涡北工业园110kV输变电工程可行研究报告

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1、涡北工业园110kV输变电工程可行性研究报告12月 合肥目 录1 总的部分1.1 编制根据1.2 工程概况1.3 设计水平年1.4 重要设计原则1.5 设计范畴2 系统部分2.1 电力系统2.2 系统继电保护及安全自动装置2.3 系统通信2.4 系统远动及站内自动化3 变电站站址选择及工程设想3.1 站址条件3.2 站址综合意见3.3 电气一次部分3.4 电气二次部分3.5 变电站智能化实行方案3.6 土建部分4 送电线路途径选择及工程设想5 节能措施分析5.1 变电站节能措施分析5.2 送电线路节能措施分析5.3 变电站环保影响及措施分析5.4 送电线路环保影响及措施分析6 投资估算6.1

2、涡北工业园110kV输变电工程6.2 220kV焦楼变扩建110kV涡北工业园出线间隔工程7 结论7.1 工程建设的必要性7.2 系统方案及建设规模7.3 系统保护7.4 系统远动及站内自动化7.5 系统通信7.6 站址7.7 动工年限及投产年限7.8 工程投资估算及推荐方案附件：附件1 淮北矿业集团有限公司“工程项目勘察设计委托书”。附件2 安徽省电力经济技术研究中心文献皖电经研规409号文有关印发淮北矿业(集团)有限公司涡北工业园110kV变电站工程接入系统设计评审意见的函。附件3 8月24日涡北工业园110kV变电所供电方案第二次讨论会会议纪要。附件4 8月30日涡北工业园110kV变电

3、所供电方案设计有关资料确认答复函。附图：附图1 亳州地区110kV电网规划接线示意图附图2 亳州地区110kV电网规划接线示意图附图3 亳州地区110kV电网规划接线示意图附图4 涡北工业园110kV输变电工程系统通信光缆路由图附图5 涡北工业园110kV输变电工程电气主接线图附图6 涡北工业园110kV输变电工程电气总平面布置图附图7 涡北工业园110kV输变电工程一层电气平面布置图附图8 涡北工业园110kV输变电工程二层电气平面布置图附图9 涡北工业园110kV输变电工程焦楼变110kV配电装置配备接线图附图10 涡北工业园110kV输变电工程焦楼变110kV配电装置布置图附图11 涡北

4、工业园110kV输变电工程站址位置图附图12 涡北工业园110kV输变电工程土建总平面布置图1 总的部分1.1 编制根据(1) 淮北矿业(集团)有限公司“工程项目勘察设计委托书”。(2) 淮北矿业(集团)有限公司涡北工业园110kV变电站工程接入系统设计。(3) 安徽省电力经济技术研究中心文献 皖电经研规409号文有关印发淮北矿业(集团)有限公司涡北工业园110kV变电站工程接入系统设计评审意见的函。(4) 国家电网公司输变电工程通用设计()。1.2 工程概况淮北矿业(集团)有限公司所属的涡北工业园位于亳州市涡阳县城北，其发展方向为洗、选煤及相应的煤炭再加工生产。筹划起逐渐建设生产。该项目投产

5、初期，用电负荷约30MW(均为二类负荷)，终期用电负荷为50MW。目前涡阳工业园为基本建设阶段，由于该园的洗煤厂承当淮北矿业(集团)有限公司的涡阳矿区的洗、选煤任务以及相应的煤炭再加工生产，故对生产供电规定均较高。该工程涉及如下3个子项目：1) 涡北工业园110kV变电站工程2) 涡北工业园110kV220kV焦楼变线路工程3) 220kV焦楼变电站扩建110kV涡北工业园出线间隔工程工程站址位于涡阳县城北，交通及进出线以便。该工程变电站全户内布置，本期安装2台主变压器容量分别为25 MVA 、50MVA，终期安装2台50MVA主变压器。本期110kV采用GIS设备，架空出线共2回；终期4回。

