
刘湘莅张爱民张海宁周春晓
王鹏郭钦生李国田
校核：
田俊强梁文华李良孙洪波
编制：
胡选郭杰李其生孙萌
常吉叶郭萍张健陈萍
罗力勤张炎
参加人员:
吴克伟李益
卷册总目录
1总论X4171K-A01
2电力系统X4171K-A02
3鸭河电厂～白河变500kV线路径选择及工程设想X4171K-A03
4500kV白河变电站扩建X4171K-A04
5投资估算X4171K-A05
5.1鸭河电厂～白河变500kV线路投资估算书
5.2500kV白河变扩建投资估算书
5.3光缆通信设备投资估算书
5.4OPGW缆路部分投资估算书
6协议及附件
7附图
目录
1总述
1.1设计依据
1.2设计范围
1.3工程概况
1.4工程投资及单位造价
2电力系统
2.1电力系统现状
2.2负荷预测
2.3电源装机及电力平衡
2.4建设的必要性及出线走廊论证
2.5结论及建议
3鸭河电厂～白河变500kV线路路径选择及工程设想
3.1简述
3.2线路路径方案
3.3气象条件
3.4导线和地线
3.5沿线污秽情况
3.6对临近通讯线路的影响和保护
3.7铁塔和基础
3.8环境保护
4500kV白河变扩建
4.1总的部分
4.2电气部分
4.3系统继电保护
4.4调度自动化土建部分
4.5通信
4.6土建部分
4.6.1总平面布置.
4.6.2结构
4.6.3给排水
4.7白河变主要设备材料清册
5投资估算
5.1鸭河电厂～白河变500kV线路投资估算书
5.2500kV白河变扩建投资估算书
5.3光缆通信设备投资估算书
5.4OPGW缆路部分投资估算书
6附件及协议
6.1南阳天益发电有限公司设计委托书
6.2华中电网有限公司华中电网计[2006]55号《关于印发鸭河口电厂2×60MW机组工程接入系统设计评审意见的通知》。
6.3华中电网有限公司华中电网计[2006]256号《关于印发鸭河口电厂2×60MW机组工程接入系统设计（二次部分）评审意见的通知》。
6.4路径协议
7附图
附图012005年河南省500KV电网接线图
附图022010年河南省500KV电网接线图
附图03路径方案图
附图04铁塔型式简图
附图05基础型式简图
附图06白河500kV变电气主接线图
附图07白河500kV变电气电气总平面布置图
附图08白河所区总平面布置图
附图09南阳天益电厂送出通道组织图
1．总述
1.1设计依据
1.1.1南阳天益发电有限公司设计委托书。
1.1.2华中电网有限公司华中电网计[2006]55号《关于印发鸭河口电厂2×60MW机组工程接入系统设计评审意见的通知》。
1.1.3华中电网有限公司华中电网计[2006]23号《关于印发鸭河口电厂2×60MW机组工程接入系统设计（二次部分）评审意见的通知》。
1.2设计范围
鸭河电厂（二期）送出500KV输变电工程可行性研究设计工作：
鸭河电厂—白河变双回500KV线路工程。
鸭河电厂及白河变间隔扩建
OPGW光缆设计。
投资估算书编制。
1.3工程概况
1.3.1鸭河电厂—白河变双回500KV线路工程
鸭河电厂—白河变双回500千伏线路工程起於鸭河电厂500千伏室外配电装置，终於白河500千伏变电所。
线路长度:
28.8公里
回路数：
双回路
额定电压：
500千伏
导线截面：
4×LGJ--400/35
地形条件：
丘陵:
20.0公里（70%）
平原:
8.80公里（30%）
1.3.2500kV白河变电站扩建
配合南阳天益电厂500kV送出工程的建设，在白河变扩建2回500kV至南阳天益电厂的出线；35kV本期新增1组60Mvar6并联电抗器组。
南阳500kV白河变于2001年10月投运。
已上主变1×750MVA，电压等级500/220/35kV；500kV出线规划8回，主接线采用一个半断路器接线，500kV配电装置为断路器3列式，户外悬吊式管形母线分相中型布置，东西方向出线。
；220kV出线规划12回，向南出线。
35kV目前装设35kV并联电抗器3×45Mvar，并联电容器1×40Mvar。
1.4主要技术经济指标及投资估算
线路主要技术经济指标及投资估算见于表1.4.1。
表1.4.1主要技术经济指标
序号
项目
单位
数量
每公里指标
1
线路长度
公里
28.8
2
杆塔数量
基
68
