110kv 工业区变电站(集控站)新建工程可行性研究报告

110业区 变电 站 (集控站 )新建 工程 可行性研究报告 沈阳 设计证编号： 2011年 01月 批 准： 审 定： 审 核： 编 写 ： 目 录 1 工程概述 . 1 计依据 . 1 程概况 . 1 计水平年 . 1 究范围 . 1 2 电力系统一次 . 2 力系统概况 . 2 程建设必要性 . 8 入系统方案 . 8 气计算 . 8 功补偿计算 . 9 变压器选择 . 10 气主接线 . 10 力系统一次及结论与建议 . 10 3 电力系统二次 . 11 统继电保护 . 11 统安全自动装置 . 12 度自动化子站 . 12 量计费系统 . 14 电站接入调度主站引起增容 . 16 度数据网接入方案 . 16 次系统安全防护 . 16 统通信 . 17 控中心监控系统设计方案 . 27 力系统二次部分结论及建议 . 35 址区域概况 . 36 址的拆迁补偿情况 . 38 址水文气象条件 . 38 源条件 . 39 址环境 . 39 测要求 . 39 5 变电站工程设想 . 39 气主接线及主要电气设备选择 . 39 气布置 . 43 气二次部分 . 43 区总体规划和总平面布置 . 50 筑规模及结构设想 . 50 排水系统 . 52 暖、通风和空气调节系统 . 52 灾探测报警与消防系统 . 52 6 送电线路路径选择及工程设想 . 54 况 . 54 路路径 . 57 象 条件 . 62 7 节能、环保、抗灾措施分析 . 6 8 投资估算及建设规模 . 6 程投资估算 . 6 110业区变电站新建工程（集控站） 可行性研究报告 1 1 工程 概述 计依据 a） 力有限责任公司下达的设计委托书。 b） 电公司编制的蒙东 区电网规划报告、 2009 年度 网运行方式。 程概况 工业园区位于 路 125 公里处两侧，规划面积大概 8 平方公里，充分利用 天然、无污染的生态环境，加快构筑集种养殖、加工、回收利用于一体的有机产业循环链，继续扩大雀巢、春蕾等龙头企业规模，完成雀巢二期日处理鲜奶 800 吨乳品生产线和春蕾麦芽二期工程。积极引进和培育肉 类、饲料和野生浆果等加工企业，拓展绿色产业领域。加快开展绿色有机农产品品牌的申报认证工作，提升企业及产品外在形象，扩大企业及产品的知名度， 形成相当规模并具有地方特色的优势产业和名牌产品。 到 2015 年， 乳业加工能力达到日处理鲜奶 1500 吨，麦芽生产能力达到 16 万吨，肉类加工 1 万吨，野生浆果 3万吨的年生产加工规模。为了解决工业园区的用电问题及附近各变电站的调度监控工作，故在工业园区建一座 110业区变电站。 工业区 变 电站 本期安装 规模：安装 1 台 压器。 110 远期出线 6 回，本期 4 回，均采用架 空 由变电站 西 侧出线 ； 35远期出线 6 回，本期 3 回，均采用架空由变电站南 侧出线； 10 远期 出线 16 回， 本期 8 回，均采用电缆由变电站 东 侧引出 后上架空出线 。 计水平年 工程 设计水平年 2011 年 ，远景水平年 2020 年 。 究范围 a） 110入系统方案； b）变电站本体部分（电气和土建）设计方案； c）系统通信 设计方案 ； 110业区变电站新建工程（集控站） 可行性研究报告 2 d） 110路 设计方案 ； e） 集控中心设计方案； f）接入系统方案引起新增相关变电设备； g）上述全部工程的投资估算。 2 电力系统一次 力系统概况 x 经济发展 进入 “十五 ”以来， 提出 “加速工业发展，推进工业化进程 ”，确立了工业在市域经济发展中的核心与主导地位，以资源、区位及存量资本优势为纽带，以招商引资为手段，集中力量策划并实施了一大批重大工业发展项目，尤其是在构建和打造能源重化工产业基地上，一批投资规模大、具有突出产业优势和带动效应的石油开发、煤炭开发、煤电组合项目实现综合启动。