10kv架空线路改造工程可行性研究报告doc.docx
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10kv架空线路改造工程可行性研究报告doc
XX城区10kV架空线路改造工程可行性研究报告
项目单位：
XX电业局
批准：
审核：
校核：
编制：
1．工程概述
XX城区10kV架空线路改造工程可行性研究，是XX市电网“十二五”期间重点技术改造项目，该项目实施后，可以优化XX城区10kV配电网结构，提高供电能力，提升配电网运行的安全性和可靠性。
该项目已列入XX电业局“十二五”电网技术改造规划中，是XX电业局技改规划的一部分，列入了2012年改造计划，并委托工程可行性研究设计。
长春美华电力设计有限公司承担该项目的可行性研究设计，经对现状分析，提出了可行的改造方案，完成了该工程可行性研究报告，为工程下一步设计工作，提供基础依据。
XX城区按地域分为红山、松山、元宝山三个区，概况如下：
１）红山区是XX市的中心城区，是全市的工业中心、商贸中心和文化教育中心。
全区总面积506平方公里，其中城市规划面积202平方公里，建成面积29平方公里，有蒙、汉、回、满、朝鲜等22个民族，总人口约40万人。
２）松山区地处内蒙古自治区东部、XX市南部，总面积5955平方公里，东西总长152.5公里，南北纵深77公里，总人口53.1万，其中农业人口47.2万，辖10镇23乡260个行政村，总耕地面积217万亩，人均耕地4.6亩。
松山区地域优越，人力资源非常丰富，具有巨大的开发潜力。
３）元宝山区是位于塞外名城XX市东南部的一颗璀璨明珠，成立于1983年，全区总面积887.14平方公里，总人口29.1万人，其中非农业人口17.5万人。
1.1编制依据
XX电业局设计委托书。
《XX市城市总体规划》（2002～2020）。
《XX中心城区66kV电网“十二五”规划》（2009.12）。
设计依据的规程﹑规范：
《城市电力规划规范》GB50293-1999。
《电力工程电缆设计规范》GB50217－2007。
《国家建设标准设计图集》04DX101-1。
《城市电力网规划设计导则》Q/GDW156-2006。
《城市中低压配电网改造技术导则》DL/T599-2005。
《架空绝缘配电线路设计技术规程》DL/T601-1996。
《城市电力电缆线路设计技术规定》DL5221-2005。
《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2006。
国家电网公司输变电工程可行性研究内容深度规定
1.2工程现状
本工程对城区8回10kV线路进行改造，以满足城区负荷发展需要，增加供电可靠性与供电能力。
进行改造的10kV线路分别为：
66kV英金河变出线的红庙线；66kV锡伯河变出线的西屯线、光明线；66kV东郊变出线的市政线、三街线；66kV南郊变出线的铁南线；66kV元宝山二次变与66kV兴隆变的联络线。
改造后，7回10kV线路导线型号均采用JKLYJ-240，电缆型号采用YJLV22-8.7/15240×3（双根并接）。
1.3项目预期目标、依据及经济技术原则
XX城区10kV架空线路改造工程，实现后将使XX城区10kV配电网得以强化，实现地区10kV配电网坚强结构。
改造执行的主要依据原则，符合当前电网发展形势。
主要经济技术原则：
1）规划目标
全部线路满足“N-1”供电准则要求。
线路绝缘化率达到100%，电缆率达到60%。
实现自动化线路31条，自动化线路达到60%。
2）规划基本思路
通过电源点建设增加10kV系统供电能力，完善网架结构。
通过增加新的线路转移原有线路负荷，提高线路负载能力。
进行线路的绝缘化、电缆化改造。