2.36
3
导线
LGJ-400/35
吨
932.54
32.38
4
地线
jLB4-120
吨
16.42
0.57
5
地线
吨
6
绝缘子
导线用
片
7517
261
7
绝缘子
地线用
片
8
铁塔钢材
吨
1977.12
68.65
9
基础钢材
吨
194.69
6.76
10
挂线金具
吨
45.08
1.57
11
间隔棒
套
2913
101
12
防震设备
个
742
26
13
接地钢材
吨
6.9
0.24
14
混凝土
立方米
7053.6
110.53
15
土石方
立方米
37838
1314
16
线路本体造价
万元
5145.08
178．65
17
线路静态总投资
万元
6695.19
232．47
18
线路动态总投资
万元
6880.84
238．92
2电力系统
2.1电力系统概况
2.1.1河南电网现况
河南省南北纵跨530km，东西横亘580km，面积16.7万平方公里，2005年末人口约9768万人，全省生产总值达到10535亿元。
河南电网位于华中电网的北部，是华中电网的重要组成部分和火电基地。
河南电网已初步建成为西北、华北、华中三大区域电网联网的枢纽。
目前，河南电网通过3回500kV线路与华中主网相连，通过1回500kV线路同华北电网相连，通过灵宝直流背靠背换流站同西北电网相连。
截至2005年底，河南省6MW及以上电厂总装机容量为28202MW，年发电量1375.9×108kWh，其中统调装机21695MW，年发电量1046.9×108kWh。
2005年河南省全社会用电量1352.7×108kWh、省网用电量989.9×108kWh，较2004年分别增长13.6%、13.03％；全社会最大负荷22500MW、统调最大负荷17660MW，较2004年分别增长21.0%、19.3%。
目前河南500kV电网正逐步过渡为主干网架，至2005年底，河南省拥有500kV变电站、开关站9座，500kV主变容量7500MVA（10×750MVA），500kV线路2059km。
2.1.2南阳供电区现况
南阳供电区位于河南省西南部，南阳供电区供电范围包括市辖的11个县（市）及2个区：
南召、方城、西峡、镇平、内乡、淅川、社旗、唐河、新野、桐柏、邓州市以及宛城区、卧龙区。
至2005年底，南阳供电区6MW及以上电厂装机总容量1161.8MW，其中统调电厂装机1070MW，分别是：
鸭河口电厂2×350MW、蒲山电厂2×125MW、回龙抽水蓄能电站2×60MW；地方电厂装机91.8MW。
2005年，南阳供电区全口径供电量为82.8×108kWh，全口径最高供电负荷为1570MW，较2004年同比增长12.8%、8.3%，全年最高网供负荷为1350MW。
2005年底，南阳供电区有500kV变电所1座：
白河变（1×750MVA）；220kV变电所9座，变电总容量2040MVA。
2005年底，南阳供电区通过500kV白河变以单回500kV线路与姚孟电厂、单回500kV线路与郑州变、双回500kV线路与湖北襄樊变相联络；通过4回线路与省内220kV电网相连，分别是：
鹿鸣变～姚孟电厂（LGJ-2×185）线路、宛北变～计山变（LGJ-300）线路、青台变～舞阳变（LGJ-300）线路及白河变～天中变（LGJ-2×185）线路。
2005年底，南阳供电区通过2回220kV线路（I、II丹邓线）、4回110kV线路与湖北丹江口水电站相连。
2.1.3白河变500kV出线规划
白河变站内500kV出线规模共8回，已有出线4回，备用4回，目前4回出线分别为：
至郑州变1回、至姚孟电厂1回、至湖北樊城（襄樊）变2回。
白河变500kV出线规划：
（1）2007年建设至南阳西出线1回。
（2）2008年建设至鸭河口电厂出线2回。
（3）2010年建设至南阳西第二回500kV出线。
（4）“十二五”初期，至平顶山变新建500kV线路1回（至平顶山方向第3回线路）。
（5）根据华中电网规划，“十二五”期间，若南阳特高压开关站扩建主变，则南阳特高压500kV侧将以2回线接入白河变。
2.2本工程建设必要性
南阳鸭河口电厂二期扩建（天益电厂）工程已得到国家核准，计划于2008年上半年投运，根据华中电网有限公司“华中电网计[2005]55号文”，鸭河口电厂二期工程2×600MW机组接入系统方案为：