工业发展项目的开工数量从 “十五 ”初期 2001 年的 38 个达到 2005 年的 218 个，增长 ，工业固定资产投资水平也从 2001 年的 达到 2005 年 元，增长 ，“十五 ”期内累计开工 423 个工业发展项目，投资完成 元。海拉尔盆地大庆石油开发、蒙西水泥扩建、联发木材加工、玖龙兴安纸业扩建以及甲乌拉等有色金属矿业开发项目相继启动并完工投产，伊敏二期扩建、深能源扎赉诺尔电厂以及大雁 40 万吨甲醇项目等重大项目在建启动，为 “十一五 ”工业的快速可持续发展奠定了坚实基础。 2006 年 实现了 “十一五 ”的良好开局，全市地区生产总值完成 续保持了两位数的高位增长，增速达到 18%。人均地区生产总值完成14621 元，增长 18%。固定资产投资完成 元，增长 财政总收入完成 元，增长 其中地方财政收入完成 元，城镇居民人均可支配收入完成 9051 元，增长 10%。农牧民人均纯收入达到 3608 元，增长 社会消费品零售总额达到 元，旅游业已成为新的经济增长点，总收入完成 元，增长 工业经济质量效益同步提高。全市规模以上工业增加值完成 元，增长110业区变电站新建工程（集控站） 可行性研究报告 3 实施工业重点项目 86 个，完成工业固定资产投资 元，规模以上企业实现利润 元，增长 2007 年 市生产总值完成 元，按可比价计算增长 其中，第一产业增加值完成 元，增长 元，增长 其中：全部工业增加值完成 元，建筑业增加值完成 元，增长 元，增长 三次产业结构由上年的 均 18501 元，增 长 2008 年， 经济呈现快速健康发展的良好态势。元，按可比价计算增长 其中，第一产业增加值完成 长 第二产业增加值完成 元，增长 其中：全部工业增加值完成 元，增长 建筑业增加值完成 元，增长 第三产业增加值完成 元，增长 三次产业结构由上年的 整优化为 均 23413元，增 长 网现状 根据 区电网结构、地区供电网络分布及各地区相对地理位置将 区电网分为如下 7 个供电区域：扎满地区（包括扎赉诺尔、满洲里、东旗等地区）、海拉尔地区（包括海拉尔、陈旗、鄂温克旗等地区）、伊敏地区（包括伊敏、东旗等地区）、根河地区（包括根河、拉布达林等地区）、牙克石地区（包括牙克石市）、扎兰屯地区（包括扎兰屯、阿荣旗等地区）和莫旗地区（包括莫旗、鄂伦春等地区）。 截 至 2008 年底， 区共有 220电站 10 座， 220络现已形成西起满洲里，东至尼尔基的链 式单回路供电网络，所有变电站均为单主变，共10 台主变压器，均为有载调压，变电总容量 1053别为：满洲里变（ 1120、呼伦变（ 1120、友好变（ 1120、海东变（ 1120宝日希勒变（ 1120伊敏变（ 190牙克石西郊110业区变电站新建工程（集控站） 可行性研究报告 4 变（ 190扎兰屯西郊变（ 190莫力达瓦变（ 1120以及金矿变（ 163 网 220路 10 条，线路总长 网现有 110电站 29 座， 110变 47 台，变电容量1159110路 51 条，线路总长 现有 66电站 24 座， 66变 24 台，总容量 66路8 条，线路总长 614要集中在根河电网，均建于上世纪六七十年代。 通过 网规划可知， 根据目前 区电网各级电压在系统中的比例及作用，考虑加强地区 220络的发展，使地区 220络向地区边远地带延伸，从而通过 220、 110、 35（ 10） 压等级向地区负荷供电，逐步取消地区 66网的组成。 区 电网现状示意图详见图 示。 110业区变电站新建工程（集控站） 可行性研究报告 5 110业区变电站新建工程（集控站） 可行性研究报告 6 电网存在的主要问题 目前 网较多老旧设备仍在网运行，依然存在着技术装备水平低、设备故障率高、抵御恶劣天气能力差等诸多问题。虽然近几年都在逐步加大电网的改造力度，但由于历史欠账较多，仍有 部分 高耗能、无载变压器、油断路器、老旧隔离开关在运 行 ，调整电压困难，地区电网 110 中低压配网架空线路绝缘老化问题严重， 110架结构比较薄弱， 设备健康水平与国家电网公司所辖其他地区相比存在较大差距。 