积极发展自动化线路，完善线路运行监测手段，提高运行管理水平。
3）规划技术原则
配电网的规划设计，应与城市总体规划相协调；
10kV配电网应依据66kV变电所的位置和负荷分布分成若干相对独立的分区，分区应有大致明确的供电范围，一般不交错重叠。
网架结构要坚持拉手环网、多级分段、多点联络、开环运行的“井字”网架结构建设原则。
新建架空线路主干导线为JKLYJ-240绝缘导线；电缆线路主干为YJLV22-3*240交联聚乙烯钢铠护套三芯铝电缆（双条并列），联网回路导线或电缆与主干线路相同；支线架空导线或电缆截面的选用应满足载流量及热稳定的要求，并考虑远期发展，一般支线架空线路选择JKLYJ-120及以上规格绝缘导线，支线电缆线路选择YJLV22-3*150或YJV22-3*120及以上交联聚乙烯钢铠护套三芯电缆。
在满足供电能力和电压质量的前提下，10kV配电线路的正常供电半径，城区不超过3km，市郊不宜超过5km。
电缆线路每200～300m设一个分线箱或环网柜。
沿街区建设的10kV线路，每一路段有一级分段开关，重要路段或用户较多的路段增加分段开关的数量，整条线路主干一般分3～4段。
原有10kV线路在负荷增加不能满足“N-1”需要时，增加新的电源线路将原有线路分段运行或通过改变运行方式转移负荷的方法来满足导线安全载流及“N-1”可靠性要求。
新建线路在设计或设备选型时能满足实现自动化线路的要求。
10kV配电网以城市道路为依托，主干道和次干道、商业区、居民小区均有电缆通道。
为充分利用日益紧张的市区电力线路通道，架空线路考虑同杆多回路架设。
1.4可研范围和规模
按照XX城区配网规划结合当地经济发展和城区改造进度安排本期10千伏线路改造工程，需改造的10kV线路现状详见下表。
需要改10kV线路现状表单位：
MW
10kV线路名称
变电站名称
导线型号
负荷电流
红庙线
英金河变
LGJ-150
300A
西屯线
锡伯河变
JKLYJ-185
205A
光明线
锡伯河变
JKLYJ-185
225A
市政线
东郊变
JKLYJ-185;YJV-3*185
257A
三街线
英金河变
JKLYJ-185;YJV-3*185
221A
铁南线
南郊二次变
LGJ-70
204A
联络线
元宝山二次变
LGJ-120
1.5主要技术经济指标
工程概况及主要技术经济指标表
工程名称
XX城区10kV架空线路改造工程可行性研究
建设性质
改造
配变容量
MVA
10kV线路
公里
总投资
动态投资12882962元，
静态投资12577578元
单位造价（元/kVA）
2．项目必要性
1）10kV红庙线全长14.8公里，线路安装配电变压器84台，容量17.5MVA，负荷率最大为88%，现导线型号主干为JKLYJ-185,部分电缆线路为YJV-3*185,分支为LGJ-50-120，线路末端未实现拉手供电，供电可靠性较低。
随着当地经济发展，供电负荷也随之增长，现有导线截面及供电半径无法适应负荷发展需求。
2）10kV西屯线、光明线。
光明线主要为松山城区供电，目前线路红山区段还带部分负荷。
该线路目前负荷率在70%以上，无法满足N-1要求，为减轻光明线负荷率，将红山区段负荷转移给临近的西屯线，具体为在原光明线主干4—24号杆之间同杆新增一回绝缘架空线（形成同杆双回线）作为新的光明线主干，将原光明线24号杆以前的负荷转移给西屯线。
3）10kV铁南线。
该线路全长11公里，导线型号为LGJ-70。
线路大部分为10-12米水泥杆，线路走廊树木较多，经常发生倒杆、短线和短路故障，急需进行改造。
4）10kV联络线。
该线路为元宝山二次变和兴隆二次变之间联络线路。
