变电站扩建工程项目可行性研究报告 55页

'商丘宁陵35kV柳河变增容改造工程可行性研究报告商丘市天宇电力工程勘测设计有限公司设计证书乙级A241010277二○一二年九月2 审定：审核：校核：编制：2 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告目录1工程概述11.1设计依据11.2设计范围11.3工程概况11.4工程本期改造概况12电力系统22.1电网现状22.2电力需求预测152.3变电站建设可行性182.4变电站改造规模192.5相关电气计算193电气一次193.1柳河变电站现状193.2变电站本期改造项目213.335kV接线形式233.410kV接线233.5各级电压中性点接地方式233.6短路电流方式及主要电气设备、导体选择233.7绝缘配合及过电压保护243.8电气设备布置及配电装置253.9站用电及动力照明25 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告3.10电缆敷设及防火264电气二次部分264.1二次改造概况264.2调度自动化274.3监控系统294.4元件保护324.5一体化电源系统344.6电缆设施及电缆阻燃措施364.7二次防雷系统374.8二次控制电缆及抗干扰措施375土建部分375.1变电站改造内容375.2结构376工程投资397主要设备及材料清册408附图49 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告1工程概述1.1设计依据（1）35（66）~110千伏输变电工程可行性研究内容深度规定（2）宁陵县供电区“十二五”电网规划及2020年展望（4）现行国家、行业强制性标准和技术规范、规程1.2设计范围（1）论证建设必要性及其在电力系统中的作用；（2）根据负荷预测与电力平衡，对该站扩建规模提出建议；（3）论述通信方案；（4）进行工程投资估算。1.3工程概况站址范围内地势平坦宽敞，交通便利，进出线走廊畅通，进站道路较长，满足扩建要求。工程现状如下：主变现有规模8000+5000kVA；35kV出线最终2回，现有2回，架空出线。10kV出线最终8回，现有5回，架空出线。10kV无功补偿装置为集合式电容器，容量为900kVar。1.4工程本期改造概况主变压器：本期将容量为2#的变压器，更换为容量为10000kVA的变压器；35kV出线维持现状不变10kV出线间隔增加2回，架空出线。10kV无功补偿装置新增电容器2组，电容器容量为2400kVar；本站按综合自动化无人值班方式考虑设计改造。51 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告1电力系统1.1电网现状1.1.1宁陵县供电区电网现状1、宁陵社会经济概况宁陵县位于商丘市西部，东临梁园区、睢阳区，西接睢县，南邻柘城县，北枕民权县，陇海铁路以及连霍高速公路和G310（连云港－天水）国道贯穿东西。宁陵县地域总面积798.12平方千米，全县辖9个乡、5个镇、364个行政村，1070个自然村，18万余户，60万人。宁陵区位优势突出，交通便利，地处承东启西、连南贯北的重要位置，陇海铁路、连霍高速公路、310国道三条交通大动脉横贯东西。县、乡、村公路四通八达，交通的便利有力地支援了社会经济的建设，活跃了城乡经济，方便了人民群众。宁陵县工业起步较晚，70年代只有几个酿酒、机械、化肥等行业。随着国民经济的不断发展和产业结构的调整，在“十五”期间加快改革开放步伐，推出招商引资优惠政策，2011年工农业总产值完成74亿元比上年增长16%。一、二、三产业结构为30.51：43.94:25.55，三次产业结构比重由“十五”末的“一、二、三”结构优化为“二、一、三”结构。非公有制经济占GDP的比重达到58%，二、三产业增加值比重达到71%，比2005年的62%提高9个百分点。宁陵县盛产小麦、棉花、花生、张弓酒、皮毛皮革、香油、工艺编织等农特产品，尤以张弓酒、香油、花生为最素有“张香花”之美誉，花生又同金顶谢花酥梨、白蜡条（杆）通称为“宁陵三宝”。粮食、棉花、花生、酥梨、蔬菜、畜牧、烟叶、种子、桐木、白蜡条（杆）成为我县十大支柱产业。2、社会经济发展规划51 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告“十二五”时期，要紧紧围绕中原经济区建设，积极推进经济社会全面协调可持续发展，加快全面建设小康社会步伐，实现“两高一提升、五年翻一番”，即主要经济指标年均增速高于全市平均水平、高于全省平均水平，宁陵在全省县域经济综合实力排序明显提升，全县地区生产总值翻一番。主要体现在：全县经济总量质量明显提升；经济结构明显优化；城乡居民收入明显增加；社会建设明显加强；改革开放明显推进。具体指标是：全县生产总值年均增长13%、三次产业结构调整到25：44：31、全社会固定资产投资年均增长20%、社会消费品零售总额年均增长17%。、出口总额年均增长11%、地方财政一般预算收入年均增长15%，达到2.5亿元、城镇化率达到42%、城镇居民人均可支配收入和农民人均纯收入年均增长8%、人口自然增长率控制在6.5‰以下。围绕“三大跨越”（传统农业向现代农业、由传统工业向新型工业、由城乡二元结构向城乡一体化），构建“五大体系”，加快构建现代产业、现代城镇、交通运输、自主创新和社会保障体建设。“十二五”时期，进一步优化三次产业结构，稳定巩固提高农业生产，继续提升扩大工业经济，通过全面加快发展服务业来增加第三产业在生产总值中的比重，提升综合经济实力，增强市场竞争力。做大做强现代工业。建设一个载体，培育壮大战略支撑产业，加快新型工业化发展步伐。51 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告一是强力推进产业集聚区建设。我县规划产业集聚区总面积9.7平方公里，其中建成区1.7平方公里，发展区4平方公里，控制区4平方公里。以产业集聚区为载体，坚持特色发展，打造新型工业平台，促进全县工业经济在规模上、结构上、质量上、效益上有一个较大幅度的提高。要按照“企业集中布局、产业集群发展、资源集约利用、功能结合构建”的总体要求，高水平编制详细规划，引进项目和资金，加快基础设施和标准化厂房建设。要用足用好用活促进产业集聚区发展的各项优惠政策，重点引进一批龙头型、基地型的重大项目，拉长产业链条，促进产业优化升级。二是培育壮大三大支柱产业。农副产品加工业；金属制品及设备加工业。金属制品及设备加工业：重点发展宁陵县异型钢管有限公司、河南省华煊焊材金属有限公司、开元铸造有限公司、金源铸造有限公司、国华不锈钢有限公司等龙头企业，努力打造宁陵县重工业加工基地，初步形成金属制品制造产业集群；家具床垫业。以舒东床垫、书海床垫、锦业床垫、风华床垫、金梦床垫、梦园床垫等为组合群体，通过招商引资方式，吸引国内大型床垫企业，建设家具床垫工业园区，形成集原材料批发、加工、生产、销售为一体的产业集群和沙发材料综合批发大市场。大力发展现代服务业。把发展服务业作为重要经济增长点，围绕增加就业、扩大消费、加快交通运输、商贸流通、餐饮、公用事业等传统服务业的改造提升，提高服务水平，拓宽服务领域，加快服务业的市场化、产业化和社会化进程。一是大力发展文化事业和文化产业。加强县城、乡镇、社区文化基础设施建设，促进公益文化事业的发展。加快文化体制改革，积极稳妥地推动经营性文化事业单位转制为企业单位，鼓励民间资本和外来资本参与文化市场的建设和开发。51 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告二是加快建设现代物流中心。把食品冷链、机械制造、纺织、邮政、粮食、建材等物流行业作为我县发展现代物流业的重要抓手，突出重点领域，推动服务业扩规模、调结构、创品牌。既要巩固发展餐饮住宿、便民超市、家政物业等传统服务业，又要大力支持金融保险、通讯网络、中介物流、庆典礼仪等新兴服务业发展。全面发展农村经济。以确保粮食增产、农业增效、农民增收为重点，继续调整农村经济结构，加快农业科技进步，转变增长方式，树立品牌意识，打造品牌农业，提高农业综合生产能力，推进农业现代化建设，促进农村生产条件和整体面貌明显改善，按照“生产发展、生活宽裕、乡风文明、村容整洁、管理民主”的总体要求,加快社会主义新农村建设。一是推进粮食生产核心区建设。认真落实国家千亿斤粮食增产计划，巩固提升高产田，推进中低产田改造、高产示范田和标准良田建设。加大财政投入，建立健全多元化投入保障机制，实施好农田机井通电、农村土地综合整治、土地整理复垦等项目，切实提高全县粮食生产能力。二是进一步优化种植业结构。