河川区采油大队拌生气发电并网改造工程可行性研究报告

拌生气发电输电网络改造工程可研报告1关于河川区采油大队拌生气发电并网改造工程可行性研究报告延安供电局设计院住建部电力行业丙级A261005457二一三年四月二十八日延安拌生气发电输电网络改造工程可研报告2批准审核校核编写拌生气发电输电网络改造工程可研报告3总目录综合部分说明书及附图技经部分概算书拌生气发电输电网络改造工程可研报告4总目录一、概述二、电力系统三、线路路径四、机电部分五、导、地线对地和交叉跨越距离六、杆塔与基础七、通信保护八、线路主要经济控制措施九、附属设施十、主要设备材料汇总十一、附件拌生气发电输电网络改造工程可研报告51概述11工程概况本工程为改建工程，本次改建按二套方案进行。方案一采用单回架空输电线路长6458641509KM，导线采用LGJ50/8型，单回杆塔1208基，500KW大型发电机组8台，配电柜67台，100KVA变压器47台。方案二采用电缆单回输电线路长6458641509KM，电缆采用为YJV2287/15370型，500KW大型发电机组8台，配电柜67台，100KVA变压器47台。12依据121永宁采油厂委托书。12266KV及以下架空电力线路设计规程GB。123架空送电线路初步设计内容及深度规定DLGJ。124交流电气装置的过电压保护和绝缘配合DL/T620。125交流电气装置的接地DL/T621。126架空送电线路对通信线路危险影响的规定DL5033。127架空送电线路杆塔结构设计技术规定DL/T5154。128架空送电线路基础设计技术规定SDGJ62。129钢绞线及钢芯铝绞线GB1179。13设计范围131原河川采油大队一区队伴生气发电机组台，供电口井。二区队伴生气发电机组台，供电口井。三区队伴生气发电机拌生气发电输电网络改造工程可研报告6组台，供电口井。132现准备改建河川采油大队一区队伴生气KW发电机组台（台主供、台备用），供电口井。三区队伴生气KW发电机组台（台主供、台备用），供电口井。133编制二套方案概算书14造价及主要技术经济指标主要造价表造价项目方案一架空（万元）方案二电缆（万元）主材费163115405748165安装工程费462797823764807其它费32742318828883含税造价24213750900753332电力系统21电力系统211延安电网概况延安地区位于黄河中游，陕北高原南部，多丘陵沟壑，北邻榆林，南接铜川市，西与甘肃庆阳、西峰接壤，东与山西省毗邻。全区平均海拔高度8001400M，南北长239KM，东西宽257KM，总面积37028KM2。延安地区矿产资源丰富，尤其是煤炭、石油、天然气资源储量较大，工业生产基本形成了以石油、煤炭、卷烟、毛纺四大产业为主的格局。农业以烟、果、羊、畜为基础带动农副产品加工业发展。供电范围包括延安行政区域内的宝塔区、洛川县、黄陵县、延长县、延川县、子长县、安塞县、吴起县、志丹线、甘泉县、富县、拌生气发电输电网络改造工程可研报告7宜川县、黄龙县。延安电网通过两条330KV线路同关中主网联络，330KV线路总长为926KM，其中延安局维护的线路长度为4462KM。现有330KV变电站3座，延安变、黄陵变以及朱家变，容量1080MVA。围绕这三个330KV变，形成延安变、黄陵变和朱家变三个供电区。截至2009年底，110KV变电站29座共计56台主变，容量1490MVA；其中，局属110KV变电站23座共43台主变，容量10865MVA；大用户专用110KV变电站5座，共12台主变，容量3635MVA；趸售局所属110KV变电站1座，共1台主变，容量40MVA。35KV变电站76座，共计127台主变，容量5149MVA。其中，局属35KV变电站15座共26台主变，容量8065MVA；趸售局35KV变电站44座共76台主变，容量27865MVA；大用户专用35KV变电站17座共25台主变，容量1556MVA。