兴隆二次变为单台主变、10MVA，10千伏大部分为煤矿专线，该变电所一旦停电只有联络线可以为其提供电源。
联络线全长15公里，导线型号为LGJ-70,线路大部分穿越山区和丘陵，线路截面小，可靠性差，需要进行改造。
5）10kV市政线。
2011年红山区新建一街变将建设投运，为缓解市政线负荷率过大压力，将市政线在火花路破口，新建电缆线路1.5公里，在火花路东侧建设电缆隧道1.5公里。
将市政西线接入一街变，提高市政线供电可靠性和互带能力。
6）10kV三街线。
2011年红山区新建一街变将建设投运，为缓解市政线负荷率过大压力，将三街线在火花路破口，新建电缆线路2公里，经火花路电缆隧道敷设，将三街线分为东、西线提高线路供电可靠性和互带能力。
针对上述问题，对XX新城区桥北组团新增及改造10千伏配电线路是十分必要的。
2.1安全性分析
通过XX城区10kV架空线路改造工程可行性研究工程，可以有效地改善城区10kV电网架空线运行环境，也从根本上解决城区10kV电网架空线存在问题，在很大程度上提高了10kV电网供电的可靠性，为XX市总体发展建设提供前提条件，确保用电负荷增长需求，因此“十二五”初期，提出对XX市城区10千伏架空配电线路进行生产改造是可行的，是电网可靠运行、保证地区负荷发展供电的要求。
2.2效能与成本分析
XX城区10kV架空线路改造工程实施后，使XX市配电网供电的基础设施上了一个新的台阶，是保证XX市经济发展的重要环节，是XX市10千伏配电网“十二五”规划得以落实的关键项目之一，也是XX市城市电网不断发展壮大的标志之一，可满足“十二五”期间任何负荷增长的供电需要，并且适应XX市城市电网发展模式，可以有效地改善城区电网供电环境，本期工程的投入将获得经济和社会效益。
2.3政策适应性分析
XX市城市中心区，是XX市城市总体规划的重点，总体规划已获国家批准，目前正按步骤加紧建设，本工程是保证XX市总体规划建设的前提，与XX市政府的发展设想完全吻合，与现行政策是相适应的。
2.4结论
2.4.1根据XX市电网的发展，为提高电网供电安全可靠性，增加供电能力，缓解供电紧张局面，保证用电负荷增长需求，提高设备的健康水平，降低网络损耗，提高经济效益，改善XX市配电网的供电环境，“十二五”期间完成XX城区10kV架空线路改造工程是十分必要的。
2.4.2XX城区10kV架空线路改造工程，也是XX市城市10千伏配电网发展的要求，是全区经济发展的基础，是提高电业部门服务质量的重要标志。
动态投资12882962万元，静态投资12577578万元
3．项目技术方案
3.1项目可选技术方案
本工程主要技术方案是对XX市城区engqu总体规划的重要组成部分10kV电网进行强化建设，解决10kV架空线路存在的问题，彻底解决10kV电网供电能力不足和可靠性低的问题。
3.2技术方案比选
本工程对XX市城区10kV电网强化建设，建设方案和步骤完全按规划实施，而规划方案已经主管部门审定。
3.2.1安全方面比较
XX城区10kV架空线路改造工程，是根据国家电网公司“十二五”技改规划确定的电网建设方案进行的，是XX市配电网建设的重要组成部分，建设方向已确定，不存在方案比选问题。
3.2.2效能方面比较
XX城区10kV架空线路改造工程技术方案，有效提升城市中心区供电能力，适应城市电网发展原则，符合XX市城网建设模式，在利用率和节能等方面必将发挥更大效益。
3.2.3设备全寿命周期成本比较
XX城区10kV架空线路改造改造工程，对拟定项目技术改造方案一次性投资，方案是唯一的，各项材料设备应选择免维护、可靠性高的产品，以增加设备运行寿命，减少设备故障带来的停电损失和年设备运行维护成本，创最大经济效益。
3.3技术方案选择
本工程主要对XX市中心区内的10千伏架空线路进行彻底改造。
3.4技术方案详细内容