在稳定现有粮食生产能力的同时，推动农业生产经营的专业化、产业化和标准化，基本形成区域化布局、规模化生产、产业化经营的农业经营格局。积极稳妥地扩大优质农作物种植面积，在大力发展棉花、烟叶等优质高效经济作物同时，继续抓好温棚黄瓜，优质酥梨，脱毒葡萄，花生等特色农产品。建立基地，提高品质，增加效益。三是加快发展畜牧养殖业。调整优化畜牧业结构，积极发展猪禽生产，加快发展牛羊生产及特色畜牧业，发展名、优、特、稀动物养殖。走公司+基地+农户的路子，大力发展养殖小区和规模饲养，形成一批养殖专业村、专业户。进一步提高畜牧业在农村经济中的比重和对农民增收的贡献率，使畜牧业总产值在农业总产值的比重达到40%以上。积极发展畜产品加工业，拉长产业链条，增加畜产品附加值，提高畜牧业综合效益。51 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告四是大力发展劳务经济。建立健全机构，为外出务工人员提供务工信息、政策咨询、就业指导、职业介绍等服务，提高外出务工的组织化程度，减少外出务工成本。加大农民培训力度，“十二五”期间，筹建一所劳动技术培训学校，实施农村劳动力转移培训和“绿色证书”教育工程，提高农民的就业技能和综合素质，“十二五”末外出务工人员达到20万人以上。做好外出农民工的服务管理工作，维护农民工的合法权益。大力发展农村二、三产业，促进农村富余劳动力就地转移，拓宽农民增收渠道。五是加强农村基础设施建设。强力推进农田水利基本建设，深入开展“红旗渠精神杯”创建活动，完善引黄灌溉体系和井灌体系，增强抗御自然灾害和旱涝保丰收能力。“十二五”期间，发展节水灌溉面积7.5万亩，新增有效灌溉面积10万亩，新增旱涝保收田面积9万亩，完善引黄灌溉体系和井灌体系，增强抗御自然灾害和旱涝保丰收能力。搞好农村道路、电力、安全饮水、沼气、卫生等基础设施建设。加强农业生态环境建设，强化通道绿化、城市防护林建设和林业生态工程项目建设。强力推进旧城改造和新区开发步伐，完善城市基础功能，严格城市管理，创建省级“园林城、卫生城、文明城”。加快推进城乡统筹发展，着力实施乡镇“六个一”工程和新农村“四通八有”工程，走出一条全面开放、城乡统筹、环境友好、社会和谐的新型城镇化道路。加快县城建设管理。51 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告一是搞好县城规划建设。抢抓国家实施《中部崛起战略规划》“两纵两横”产业带商丘为节点城市的历史机遇，把城镇化作为促进工业化和农业现代化的切入点，进一步增强县城的集聚和辐射能力。按照商丘新区建设规划，推进宁商一体化，加快旧城改造，扩大县城规模。积极创建国家卫生城、园林城，搞好爱国卫生和食品安全工作。县城建成区面积三年达到18平方公里，人口达到18万人；“十二五”期末，县城建成区面积达到20平方公里，建成区总人口达到20万人；城镇化水平达到42%；城镇基础设施建设投资每年增幅30%以上。二是增强城市功能。抓好“一校三站”（新区小学、汽车站、张弓110千伏变电站、产业集聚区110千伏变电站）、“一园三区”（葛天公园、公共租赁房小区、后址庄安置小区、黄小庄安置小区）、“一场三馆”（体育场、体育馆、档案馆、展览馆）、“一院三馆”（葛天大剧院、图书馆、艺术馆、博物馆）等重点工程建设，完善城市基本功能。加快县城供水、供气、供热以及污水处理、垃圾处理、绿地、健身等基础设施建设，加快河道、“四湖”治理，疏通县城水系，引黄入城，搞好沿河、沿湖景观绿化，进一步改善和优化人居环境。发展城市公交，建立县城交通体系，提高通行能力。三是加快旧城及城中村改造。重点实施好总投资30亿元的“四湖”综合开发项目，三年内完成所有城中村改造。四是积极推进房地产业平稳健康发展。建设一批高档住宅小区，加快市民进小区居住进程，提升居民居住条件和生活质量。完善住房政策体系，调整优化商品房供给结构，合理引导住房需求。强化政府职责，加大廉租住房、经济适用房、棚户区改造、公共租赁住房等保障性住房建设力度，增加中低收入居民住房供给。五是提高城市管理水平。高标准、高水平编制各类专项规划，确保各类建设有序实施，避免重复建设，维护规划的严肃性、权威性。根据城镇化发展需求，适时稳妥推进城乡区划调整。按照“建管并举、重在管理”的方针，理顺城市管理体制，完善服务功能，争创省级“文明城、园林城、卫生城”。51 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告发展城镇支撑产业。坚持产城互动，以产业带动县城，以县城促进产业，促进城镇化良性循环。通过产业集聚区等园区建设和发展商业贸易及社区服务，为县城建设提供财力支撑，为县城居民提供就业岗位。3、电网及用电现状分析宁陵县供电区，拥有220千伏变电站1座，主变2台容量为2×150兆伏安；110千伏变电站2座，主变4台容量为174.5兆伏安；35千伏变电站8座，主变16台容量为80.75兆伏安；10千伏线路51条总长度1359千米，配变台区1963个总容量为275.8兆伏安。宁陵电网通过近几年来的建设，已初步形成以110千伏电网为依托，35千伏网架为骨干，中低压配电网为支撑供电网络。2011年全社会最大用电负荷130兆瓦，同比增长16.6%；全社会供电量5.94亿千瓦时,同比增长66%。其中35千伏电网供电量3.14亿千瓦时，占全社会用电量的比例为54.6%；10千伏电网供电量2.8亿千瓦时，占全社会用电量的比例为45.4%。110千伏容载比为1.34，35千伏平均容载比为1.25，2011年各变电站最大负荷时容载比详见下表。表格21宁陵县2011年各变电站最大负荷时容载比统计一览表单位：MVA、MW序号变电名称电压等级（kV）容量最大负荷容载比备注1宁陵变11071.567.241.06公用变2石桥变11010380.901.27公用变3程楼变3587.581.06公用变4刘楼变357.154.861.47公用变5柳河变351310.921.19公用变6逻岗变356.36.211.01公用变7阳驿变3594.971.81公用变8张弓变3511.39.401.20公用变9赵村变3587.841.02公用变10工业园35105.731.75公用变11华煊变3552.444.681.17用户变12国华变3555.6529.131.91用户变13天瑞变356.34.001.58用户变51 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告35千伏变电站仅有8座，容载比1.3以上有3座，负荷较重的有5座，其中负荷最重有3座分别是35千伏逻岗变（主变容量为6.3兆伏安，最大负荷为6.21兆瓦，容载比为1.01）、35千伏赵村变（主变容量为8兆伏安，最大负荷为7.84兆瓦，容载比为1.02）、35千伏程楼变（主变容量为8兆伏安，最大负荷为7.58兆瓦，容载比为1.06）；负荷较重有2座分别是35千伏柳河变（主变容量为13兆伏安，最大负荷为10.92兆瓦，容载比为1.19）。35千伏张弓变（主变容量为11.3兆伏安，最大负荷为9.40兆瓦，容载比为1.20），从容载比来看，电网110千伏电源容量严重为足，35千伏主变容量严重不足。2011年宁陵县供电区最大网供负荷130兆瓦，出现在8月15日20时13分，较2010年增长16.6％；当时国华合金大用户负荷29.38兆瓦，华煊捍材大用户负荷35.56兆瓦，天瑞水泥大用户3.48兆瓦，公用电网负荷61.58兆瓦。通过110千伏电网（变电站）降压负荷130兆瓦，110千伏平均容载比1.34；通过35千伏电网（变电站）降压负荷52.48兆瓦，35千伏平均容载比1.53。典型负荷日具体情况详见下表：表格22宁陵供电区典型负荷日时供电情况一览表单位：MVA、MW序号变电站名称电压等级（kV）容量7月25日11时55分8月15日20时13分110千伏侧降压负荷35千伏侧降压负荷10千伏侧降压负荷110千伏侧降压负荷35千伏侧降压负荷10千伏侧降压负荷1宁陵变11071.565.5942.5322.2468.5747.0521.532石桥变110134.542.9940.941.8161.4349.9511.483程楼变电站358　4.74.69　4.74.654刘楼变电站357.15　2.041.98　2.682.595柳河变电站3513　4.64.61　6.16.16356.3　2.122.06　3.753.7451 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告逻岗变电站7张弓变电站3511.3　7.27.09　7.127.098赵村变电站358　5.665.65　4.234.229用户华煊变电站3552.4　28.43　　35.56　10用户国华变电站3555.65　25.33　　29.38　11用户天瑞变电站356.3　3.39　　3.48　2011年大负荷时，宁陵县电网主要是以110千伏变电站为电源支撑点的35千伏电网，从网络接线和地域划分上可分为南、北两个35千伏电网，即南部35千伏电网，是以110千伏南关变电站为电源支撑点；北部35千伏电网，是以110千伏石桥变电站为电源支撑点，整个宁陵电网是以110千伏为主网架的辐射式供电电网。