本期两台机组分别以发电机－变压器－线路组单元方式接入白河变500kV母线，在白河变扩建两个500kV出线间隔，为适应鸭河口电厂三期建设的需要，鸭河口电厂二期工程至白河变500kV线路采用LGJ-4×400导线，同时电厂厂内应预留扩建500kV配电装置的余地。
为保证鸭河口电厂二期扩建2×600MW机组电力的及时、安全、可靠送出，需配套建设鸭河口电厂至南阳白河变500kV输变电工程。
2.3本工程建设规模
2.3.1500kV线路
本工程建设鸭河口电厂至南阳白河变500kV线路两回，单回长度约30km，导线截面选为LGJ-4×400。
2.3.2白河变扩建
白河变本期扩建至鸭河口电厂500kV出线间隔2个。
为补偿鸭河口电厂至白河变本期两回500kV线路（共约60km）的充电功率，白河变本期扩建1组60Mvar低压电抗器。
3鸭河电厂～白河变500kV线路路径选择及工程设想
3.1两端变电站进出线情况
3.1.1鸭河电厂位置及出线
鸭河电厂位于南阳市方城县和南召县交界处，属方城县境内。
电厂西侧距鸭河水库约0.8公里，东侧距焦枝铁路约1公里、距方城县城约20公里。
鸭河电厂本期500kV线路出线两回至白河变。
500kV配电装置位于电厂东北角，向东出线，相序面向变电站，从左向右为A、B、C，。
进出线示意图如下：
3.1.2白河变位置及出线
白河500kV变电站位于南阳市东北方向，在南阳市红泥湾乡彦张村南约500米处，距南阳市中心约20公里。
白河变500kV出线规划为10回，其中5回向西出线，自南向北数分别为：
郑州一回；南阳西两回；鸭河电厂两回。
现状自南向北数第一间隔为设备，第二间隔向郑州方向出线,第三、四个为向南阳西方向出线,第五间隔和将要扩建的第六间隔向鸭河电厂方向出线。
进出线示意图如下：
3.2线路路径方案
鸭河电厂～白河变500kV线路起于南阳天益发电有限公司鸭河口电厂500kV室外配电装置，止于南阳市白河500kV变电站。
本期两回500kV线路同期建设，由于沿线村庄发展较快，土地资源日渐贫乏，根据现场走廊情况，为节约走廊宽度，减少房屋拆迁，本设计推荐采用双回路。
鸭河电厂～白河变500kV线路穿越南阳及方城两县、市，当地经济主要靠农业，工业相对不发达，沿线地形主要为丘陵及平原，自北（鸭河电厂侧）向南（白河变侧）海拔逐渐降低，高程在210米-130米之间，地势相对开阔，两端树木较多，影响路经的主要因素是密集的村庄、南水北调大渠、部队军用光缆及已建的鸭河—宛北、鸭河—青台、鸭河—姚孟等220kV线路走廊，综合考察上述因素，共规划了两个方案：
西方案和东方案。
两方案分别论述如下：
3.2.1西方案
线路从鸭河电厂出线后向东，在谭庄南跨过焦枝铁路，然后线路右转，先后跨过鸭河电厂—云阳—姚孟220kV线路和鸭青220kV线路，经吴庄南至陈庄南右转向南走线，在花红寨西南跨过一条110kV线路，从小包庄和下佟庄之间穿过，在二道河东再次跨过鸭青220kV线路，走在鸭青220kV线路东侧，至博望乡西申桥村东。
线路在申桥村东平行鸭青220kV线路张寨南左转，在田庄跨过徐平南高速公路，在前荒西侧跨过南水北调，经彦张村南跨过白郑500kV线路，从西侧进入白河变，线路全长28。
8公里。
本段线路在选线时主要比较了跨越鸭青线和不跨越鸭青线两个方案，如果线路不跨越鸭青线，路径长度将增加1.9公里、转角增加3个，经技术经济比较，推荐采用跨越鸭青线的方案，另外选线时避开了迅速发展的村庄，减少拆迁量，保证线路对一二级通信交叉角要求。
本段交通便利，县乡、乡镇道路纵横交错，路况良好。
西方案全长28.8公里，曲折系数1.06，转角9次；沿线地形：
平地占30%,丘陵占70%，地势开阔，交通便利；跨越500kV线路1次，,220kV线路4次,110kV线路4次,35kV线路约6次,10kV及以下线路约50次,省道1次,高速公路1次，电气化铁路1次，普通公路约10次,小河流约8次，南水北调1次。
西方案路径详见路径方案图。
3.2.2东方案