3.4.1改造方案
本工程为XX城区10kV配网线路改造工程，共涉及7条线路：
线路改造概况详见下表。
线路改造概况一览表
序号
线路名称
亘长（km）
导线型号
1
红庙线
架空：
7
JKLYJ-240
电缆：
2
YJLV22-3×240×2
2
光明线、西屯线
架空：
1
JKLYJ-240
电缆：
1.8
YJLV22-3×240×2
3
市政线
隧道1.5
电缆：
1.5
YJLV22-3×240×2
4
三街线
架空：
0
JKLYJ-240
电缆：
2
YJLV22-3×240×2
5
联络线
架空：
15
JKLYJ-240
电缆：
0
YJLV22-3×240×2
6
铁南线
架空：
11
JKLYJ-240
电缆：
0
YJLV22-3×240×2
3.4.2线路路径
3.4.2.110kV红庙线：
在东郊变新增出口（红庙南线），在原红庙线金属支240绝缘架空线末端新建240绝缘架空线路沿庆鑫燃气站和钢铁厂南墙至钢铁厂东墙转北至钢铁厂北墙沿二毛铁路专线至看守所西胡同与红庙线看守所分支连接，新建JKLYJ-240绝缘架空线路2.5km。
YJLV22-3*240*2铝芯电缆（双条并列）线路0.5km。
原有架空线路0.8km，电缆线路0.3km。
转移红庙线干10开关以后的负荷。
红庙线路经见图。
红庙线路经图
3.4.2.210kV光明、西屯线：
在原光明线主干4—24号杆之间同杆新增一回绝缘架空线（形成同杆双回线）作为新的光明线主干，将原光明线24号杆以前的负荷转移给西屯线。
线路经见图。
光明、西屯线路经图
3.4.2.310kV市政线：
由一街变电所新增出口（市政西线），经火花路电缆隧道至哈达街电缆隧道转西沿哈达街电缆隧道至市政干1开关，转移市政干1开关与2号环网柜之间的负荷。
（在2号分线箱引出电缆至1号环网柜处增设的环网柜，将1号环网柜内电业局分支电缆、同济大厦电缆改到新增设的环网柜，确保电业局、同济大厦双电源来自两个变电所）。
3号分线箱更换为环网柜，1号环网柜与3号分线箱之间电缆更换为YJY22-3*240铜芯电缆。
线路经见图。
市政西线路经图
3.4.2.410kV三街线
由一街变电所新增出口（三街西线），经火花路电缆隧道至三道街口至四道街口，分别转移三道街三街线火花路以西及四道街三街线四街支火花路以西的负荷。
由一街变电所新增出口（三街东线），经火花路电缆隧道至三道街口接入原三街线3号分线箱，将3号、9号分线箱更换为环网柜，转移3号至9号分线箱三街线负荷
线路经见图。
三街东、西线路经图
3.4.2.510kV联络线：
线路位元宝山镇，由66kV元宝山变出线，与66kV兴隆变10千伏联络。
线路沿南部丘陵地带往东至兴隆变，沿线地形丘陵占70%。
线路经见图4.2.5
联络线路经图
3.4.2.610kV铁南线：
线路位于红山区内南端，大部分线路经过民房和菜地。
本次改造需要对部分路径进行变更尽量在规划道路两侧绿化带或人行横道内走线。
线路经见图4.2.6
铁南线路经图
3.4.3设计气象条件
本工程线路采用的设计气象条件见下表。
设计气象环境条件
项目
气温（℃）
风速（m/s）
覆冰厚度（mm）
最高气温
+40
0
0
最低气温
-40
0
0
平均气温
-5
0
0
覆冰
-5
10
10
最大风速
-5
30
0
海拔高度
m
<1000
日照强度
w/cm2
0.1
年平均相对湿度
%
70
雷电日
d/a
36
最大风速
m/s
30
3.4.4线路导线型式
1）导线型式
根据系统运行的要求并结合电网规划，本工程10kV线路导线选择为JKLYJ-240/30绝缘导线，安全系数为10。
导线机械电气特
导线机械特性表
项目
单位
JKLYJ-240/30
计算外径
