城区10kV架空线路改造工程可行性研究报告

- 1 - 城区 10空线路改造工程 可行性研究报告 1工程概述 区 10行性研究 ，是 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 区 10 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 业局 “十二五 ”电网技术改造规划中， 是 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。 区按地域分为红山、松山、元宝山三个区，概况如下： ）红山区是 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。 ）松山区地处内蒙古自治区东部、 南部，总面积 5955平方公里，东西总长 北纵深 77公里，总人口 中农业人口 10镇 23乡 260个行政村，总耕地面积 217万亩，人均耕地 山区 地域优越，人力资源非常丰富，具有巨大的开发潜力。 ）元宝山区是位于塞外名城 东南部的一颗璀璨明珠，成立于 1983年，全区总面积 人口 中非农业人口 制依据 业局设计委托书。 城市总体规划（ 2002 2020）。 心城区 66网“十二五”规划（ 设计依据的规程规范： - 2 - 城市电力规划规范 0293 电力工程电缆设计规范 0217 2007。 国家建设标准设计图集 04 城市电力网规划设计导则 Q/56 城市中低压配电网改造技术导则 599 架空绝缘配电线路设计技术规程 601 城市电力电缆线路设计技术规定 221 民用建筑电气设计规范 6 国家电网公司输变电工程可行性研究内容深度规定 程现状 本工程对城区 8 回 10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 106666明线； 66街线； 66666造后， 7回 10缆型号采用 5 240 3（双根并接）。 目预期目标、依据及经济技术原则 区 10空线路 改 造 工 程 ， 实现后 将使 区 10电网 得以 强化 ，实现地区 10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“ 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 10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。 - 3 - 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； 10电网应依据 66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 缘导线；电缆线路主干为 40 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 以上规格绝缘导线，支线电缆线路 选择50 或 20 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， 10电线路的正常供电半径，城区不超过 3郊不宜超 过 5 电缆线路每 200 300 m 设一个分线箱或环网柜。 沿街区建设的 10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 10路在负荷增加不能满足“ 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“ 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。 10电网以城市道路为依托，主干道和次干道、商业区、 - 4 - 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。 研范围和规模 按照 0 千伏线路改造工程，需改造的 10 表。 需要改 10 单位： 0变电站名称 导线型号 负荷电流 红庙线 英金河变 00A 西屯线 锡伯河变 05A 光明线 锡伯河变 25A 市政线 东郊变 85 257A 三街线 英金河变 85 221A 铁南线 南郊二次变 04A 联络线 元宝山二次变 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 区 10行性研究 建 设 性 质 改造 配变 容量 0 路 公里 总投资 动态 投资 12882962 元， 静态 投资 12577578 元 单位造价（元 / 2项目必要性 1） 10庙线全长 里，线路安装配电变压器 84 台，容量 荷率最大为 88%，现导线型号主干为 - 5 - 部分电缆线路为 85,分支为 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） 10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 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） 10南线。该线路全长 11 公里，导线型号为 路大部分为 10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） 10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、 1010 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 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） 10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，里，在火花路东侧建设电缆隧道 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） 10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 城区桥北组团新增及改造 10 千伏配电线 路 是十分必要的。 - 6 - 全性分析 通过 区 10空线路改造工程 可行性研究 工程 ， 可以有效地 改善 城 区 10网 架空线运行环境 ， 也从根本上解决 城区 10题 ， 在很大程度上提高了 10网 供电 的可靠性， 为 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 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。 