网发展规划 根据蒙东主网架结构 规划，到 “十二五 ”末 期 ，各盟市基本形成以 500干网为支撑、 220层分区运行的主网架结构。各电压等级容量比例协调、充裕，网架坚强、设备先进，有足够的电压调整手段，自动化程度高、调度灵活，运行安全可靠、经济技术指标先进，基本满足各种用户对电能质量的要求。 根据 网规划原则，“十二五”期间 加强地区 220络的发展，使地区 220络向地区边远地带延伸，从而通过 220、 110、 10压等级向地区负荷供电，逐步取消地区 66 35网的组成。 拉布达林地区位于 北部偏远地区，该地区 目前通过 110电 ， 该地区拥有拉布达林电厂（ 15 2011 2012 年， 该 地区新建 220布达林变（ 1120。 2011 年，计划在 新建 110业区变电站，以满足该市 经济 发展的供电需求， 规划的 8 平方公里的工业 园 区 2011 年 计划新增负荷为16项目全部竣工投产，远期负荷可达到 50110业区 变 本期出 4 回 线，其中 1 回 110路接入待建 220不大林 变 电站， 1 回接入待建 110业区 变电， 2 回 110路接入 110河变电站 。 2020 年 以前 ， 扩建拉布达林主变（ 1120同时考虑随着 220络向该供电区域的不断延伸，地区电网小机组 将 逐步退役。 区 2015 年 电网 地理位置 示意图详见图 示。 110业区变电站新建工程（集控站） 可行性研究报告 7 110业区变电站新建工程（集控站） 可行性研究报告 8 荷预测 已在海 25 公里处 规划 面积约 8 平方公里的工业园区 ，用电负荷将持续增加。 工业园区将继续扩大雀巢、春蕾等龙头企业规模，完成雀巢二期日处理鲜奶800 吨乳品生产线和春蕾麦芽二期工程。积极引进和培育肉类、饲料和野生浆果等加工企业，拓展绿色产业领域。另外将建设 上库力大西山煤矿和上库力铁矿，远期用电负荷将 达到 5000020112012 将开始建设，用电负荷将逐步增加。 本站 最终 申请 总报装 容量为 本期上 1 台主变 。 该区域的分年度负荷预测如下表所示： 表 2 单位： 份 2011 年 2012 年 2015 年 2020 年 负荷预测 12 16 40 50 程建设必要性 足 工业园区 新增负荷 和原有负荷 的用电需 求，提高该地区供电可靠性，同时减轻周边供电站的供电压力。 10业区变电站建设成为一座集控站，对 的其它变电站起到调度、监控的作用，缓解了本市及本地区调度的工作量，对周边变电站的安全运行将起到极大的作用。 强 电力基础建设，改善投资环境，推动经济发展。 善该地区 10网结构，缩短供电距离，降低损耗，提高供电质量和供电可靠性。 入系统方案 根据 区 电网现状、 区电网现状、 地理位置以及近期该地区电网建设项目综合考虑， 本期 本站出 2 回 110路 ， 采用同塔双回 接入待建220不大林变电站。 气计算 路电流计算 110业区变电站新建工程（集控站） 可行性研究报告 9 按 2011 年 区系统规划， 110业区变电站电源侧 220不大林变电站 110线上的三相短路电流为 相短路电流为 此计算出 110业区 变电站短路电流计算结果如下： 表 2路位置 主变 110 35线侧 10线侧 两台主变分列运行 两台主变分列运行 系统运行方式 最大 最大 最大 短路容量 s”(路电流有效值 i”(路冲击电流峰值 业区 变 110断路器额定开断短路电流按 安选择。 功补偿计算 根据电力系统电压和无功电力技术导则 （ 中的内容，无功补偿容量宜按主变容量的 1030选择，本期安装 2 组 4008无功补偿装置。 容电流计算 35： 根据变电站消弧线圈采用过补偿要求， 35弧线圈补偿设备 安装在 110电站内 主变压器 35性点侧 的 。 根据 110业区 变电站 35案 规划 ， 本期出线 2 回， 远期出线 6 回，本期 架空线路 总长约 60期架空线总长约 120弧线圈按远期规模配置。 