截至2009年底，延安电网已建成并投运的330KV输电线路共计7条，合计81628KM，本局维护长度469991KM；110KV输电线路60条，合计1522447KM；35KV输电线路93条，合计14504769KM。截至2009年底，延安电网内共有小火、水电厂共14座，总装机容量16112MW，其中火电厂2座，装机154MW，水电厂12座，装机712MW。以110KV电压等级接入延安电网的发电厂装机总容量为154MW，占全网的956；其余均以35KV及以下电压等级接拌生气发电输电网络改造工程可研报告8入延安电网，装机总容量为712MW，占全网的44。延安电网2009年最大负荷629MW（2008年555MW），同期比增长133，年供电量3791亿KWH（2008年3186亿KWH），同期比增长1899。212延安供电局电网现状现有330KV变电站3座，延安变、黄陵变以及朱家变，容量1080MVA。围绕这三个330KV变，形成延安变、黄陵变和朱家变三个供电区。截至2009年底，110KV变电站29座共计56台主变，容量1490MVA。35KV变电站76座，共计127台主变，容量5149MVA。截至2009年底，延安电网已建成并投运的330KV输电线路共计7条，合计81628KM，本局维护长度469991KM；110KV输电线路60条，合计1522447KM；35KV输电线路93条，合计14504769KM。截至2009年底，延安电网内共有小火、水电厂共14座，总装机容量16112MW。延安电网2009年最大负荷629MW（2008年555MW），同期比增长133，年供电量3791亿KWH（2008年3186亿KWH），同期比增长1899。213延安电网规划拟建的黄蒿湾110KV变电站属于330KV延安变供电区，周边有拌生气发电输电网络改造工程可研报告9110KV东郊变、110KV马家湾变等。周边电网计划改造延安变马家湾变两回110KV线路为LGJ400导线，投运110KV延安牵，将高坡变马家湾线路改接入延安变等。为满足负荷的发展，延安电网将新建第四座330KV洛川变电站及张村驿、吴起等110KV变电站，还将改造一批老旧变电站和一些老旧线路，以提高延安电网的供电能力和供电可靠性。图22周边电网规划地理接线示意图214志丹变周边电网情况110KV志丹变概况1985年投运。目前主变规模250MVA，双绕组有载调压变，主变两侧电压等级110/105KV。110KV内桥接线，出线2回，无法扩建；10KV单母线分段接线，现有出线15回，备用出线15回。电容器23000KVAR。2009年最大负荷约183MW。拌生气发电输电网络改造工程可研报告1022电力负荷的发展及预测221延安电网负荷预测“十五”和“十一五”前四年，经济发展仍然以石油化工、煤炭开采及深加工、天然气化工等能源工业为主，是延安经济发展最好的时期之一，“十五”期间GDP年均增长率151；20062009年，GDP由3899亿元增长为798亿元，年均增长率1657；三次产业结构由21352277调整为77705218，主要支柱产业石油工业和煤炭工业贡献率加大。由于石油、天然气、煤炭资源的大力开发，电力增长迅速，“十一五”期间，电网负荷增长率为1248，电量的增长率为1500。“十二五”发展思路及主要预期目标“转型、生技、强城、生态、普惠”，调整优化经济结构，推动产业、产品和技术升级，加快城市化进程，建立公共财政体制，努力增加城乡居民收入。生产总值预计达到1600亿元，年平均增长率达到13。能源工业发展重点抓好“两基地八园区十六大项目”建设，即建设千万吨级原油生产基地、5000万吨级原煤生产基地；杨舒化工新区、姚店工业园区、永坪炼油园区、店头煤电化园区、子长煤电化园区、富县洛阳工业集中区、延长天然气化工园区、延川盐化工园区等八个工业集中区；规划建设100万吨乙烯及其下游化工项目，120万吨甲醇及其下游煤化工项目，延安180万吨甲醇和能源化工综合利用项目，延长县杨家湾天然气资源综合利用项目，华能320万千瓦电厂项目，大唐延安电厂230万千瓦热电联产项目，子长拌生气发电输电网络改造工程可研报告11398万吨和黄陵498万吨煤焦化项目，黄陵矿业、汕头集团、子长3座230万千瓦煤矸石电厂项目，延川盐化工、宜川古贤水库及水电站项目，延川（宜川）4125万千瓦核电站项目，南沟门水库项目、黄河调水项目。