mm
26.4
计算拉断力
N
36260
直流电阻（20℃）
Ω/km
0.125
单位重量
kg/km
862
2）绝缘配置
本工程所有线路均按d级污秽等级配置，爬电比距取3.2cm/kV进行设计。
直线塔采用P-20T型针式绝缘子,耐张塔采用XP-70型瓷绝缘子。
10kV线路绝缘子参数表详见下表:
10kV绝缘子参数表
绝缘子型号
特性
P-20T
XP-70
盘径（mm）
228
255
高度（mm）
165
146
泄漏距离（mm）
320
320
工频电压有效值
（kV）
湿闪
50
45
击穿
140
110
雷电冲击耐受电压（幅值.kV）
132
120
额定机械破坏负荷（kN）
11
70
重量（kg）
13
4.7
3）金具选择
本工程金具采用97年修订的《电力金具产品样本》中的定型金具，部分采用企业标准。
金具的安全系数为最大使用荷载不小于2.5，断线时不小于1.5。
线路采用NLLD-4型耐张线夹。
4）防雷及接地
杆塔带电部分与杆塔构件最小间隙见下表:
导线和带电体对接地部分绝缘间隙
工作状况
最小间隙（米）
相应风速（米/秒）
大气过电压
0.45
10
内过电压
0.25
15
运行电压
0.1
25
带电检修
0.4
10
注:
带电检修条件对操作人员需要停留工作的部位,考虑0.3～0.5米的人体活动范围。
a）接地设计：
全线转角杆塔接地，工频接地电阻满足《交流电气设备的接地》中要求数值，型号按各塔位下土壤电阻率选取。
b）本工程采用环型方式接地，接地类型为T3D。
5）导线对地及交叉跨越距离
导线对地交叉跨越距离详见下表:
导线对地及交叉跨越距离表
项目
最小距离
（米）
计算条件
非居民区
5.5
居民区
6.5
等级公路
7.0
+70℃
电力线路
3.0
弱电线路
2.0
建筑物最小水平距离
2.0
最大计算风偏
树木
对果树垂直间距
1.5
果树生长的限制高度
3.4.5电力电缆线路设计
3.4.5.1电缆选型
1）电缆额定电压的选择
依据《高压电缆选用原则》DL/T401-2002及本工程所在地区10kV电力系统的实际情况，电缆的每一导体与屏蔽或金属护套之间的额定工频电压U0选择为8.7kV，电缆的任何两个导体之间的额定工频电压选择为15kV。
2）电缆截面的选择
根据系统规划要求，电缆截面积选择为240mm2，电缆型号为YJLV22-8.7/15kV-3*240mm2铝芯交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚乙烯护套电力电缆，在环境温度为25℃，芯线最高工作温度为90℃，土壤热阻系数为2（K·m/w）时，允许载流量为600A。
（双根并接）按短路电流对电缆进行热稳定校验，采用电缆截面大于电缆热稳定计算的最小截面，满足规程要求。
3）YJLV22-8.7/15kV-3*240mm2型电缆主要参数见下表:
电缆参数表
绝缘厚度
护套厚度
电缆近似外径
电缆近似重量
20℃导体直流电阻
导体允许最大短路电流（s）
mm
mm
mm
kg/km
Ω/km
kA
4.5
3.3
82.3
8553
3.4.5.2电缆线路附件及附属设备选型
a）电缆终端头
本工程电缆终端头冷缩式电缆终端头，电缆终端头爬距为：
户外爬距为≥270mm，户内爬距≥240mm，满足户外c级污秽要求。
b）电缆环网箱、分支箱配置
本工程电缆环网箱为户外型，美式结构，配置共箱式六氟化硫绝缘真空断路器，手电两用操动机构。
采用4路套管：
2回电源进线、4回配出线，配置双T美式电缆插头和可带电插拔肘型头。
配一组肘型氧化锌避雷器。
电缆分支箱为户外型，美式结构。
采用4路套管：
2回电源进线、4回配出线，配置双T美式电缆插头和可带电插拔肘型头。