南部以110千伏宁陵变中心，现正常运行方式供35千伏程楼变、张弓变、刘楼变、阳驿变、逻岗变、国华变和城区、乔楼乡区域内10千伏负荷。北部以110千伏石桥变电源点，现正常运行方式供35千伏赵村变、柳河变、天瑞变、华煊变、国华变和产业集聚区、石桥镇区域内10千伏负荷。2011年大负荷时，全供电区有限电，限了华煊变、国华变的厂矿负荷，限了15兆瓦负荷。51 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告中低压配电网：10千伏线路51条，其中负载率在70%以上的共12条，负载率在80%以上的共7条，负载率在90%以上的共4条，过载重载10千伏线路23条，占10千伏线路总条数的45%以上，过载重载10千伏线路详见下表：表格23过载重载10千伏线路明细一览表序号线路名称最大电流载流量负载率1张5张黄线266.7327597%2宁6宁永线36838097%3程2程南线199.4322091%4宁11宁新线347.1638091%5张4张张线227.1727583%6程1程楚线177.2722081%7石7石宾线492.7861081%8柳2柳中线298.2438078%9宁15宁乔线205.4127575%10逻3逻东线199.927573%11赵7赵孔线24033572%12石6石宇线43861072%共有公用配电台区1542个，其中30kVA供电台区52个，其中，迎峰度夏期间过载43个；共有50kVA供电台区276个，其中，迎峰度夏期间过载164个；其他容量过载的台区为：63kVA变压器台区过载2个，80kVA变压器台区过载26个，100kVA变压器台区过载44个，200kVA变压器台区过载3个，315kVA变压器台区过载3个。过载配电台区285台，占总台区18%以上，从此可以看出，配电台区容量小，2011年我局利用自筹资金61万多元，购置配电变压器30余台，全年累计调整更换配电变器78台，仍然是杯水车薪，远不能满足供电需求。主要是由于农业生产抗旱负荷重，同时，随着石油价格不断攀升，原以柴油作为动力的农业生产用户，现已转移到用电方面，对于原本配变容量较小的供电局面无疑是雪上加霜。配电变压器过载分布情况详见下表：表格242011年配电变压器过载分布情况一览表乡所30kVA过载台区50kVA过载台区63kVA过载台区80kVA过载台区100kVA过载台区200kVA过载台区315kVA过载台区柳河924　35　　黄岗10　　1　　51 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告楚庄111　4411张弓15　51　　刘楼33　　2　　赵村35　14　　阳驿413　46　　程楼1　11　　石桥529136　　城郊521　1　1　华堡15　　1　　孔集527　15　　逻岗25132　　乔楼45　　6　　城镇　　　　　12合计4316422644331.1.1电网存在问题宁陵供电区隶属商丘，位于河南电网的东部，目前已初步形成以220kV变电站为主供电源，110kV、35kV电网为主干的网架结构，供电区电压等级有220kV/110kV/35kV/10kV/0.4kV。至2011年8月份，宁陵供电区拥有220kV变电站1座，为220kV崔楼变，主变容量2×150MVA。110kV变电站2座，主变总容量206MVA，分别为：110kV宁陵变主变容量（1×31.5MVA+1×40MVA）、110kV石桥变主变容量（1×40MVA+1×31.5MVA+1×63MVA）。35kV变电站11座，主变总容量189.1MVA。公用变电站8座，分别为柳河变（1×8MVA+1×5MVA）、逻岗变（1×31.5MVA+1×3.15MVA）、赵村边（2×4MVA）、阳驿站（1×5MVA+1×4MVA）、刘楼变（1×3.15MVA+1×4MVA）、张弓变（1×6.3MVA+1×5MVA）、程楼变（2×4MVA），工业园变（1×10MVA）。至2011年8月份，宁陵县以220kV崔楼变为主供电源，并通过2回110kV线路与周边110kV电网相连。宁陵县电网目前存在的主要问题是：51 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告1、35千伏变电站布点少，主变容量不足。1）、2011年35千伏逻岗变最大负荷为6.21兆瓦，容载比仅有1.01。2012年我局自筹资金对逻岗变进行了增容，目前主变容量为3.15+5兆伏安，但是迎峰度夏、抗旱保苗期间仍出现过载情况，容量不足严重制约着当地工农业经济的发展。2）、宁陵南部仅有的2座35千伏变电站需对5个乡镇供电，黄岗乡、华堡乡、楚庄乡都仅有1条10千伏主干线，设备检修、出现故障时造成全乡停电，严重制约当地生活生产用电。35千伏变电站缺少布点。3）、2011年35千伏程楼变最大负荷为7.58兆瓦，容载比仅有1.06。2012年我们采取迂回供电的方式转移负荷，供电质量无法保证。迎峰度夏、抗旱保苗期间不得不采取限电措施，保证设备运行安全，容量不足严重制约着当地工农业经济的发展。2、中低压线路供电半径大、线径细，现有配变容量较小。全县51条10千伏线路最过载重载10千伏线路23条，占10千伏线路总条数的45%以上。部分10千伏路运行年限较长，负荷分配不够均衡，线路上挂接用户过多，有的线路挂接配电变压器容量超过10000兆伏安，加上线路供电半径大、导线截面细，导致线损增大，末端用户电压偏低，供电质量差。配变台区布点少，容量不足，网络结构不合理。从2006年至2011年农村用电量年均增长率16%以上，而部分台区的配电变压器为农网一、二期改造，容量多为S9-50、S9-30KVA。随着家电下乡政策的推出，空调器、电磁灶等大量进入农民家庭，农村生活电量不断攀升，过载配电台区285台，占总台区18%以上，低电压问题更为突出。3、中低压线路基本状况差。51 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告农村中低压线路主干线和分支线导线普遍存在截面较小,主干线大部分为LGJ-50或LGJ-35，个别为LGJ-70，分支线大部分为LGJ-35或LGJ-25，还存在LJ-16，部分中低压支线、分支线因年久老化，断点连接多，线路荷载能力已严重不能满足要求，线路损耗高，电压合格率和安全系数低。4、接户线问题多。农网低压下户线基本建设于一、二期农网时期，由前期改造，导线选型标准不高，经过长期的过载运行，老化现象严重，据我县2011年迎峰度夏三个月的供电故障统计，10千伏及以下中低压供电设备故障183起，其中低压线路卡口157起，占86%。低压故障的原因主要是：接户线线径细所致。1.1.12012年新增农网改造升级工程项目投资规模宁陵供电区2012年农网改造升级工程总计投资1570万元，35千伏电网工程项目3个投资960万元；10千伏及以下电网工程项目投资610万元，其中农网改造升级工程项目投资135万元，农田机井工程项目投资375万元，农林场专项电网工程项目投资100万元。1.1.235kV柳河变电站扩建工程建设的必要性35千伏柳河变位于宁陵县北部的柳河镇，北临龙海铁路，南接宁陵县产业集聚区，距连霍高速仅有10余公里，310国道横穿柳河镇，地理优势比较明显，经济发展形势看好。该站建于2002年，容量为13兆伏安（5000+8000千伏安）。随着县、镇两级政府招商引资规模的不断扩大，城镇建设突飞猛进，大型企业新建、扩建改造工程逐步实施，这使柳河供电区电力负荷也得到了极大的攀升，现在柳河供电区内有：开元铸造厂,金鑫粉业集团公司，天瑞水泥、恒嘉商砼等大型企业日益壮大，新增负荷已达到5兆瓦，51 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告2011年完成供电量4160万千瓦时，最大负荷为10.2兆伏安，较2010年电量、负荷分别增长28.7%和25.3%。2012年上半年供电量2568万千瓦时，同比增长26%，最大负荷为11.3兆瓦，同期比增长23%。2013年柳河镇将新上瑞祥粉业加工厂，新增负荷2.6兆瓦；永力商砼，新增负荷1.2兆瓦，预计2013年柳河供区最大负荷将达到14兆瓦.因此，为满足该地区负荷增长的需要，保证经济增长目标的顺利实现，需要及时增容35千伏柳河变电站，确保经济健康快速发展已成为当务之急。