已企业聚集方式推进优势资源就地加工转化，逐步形成探采炼化工一体化、油煤气化工一体化的能源工业产业体系。“十二五”末全市原煤产能预计可达到5434万吨年，产量达到5434万吨年，煤炭工业产值达到8442亿元，煤炭产业提供的增加值达到447亿元，占到全市经济总量的三分之一。到“十三五”期间，全市原煤产能预计可达到一亿吨/年，产量达到8000万吨年。“十二五”末规划原油产量目标6070万吨；动用石油储量储量42557万吨、动用面积11678KM2。“十三五”末年原油产量目标6300万吨；动用石油储量储量36874万吨、动用面积999KM2。其中延长石油集团力争新增探明石油储量5亿吨，原油产能1200万吨，原油加工1500万吨，形成千万吨原油采炼基地。延长石油集团力争新增探明储量2000亿立方米，“十二五”末实现天然气产量100亿M3/年，到2020年实现天然气产量150亿M3/年。根据延安经济发展概况，预测延安电网2010年、2015年最大负荷分别为700MW和1150MW，“十一五”、“十二五”年均增长率分别为1248和1053；2010年、2015年电量分别为45亿千瓦时和拌生气发电输电网络改造工程可研报告1267亿千瓦时，“十一五”、“十二五”年均增长率分别为1500和818。近几年，延安地区由于石油、天然气、煤炭资源的大力开发，电力增长迅速。“十五”期间，电网负荷增长率为169，电量的增长率为212。表31延安地区“十二五”电力电量预测表单位MW、亿千瓦时年份200920102011201220132014201520202030负荷6297007708609501040115016202640“十一五”期间增长率1248，“十二五”期间增长率1053，“十三五”期间增长率700电量418845485256616792135“十一五”期间增长率1500，“十二五”期间增长率818，“十三五”期间增长率663222330KV延安变供电区负荷预测本工程位于330KV延安变供电区。330KV延安变目前主变两台，容量分别为150MVA、240MVA。其中150MVA主变计划2010年底前增容为240MVA。330KV延安变供电区目前主供11个110KV变电站负荷，2009年最大负荷约218MW。2010年以及“十二五”期间，主要的负荷增长点有，安塞工业园区项目、志丹、吴起地区油区负荷的增长、延安城区发展以及包西电气化铁路投运负荷。根据现有以及新增负荷，预测延安变供电2015年最大负荷约5375MW。表31延安变供电区负荷预测单位MW拌生气发电输电网络改造工程可研报告13年份2009201020112012201320142015最大负荷2180334036073896420745444908223延安变供电区电源点目前，延安变供电区以110KV及以下电压等级接入的电厂有延安热电厂（212MW），仅冬季供热时上网发电，电力平衡中暂不考虑。在2010以及“十二五”期间，延安变供电区无规划投运的以110KV及以下电压等级接入的电厂。224电力平衡选择比较典型的大负荷方式作电力平衡。表32延安变供电区大负荷电力平衡表单位MW项目201020112012201320142015一延安变供电区最大负荷334036073896420745444908二延安供电区供电能力2704324324324324321延安变270432432432432432三电力盈亏640713424113224588四最大一台变停电力盈亏199014471736204723842748从上表可以看出，在正常方式下延安变供电区在2014年出现电力短缺。建议通过在志丹等地区适时建设顺宁330KV变电站的方法解决该问题。23工程建设规模及必要性231原工程建设规模原河川采油队一区队，三区队的用电情况现一区队伴生气发电机组13台，供135口油井的用电。