线路自鸭河电厂出线后向东走线，跨过焦枝铁路和鸭河—云阳—姚孟220kV线路后右转向东南方向走线，经吴楼北、广店乡北至常老庄南右转向东南走线，沿吕庄西南、张庄东至王岗东右转向南，经小周庄东、冯庄东至博望乡贺楼村西北，然后线路右转跨过徐平南公路向西南走线，在张洼村南左转向东先后跨过南水北调和白郑线右转，经彦张村东进入白河变。
本段线路选线时主要考虑减少交叉跨越，避开博望乡周围迅速发展的村庄，减少拆迁量，保证线路对一二级通信交叉角要求。
本段交通比较便利，县乡、乡镇道路纵横交错，路况较好。
东方案全长32.3公里，曲折系数119，转角13次；地形平地占30%,丘陵占70%，地势开阔，交通便利；跨越500kV线路1次，,220kV线路2次,110kV线路4次,35kV线路约7次,10kV及以下线路约55次,省道1次,高速公路1次，电气化铁路1次，普通公路约10次,小河流约8次，南水北调1次。
东方案路径详见路径方案图。
3.2.3路径方案比较表及推荐意见
3.2.3.1路径方案比较表
表2.5.1-1鸭河电厂至白河变路径方案技术经济比较表
项目
西方案（第一方案）
东方案（第二方案）
数量
可比价差
（万元）
可比价差
（万元）
线路总长（km）
28.8
0
32.3
+1050
曲折系数
1.06
1.19
地形
分类
丘陵（所占比例）
70%
70%
平原（所占比例）
30%
30%
转角个数
9
13
交通条件
好
较好
交叉
跨越
铁路
1
1
等级公路
2
2
500kV电力线
1
1
220kV电力线
4
0
2
-20
110kV电力线
4
4
养猪场
1
1
房屋拆迁（平方米）
4500
0
5000
+17.5
可比价差（万元）
0
+1047.5
注：
①双回路500kV线路造价按300万元/公里计算
②房屋拆迁案350元/m2计算
3.2.3.2路径方案推荐意见
从两方案的说明及上表可知，以上两方案都可行。
（1）西方案路径较东方案短3.5公里；
（2）西方案民房拆迁量比东方案少；
（3）西方案比东方案多跨越两次220kV线路；
（4）西方案交通条件比东方案稍好。
综合以上意见，我院推荐西方案。
3.2.4推荐方案说明
3.2.4.1推荐方案线路说明
鸭河电厂—白河变500kV线路途径方城县和南阳市，线路全长28.8公里，曲折系数1.06，转角9次。
3.2.4.2地形、地貌及地震烈度
线路所经地区，地形总的趋势为北高南低,三方案自鸭河电厂至博望镇以西从地貌上以陇岗与洼地交互地段；博望镇以东到南阳西500kV变电所以冲洪积平原为主。
在南阳盆地冲洪积平原地带，沿线分布有较多沟渠
线地层分布受地貌单元控制，南部地层以冲洪积成因的粉质粘土和粘土为主，北部靠近鸭河电厂附近为基岩区，岩性为花岗片麻岩，表层分布有厚度变化较大的粉质粘土。
线路经过地方避开了煤田、矿藏，无滑坡、熔岩和不良地质地带。
线路经过地带地震基本烈度为Ⅵ度。
3.2.4.3交通情况
路径沿线交通情况较好，主要有许南公路、徐平南高速、焦枝铁路等，县乡、乡镇道路纵横交错，路况良好。
3.2.4.4沿线水文情况
线路通过路段为伏牛山南麓的浅山丘陵向平原地区过度地带。
鸭河电厂至博望段路径为丘陵岗地，地面起伏较大，变化明显，其间河流发育，冲沟较多；博望至许南高速公路段走径为岗地向平原过度地带，岗坡逐渐变缓；许南高速公路至白河变电所段路径为平原地区。
沿线主要跨越河流为白条河、小青河，属鸭河口水库坝下白河支流。
3.2.4.5林场情况
经过现场实地调查和收资，沿线无大型林场，但线路靠近两端地带即鸭河电厂出线附近和白河变出线附近树木较多（多为杨树）。
3.2.4.6主要跨越情况
全线跨越500kV线路1次，,220kV线路4次,110kV线路4次,35kV线路约6次,10kV及以下线路约50次,省道1次,高速公路1次，电气化铁路1次，普通公路约10次,小河流约8次，南水北调1次。
3.2.4.7拆迁情况
线路经过地带，对小李庄、杭老庄、小包庄、林岗、张寨、田庄等村庄附近，跨越的零星建筑按拆迁处理，拆迁量约4500m2。
3.2.4.8沿线各主要单位的协议情况
我院对鸭河电厂-白河变沿线有关主要单位进行了收资及协议工作，这些单位主要是南阳市规划局、南阳市水利局、南阳市军分区、南阳市无线电管理委员会、南阳市公路局、南阳市文物管理局、南阳市国土资源局、南阳市林业局、方城县建设局、方城县文物管理局、方城县水利局、方城县公路局、方城县无委会、方城县武装部、方城县林业局等单位，现阶段需要出具协议文的单位均已出具同意路径方案的协议文件。
