110kV西南变电站扩建工程可行性报告.doc

目 录附件1：投资估算表（方案一）；附件2：投资估算表（方案二）；附件3：佛电规20061号文；附件4：110kV西南站接入系统示意图；附件5：西南变电站扩建电气主接线图（方案一）；附件6：西南变电站扩建电气平面布置图（方案一）；附件7：西南变电站扩建电气主接线图（方案二）；附件8：西南变电站扩建电气平面布置图（方案二）。1.总的部分1.1 设计依据本扩建工程扩建目的：因本地区负荷增长太快，用电负荷缺乏，通过扩建改善和提高该地区的供电可靠性。1.1.1 佛山“十一五” 电网规划1.1.2 广东电网公司佛山供电局关于委托进行2006年110千伏项目前期工作的函1.1.3 三水城区“十一五”中低压配电网规划1.2 工程建设规模本期扩建1台主变压器，容量为150MVA；扩建10kV出线15回；扩建两组5010kVar的电容器，每组串联6%的小电抗器，采用自动分组投切方式。主变10kV侧装设接地消弧线圈900kVA，配接地变压器，自动调谐。1.3 主要设计原则1.3.1 扩建场地本期扩建工程新增的设备利用原有变电站的备用场地进行扩建。新建10kV高压室。1.3.2 设备选型为了便于运行人员的维护和管理，本期扩建工程设备选型尽量与前期设备保持一致。2.电力系统 2.1 三水电网现状 三水区具有良好的地理位置和工业基础，也是佛山电网的负荷中心之一。2005年，在全社会电源缺电及实施错峰用电的情况下，供电最高负荷仍达40.2万千瓦，比2004年增长20.11%；2005年，三水区全社会用电量26.83亿千瓦时，比2004年增长超过21.06%。 截至2005年底，三水区电网现有220kV、110kV、35kV、10kV四个电压等级。地方电厂总装机容量为19.1万千瓦。其中恒益电厂10万千瓦，河口电厂9.1万千瓦。 三水区共有变电站14座（不含1座在建变电站），其中220kV站2座（三水站、康乐站），装变容量为660MVA；现有110kV变电站13座（西南、高丰、金本、白坭、南边、乐平、大塘、六和、芦苞、范湖、宝月站、龙池站及河口升压站），装变总容量为1138MVA（不含升压站，电网内容量为949MVA），在建110kV站1座（萧边站），装变容量为100MVA；现有35kV变电站1座（青岐站），装变容量为10MVA。输电线路中，110kV线路共23条，总长度234.345公里，220kV线路共4条，总长度 150.85公里。2.2 西南电网现状 三水区西南街道办现有110kV变电站4座，分别为西南变电站（装变容量为50+40MVA）、高丰变电站（装变容量为50+40MVA）、宝月变电站（装变容量为250MVA）及金本变电站（装变容量为40+31.5MVA）,其中宝月站负责三水工业区西南民营科技园的供电任务，西南站和高丰站负责西南街道办的居民用电及西南城区内厂矿企业的工、商业用电，金本变电站负责江南片厂矿企业的工、商业用电。三水区历年用电量和负荷情况（单位：万千瓦时、万千瓦）年份200020012002200320042005全区全社会用电量119500135500153600181000221600268258年平均递增（%）41.2513.3911.7417.820.621.06最高用电负荷19.8521.4723.432933.4740.2年平均递增（%）13.628.165.0823.819.9420.112.3 存在问题： 近几年来，随着城镇居民生活水平不断提高，西南街道办事处居民的人均用电量也在稳步增长，虽然西南变电站和高丰变电站已经过多次增容，装变容量分别从建站之初的220MVA增加到现在的（50+40）MVA，仍然满足不了负荷增长的要求。特别是经过近几年的城网改造，其成效已逐步显现，西南街道办的用电负荷基本上每年都以10%左右的速度在增长，2005年西南站的最高负荷为42MVA，比2004年增长12%。预计到2006年，当三水广场、恒达花园、海伴名苑、西南涌整治后的多个大型项目、楼盘落成后，供电形势更加严峻，因此有必要进行变电站的扩建。3负荷预测及电力平衡根据所收集资料可知，“十一五”期间三水城区部分大型工业企业将扩大生产规模，另有一些大面积房地产开发项目，将新增部分大用户负荷，上述两类大用户负荷有以下特点：1）负荷值相对较大；2）负荷出现时间有一定突然性和不确定性。