配一组肘型氧化锌避雷器。
c）电缆排列方式：
本工程三芯电缆采用水平排列方式敷设。
5）电缆敷设方式
本工程电缆敷设于市区街路一侧，地面上没有其他附着建筑物，电缆敷设以直埋敷设为主，与公路交叉时采用电缆排管或顶管方式敷设，线路集中进入变电所段采用隧道敷设方式。
3.4.6土建部分
3.4.6.1架空线路
1）本工程采用环型钢筋混凝土电杆及钢管杆配合使用，其中双回路电缆分支杆采用梢径为230mm的锥型离心浇制的非预应力杆；双回路直线电杆采用梢径为190mm的锥型离心浇制的非预应力杆，其根部配筋不小于16Ф16。
2）双回路直线杆、全部转角杆及电缆终端杆部分采用钢管杆。
具体使用条件及基数见附图“杆塔一览图”。
3）电杆埋深为杆长的1/6，即12m杆的埋深为2m；15m杆埋深2.5m。
双回路直线电杆及双回路电缆分支杆采用卡盘，卡盘采用预制矩形钢筋砼构件。
4）所有环型钢筋混凝土电杆均采用底盘，底盘采用预制矩形钢筋砼构件。
3.4.6.2电缆线路
1）本工程电缆采用直埋方式敷设，线路与公路交叉时选择顶管方式敷设，多条电缆进入变电所段采用电缆隧道敷设。
电缆允许最小弯曲半径按12D计算。
2）敷设断面设计：
本工程电缆直埋敷设断面按照《国家电网公司输变电工程典型设计、电缆敷设分册》A模块进行设计。
3）电缆隧道
a）本工程电缆隧道按照《国家电网公司输变电工程典型设计、电缆敷设分册》D模块进行设计。
b）隧道采用混凝土浇筑，与公路交叉段为无法开挖路面段采用地下顶混凝土浇管。
c）隧道宽1400mm，深1900mm，覆土深度500mm；双侧电缆支架；
d）隧道同时设计接地装置，接地装置的电阻值10Ω以下。
e）电缆地沟为三级防水，防水耐久年限为20年。
4）电缆敷设与公路交叉
a）排管采用炭素波纹管并列敷设5根，其中￠150mm4根，￠100mm1根，埋深1.8米，底面做混凝土垫层，包封两侧不小于50mm。
面层厚度不小于100mm；
b）无法敷设排管的路段采用地下顶管，选用￠150mm钢管，根数同上。
5）直埋电缆的埋深不小于1.8米，电缆上下铺不小于100mm厚的细砂，盖混凝土保护板然后铺设电缆警示带，同沟敷设通信光缆线路。
6）分线箱、环网柜基础
a）基础按厂家提供的图纸及柜体尺寸进行设计。
b）所有铁构件均采用普通碳素钢的甲类3号钢。
c）基础同时设计接地装置，接地装置的电阻值10Ω以下。
4.项目涉及的拟拆除设备
4.1拟拆除设备状态评价
本工程拆除部分裸导线，基本报废。
4.2主变、开关等主要一次设备再使用的可行性说明
不存在拆除设备问题。
5.主要设备材料清表
5.1编制说明
1）主要材料，应选用国家电网公司物资认定产品。
2）材料清册包含材料名称、规格、型号、数量，以及必要的特殊说明。
5.2主要设备材料表
5.2.1编制说明
１）本工程的设备应选择可靠性高的产品，产品选择亦应适应现代化电网发展建设的需要。
２）本工程设备应选择有较多运行经验的设备，已证明质量好、可靠性高、故障率低、技术先进的产品优先考虑。
３）为实现网管的统一管理，新增设备宜与近期新投运的设备保持一致。
４）在满足技术要求、不降低经济性的前提下，优先选用具有向智能化变电站过渡能力的产品。
5）在满足技术要求的前提下，优先选用性能价格比高的产品。
5.2.2设备材料表
6．工程实施安排
6.1外部环境落实条件
属城市总体规划一部分，项目已在规划中安排，获政府支持，外部条件完全落实。
6.2施工过渡措施
本工程施工期间，考虑由其他线路转代负荷，实现施工过渡。
6.3工程实施计划安排
工程实施的时间进度安排，根据可研批复时间和资
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