能与成本分析 区 10空线路 改造工程 实施后， 使 配电网供电的基础设施上了一个新的台阶 ，是保证 经济发展的重要环节，是0千伏配电 网 “十二五”规划得以落实的关键项目 之一， 也是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 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。 策适应性分析 城市中心区，是 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 与 政府的发展设想完全吻合，与现行 政策是相适应的。 论 据 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 配电网的供电环境， “ 十二五 ” 期间 完成 0空线路 改造工程 是十分必要的。 0空线路 改造工程，也是 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。 - 7 - 动态 投资 12882962 万元 ， 静态 投资 12577578 万元 3项目技术方案 目可选技术方案 本工程主要技术方案是对 城区 10网 进行 强化建设 ，解决 10空线路存在的 问题，彻底 解决 10网供电能力 不足和可靠性低的 问题。 术方案比选 本工程对 城区 10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。 全方面比较 区 10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 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 。 能方面比较 区 10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 城网建设模式， 在 利用率和节能等方面 必将发挥更大效益。 备全寿命周期成本比较 区 10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。 术方案选择 本 工程 主要对 中心区 内的 10千伏 架空线路进行彻底改造 。 术方案详细内容 造 方案 本工程为 区 10网线路改造工程，共涉及 7 条线路：线路改造概况详见下表。 - 8 - 线路改造概况一览表 序号 线路名称 亘长（ 导线型号 1 红庙线 架空： 7 缆： 2 240 2 2 光明线、西屯线 架空： 1 缆： 240 2 3 市政线 隧道 电缆： 240 2 4 三街线 架空： 0 缆： 2 240 2 5 联络线 架空： 15 缆： 0 240 2 6 铁南线 架空： 11 缆： 0 240 2 路路径 0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 缘架空线路 40*2 铝芯电缆 (双条并列 )线路 有架空线路 缆线路 移红庙线干 10 开关以后的负荷。 红庙线路经见图。 - 9 - 红庙线路经图 10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。 - 10 - 光明、西屯线路经图 0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 40 铜芯电缆 。 线路经见图 。 - 11 - 市政西线路经 图 0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 。 - 12 - 三街东、西线路经图 0络线：线路位元宝山镇，由 66 宝山变出线，与 66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 络线路经图 - 13 - 0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 南线路经图 - 14 - 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（ 最高 气温 +40 0 0 最低 气温 0 平均气温 0 覆 冰 0 10 最大风速 0 0 海拔高度 m 1000 日照强度 w/平均 相 对湿度 % 70 雷电日 d/a 36 最大风速 m/s 30 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 10路导线选择为 0 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 0 计算外径 算拉断力 N 36260 直流电阻 (20 ) /位重量 kg/62 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 线塔采用 针式绝缘子 ,耐张塔采用 瓷 - 15 - 绝缘子。 10路绝缘子参数表详见下表 : 10缘子参数表 绝缘子型号 特 性 径（ 228 255 高度（ 165 146 泄漏距离（ 320 320 工频电压有效值 （ 湿闪 50 45 击穿 140 110 雷电冲击耐受电压（幅值 132 120 额定机械破坏负荷 (11 70 重 量 (13 ) 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。线时不小于 路采用 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 内过电压 5 运行电压 5 带电检修 0 注 : 带电检修条件对操作人员需要停留工作的部位 ,考虑 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。 - 16 - b) 本工 程采用环型方式接地，接地类型为 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 居民区 等级公路 70 电力线路 弱电线路 建筑物最小水平距离 大计算风偏 树木 对果树垂直间距 树生长的限制高度 力电缆 线路设计 缆选型 1) 电缆额定电压的选择 依据 高压电缆选用原则 401本工程所在地区10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 缆的任何两个导体之间的额定工频电压选择为 15 2) 电缆截面的选择 根据系统规划要求，电缆截面积选择为 240 540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) 540 电缆参数表 - 17 - 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 553 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 270内爬距 240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。 