若仅依靠三水城区历史电量负荷进行负荷预测，将难以反映上述大用户负荷增长情况。综合上述信息，本次规划负荷预测的总体思路及采用方法如下：首先依据历史数据，采用多种模型模拟历史曲线，预测自然增长状态下的三水城区电量负荷；其次统计调查三水城区大用户负荷的增长情况；最后将自然增长预测结果同大用户负荷统计调查值相叠加，可得三水城区最终电力负荷预测结果。3.1大用户负荷预测根据所收集资料信息，“十一五”期间三水城区将新增如下大用户负荷：广东南方钢板集团钢厂扩产，预计12年内新增负荷报装容量约40MVA；佛塑集团新建2个厂，新增负荷报装容量约10MVA；杜邦集团新增负荷报装容量约20MVA；江南片区碧桂园房地产开发，预计远期新增负荷75MW，近期约15MW；金本片区的大型轧钢厂扩产，预计新增负荷报装容量约25MVA，金本南侧新开发工业园区4000亩，预计至2010年新增负荷约15MW。预计“十一五”期间上述点负荷总计新增103MW。规划期内三水城区新增大用户需用电情况调查统计如表3-1所示。表3-1“十一五”期间三水城区大用户用电需求调查结果统计大用户名称20062007200820092010南方钢板集团钢厂（35kV）电量（亿kWh）1.511.511.511.511.51负荷（MW）25.225.225.225.225.2佛塑集团（10kV）电量（亿kWh）0.380.380.380.380.38负荷（MW）6.36.36.36.36.3杜邦集团（10kV）电量（亿kWh）0.760.760.760.760.76负荷（MW）12.612.612.612.612.6金本轧钢厂（10kV）电量（亿kWh）0.570.570.570.570.57负荷（MW）9.459.459.459.459.45金本南工业园区（10kV）电量（亿kWh）0.180.360.540.720.90负荷（MW）3691215江南片碧桂园（10kV）电量（亿kWh）0.150.30.450.60.75负荷（MW）3691215云东海开发区（10kV）电量（亿kWh）0.290.580.871.161.44负荷（MW）5.7811.5517.3323.1128.89合计电量（亿kWh）3.844.465.085.76.31负荷（MW）65.3377.188.88100.66112.443.2自然增长法电量负荷预测结果以历史数据为基础，建立多种数学模型模拟历史电量负荷增长曲线，预测20052010年三水城区电量负荷值如表3-2示。表3-2 052010年三水城区电量负荷自然增长法预测结果预测方法200520062007200820092010平均增长率（）电量（亿kWh）包络模型_上限10.93 12.42 14.14 16.11 18.34 20.89 13.87 等维新息10.93 12.43 14.14 16.09 18.30 20.82 13.81 包络模型_下限10.90 12.42 14.11 16.03 18.21 20.68 13.69 移动平均210.87 12.24 13.84 15.61 17.63 19.91 12.96 指数平滑_线性10.61 11.63 12.66 13.68 14.71 15.73 8.62 移动平均110.49 11.45 12.38 13.33 14.27 15.21 8.01 线性回归法_直线10.40 11.32 12.23 13.15 14.06 14.98 7.73 多项式10.40 11.32 12.23 13.15 14.06 14.98 7.73 线性回归法_S曲线10.43 11.36 12.25 13.09 13.88 14.60 7.27 加权平均结果10.66 11.84 13.11 14.47 15.94 17.53 10.46 10kV负荷（MW）包络模型_上限160.11 179.24 200.88 225.14 252.34 282.82 12.06 等维新息160.13 179.38 200.94 225.09 252.14 282.45 12.04 包络模型_下限159.91 179.23 200.65 224.62 251.45 281.49 