35千伏柳河变电站，现有后台控制系统力思达产品，运行已有12年之久，系统故障率高，现在该公司已不存在，备品备件无供货源，设备一旦发生故障，柳河变将无法运行，急需进行更换。35千伏柳河变电站扩建后。提高了供电区供电可靠性，解决合格率低的问题，并使电压质量得到根本的提高，大幅度提高了电网的供电可靠性。降低了能耗，提高了社会效益和经济效率，为此，扩建35千伏柳河变电站迫切而必要的。1.1电力需求预测1.1.1宁陵县供电区电力需求预测宁陵县位于商丘市西部，东临梁园区、睢阳区，西接睢县，南邻柘城县，北枕民权县，陇海铁路以及连霍高速公路和G310（连云港-天水）国道、贯穿东西。宁陵县地域总面积785.7平方千米，全县辖14个乡镇，356个行政村，1070个自然村，59.5万人。宁陵区位优势突出，交通便利，地处承东启西、连南贯北的重要位置，陇海铁路、连霍高速公路、310国道三条交通大动脉纵贯南北。县、乡、村公路四通八达，交通的便利有力地支援了社会经济的建设，活跃了城乡经济，方便了人民群众。51 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告宁陵县工业起步较晚，70年代只有几个酿酒、机械、化肥等行业。随着国民经济的不断发展和工业结构的调整，在“十五”期间实行改革开放，招商引资。通过强力实施“兴工强县”战略加大想项目建设力度，实行优惠政策，招商引资，使宁陵县工业经济运行的质量和效益明显提高。宁陵县立足自身特点，充分整合资源，抓住机遇，寻求国民经济持续、健康、快速的发展。改革开放以来，经济发展增长迅猛，经济结构日趋合理。随着宁陵县招商引资力度进一步加大，投资环境日益改善，和宁陵工业区的落成，大用户新增或扩建项目日益增多，大用户情况详见下表：表格252011~2013年宁陵供电区大用户汇总表单位：MW序号供电区用户名称2011年2012年1宁陵县柳河开元铸造有限公司Ⅱ期扩建2.42宁陵县赵村大川铸造有限公司Ⅱ期扩建0.83宁陵县国华不锈钢材料有限公司Ⅱ期扩建254宁陵县鑫玉耐材有限公司125宁陵县华煊焊材有限公司轧钢深加工扩建176宁陵县福万家有限公司207宁陵县华煊焊材有限公司Ⅱ期扩建708宁陵县上海家具城10合计57.2100结合宁陵《宁陵“十二五”电网规划》，预计2012年宁陵供电区最大负荷为185MW；2015年宁陵供电区最大负荷为346MW。宁陵供电区负荷预测见表2-6：表格26宁陵县负荷预测表单位：108kWh、h、MW2011年2012年2013年2014年2015年2016年2017年供电量5.947.238.359.5810.7912.2813.54最大供电负荷131180200222246272302负荷利用小时数351942254510467347494843495751 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告1.1.1柳河乡供电区电力需求预测35kV柳河变电站始建于2002年，电源由110kV宁陵变经由35kV阳驿变供电。35kV柳河变电站现有主变容量2×5000kVA，其中2#主变更换为10MVA，更换综合自动化一套，增加10kV间隔2个。近年来，柳河镇发生了令人瞩目的变化，小城镇建设初具规模，镇里实施个体起步，股份突破，多轮驱动，共同发展战略，大力发展乡镇企业，形成了以豫东电焊条厂、逻岗铸造总厂为龙头，纺织配件，面粉加工，食品建材等并驾齐驱的工业生产群体。随着新农村建设的推进，柳河乡民营企业将会更大的发展，对电力的需求程度也将有大幅度提高。结合2011年该区实际供电量，对2015年前的负荷增长情况进行预测，柳河乡的负荷预测如下表：表格27柳河供电区负荷预测结果表（单位：kW、万kWh，h）年份2011201220132014201520162017最大负荷10920114661248913748151231562816023供电量3748411145174962532257626022年最大利用小时34323586361736093519362136241.1.2宁陵县供电区电网发展规划宁陵县新农村电气化电网规划的总体目标为：建设网架坚固，各等级电网协调发展，结构优化，技术先进，安全可靠，运转灵活，经济高效的现代化电网，满足宁陵县社会经济发展和新农村建设的需要。A）110电网规划2012年，新建张弓变，主变容量1×50MVA；2014年，新建柳河变，主变容量1×40MVA；B）35kV电网规划2012~2015年，新建孔集变，主变容量6.3MVA；新建乔楼变，主变容量6.3MVA；增容逻岗变，主变容量2×6.3MVA；增容刘楼变，51 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告主变容量2×6.3MVA；孔集变增容，主变容量6.3MVA；乔楼变增容，主变容量2×6.3MVA；2012年宁陵县供电区35kV及以上电网规划图、2013年宁陵县供电区35kV及以上电网规划图分别见附图01、附图02。1.1.1电力平衡分析根据上述宁陵县柳河乡供电区负荷预测水平以及电网发展规划，对宁陵县柳河乡供电区进行35kV供电平衡分析：表格28宁陵县柳河乡供电区35kV供电平衡表单位：kW，kVA年份2011201220132014201520162017最大负荷10920114661248913748151231562816023新增点负荷100010001000100010001000总负荷10920124661348914748161231662817023增容前35kV变电容量1300013000增容前35kV变容载比1.191.04增加的主变容量1×10000扩建新建变电站名称柳河变增容后35kV变电容量180001800018000180001800018000增容后35kV容载比1.441.331.221.111.081.06根据宁陵县柳河乡供电区35kV供电平衡，2012年35kV柳河变增容改造后，宁陵县柳河乡供电区35kV变电容载比为1.44，满足当地的用电需求。1.2变电站建设可行性（1）柳河变目前主变容量为5000+8000kVA，其中2#主变容量严重不足，急需更换。且2011年上半年柳河变最大负荷达到10.92MVA，较2010年电量、负荷分别增长28.7%和25.3%，2012年上半年供电量1898万千瓦时，同比增长26%，最大负载为11.3MVA。已不能满足柳河乡的供电需求，制约了经济的发展，影响了两乡居民的正常生活。（2）51 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告柳河变始建于2002年，运行已有12年之久，系统故障率高，无法满足无人值守站的要求。从满足柳河乡人民正常生活用电，提高变电站的运行可靠性来说，对35kV柳河变增容改造是可行的。1.1变电站改造规模（1）主变压器：1×8000+1×10000kVA；（2）35kV部分：出线2回（维持现状不变）；（3）10kV部分：出线7回（原有出线5回，本期新增2回）；（4）无功补偿装置：2×2400kVar；详见附图06-柳河变电气主接线图（改造），附图07-柳河变电气总平面布置图（改造）。1.2相关电气计算1.2.1短路电流计算35kV柳河变远期短路电流：（2015年水平）35kV母线三相短路电流4.56kA。1.2.2母线通流容量根据变电站主接线进出线排列方式，经核算，母线通流容量为：35kV母线通流容量为20MVA。2电气一次2.1柳河变电站现状2.1.1柳河变电站主接线现状35kV采用单母线接线，本期1回出线，10kV采用单母线接线，5回出线。主变压器2台，容量为8000+5000kVA。51 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告1.1.1配电装置现状1）35kV配电装置35kV配电装置采用户外软母线中型布置，架空出线。出线架构高7.3米。2）主变压器布置于10kV配电装置与35kV配电装置之间。51 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告3）电容器组10kV电容器组布置于站区东侧，需拆除该电容器，在旁边花坛位置新建一组电容器。51 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告1.1变电站本期改造项目本期变电站扩建以后，需对站内原有设备进行校验；（1）主变压器：本期更换2#主变（5000kVA），新上主变容量为10000kVA。改造原因：原有2#主变容量不能满足负荷增长要求，且为S7型高损耗变压器。（2）35kV配电装置：本期不考虑35kV改造。