二区队伴生气发电机组2台，供8口油井的用电。三区队伴生气发电机组29台，供149口油井的用电。232现工程建设规模拌生气发电输电网络改造工程可研报告14现准备改建河川采油大队一区队伴生气KW发电机组台（台主供、台备用），供电口井。三区队伴生气KW发电机组台（台主供、台备用），供电口井。233本次改建二套方案。方案一采用单回架空输电线路长6458641509KM，导线采用LGJ50/8型，单回杆塔1208基，500KW大型发电机组8台，配电柜67台，100KVA变压器47台。方案二采用电缆单回输电线路长6458641509KM，电缆采用为YJV2287/15370型，500KW大型发电机组8台，配电柜67台，100KVA变压器47台。234工程建设的可行性根据采油厂提出的改建要求将原有的伴生气发电机组改为大型燃气发电机组的情况。我们派专业技术人员到现场实地勘察，提出两套改建方案即架空及电缆。就两套方案的可行性进行如下说明方案一架空，由于一区队和三区队位于山区地形，目前树木较多且较密架空裸导线要实施则需要大量砍伐树木，如改用架空绝缘线可少砍伐树木。假如不砍伐树木则已发生火灾。其中采用单回架空输电线路长6458641509KM，导线采用LGJ50/8型，单回杆塔1208基，500KW大型发电机组8台，配电柜67台，100KVA变压器47台。为了避免砍伐树木及发生火灾可采用架空绝缘线及电缆方案。采用电缆单回输电线路长6458641509KM，电缆采用为YJV2287/15370型，500KW大型发电机组8台，配电柜67台，100KVA变拌生气发电输电网络改造工程可研报告15压器47台。两套方案实施困难较大，投资较大。就目前发电机组能满足用电要求，因此方案不可行。3方案31方案一采用单回架空输电线路长6458641509KM，导线采用LGJ50/8型，单回杆塔1208基，500KW大型发电机组8台，配电柜67台，100KVA变压器47台。32方案二采用电缆单回输电线路长6458641509KM，电缆采用为YJV2287/15370型，500KW大型发电机组8台，配电柜67台，100KVA变压器47台。33沿线地形、地质331地形地貌特征该线路所处地形总体上属额尔多斯隆起区的东南部黄土高原西北山区地形。水系为延河水系由西向东流动，日常水流量不大，但当降雨时洪水较多且猛，水流量较大，水流最终归黄河。线路经过地区大部为梁、峁、沟交错地形，山体陡翘，坡面支离破碎，局部地区有山洪冲刷痕迹，山顶地形相对较为平缓。线路经过地段地形较好，所处地形起伏较大，山体之间相对高差不大。地形地貌为一般山地山体所处地形海拔均在960M1300M之间。地形地貌为一般山地100。由于这一带地形海拔较高，距西北沙漠较近，加之植被较差，故沙尘暴出现较频繁，沙尘出现时较强。由于线路所处地形山高、拌生气发电输电网络改造工程可研报告16路陡，线路与等级公路距离较远。局部地区有简易道路行往。汽车及人力运输并不困难。施工、运行、维护均较方便。332地质经过现场勘察调查、本设计线路经过地区地层岩性如下属粉质粘土。具有如下特点颜色地表30厘米为灰黑色、地下10米以上为黄褐色、地下10以下局部有暗红色加杂与黄褐土中间。密度地表为稍密、1米以下为中密、10米以下较密。湿度地表较干躁、80厘米以下为稍湿。可塑性；地表10厘米以上为不可塑、10厘米以下为可塑。孔粒孔粒普遍较大。厚度厚度在5M以上。湿陷性具有二级非自重湿陷性。地下水地下水位100米以上，水位较低。333岩土分布特征及物理力学性质指标本设计线路经过地区，地质稳定，均无滑坡，塌陷等现象。土壤力学性能如下单容重P15T/M3。内磨擦角B30度。抗剪角A28度。地基承载力R120150KPA。上拔角C23度。拌生气发电输电网络改造工程可研报告17冻土深度D110CM。土壤电阻率为200300欧米。地震裂度VI度。线路沿线岩土地层结构比例见下表地质黄土土层线路100334沿线地下水分布情况本工程地下水类型为孔隙潜水，地下水埋深大于30M，主要接受大气降水的补给。