11.97 移动平均2160.04 178.60 199.73 223.12 249.38 278.66 11.79 指数平滑_线性157.02 171.23 185.45 199.66 213.88 228.09 8.12 移动平均1155.27 168.64 181.56 194.71 207.74 220.82 7.53 线性回归法_直线154.97 168.03 181.10 194.17 207.24 220.31 7.49 多项式154.97 168.03 181.10 194.17 207.24 220.31 7.49 线性回归法_S曲线155.40 168.55 181.26 193.35 204.66 215.10 7.06 加权平均结果157.54 173.44 190.30 208.22 227.34 247.78 9.4835kV负荷（MW）年平均增长法37.6139.4941.4743.5445.7248.005.00负荷总计（MW）195.15212.93231.77251.76273.06295.788.67在自然增长不计入大用户负荷时，预计至2010年三水城区负荷为295.78MW，20052010年负荷年均增长8.67；至2010年三水城区电量为17.53亿kWh，20052010年负荷年均增长10.46。3.3“自然增长大用户”综合预测结果表3-320052010年三水城区电力负荷总量综合预测结果内容20052006200720082009201020052010年平均增长率（%）负荷（MW）195.15278.26 308.87 340.64 373.72 408.22 15.91电量（亿kWh）10.6615.5817.5719.5521.6423.8417.47综上所述，计入大用户负荷时，预计至2010年三水城区负荷为408.22MW，20052010年负荷年均增长15.91；至2010年三水城区电量为23.84亿kWh，20052010年负荷年均增长17.47。3.4西南城区110kV变电容量平衡根据上述负荷预测结果，参考西南城区的市政规划对西南110kV变电容量平衡调整如下：表34 西南城区110kV变电容量平衡表 单位：MW 年 份供电分区2004（实际值）200520062007200820092010三水城区变电总容量351.5351.5351.5651.5651.5651.5651.5电力负荷178.63195.15278.26 308.87 340.64 373.72 408.22 金本站40+31.540+31.540+31.540+31.540+31.540+31.540+31.5宝月站250250250250250250250高丰站40+5040+5040+5040+25040+25040+25040+250西南站40+5040+5040+5040+25040+250350350南岸站-250250250250基塘站-250250250250需110kV变电容量357.26390.3556.52617.74681.28747.44816.44需投变电容量实投变电容量投产后容载比1.971.801.462.111.911.741.60 注：1）本表中10kV负荷含10kV大用户负荷；2）2009、2010年基塘站供10kV负荷变电容量按80MVA计，西南站供10kV负荷变电容量按100MVA计。由变电容量平衡结果可知， 西南城区110kV变电容量严重不足，2006年容载比只有1.46。由于地区负荷增长快，而电网建设又滞后，因此110kV西南站两台主变已经明显不能满足负荷增长的要求，因此需要赶快扩建第三台主变。4建设该项目的必要性4.1建设该项目的必要性改革开放以来，三水区充分发挥侨乡和地理、资源优势，引进国内外先进技术和设备，高起点、高速度、高效益发展经济、呈现一、二、三产业同步发展的喜人局面。初步核算，2004年全区实现生产总值（GDP）141.21亿元，比上年增长19.1。其中，第一产业增加值14.84亿元，增长0.1；第二产业增加值81.79亿元，增长29.1；第三产业增加值44.58亿元，增长10.4。三次产业构成的比例为10.5：57.9：31.6，二产业主导地位明显增强。