具体计算如下： （ 1） 35空线的单相接地电容电流： el10a） （ 3）计算结果： 计入变电站配电装置电容电流再增加 13。 5120113 10a） （ 4）消弧线圈的选择 电网中装设消弧线圈后发生单相接地故障，由于消弧线圈的消弧效果，线路110业区变电站新建工程（集控站） 可行性研究报告 10 可在 2 小时内带接地故障运行。消弧线圈的容量应考虑到电网 5 年的发展，并按过补偿进行计算，计算公式如下： c 式中： 网接地电流 (a）， 网相电压 ( c5/ 因此，本期 110业区 变需要安装 1 台 550弧线圈。 10：变电站 10配出线全部 采用电缆 转架空出线，本期出线 4回，远期 8 回，电容电流很小，因此本站不考虑安装 10弧线圈。 变压器 选择 根 据电力负荷预测， 莫尔道嘎林业局地 区 2011 年新增负荷将达到 12012 年负荷将达到 16到 2015 年负荷将达到 40本期 变电站 安装 1台 压器 。 气主接线 110业区 变电站为 系统集控 变电站， 根据规程规范要求， 为 便于 系统接线， 变电站检修维护，提高变电站运行可靠性， 110期 采用 单母线 接线方式 ，终期采用单母线分段 接线 ； 35 本期采用单母线接线，终期采用单母线分段接线； 10期 采用 单母线接线，终期采用 单母线分段 接线 。 力系统一次及结论与建议 电 站工程 新建 110业区变按照集控变电站设计。 本期建设规模： 1 台 载调压变压器 。 110用 单母线 接线， 架空 进线 4 回；35用单母线接线，出线 3 回； 10用单母线接线， 出线 8 回 ， 2 组4008组投切电容器 。 远期 建设规模： 2 台 压器， 110用单母线分段 接线，出线 6 回； 35用单母线分段接线，出线 6 回； 10用单母线分段接线， 出线 16 回，安装 4110业区变电站新建工程（集控站） 可行性研究报告 11 组 4008组投切电容器。 路 工程 本期将 从 110业区 变 出 2 回架空线 路 ， 采用同塔双回 线接入 建设中的220建拉不大林变电站 ， 采用 芯铝绞线， 220不大林 110业区变电站 单回 线路 路径长度约 3 电力系统二次 统 继电保护 次系统概况及规划 根据 区 电网现状、 区电网现状、 地理位置以及近期该地区电网建设项目综合考虑， 本期 本站出 2 回 110路， 采用同塔双回 接入待建220不大林变电站。 220不大林 110业区变电站单回线路路径长度约 入系统工程特点 本工程 新建 110业区 变电站，建成后为双侧电源的中转负荷 集控 变电站。 统保护现状 区 110网 系统保护 现状 ：系统保护配置为 三段式相间 和接地 距离保护 ，四段零序方向过流保护构成的全套保护。 统保护配置 根据一次系统在“十二五”期间 网 的规划方案，依据 14285电保护和安全自动装置技术规程及国网“反措”规定， 根据其 110侧电源线路保护配置原则，本工程新建 110业区 变电站，系统保护采用微机距离保护装置。 路保护 110路距离保护应具备由三段相间和接地距离保护、四段零序方向过流保护构成的全套保护。保护装置应配有三相一次重合闸功能（自动检同期）、低频减载 /解列功能， 线自动投入过流保护 、 线、 距离加速保护 、 过流110业区变电站新建工程（集控站） 可行性研究报告 12 加速、零序电流加速保护 、 振荡闭锁 、过负荷告警功能。 线保护 110业区 变电站 110本期为单母线接线， 本期 4 回进出线，故本期配置母线保护 1 套。 统安全自动装置 根据一次系统在“十二五”期间 网 的规划方案，按照联网系统暂态稳定计算结果，依据安全自动装置配 置原则即在电力网中发生故障或出现异常运行时，为确保电网安全与稳定运行，起控制作用的自动装置。 动重合闸 在本工程中需要配置自动重合闸功能的安全自动装置，由于线路保护装置中已经具有该功能，因此自动重合闸装置不单独配置。 