（3）对35kV电压等级区域旧设备的扫描1.35kV断路器所在间隔1#主变进线间隔2#主变进线间隔型式LW8-40.5/2000A,25kALW8-40.5/2000A,25kA额定电压40.5kV40.5kV额定电流2000A2000A开断电流25kA25kA动稳定电流63kA63kA内置CT75-150/5A10P15/10P15/0.2S/0.575-150/5A10P15/10P15/0.2S/0.5满足满足2.35kV隔离开关所在间隔1#主变/2#主变进线间隔PT间隔35kV线路间隔形式GW5-35DW/630AGW5-35DW/630AGW5-35DW/630A额定电压40.5kV40.5kV40.5kV额定电流630A630A630A满足满足满足3.35kV所用变所在间隔35kV线路间隔主变型号S9-50/35额定容量50kVA容量比50/50电压比35±5%/0.4kV短路阻抗Uk%=6.5接线组别Y，Yn0满足说明：2#主变进线间隔的SF6断路器由于使用时间较长，为2000年产品，内部端子排老化，已检修过多次，给运行维护带来很多不便，建议更换。如图示51 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告（4）10kV配电装置1）新增出线间隔两个新增原因：负荷增长需要，见系统必要性描述。2）新增电容器两组。新增原因：本站原来只在10kVⅠ段母线装设一组电容器组容量为900kvar，本期2#变增容改造后，原有电容器不能满足无功补偿要求。在10kV母线装设两组2400kvar电容器组以满足补偿需求。且现有的集合式电容器运行时间长，投切不灵敏，故考虑拆卸。3）10kV现有出线间隔设备均运行时间长久老化，除柳中线更换过断路器外，其它设备间隔的设备均需更换。1.135kV接线形式35kV由单母线接线改为单母线分段接线。35kV配电装置为户外软母线中型布置。1.210kV接线维持原接线方案不变，采用单母线分段接线。10kV配电装置为户外软母线中型布置。51 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告1.1各级电压中性点接地方式35kV及10kV侧中性点均不接地。1.2短路电流方式及主要电气设备、导体选择根据商丘地区电网规划，本站35kV母线短路电流为4.56kA。10kV母线短路电流为3.28kA。本站海拔1000米以下，电气设备的抗震校验烈度为柒度。所有设备选型及主要技术参数选择如下：（1）主变压器选用油浸自冷，低损耗有载调压变压器。型号：SZ11-10000kVA电压比：35±3×2.5%/10.5kV接线组别：YN，d11阻抗电压：Ud%=7（2）10kV配电装置。新上两个出线间隔，设备参数如下：隔离开关630A，20kA断路器630A，31.5kA电流互感器100-200/5A,0.2S/0.5;300/5A,10P20避雷器17/45Kv接地开关双接地630A，20kA（3）10kV电容器组选用户外框架式，型号为TBB10-2400/334-AKW。（4）导体选择：35kV、10kV侧导线均为软导线。导体选择的原则为：1.母线的载流量按系统规划要求的最大通流容量考虑，按短路热效应校验；电压回路最大工作电流导体型号（现有）载流量是否满足要求导体型号（改造）载流量是否满足要求控制条件35kV母线330ALGJ-150445满足LGJ-150445满足通流容量51 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告10kV母线589ALGJ-120390不满足LGJ-300707满足主变故需更换10千伏母线一套。2.各级电压设备引线按照回路通过的最大电流选择。导体选择结果见下表：电压回路名称回路最大工作电流导体型号导体载流量备注35kV主变进线167ALGJ-150/2544510000kVA主变10kV主变进线589ALGJ-30070710000kVA主变1.1绝缘配合及过电压保护1.1.135kV电气设备绝缘配合35kV电气设备的绝缘水平见下表：试验电压设备名称设备耐受电压雷电冲击耐压（kV，峰值）短时工频耐压（kV，有效值）全波截波内绝缘外绝缘内绝缘外绝缘主变高压侧2001852208580其他电气1851859595断路器断口间1851859595隔离开关断口间2151181.1.210kV电气设备绝缘配合10kV电气设备的绝缘水平见下表：试验电压设备名称设备耐受电压雷电冲击耐压（kV，峰值）短时工频耐压（kV，有效值）全波截波内绝缘外绝缘内绝缘外绝缘主变低压侧7575853535其他电气75754242断路器断口间75754242隔离开关断口间85491.1.3雷过电压保护防直击雷。站内设2支30m高独立避雷针联合保护全站。调整现有2#避雷针位置，满足站内设备防雷保护要求。51 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告主变压器的雷电过电压保护。主变35kV侧由35kV母线避雷针进行保护，10kV侧由主变低压出线侧的避雷器保护。配电装置的雷电过电压保护。35kV采用母线避雷器保护，10kV采用进线侧安装避雷器保护。1.1.1接地站内室外现有地网满足相关规程要求，不需要进行改造。本期新上设备采用60×6扁钢作为接地引下线与地网连接。1.2电气设备布置及配电装置本期工程系原有站内配电装置改造，因此本期设备的布置形式与站内原有设备相同。平面布置方案如下：35kV和主变压器、10kV配电装置均采用户外布置，主控制位于变电站的西南处。本期电容器布置在10kV配电装置母线东西两侧。详见附图07-柳河变电气总平面布置图。1.3站用电及动力照明站用电系统：站用电最终引自35kV站用变，本站引自35kV站用变，容量为50kVA。站用电电压为380/220V系统，站用电采用单母线接线。本系统满足全站要求，维持不变。照明系统：原有照明系统不变。1.4电缆敷设及防火本期工程户外配电装置电缆沟敷设，电缆敷设完毕后，采用防火材料封堵。进入配电柜，控制、保护柜的电缆洞隙处均采用防火泥封堵。51 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告1电气二次部分1.1二次改造概况1.1.1二次现状柳河变电站是商丘供电局设计所设计于2002年投产的早期综合自动化变电站。采用河南思达电力技术公司生产的保护测控和后台设备。长时间存在以下问题：后台机硬件故障，无法修复，已停运，加之软件系统存在缺陷，不能遥控操作，信号不能远传，故障报警一直无法消除。多次联系厂家均未解决问题。给系统安全带来很大隐患。直流蓄电池氧化严重，波形系数较大。1.1.2本期改造内容（1）取消综合控制单元，改造为综合自动化变电站，实现站内当地及远方功能。（2）取消电源单元，新增一体化电源装置一套。（3）新增两套主变差动保护测控装置，主变保护采用主后分置保护测控。（4）新增10kV馈线、分段、电容器保护为微机型保护测控装置。（5）新增35kV出线为微机型保护测控装置。保护采用过流速断。（6）新增两面电度表屏。1.2调度自动化1.2.1调度关系根据电网运行管理规定，35kV柳河变归宁陵县调调度和管理运行，为保证电力系统调度管理、继电保护和远动信息化传输需要应在35kV柳河变和宁陵县调之间建立专用通信通道。本工程远动信息接入地区调度自动化系统主站时，应考虑适当的远动接口调试费。51 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告1.1.1远动信息远动装置的设计是依据《地区电网调度自动化设计技术规程》（DL5002-91）、《远动终端通用技术条件》（GB/T13729-1992）进行，本站的综合自动化系统应具有遥测、遥信、遥控、遥调功能，可以与地区电网调度自动化系统之间传递、交换继电保护、远方监控信息，并接受调度的指令。根据《电力系统调度自动化设计技术规程》，本变电所远动信息如下：1）遥测量全站总有功功率、总无功功率；主变压器各侧有功功率、无功功率、电流；35kV、10kV线路有功功率和无功功率、有功电能量、电流；各母线电压、频率；所用变低压侧电压；主变压器档位及油温；2）遥信量变电所事故总信号；所有断路器位置信号；35kV、10kV线路保护动作信号；重合闸动作信号；主变压器保护动作信号；变压器油温过高信号；继电保护装置故障总信号；1.1.2变电所远动方案设计原则51 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告远动信息的采集和发送必须保证直采直送，即远动信息的采集、处理、传送和控制命令的执行，其整个过程不允许有其它的中间环节，必须满足电网调度自动化实时性的要求。