各单位协议文件详见附件。
3.3气象条件
经沿线调查，本工程线路所经地区不存在微气象区，针对以上情况，初步拟定本工程的气象条件为：
最大风速取27m/s（10m高）；设计覆冰厚度取10mm；年雷暴日数为40雷暴日/年。
气象条件组合如下表所示：
表3-1气象条件一览表
代表情况
温度（摄氏度）
风速
（m/s）
冰厚
（mm）
备注
最高气温
40
0
0
最低气温
-20
0
0
平均气温
15
0
0
最大风
-5
27
0
覆冰
-5
10
10
密度0.9g/cm3
安装情况
-10
10
0
大气过电压
15
10
0
操作过电压
15
15
0
年雷电日数
40
注:
风速的基准高度为离地面10m。
3.4导线和地线
3.4.1导线选择
3.4.1.1鹤淇电厂—淇县变220kv线路；鹤淇电厂—灵山变220kv线路；鹤淇电厂—衡山变220kv线路.
根据系统规划，以上三段线路工程导线为”2×LGJ-630”截面。
目前执行的GB1179-83国家标准中标称截面为630mm2的钢芯铝绞线共有3种，83标准颁布以来，在一般地区的220kV及以上的高压线路中大多使用630/45和630/55标称截面的导线，两种导线在运行中反映很好，且与之配套的金具也以标准化，质量比较稳定。
本工程线路经过地带大部分为平地，部分为丘陵和山地，海拔高度在120-500米左右，相对高差不大，一般地段平均档距410米，最大档距不超过800米，且不会出现连续大档距的情况，设计和运行条件都不恶劣，630/45和630/55标称截面的导线都能满足要求，而不需选用更大钢芯的导线或其他特种导线。
两者的技术经济指标比较见表3.4-1，由此表可以看出，两者无论从电气性能还是从机械性能看都能满足本工程要求，且技术性能相当，但经综合比较，并结合以前工程的设计经验，前者经济性更好，故推荐采用LGJ-630/45型钢芯铝绞线。
表3.4-1导线技术经济比较表
导线型号
LGJ-630/45
LGJ-630/55
导线结构根×直径（mm）铝/钢
45×4.20/7×2.80
48×4.12/7×3.20
截面积（mm2）
铝/钢
623.45/43.10
639.92/56.30
总截面
666.55
696.22
铝钢截面比
14.46
11.34
直径（mm）
33.60
34.32
单位重量（kg/km）
2060
2209
综合拉断力（N）
148700
164400
设计安全系数
2.5
2.5
最大使用张力（N）
59480
65760
（平均运行张力/破坏张力）×100％
25
25
20℃时直流电阻（Ω/km）
0.04633
0.04514
弹性系数（N/mm²）
63000
65000
线膨胀系数（1/℃）
20.9X10-6
20.5X10-6
3.4.1.2衡山变—淇县变衡山侧与汤阴—岳村跳通段；灵山变—汤阴Ⅰ回与汤阴—岳村跳通段
根据系统规划，以上两段线路工程导线为”2×LGJ-185”截面
表3.4-2导线技术经济表
导线型号
LGJ-185/30
导线结构根×直径（mm）铝/钢
26×2.98/7×2.32
截面积（mm2）
铝/钢
181.34/29.59
总截面
210.93
铝钢截面比
6.13
直径（mm）
18.88
单位重量（kg/km）
732.6
综合拉断力（N）
64320
设计安全系数
2.5
最大使用张力（N）
25728
（平均运行张力/破坏张力）×100％
25
20℃时直流电阻（Ω/km）
0.1592
弹性系数（N/mm²）
76000
线膨胀系数（1/℃）
18.9X10-6
3.4.2地线选择
按设计规程中对地线安全系数、防雷、热稳定、弧垂以及与沿线通讯线路的干扰等方面的要求，结合本工程地形、气象条件、通讯线的分布情况等条件以及系统通讯需要,地线两根均采用24芯OPGW良导体地线.
3.5沿线污秽情况
本工程沿线主要为农业区，工业不发达，从河南省电力工业局2002年版的“河南电力系统污秽分布图”
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