建部分 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 230锥型离心浇制的非预应力杆；双回路直线电杆采用梢径为 190锥型离心浇制的非预应力杆，其 根部配筋不小于 16 16。 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 - 18 - 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。 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 1400 1900土深度 500侧电缆支架； d) 隧道同时设计接地装置，接地装置的电阻值 10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 150，100 根，埋深 ，底面做混凝土垫层，包封两侧不小于 50层厚度不小于 100 b) 无法敷设排管的路段采用地下顶管，选用 150管，根数同上。 5) 直埋电缆的埋深不小于 缆上下铺不小于 100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。 - 19 - c) 基础同时设计接 地装置，接地装置的电阻值 10以下。 赤峰城区 10空线路改造工程 可行性研究报告 - 20 - 4. 项目涉及的拟拆除设备 拆除设备状态评价 本 工程 拆除 部分裸导线，基本报废 。 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 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。 要设 备材料表 制说明 ) 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。 ）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。 ) 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。 ) 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 。 备材料表 6工程实施安排 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 。 赤峰城区 10空线路改造工程 可行性研究报告 - 21 - 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 。 程实施计划安排 工程实施的时间进度安排， 根据可研 批复时间和资金落实情况而定 。 7. 投资估算 述 1）工程概况 序号 线路名称 亘长（ 导线型号 1 红庙线 架空： 7 缆： 2 240 2 2 光明线、西屯线 架空： 1 缆： 240 2 3 市政线 隧道 电缆： 240 2 4 三街线 架空： 0 缆： 2 240 2 5 联络线 架空： 15 缆： 0 240 2 6 铁南线 架空： 11 缆： 0 240 2 2） 资金来源 工程资金来源于大型技改资金。 赤峰城区 10空线路改造工程 可行性研究报告 - 22 - 制原则和依据 20以下配电网工程建设预算编制与计算标准（ 2009 年版） 力工程装置性材料预算价格（ 2008 年版）东北地区 20以下配电网工程预算定额第三册架空线路工程（ 2009 年版） 20以下配电网工程预算定额第四册电缆工程（ 2009 年版） 20以下配电网工程预算定额第五册调试工程（ 2009 年版） 资估算表及附件 赤峰城区 10空线路改造工程 可行性研究报告 - 23 - 20以下配电网工程总预算表 表一 金额单位：元 序 号 工程或费用名称 建筑工程费 设备购置费 安装工程费 其他费用 合计 各项占静态投资比例 ( ) 单位投资 一 配电站 (开关站 )工程 0 0 0 二 架空线路工程 788909 1383503 1602933 3775345 三 电缆线路工程 7192748 7192748 四 通信与调度自动化 五 工程相关单项工程 小计 788909 1383503 8795680 0 10968093 六 其它费用 1609486 (一 ) 建设场地征用及清理费 133887 (二 ) 项目建设管理费 389728 (三 ) 项目建设技术服务费 617439 (四 ) 工程建设监督检测费 28754 (五 ) 生产准备费 71884 (六 ) 基本预备费 367794 小计 6% 11% 70% 13% 七 特殊项目 工程静态投资 12577578 赤峰城区 10空线路改造工程 可行性研究报告 - 24 - 20以下配电网工程总预算表 表一 金额单位：元 序 号 工程或费用名称 建筑工程费 设备购置费 安装工程费 其他费用 合计 各项占静态投 资比例 ( ) 单位投资 各项占静态投资的比例 % 八 建设期贷款利息 305384 小计 工程动态投资 12882962 各项占动态投资的比例 % 6% 11% 68% 12% 赤峰城区 10空线路改造工程 可行性研究报告 - 25 - 名称 环网柜 (座 ) 分线箱 (座 ) 电缆（米） 绝缘导线 (米） 电缆隧道 通讯光缆、设备基础、线路电气安装施工等费用 (万元 ) 预算资金 (万元 ) （ 不 含 电 缆 隧道） 数量 参考价格 (万元 ) 数量 参考价格 (万元 ) 40 参考价格 ( 万元 ) 考价格 (万元 ) 米 参考价格 (万元 ) 红庙线 3 45 4 20 4000 80 7000 20 1500 400 40 205 光明、 西屯线 2 30 3 15 3600 70 1000 3 25 143 市政线 2 30 4 20 3000 60 30 140 三街线 4 60 4 20 4000 80 30 190 联络线 15000 45 75 120 铁南线 11000 30 60 90 合计 （包括电缆隧道） 1288 赤峰城区 10空线路改造工程 可行性研究报告 - 26 - 8图纸资料 赤峰城区 10空线路改造工程 可行性研究