1.1.1远动信息采集方式变电所采用交流采样远方终端，其功能主要用于采集变电所内的各种数据及信息，并按一定的通信规约将采集的数据送往宁陵县调，同时也接受宁陵县调的命令以实现对其本身运行状态的调节和控制。1.1.2远动通道调度电话与远动通道按一主一备考虑。远动通道采用光纤通道进行传输，传输速率不低于2Mbit/s。1.1.3远动设备配置远动主机单套配置，实现调度接入要求。将收集的远动数据按照相应规约转发给调度，接受调度下达的远方控制命令，并转发给相应的测控保护装置输出执行。远动通信主机、纵向加密装置、路由器、交换机等集中组屏为远动调度数据网屏一面。1.1.4电能量计量、计费系统目前宁陵县调电能量计量主站系统能够满足对35kV柳河变电站进行电能量数据采集的要求。用户要求：本站建设时需配置一台电能量采集装置，应能准确、可靠地采集变电所内计费（考核）关口点上的电能量数据，存储并通过电力调度数据网及电话专线拨号两种方式将电能量数据送至宁陵县调电能计量计费系统。计费关口点设置本工程计费关口点设置确定如下：35kV变电站出线10kV线路出线端口51 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告计量关口点的电能表精度均为0.2S级。具有脉冲和RS-485串口两种输出方式，具有失电记录和报警功能，35kV、10kV进出线电能表拟选用三相三线制全数字式电子电能表。1.1.1系统通信35kV柳河变已有宁陵县光环网深圳中兴光设备，并已由110kV石桥变接入宁陵县光纤环网，设备及通道均能，满足本期工程要求，不予变更。1.2监控系统1.2.1监控系统设计原则（1）本站改造按无人值班设计，隶属宁陵县调调度管理，配置具有远传功能的站内综合自动化系统1套，系统采用DL/T860标准。将远动和站内自动化系统作为一个整体设计，采用分层分布式的系统，通过交流采样或直流采样，实现对变电站电气设备的遥测、遥信、遥控、遥调，完成常规变电站的控制、测量、保护、信号和远动等多项综合功能。（2）远动信息及站内自动化信息的采集参照国家经贸委颁布的《35kV-220kV无人值班变电所设计规程》（DL/T5103-2012）执行，以满足调度自动化信息“直采直送”的原则。远动信息的内容按照部颁DL/T5002《地区电网调度自动化设计技术规程》、DL/T5003《电力系统调度自动化设计技术规程》的规定和相关调度端、无人值班远方监控中心对变电站的监控要求。1.2.2微机监控系统主要功能系统具备的主要功能如下：（1）数据采集与处理包括模拟量、开关量以及来自其它智能装置的数字量，并满足以下要求：1）模拟量信号采用交流采样方式。51 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告2）变压器的绕组温度和油面温度采用4mA-20mA信号接入测控装置。3）开关量信号采用无源接点输入，对断路器及隔离开关等重要开关量信号采用双位置接点输入方式且不得用重动继电器的接点替代。4）对采集的模拟量、开关量以及来自其它智能装置的数字量应分别进行相应处理。（2）数据库的建立与维护1）计算机监控系统应建立实时数据库和历史数据库，并应有相应的管理维护功能。2）历史数据应能在线存储12个月，所有历史数据应能转存至可长期存档的存储介质。3）数据库应有极高的安全性，所有经采集的数据均不能修改。（3）控制与操作1）控制范围：全站所有断路器、主变压器中性点接地开关、主变压器调压分接开关。2）控制方式：具有手动控制和自动控制两种控制方式。3）手动控制应包括下列各级控制，控制级别由低至高的顺序为：a.由各级调度中心远方控制；b.由集控中心远方控制；c.由变电站的监控系统后台控制；d.由间隔层测控屏柜上的手动开关一对一控制；e.由配电装置处的就地手动开关一对一控制。4）自动控制包括顺序控制和调节控制。5）唯一性原则：同一时刻应仅允许一个控制级别的一种控制方式控制，并同时闭锁其它控制级别和控制方式。51 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告6）对控制系统的要求：a.可靠性：应可靠地执行控制指令，既不能拒动也不能误动；要有完善的闭锁措施，确保操作正确、可靠；b.灵活性：控制系统应满足不同运行方式、不同操作地点的要求；c.相关性：控制系统与继电保护和安全自动装置、微机五防系统等的联系和接口要满足相关层次要求；d.应能监视变电站内与运行相关的各种信号，对控制命令执行的结果要有明显的返回信号。7）同期：变电站计算机监控系统应具有满足断路器同期要求的功能，同期功能应在间隔层完成。8）电压无功自动调节功能：要求计算机监控系统提供软件模块，实现对有载调压变压器分接开关档位调节、电容器组投切等综合自动控制。（4）按运行要求，完成各种参数的统计计算并生成报表。（5）实现运行监视和报警功能，配置音响或语音报警装置。在调阅历史记录和对设备进行控制时，运行监视和报警功能不退出。（6）根据运行要求实现各种管理、打印功能。（7）具备完善的在线自诊断能力、自恢复功能、冗余管理功能。1.1.1站内自动化系统为避免设备重复设置和功能互相覆盖,本站采用远动系统与站内自动化系统功能集成的方案。远动信息由站内自动化系统的数采装置统一完成，以满足远动信息的可靠性和实时性要求。采用调度数据网络光纤通道向调度端传送远动信息，并以调度数据网络方式作为主用通道。变电站站内自动化系统中的远动通信单元考虑冗余配置，确保远动系统的可靠性。51 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告本站自动化系统采用分层分布式系统结构，即分为变电站层和间隔层。变电站层设备主要包括主机屏和后台计算机系统，间隔层设备采用一体化的微机保护测控装置，变电站层设备和间隔层设备通过以太网连接，单网配置。1.1.1微机五防闭锁系统为保证人身和设备安全，变电站采用与综合自动化系统一体化五防，配置相应防误锁具，实现全站五防闭锁。1.1.2GPS对时装置本站配置一套GPS对时装置和对时扩展装置，对站控层各工作站及间隔层各单元等有关二次设备的时钟进行校正，GPS对时及其扩展装置单独组屏安装于主控室。1.2元件保护1.2.1主变保护（主后分置）1)主变差动保护差动保护程序为二次谐波原理的差动保护，主要包括二次谐波制动元件、比率制动元件、差动速断过流元件、差动元件和TA断线判别元件等；装置失电报警等。2）主变非电量保护本保护完全独立于电气保护，仅反应变压器本体开关量输入信号，驱动相应的出口继电器和信号继电器，为本体保护提供跳闸功能和信号指示。非电量保护包括：主变本体及调压开关的轻瓦斯、重瓦斯、压力释放、油位异常、油温异常等非电量保护，按8个开入量配置。装置失电报警等。3)主变后备保护a.35kV侧后备保护：51 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告三相式复合电压闭锁过流保护；三相式过流保护；PT断线报警;装置失电报警等。b.10kV侧后备保护：三相式复合电压闭锁过流保护；三相式过流保护；PT断线报警;装置失电报警等。1.1.135kV线路保护1）35kV石柳线保护采用微机型保护测控一体化装置:本期线路保护测控装置1套，组屏安装于主控室。2)保护配置：线路保护配置，三相过流保护、独立的手合和重合闸后加速保护、三相一次自动重合闸和分散式低频减载、分散式小电流接地选线、自产零序电压3UO越限告警等；3）35kV石赵T柳线没有进线断路器，保护由对端变电站过流速断保护实现。4）本次石赵T柳线刀开关合闸操作需要鉴定35kV母线无压，35kV线路无压可合闸操作。1.1.210kV馈线保护1）10kV馈线保护采用微机型保护测控一体化装置:本期线路保护测控装置8套，分散安装在10kV开关柜上。2)保护配置：线路保护配置，二相二段式过流保护、独立的手合和重合闸后加速保护、三相一次自动重合闸和分散式低频减载、分散式小电流接地选线、自产零序电压3UO越限告警等；51 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告1.1.1电容器保护1）10kV电容器保护采用微机型保护测控一体化装置:本期电容器保护测控装置2套，分散安装在10kV开关柜上。2）10kV电容器采用三相两段式相间速断、过流保护，过电压、欠电压保护以及反映电容器内部故障的不平衡电压保护，保护动作于跳开本断路器。1.1.2分段保护1）10kV分段保护采用微机型保护测控一体化装置:本期分段保护测控装置1套，组屏安装在主控室。2）10kV分段保护具有备自投功能。1.1.3PT并列/切换装置在本站10kV侧装设PT并列/切换装置，以实现两组母线电压的并列。