率和电压异常紧急控制 本工程中需要配置频率和电压异常紧急控制功能的安全自动装置，因此配置1 套低频低压减载装置。 障记录及故障信息管理 为了分析电力系统事故和安全自动装置在事故过程中的动作情况，以及为迅速判定线路故障点的位置，本工程配置微机型故障录波器屏 1面， 用于对 110种故障及装置动作情况的纪录分析，并能精确测控线路故障位置 ， 故障录波器采用硬接点与监控装置连接 。 本变电站配置故障测距装置一套， 并和 11011010 以上系统保护的线路保护装置、公用保护装置与故障录波均采用独立 流电源按套分开。 度自动化 子站 度组织关系 业局现设有 心调度处，简称呼盟中调（即 区调度），下设若干个集控站，辖区内变电站均有呼盟中调 调度指挥，由所处区域集控站监控操作。本工程新建 110业区变 为呼盟中调下设的一个集控站， 地处 由呼盟中调调度指挥 ； 同时，将对周边变电站进行监控操作 。调度通信和自动化信110业区变电站新建工程（集控站） 可行性研究报告 13 息应同时组织到上传呼盟中调及 调。 度系统现状 呼盟中调目前采用的是中国电科院研发 度自动化系统，呼盟地区现有的 60 多个厂、站自动化信息均传该系统，并根据地域划分，该系统下设多个集控站，现有厂站信息全部上传呼盟中调，由呼盟中调转发各个集控站，由各个集控站监控操作。该系统因接入厂站较多，运行负荷较重，接 口及存储容量不足。 区目前没有集控站，计划将 本 项目 即 110业区变电站新建工程建设成集控站，以满足 区变电站的监控。本工程按照集控站满足本变电站接入要求考虑。 动系统 动化范围及内容 根据 003力系统调度自动化设计技术规程和 513035人值班变电站设计技术规程规程规定及调度管理的需要， 110业区 变应向呼盟中调和 调上传如下信息： a、遥测量 110路有功功率、无功功率、有功电 能、无功电能、电流 主变压器高、中、低压侧有功功率、无功功率、有功电能、无功电能、电流 350路有功功率、无功功率、有功电能，电流 11050线电压，频率 10功补偿的无功功率，无功电能，电流 直流母线电压，站用电系统母线电压 主变温度 b、遥信量 所有断路器位置信号 所有隔离开关位置信号 所有接地开关位置信号 站内所有手车位置信号 断路器控制回路断线信号 110业区变电站新建工程（集控站） 可行性研究报告 14 断路器操作机构故障信号 线路保护 、自动重合闸动作信号及装置异常信号 电容器保护动作信号及装置异常信号 主变保护动作信号及装置异常信号 全站事故总信号 主变分抽头位置 c、遥控（遥调）量 所有断路器遥控 所有隔离开关遥控 主变有载调压开关遥控 d、遥视量 变电站各个监控点的图像信息 信规约与远动通道 110业区 变电站远动信息传输方式采用网络和专线两种方式，两种方式互为备用。 110业区 变电站至呼盟中调和 调通道为： a、自动化 2m 网络通道，通信规约采用 b、自动化 2m 专线通道，通信规约采用 体远动通道组织见通信专业通道需求部分。 度自动化系统配置 110业区 变电站内配置当地 1 套计算机监控系统（详见变电站监控部分），远动功能并入该计算机监控系统，因此不再考虑单独配置 息采集由监控系统数据采集单元完成，远动系统不单独设远动工作站，远动数据不经监控系统处理，直接送出向调度端传送远动信息。 配置 2 套远动通讯装置 （互为备用） ，通过以太网接口将计算机监控系统的远动数据发送到调度 数据网，该装置放置于远动屏。 量计费系统 呼盟中调现有的计费系统是山东集成的 统， 02 年建设，设备配置较低，软件版本已经比较落后，根据相关计划，该系统将升级改造，升级改110业区变电站新建工程（集控站） 可行性研究报告 15 造后能达到满足呼盟地区全部厂站接入要求。 根据 5002能计量设计技术规程和 448能计量装置技术管理规程规程规定，本站电量计费系统进行如下配置。 