可不考虑地下水对线路杆塔基础的影响。335地下水、土腐蚀性评价据了解沿线地下水均无腐蚀性。可不考虑其对杆塔基础的影响。336沿线采空区及不良地质作用线路沿线属于陕北黄土高原东南部黄土高原、黄土梁区，黄土的湿陷性是本工程主要的地质问题。沿线黄土状粉质粘土一般为黄褐色，呈可塑状，土质较均匀，混少量钙质结核，虫孔及大孔隙发育，一般均具有二级非自重湿陷性。336结论和建议对全线杆塔基础地基不进行处理。34交通情况本线路沿线附近基本有等级公路及乡村公路，交通运输较方便。拌生气发电输电网络改造工程可研报告1835交叉跨越统计情况序号被跨越物名称数量1380V电力线10210KV电力线123低压、通信线194河流（延河）45公路226民房2全线经过地区大部有槐树林，需按高跨越设计，砍伐槐树2327棵。4机电部分41气象条件411沿线地区气候特征该工程线路所经宝塔区，地处陕北黄土高原地带，属大陆性温带季风气候，具有明显的暖温带半湿润向暖温带半干旱过度的地区特点，南北气候变化大。其特点春暖多风，夏热少雨，秋涝多，冬寒少雪。412沿线基本气象要素特征值志丹的气象站，海拔1300米。气象站均距本工程线路很远，水平及垂直距离均不在两站控制范围内，故本工程线路气象条件均按两气象站的资料进行计算确定。站点项目志丹气象站延安市气象站海拔高度（M）1300960拌生气发电输电网络改造工程可研报告19北纬54455256东经1093010930资料年限1975200819752008多年平均气温4851极限最高温度335372极限最低温度251220最大冻土深度（CM）108110最大积雪深度（CM）2825多年平均风速（M/S）0302最大风速（M/S）25237主导风向NENE平均雷暴日（日/年）305305最多雷暴日（日/年）3441413设计基本风速及导线覆冰厚度的确定本线路工程通过气象资料的收集、整理和分析,并且参照原线路设计气象资料，并结合附近已建线路的运行情况，确定本工程设计拌生气发电输电网络改造工程可研报告20采用西北III级气象区。最高温度40，最低温度30；基本风速27M/S，覆冰厚度10MM。414本工程采用气象条件设计采用气象条见下表项目气象区西北III级最高气温40最低气温30覆冰5安装15内过电压、年平均气温5外过电压15（）大气温度基本风速5覆冰有风10基本风速27安装10年平均气温0外过电压10风速（M/S）内过电压15覆冰冰厚10拌生气发电输电网络改造工程可研报告21冰的比重09年内最多雷暴日3642导线、电缆的选择及防振421导线选择根据委托书提供的负荷，结合电压等级、功率因数、经济电流密度、年最大负荷利用时间、经动、热稳定，经验算，导线选用国标中的。LGJ50/8型钢芯铝绞线。型号截面MM2铝截面MM2钢截面MM2直径MM计算截面MM2电阻欧/KM拉断力N重量KG/KM截面比MM2瞬时破坏应力MPA安全系数使用应力N/MM2LGJ50/85048258049656290569242620195150/82842511368422电缆的选择按单相短电流最大值分别为73KA估算，根据66KV及以下架空输电线路设计技术规定GB500612010。根据委托书提供的负荷，结合电压等级、功率因数、经济电流密度、年最大负荷利用时间、地质、土壤热阻率、经动、热稳定校验本设计，电缆选用国标中的采用70MM2YJV2287/15370型型聚氯乙稀绝缘聚氯乙稀护套钢带铠装电力电缆。注意电缆，按放松拉力设计，电缆埋设深度11M。型号YJV2287/15370型导体标称截面70MM绝缘层45MM拌生气发电输电网络改造工程可研报告22电缆外径74MM电缆重量521KG/M电缆载流量空气中240A、土壤中220A直流电阻0524Q/KM局部放电试验PC15U010工频5MINKV224H工频KV348热伸缩试验12000C15MIN20N/CM2伸长率175冷缺后永久伸长率15热冲击试验KV95423、避雷器避雷器根据委托书，结合雷电活动情况、杆塔耐水平、地形、地貌本设计局部杆塔加装避雷器。