1.2一体化电源系统全站采用交直流一体化系统，将交流电源系统、直流电源系统、UPS逆变电源系统、通信电源系统统一设计、系统整合，形成站内唯一的交直流电源系统，满足站内各种交直流负荷用电的需求。1.2.1站用电交流系统经过对站用负荷的统计计算，本站选用一台容量为50kVA的站用变压器接自35kV母线上。站用电系统采用单母线接线，采用380V三相四线制零线接地系统，选用智能站用电屏，设置一面屏。1.2.2直流电源系统51 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告装设一套直流电源系统作为全站微机综合自动化系统、各保护装置、安全自动装置、断路器控制机事故照明等设备的电源。直流电压为220V，事故停电时间按2h考虑。表格41直流负荷统计表序号负荷名称负荷系数容量（kW）计算容量（kW）经常负荷（A）事故负荷（A）初期1小时2小时4小时1微机监控装置0.600.800.482.182.18　2.18　2微机保护装置0.600.500.301.361.36　0.30　3事故照明1.001.501.506.826.826.82　　4逆变电源0.602.001.205.455.45　5.45　5通信电源0.802.001.607.277.27　　7.27电流合计　　　　　6.827.947.27表格42蓄电池容量计算表序号名称计算公式计算结果1蓄电池组只数计算n=1.05Ue/Uf=1.05X220/2.23103.592蓄电池组容量计算（Ah）Cc=KkXCsx/Kcc97.553蓄电池选择只数n=1044蓄电池选择容量（Ah）C10=1005蓄电池组数1说明蓄电池选用阀控式密封铅酸蓄电池，终止电压取1.85V/只浮充电压：2.23V表格43高频开关电源模块选择表序号名称分类计算公式计算结果51 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告1基本模块数量铅酸蓄电池n1=1.0I10～1.25I10/Ime+Ijc/Ime1.952镍镉蓄电池n1=1.0I5～1.25I5/Ime+Ijc/Ime　3Ime-单个模块额定电流10　4附加模块数量n2=1(当n1≤6时)：n2=2(当n1≥7时)15高频开关电源模块数量n=n1+n23根据计算直流电源分系统额定输出电压为DC220V，设置一组100Ah密封阀控铅酸蓄电池，配置1面直流充电屏，3个10A高频开关电源，1面馈线屏，直流系统采用单母线接线方式。通信电源分系统额定输出电压为DC48V，容量2kVA采用单母线接线方式。1.1.1逆变电源不间断电源分系统额定输出电压为AC220V，容量为2kVA，采用单母线接线方式，单相制。1.2电缆设施及电缆阻燃措施站区进入主控楼及配电装置室的电缆沟入口处以及电缆沟相关位置设置阻火墙，阻火墙两侧的电缆在2米范围内应刷防火涂料；主控制室及继电器室的静电地板底下电缆均应刷防火涂料；电缆敷设所留下的孔洞用防火堵料严密封堵。电缆阻燃措施按“电力工程电缆设计规范”（GB50217），电力工业部、公安部关于“火力发电厂与变电所设计防火规范”（GB50229）等有关规程规定的要求执行。1.3二次防雷系统为防止因雷电感应损坏二次设备，提高变电站运行可靠性，在站用电屏小母线处、直流充电机交流电源进线侧、UPS交流电源进线端、直流系统小母线上、通信电源端、各通信网络接口处、GPS对时装置的天线引入室内入口处装设过电压保护装置。51 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告1.1二次控制电缆及抗干扰措施本站35kV、10kV部分保护以及主变保护等均为微机保护。此外还有微机监控系统的测控装置及计算机等，这些设备的工作电压很低。一次系统的操作、短路、雷电侵害等所产生的瞬变电磁场通过静电耦合、电磁耦合等形式极易对二次回路形成干扰而误动作或损坏设备。另外二次回路本身，如直流回路中的电感线圈的开断产生高电压，也会对电子设备产生干扰。为此，除要求这些设备本身有一定的抗干扰能力外，还需采取抗干扰措施。2土建部分2.1变电站改造内容本次扩建在原有柳河变基础上进行改造，具体改造内容如下：拆除原有主变及基础1台；更换一台10MVA主变。拆除原有电容器1组；在站区西侧新建1组电容器。2.2结构1）设计条件站址工程地质：该站址地处豫东平原东部，黄河冲积平原，地势平坦，由全新的冲积物组成。根据钻探及结合室内土工试验分析结果，场地勘探揭露深度范围内的地层为第四系地层，上部为黄土状粉土、粉质粘土，承载力特征值为100kPa。根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）附录[A]：抗震设防烈度为6度，第二组，设计基本地震加速度值为0.05g。站址水文地质：51 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告本建筑场地内水系发育，地下水类型为第四系孔隙潜水，连通性好，埋深较钱，主要受大气降水和河流、沟渠地表水补给。勘探期间正值干旱季节，变电站场地内水位为2.6~2.7m，正常年份变幅一般为1.5~2.5m。分析区域环境条件及邻近建筑场地水文地质资料，本场地地下水对混凝土结构物腐蚀性；在长期浸水环境下，地下水对混凝土中的钢筋不具有腐蚀性；在干湿交替环境下，其对混凝土中的钢筋具有弱腐蚀性。地下水对钢结构具有弱腐蚀性。站址水文气象：绝对水文气象：40℃绝对最低气温：-20℃年平均气温：14.1℃年平均最低气温：9.2℃相对湿度：80%年平均降雨量：674mm冬季最大风速：25m/s冬季冻土深度：31cm2）主变区拆除原有主变后，在原有主变位置处新上一台10MAV主变一台，包括主变基础。主变基础采用混凝土基础，包括主变油坑。1工程投资本工程静态投资：240万元，其中：设备购置费：126万元，建筑工程费：20万元，安装工程费：48万元，其他工程费：45万元。建设期贷款利息：6万元，工程动态投资：246万元。51 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告1主要设备及材料清册序号设备名称型号及规范单位数量备注一电气一次部分（一）主变压器部分绝缘泄漏比距：≥31mm/kV1主变压器型号：SZ11-10000/35台1带有载调压开关型式：三相，自然冷却变压器额定电压：35±3×2.5%/10.5kV额定容量：6300kVA阻抗电压：Ud=7%接线组别：Ynd112钢芯铝绞线LGJ-3×150米503设备线夹套30410kV支柱绝缘子FZSW-20/8个651 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告5钢管φ150镀锌米56铝排-80×8米15810kV电流互感器800/5A，0.2S/0.5/10P15/10P15只3935kV断路器真空型，2000A，31.5kA，CT内置100-200/5A,0.2S/0.5/10P15/10P15台1（二）10kV配电装置1新上设备：隔离开关双接地630A，20kA只12断路器户外真空型630A，31.5kA台4电流互感器100-200/5A,0.2S/0.5;300/5A,10P20只10避雷器17/45kV只6接地开关JN15-12组22断路器户外真空型1250A，31.5kACT内置300-600/5A,0.5/10P30/10P30台1分段间隔隔离开关单接地630A，20kA只6分段间隔51 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告支柱绝缘子FZSW-20/8只6分段间隔34个出线间隔设备更换为：隔离开关双接地630A，20kA只12更换4个出线间隔设备断路器户外真空型630A，31.5kA台4电流互感器100-200/5A,0.2S/0.5;300/5A,10P20只8（三）10kV无功补偿装置110kV无功补偿装置TBB10-2400/334-AKW组2爬电比距≥31mm/kV每套设备含有放电线圈FD2-2.5/12/√3组1串联电抗器-300/10-6组1避雷器17/50组1四级隔离开关630A组151 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告3钢芯铝绞线LGJ-3×120米30电容器组用（四）接地1镀锌扁钢-60mm×6mm米250水平接地极2镀锌扁钢-60mm×6mm米200接地引线3热镀锌角钢∠50mm×5mm，L=2500mm根10垂直接地极（五）防火部分1有机防火涂料kg1002无机防火涂料kg2003防火隔板5mm厚m244阻火包m325防火涂料kg100（六）拆除设备1主变SZ9-5000/35台1210kV支柱绝缘子ZSW-20/8只3310kV电流互感器150-300/5A，0.2S/0.5/10P只3主变进线间隔51 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告4电容器组BAMH-900套1拆除更换535kV断路器台1610kVPT间隔个2拆除移位每个间隔含单接地隔离开关只3电压互感器，JDX-35只3避雷器52.7/134W只3熔断器只37隔离开关GW1-15G/630A,只12拆除更换8断路器ZW6-12/630台4拆除更换9电流互感器LCWFS-12G，75/5只8拆除更换二电气二次部分（一）计算机监控系统1监控后台系统套1一面柜，800×600×226051 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告包括监控主机及工作员站；远动工作站；五防系统（含锁具）；交换机；电压、无功自动控制（软件实现）；网络通信设备；小电流接地选线功能（监控系统实现）；监控系统采用DL/T860标准。