按户籍人口计算人均生产总值35767元，比上年增加6427元，增长21.9。三水全区拥有大小工业企业3000多家，其中大中型企业47家，健力宝集团和南方钢板集团被列入广东省70家重点大型企业集团。目前，三水已形成以饮料建材、电源器材、电子、服装、家用电器、冶金材料、化工材料、包装工业为主体的工业体系。饮料食品工业十分发达，为全国最大的饮料生产基地，年产饮料达50万吨，其中健力宝系列饮料、强力天然芒果汁、强力啤酒等深受消费者欢迎。建材工业颇具规模，是广东屈指可数的建材生产基地之一，水泥年生产能力达500万吨以上，各种墙地砖年生产4000万平方米以上。南钢集团从美国引进的年产10万吨连续热镀锌板生产线，是我国继武钢、宝钢之后引进的第三条具有世界先进水平的大型热镀锌板生产线。根据佛山城市发展概念规划，佛山将按照现代化大城市思路和组团式城市发展格局，加强城市资源优化整合力度，形成四级城镇等级结构，处于二级规模的西南组团将建成30万50万人口规模的城区。根据这个规划的思路，三水区委、区政府加大了西南城区整合力度，加快了城市化发展的步伐。区政府的有关资料显示，在2005到2007年间，西南城区将相继有汇丰豪庭、御景华庭、海伴名苑以及西南涌整治后的多个大型楼盘落成，三水广场以及33层银苑大厦（五星级酒店）等项目也将陆续开业，期间负荷增加预计将达到90MW左右，其中汇丰豪庭、三水广场以及33层五星级酒店等项目处于110kV西南变电站的供电范围，负荷增加约40MW。以目前110kV 西南变电站的装变容量，届时将不能满足负荷要求，更不能满足南方电网公司的安全性评价N-1的要求。为了保证西南城区供电的可靠性，确保工商业及居民用电，迫切需要对110kV西南变电站扩建，提高供电能力，发挥电力先行的作用。根据佛山“十一五”电网规划中关于三水城区高压变电站规划结果如表4-1所示。表4-1 三水城区110kV及以上变电站规划结果（20042010）变电站名称性质容量构成(MVA)2004年（实际值）2005年2006年2007年2008年2009年2010年三水站已有2150215021502150215021502150洲边站新建-124022402240金本站已有40+31.540+31.540+31.540+31.540+31.540+31.540+31.5宝月站已有250250250250250250250高丰站已有40+5040+5040+5040+5040+5040+5040+50西南站已有40+5040+5040+5040+5040+50350350南岸站新建-250250250250基塘站新建-250250由表4-1中数据可知，上述高压输变电项目建成投运后能够满足三水城区负荷总体需求，但结合负荷分布预测结果进一步分析可知，三水城区负荷分布较为不均衡，虽然上述输变电项目建设投运可保障用电供需总体平衡，但局部地区特别是原西南街道区域供电形势依然紧张，而南钢、佛塑及杜邦等一批大工业用户的用电突增将使得近期上述地区用电供需进一步失衡。此外，原西南站、高丰站、三水站几无可利用10kV出线间隔，无力满足城区负荷需求，因此建议加快部分高压输变电项目建设时间，并新增部分高压输变电项目。4-2三水城区110kV及以上变电站规划结果（20052010）变电站名称电压等级（kV）新增10kV间隔总数新增供10kV电网容量(MVA)2005年2006年2007年2008年2009年2010年高丰站扩建1101250505050基塘站新建11024100100100100西南站扩建1101260606060南岸站新建11024100100100100宝月站扩建11012505050三水站扩建22012505050洲边站新建220245010010020052010年，三水城区规划新建110kV变电站2座，扩建110kV变电站3座，共新增110kV变电容量360MVA；新建和扩建220kV变电站各1座，新增220kV变电容量630MVA。4.3项目在系统中的作用110kV西南站位于三水区西南镇，该地区电网建设严重滞后，因此扩建第三台主变后，可增加电网供电能力，满足该片区近期负荷增长需求，从而推动当地社会经济发展。