量计费关口点的设置 根据电量计费关口点的设置原则，本站上网电量计量点应设置 110业区 变电站 110路 出口处，配置关口表计 4 块，即三相四线制电子式多功能电能表，准确级为 ，双 讯接口，关口计量表单独组屏。 内计量表计配置 主变中低压侧配置三相三线制电子式多功能电能表，准确级为 ，双讯接口。 350线、电容器配置三相三线制电子式多功能电能表，准确级为 ，双 讯接口。以上电能表组 2 面屏。全站电度表的电量信息以 口方式向电量采集器送信息。 量采集系统 为实现变电所内所有电能表数据的远传，变电所内需要配置一套电 能采集装置，完成对本变电所内所有电能表电能量数据的采集，要求电能采集装置具有 路以上（电表接入容量： 64 块），以太网口 2 路，计量专线通道 1条，电能量信息可分别接至调度和当地监控系统。同时电能采集装置配置内置网卡，具备与县调主站的网络的通信能力（ 电能采集装置配置内置或外置 过程控电话交换网（电力、公共）或专用通道，支持用不同的通信规约与不同厂商的主站系统通信。 电量采集设独立系统，采集全站电度表的电量信息以 口方式向电量采集器送信息， 电量采集装置以数据专网为传输通道，电话通道为辅助通道方式送至呼盟中调及 调。要求在正常运行范围内的采样精度小于 电量采集装置单独组屏安装。 量通道 110业区 变电站计量通道组织采用网络和自动拨号计量专线两种方式，两种方式互为备用。 a、电量采集装置至调度的通信通道利用电力系统电话网自动拨号方式建立，电量信息经由电力电话网自动拨号传送。 b、电能量至调度的通信通道采用 1 个 2m 网络专线通道传输。 110业区变电站新建工程（集控站） 可行性研究报告 16 电站接入调度主站引起增容 本工程为了保证 110业区 变电站的新 增远动信息送入呼盟中调和 屏幕系统，电量计量系统，需对呼盟中调和 调相应系统进行增容，所需费用列入本工程中。 度数据网接入方案 本工程调度数据网接入节点设在位于呼盟中调的调度数据网骨干网节点， 工业区 变通过 2 2m 宽带接入调度数据网骨干网节点。变电站内计算机监控系统与调度中心之间的通信协议采用 能量计量系统与调度中心之间的通信协议采用 本工程 110业区 变配置一套调度数据网接入设备，主要包括： 2 台路由器 、 2 台接入交换机及相应的网线等设备。 集控中心配置 一 套电力调度网核心设备，主要包括： 2 台 电力调度网 核心路由器、 2 台综合信息网核心路由器、 2 台接入交换机及相应的网线等设备。 次系统安全防护 为实现信息共享，计算机监控系统、电能量计量系统、继电保护系统需互联交换信息。系统互联应确保各个子站系统的安全性和保密性要求，有效地阻止病毒传播、对系统的非法访问或黑客的恶意攻击、破坏。根据国家电力调度通信中心下发的电力调度系统安全防护工作实施、全国电网二次系统安全防护总体方案、电力二次系统安全防护规定 及电网调度自动化系统安全防护方案规定， 110业区 变电站建成后的网络安全建设应遵循“安全分区、网络专用、横向隔离”的基本原则，安全防护方案如下： 站内计算机监控系统（安全区）与站内电能量计费系统、继电保护系统（安全区）之间采用经有关部门认定核准的硬件防火墙隔离。 在安全区、与安全区的边界设置专用安全隔离装置，其中安全隔离装置（正向）用于安全区、到安全区的单向数据传递，安全隔离装置（反向）用于安全区到安全区、的单向数据传。 110业区 变配置的安全防护设备主要包括：防火墙、纵 向 密认证装置。 集控中心配置配置的安全防护设备主要包括：防火墙、纵向 密认证装110业区变电站新建工程（集控站） 可行性研究报告 17 置。 统通信 统概况 网方案及一次系统方案 依据系统专业推荐的联网方案， 本期将 110业区 变 出 2 回架空线路 ，采用同塔双回 线接入待建的 220不大林变电站 ，线路长 新建 110业区变按照集控变电站设计。 本期建设规模： 1 台 载调压变压器 。 110用 单母线 接线， 架空 进线 2 回；35用单母线接线，出线 3 回； 1