2主变保护测控柜含主变主保护、后备保护及测控单元各2套（主保护均采用差动保护）面2800×600×2260335kV保护测控柜含1套35kV线路保护测控装置（过流速断保护功能）面1800×600×22604公用测控装置安装于35kV线路保护测控屏套1510kV线路保护测控装置速断过流及重合闸、选线、低周减载台7集中组屏610kV线路保护测控屏屏体面2610kV电容器保护测控装置限时速断、过流、过压、失压及不平衡电压保护台2集中组屏（安装于线路保护屏）710kV分段保护测控装置含备自投功能台151 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告8PT并列装置套1集中组屏（安装于线路保护屏）（二）计量系统1计量屏柜面22数字式多功能电能表5A，准确等级0.2S级，三相三线制电能表块8集中组屏安装3数字式多功能电能表5A，准确等级0.5S级，三相三线制电能表块6集中组屏安装4电能量采集终端套1安装于计量屏（三）交直流系统及逆变电源1交流电源屏含一块5A，1.0级三相四线电能表；2kVA逆变电源、及其馈线面1800×600×22602直流充电及直流馈电柜微机电池巡检、微机直流系统监控装置、微机绝缘监控装置及3×10A的充电模块及2kVADC/DC转换模块面2800×600×22603蓄电池柜100Ah、2V，104只面2800×600×226051 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告（四）远动部分1远动调度数据网屏远动通信主机、纵向加密装置、路由器、交换机，GPS对时装置。面1800×600×22602计算机电缆及附件套13县调端调度接口板块14交换机台2（五）其他1控制电缆包括ZR-KVVP2-22ZR-KVVP等各种规格km6估列2电力电缆m500估列3镀锌电缆保护钢管φ40m500估列4接地铜缆VV22-1KV-2×50m100估列5有机防火堵料公斤200估列6无机防火堵料公斤200估列7耐火包只100估列51 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告8无机耐火隔板m210估列9镀锌角钢L40X40X4米200估列10镀锌角钢L50X50X5米100估列（六）改造拆除1拆除旧屏综合控制屏2面、直流电源屏2面，计量屏1面。面52拆除电缆km351 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告1附图附图01：宁陵县2012年35kV及以上电网地理接线图附图02：宁陵县2013年35kV及以上电网地理接线图附图03：宁陵县2017年35kV及以上电网地理接线图附图04：商丘宁陵35kV柳河变电气主接线（现状）附图05：商丘宁陵35kV柳河变电气总平面布置图（现状）附图06：商丘宁陵35kV柳河变电气主接线图（改造）附图07：商丘宁陵35kV柳河变电气总平面布置图（改造）附图08：商丘宁陵35kV柳河变主控室屏位布置图51 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告Editor"snote:JudsonJonesisameteorologist,journalistandphotographer.HehasfreelancedwithCNNforfouryears,coveringsevereweatherfromtornadoestotyphoons.FollowhimonTwitter:@jnjonesjr(CNN)--Iwillalwayswonderwhatitwasliketohuddlearoundashortwaveradioandthroughthecracklingstaticfromspacehearthefaintbeepsoftheworld"sfirstsatellite--Sputnik.IalsomissedwatchingNeilArmstrongstepfootonthemoonandthefirstspaceshuttletakeoffforthestars.Thoseeventswerewaybeforemytime.Asakid,Iwasfascinatedwithwhatgoesoninthesky,andwhenNASApulledtheplugontheshuttleprogramIwasheartbroken.Yettheprivatizedspaceracehasrenewedmychildhooddreamstoreachforthestars.Asameteorologist,I"vestillseenmanyimportantweatherandspaceevents,butrightnow,ifyouweresittingnexttome,you"dhearmyfoottappingrapidlyundermydesk.I"manxiousforthenextone:aspacecapsulehangingfromacraneintheNewMexicodesert.It"slikethesetforaGeorgeLucasmoviefloatingtotheedgeofspace.YouandIwillhavethechancetowatchamantakealeapintoanunimaginablefreefallfromtheedgeofspace--live.The(lackof)airupthereWatchmanjumpfrom96,000feetTuesday,IsatatworkgluedtothelivestreamoftheRedBullStratosMission.Iwatchedtheballoonspositionedatdifferent51 商丘宁陵35千伏柳河变增容改造工程可行性研究报告altitudesintheskytotestthewinds,knowingthatiftheywouldjustlineupinaverticalstraightline"we"wouldbegoforlaunch.IfeelthismissionwascreatedformebecauseIamalsoajournalistandaphotographer,butaboveallIlivefortakingaleapoffaith--thefeelingofpushingtheenvelopeintounchartedterritory.Theguywhoisgoingtodothis,FelixBaumgartner,musthavethatsamefeeling,atalevelIwillneverreach.However,itdidnotstopmefromfeelinghispainwhenagustofswirlingwindkickedupandtwistedthepartiallyfilledballoonthatwouldtakehimtotheupperendofouratmosphere.Assoonasthe40-acreballoon,withskinnothickerthanadrycleaningbag,scrapedthegroundIknewitwasover.Howclaustrophobiaalmostgroundedsupersonicskydiver51'