根据负荷预测，预计110kV西南站扩建第三台主变后，第一年可新增省网供电量1.8亿kWh以上，增加了电网售电效益；同时也提高了110kV电压等级的变电容载比，增加110kV电压等级的供电可靠性。5 建设规模5.1 变电站本工程建设规模根据目前西南城区负荷的现状，结合佛山 “十一五” 电网规划，110kV西南变电站将扩建50MVA主变一台，扩建后西南变电站装变容量将由现在的（50+40）MVA增加到(250+40)MVA，；增加无功补偿装置25010kVAR。5.2 10kV出线建设规模110kV西南站10kV侧为单母线分段接线，现有出线18回，本次工程拟增加10kV出线15回。6 工程设想6.1 方案一本方案拟利用原有两台主变之间的空地扩建一台主变，新增主变拟作为#2主变，各台主变之间增设防火墙；将原#1PT间隔改建为#2主变进线间隔，原旁路开关间隔改建为#1PT间隔，旁路开关间隔迁移至原有的出线备用间隔位置，取消与#2PT同一间隔的旁路跨条。新增#2主变的10kV高压室则需拆除现有的废旧建筑物，在其原位新建两层建筑（楼高12米），底层作#2主变的10kV高压室，二层作10kV电容器装置室及消弧装置室等。6.2 方案二本方案拟拆除现有的10kV电容器装置室，并将其上空的110kV架空进线改为电缆进线，在其原位上扩建一台主变，新增主变拟作为#3主变，将原#2PT间隔迁移至原有的出线备用间隔位置，原#2PT间隔改建为#3主变进线间隔，取消旁路跨条。新增#3主变的10kV高压室则需拆除现有的废旧建筑物，在其原位及原电容器室部分位置新建一层建筑物（楼高6米），左端作#3主变的10kV高压室，右边作10kV电容器装置室及消弧装置室等。6.3 方案比较方案一为参照110kV变电站标准设计，扩建的主变作为#2主变，10kV母线分列，将来主变两用一备运行时，负荷比较平衡，便于今后的运行管理；方案二扩建的主变作为#3主变，10kV侧为老式接线方案，将来主变两用一备运行时，负荷难以达到平衡，若要改造的话，由于10kV高压室场地的限制，造价将非常高昂；加之新增#3主变的10kV高压室需拆除现有的废旧建筑物，110kV进线严重影响到施工安全，需要110kV架空进线改为电缆进线而且要长时间停电。因此，综合以上因素，本工程建议采用方案一的建设方式，并以此作为以下投资估算及经济分析的依据。7站址条件7.1水文及气象佛山市三水区地处广东省中部，北回归线以南，珠江流域下游，属亚热带季候风气候区，且受海洋气候调节。气候温和湿润，温差较小，雨量充沛，光热充足，条件相对优越。佛山市三水区由于受季候风的影响，每年的季节性风雨变化也较大。一般是49月为多风雨季节，46月为前汛期，也就是龙舟水期间，后汛期为79月中旬，天气酷热，常伴有热带风暴(台风)发生，带来暴雨和洪水等。根据气象资料统计得站址处各气象特征值如下：多年平均气温 21.9历年极端最高气温 38.5(1982.07.29，1990.08.17)历年极端最低气温 1.9(1967.01.17)多年平均气压 1012.7hpa多年平均相对湿度 80历年最小相对湿度 11(1973.12.29)多年平均年降雨量 1625.9mm历年最大年降雨量 2257.3mm(1961)历年最小年降雨量 1075.7mm(1991)历年最大一日降雨量 218.0mm(1961.09.01)历年最大一小时降雨量 102.6mm(1994.08.14)历年最大十分钟降雨量 30.5mm(1975.05.20)多年平均年日照时数 1815.2h多年平均风速 2.2m/s历年最大风速 24m/s(1973.05.10.SE)瞬时最大风速 36.0m/s(1975.10)三十年一遇设计风速 30m/s多年平均雨日数(0.1mm) 150.7d多年平均雷暴日数 79.3d多年平均冰雹日数 0.1d多年平均大风日数(8级) 3d多年平均雾日数 14.8d多年平均霜日数 2.3d7.2 岩土工程地质条件根椐钻孔揭露，场地地层结构，第四系土层以填土层(Qml)、坡、洪积层(Qdl+pl)、残积层(Qcl)为主。下伏基岩为下第三系始新-渐新统华涌组(E2-3h)棕色深棕色碎屑沉积岩。按岩土分类，整个场区共分四大成因类型，五个岩土小层，现自上而下把各层的分布善及工程特性作简要的叙述。素填土(Qml)分布于场区中的ZK2钻孔位置上的表部，层厚3.8米。