避雷器选用YH5WS217/50型。避雷器技术参数如下型号YH5WS217/50型系统电压10KV避雷器额定电压17KV避雷器持续运行电压136KV直流1MA参考电压25KV2MS方波通流容量100A雷电冲击电流残压50KV陡波冲击电流残压575KV拌生气发电输电网络改造工程可研报告23操作冲击电流残压425KV伞径88MM高度255MM重量157KG424导线的防振及防舞措施导线和避雷线的振动强度与其平均运行应力有密切关系。一般认为电线平均运行应力为其破坏强度的2025时，加装防振锤，则可将线夹出口处的振动角控制在允许值之内。本工程LGJ50/8导线采用FFH0713Y50/8型防振锤；426换位输电线路换位是为了减少电力系统正常运行时，电流和电压的不对称性和限制送电线路对通信线路的影响，维护电网的良好运行。线路设计规程规定“在中性点直接接地的电力网中，长度超过100KM的线路均应换位，本线路长度均小于100KM，不需换位。427防滑、防舞根据陕西省防舞区域化分,该线路经过地区在舞动区域内,故本设计采取防舞FFH型防振锤防滑、防舞。43绝缘配合431最小空气间隙本线路工程海拔高度均在在9601300米之间，按66KV及以下架空送电线路设计技术规程GB500612010,规定，带电部分与杆塔构件的间隙在相应风偏的条件下，空气间隙为拌生气发电输电网络改造工程可研报告24外过电压450MM内过电压575MM运行电压103MM432污秽等级确定根据陕西电力系统污区分布及电网结线图集的污区划分有关原则及现场踏勘情况，及延安供电局对邻近已运行线路及原线路的运行经验，同时考虑线路附近的污染源的影响，本线路按D级污秽区设计，泄漏比距为32厘米/千伏标称电压。线路所经地段工业污染已基本得到根治。433绝缘配置依据66KV及以下架空送电线路设计技术规程GB500612010,规定。直线杆塔悬垂串采用P20T型针式绝缘子。耐张绝缘子串采用2片XP45/146型瓷质绝缘子。绝缘子参数如下型号高度（MM）直径（MM）爬距（MM）机械破坏负荷（KN）重量（KG）XP4514625528045544金具金具采用1997年修订后电力金具产品样本上金具。金具的安全因素，运行情况不小于25，事故情况不小于15，与杆塔连接的第一个金具应从强度、耐磨性、灵活性三方面考核其性能，本工拌生气发电输电网络改造工程可研报告25程根据此要求选择适配的金具和线夹。1悬垂线夹本工程导线LGJ50/8型采用XGU2型线夹。2耐张线夹本工程导线LGJ50/8型采用NLD2。其他连接金具采用1997年修订后电力金具产品样本上金具。45防雷与接地451防雷根据原线路的运行情况，本改造架空方案局部杆塔加装避雷器。5导线对地和交叉跨越距离依据66KV及以下架空送电线路设计技术规程GB500612010,的要求，按设计满负荷时导线温度150进行对地和被交叉跨越物垂直距离的校验。1、导线在最大弧垂情况下对地面、建筑物、树木及经济作物的最小垂直距离，见下表线路经过地区居民区非居民区交通困难地区建筑物非易燃物顶树木考虑自然生长高经济作物最小垂直距离（米）7060505040302、导线在最大弧垂情况下与各种设施交叉跨越时最小垂直距离，见下表。设施名称铁路公路弱电线路电力线路河流拌生气发电输电网络改造工程可研报告26至轨顶至承力索和接触线至路面至被跨物至被跨物至水面最小垂直距离（米）7530703030603、线路与公路交叉或平行时最小水平距离设施名称公路（含高速公路）开阔地路径受限制地区杆塔外缘距路基边缘最小水平距离（米）交叉80平行最高杆塔高504、线路与铁路交叉或平行时最小水平距离设施名称铁路杆塔外缘距路基边缘最小水平距离（米）交叉塔高加31M，但不得小于300M平行最高杆塔高加31M6杆塔与基础61可研遵循的规程、规定66KV及以下架空送电线路设计技术规程GB500612010,架空送电线路杆塔结构设计技术规定（DL/T51542002）送电线路基础设计技术规定（DL/T521920