由橙红色砂砾质粘性土组成，下部夹坡积砾质粉土，粘结性极差，成分复杂，结构疏松，松散。粉质粘土(Qdl+pl)为第四系坡、洪积层，分布于场区中的ZK2钻孔位置，层面埋深3.8米，层厚0.7米。橙红色棕色，上部混砾及少量卵石，粘结性较好，可塑。地基承载力特征值的经验值fak(以下简称fak)=190Kpa。3-1、砾质粉土(Qel)为第四系残积层，分布于场区中的ZK1钻孔位置，层面埋深0.00米，层厚2.8米。汧色桔黄色，由中砂砾料与粘粒组成，粘结性差，湿，密实。可取fak=210Kpa。3-2、粉质粘土(Qel)为第四系残积层，分布于整个场区，层面埋深2.84.5米，层厚5.88.8米。红棕色棕色，混粉砂，粘结性较好，局部夹厚层砂砾质粉土，上部可塑，下部硬塑。本层取土测试样3组，共进行7次标准贯入试验，最大值34击，最小值13.8击，平均值22.38击。标准差f =6.413，变异系数=0.29，统计修正系数s =0.79。综合分析，可取fak=230Kpa。其物理力学指标请参看土工测试结果表。强风化粉砂岩(E2-3h)为下第三系始新渐新统华涌组碎屑岩。全场分布，层面埋深8.6012.80米，揭露厚度3.203.40米，棕色深棕色，岩体泥质胶结，裂隙欠发育，层状构造，属极软岩。本层共进行2次标准贯入试验，最大值195击，最小值156击。人工挖孔桩桩端阻力特征值的经验值qpa(挖)=1450Kpa。7.3岩石工程评价(一)、场地评价 拟建地属丘岗地貌，变电站控制楼座落在丘岗和坡麓位置。地质环境未受破坏，场地复杂程度为二级。 本地区设计基本地震加速度值0.05g，抗震设计分组第一组，中硬土地基对建筑抗震属有利地段，场地类别为II类。(二)、地基评价 场地土层成因类型简单，以残积层为主。普遍土层承载力较高。综合评价场地地基稳定，未见影响建筑物稳定性的不良地质现象，地基复杂程度三级(简单地基)。8 工程投资估算及资金来源8.1 工程内容110kV西南站现为常规设备户外布置，本工程建设规模为1台50MVA主变户外布置，具体建设项目如下： 扩建50MVA主变一台； 扩建110kV主变间隔一个； 调整110kV间隔两个； 扩建10kV变低开关间隔两个、变低跳线间隔两个、PT间隔两个、电容间隔两个、母联间隔两个、消弧线圈间隔一个、出线间隔十五个，共二十六个间隔； 扩建设相应的主变基础及其构支架、基础各一组； 改建事故油池一座，改建事故排油管80米； 扩建10kV高压室、电容器室及消防器材室等共644平方米； 扩建10kV电容器室气体消防装置一套； 改造继保装置室，扩建相应的继保装置及测控、计量柜； 扩建10kV消弧线圈接地变装置一套。8.2 投资估算 110kV西南变电站扩建工程投资估算表项目投资（万元）方案一方案二差价一.设备购置费1004.561050.8446.281主变压器系统433.24433.242110kV配电设备91.0091.00310kV配电设备247.52247.524无功补偿装置69.3869.385控制及直流系统111.34111.346所用电（含接地变）61.4561.457电缆及接地87.37133.65二.安装工程180.66216.8136.15三.建筑工程246.81275.2528.441主辅生产工程183.47201.152与站有关的单项工程63.3570.09四.其他费用差价264.59270.405.81五.基本预备费136.16138.572.41六.静态投资1838.141870.6732.53七.建设期贷款利息39.00401.00八.动态投资1877.141910.6733.53九.单位指标（元/kVA）375.43382.138.3 投资来源该项工程由广东电网公司投资。9 经济分析9.1 评价的原则及方法评价的原则和方法依照电网建设项目经济评价暂行办法，并结合本工程的实际情况进行。9.2 财务评价原始数据9.2.1 投资估算及资金来源该项目新增固定资产投资估算总额1877.14万元，投资全部来源于广东电网公司，贷款综合利率取6.12%。9.2.2 项目计算周期运行设备寿命取20年，建设期1年，项目计算期为21年。9.2.3 折旧费固定资产形成率100%，折旧年限20年，年折旧费率取5%，则年折旧费为93.86万元。