6、10kV出线本期14回，终期20回。新建线路途径全长8.05km，其中单回路段长约0.75km，双回路段长约7.3km。本工程需改造段线路长约0.5km，并恢复架设双回路段线路长约0.2km。220kV焦楼变电站扩建110kV出线间隔2个。施工电源10kV引自厂区施工电源，费用不计列本工程由顾客自行解决。1.3 设计水平年本工程一期工程筹划于7月建成投产，因此设计水平年选用。1.4 重要设计原则a) 可行性研究应遵守国家的技术、产业政策、执行有关的设计规程和规定，符合国情、技术先进，并合理控制工程造价。b) 根据系统保护现状并结合本工程在系统中的地位，拟定保护方案。c) 该工程变电站工程采用综

7、合自动化系统。d) 通信采用光纤通信方式。e) 该工程变电站110kV采顾客内GIS全封闭组合电器。f) 简述线路途径方案及站址进出线设想，进行线路投资估算1.5 设计范畴本报告的设计范畴涉及：系统必要性论证、接入系统方案、建设规模、保护、自动化及通信方案、变电站站址的选择、站址方案技术经济比较、变电站工程设想(涉及站区围墙以内的所有生产及辅助生产设施，附属设施的工艺和建(构)筑物的土建设计、进站道路、给排水、消防及暖通等)、线路途径选择、线路工程设想以及上述项目的投资估算和综合造价分析。2 系统部分2.1 电力系统2.1.1 电网概况2.1.1.1 亳州地区电网现状及近期发展亳州市位于安徽省

8、西北部，是国家历史名城、药都和酒城。现辖一区三县，即谯城区、涡阳县、蒙城县、利辛县。主城区为谯城区，是全市政治、经济、文化中心。全市国土面积8374平方公里。全市经济支柱产业重要有药业、酒业、畜牧业和矿产业。亳州电网目前分为南北两片：北片为谯城区和涡阳县；南片为蒙城县、利辛县。北网通过220kV淮北电厂焦楼线、220kV颍州涡阳线从淮北和阜阳电网中受电；南网通过220kV阜阳茨淮线、220kV杨柳蒙城线、220kV南坪蒙城线、220kV丁集蒙城线从淮南、淮北和阜阳电网中受电。截止究竟，亳州地区电网概况如下：亳州电网拥有220kV变电站5座，即谯城变(2120MVA)、涡阳变(180+120MV

9、A)、蒙城变(2120MVA)、焦楼变(180+150MVA)和茨淮变(2180MVA)，总变电容量1470MVA；110kV公用变电站14座，总变电容量1022MVA；110kV顾客变电站3座，共有6台主变，总变电容量226MVA；并入亳州地区电网小电源装机总容量为33MW。亳州电网拥有220kV线路11条，总长度为523 km；110kV线路31条，总长度为495km。亳州地区统调最大负荷627MW(未含错避峰负荷30MW)，统调电量25.58亿kWh，同比分别增长17.4、16.3。亳州电网目前存在的重要问题是：(1)网架构造较为单薄，全区无500千伏电网和大电源支持，所需电力重要依托省

10、网受进，供电能力和供电可靠性较差。各区县220千伏、110千伏变电站布点少，未能进一步负荷中心，网架布局不完善，特别以涡阳县及谯城区较为突出，依托3回220kV线路受电，夏季高峰时220kV颍州涡阳线重载。(2) 亳州南部电网茨淮变重要依托颍州阜阳茨淮线路受电，夏季高峰时颍阜双线重载。(2)部分110kV线路使用年限较长，线径较细，输送能力有限。(3)农村35千伏线路供电距离长，挂灯笼现象严重，线损高，供电安全可靠性较差。亳州地区110kV电网现状接线示意图见附图1所示。亳州电网筹划投运220kV魏武变(1180MVA)、伯阳开关站、110kV城东变(50MVA)和园艺变(50MVA)以及配套

11、线路工程。根据亳州地区电网“十二五”规划，“十二五”期间亳州电网将新建220kV漆园变(180MVA)、赵桥变(180MVA)、扩建魏武变(180MVA)以及新建110kV大杨变(50MVA)、城西变(250MVA)、高炉变(63MVA)、扩建孙集变(50MVA)等一批110kV输变电工程，以解决亳州地区电网供电能力局限性的问题。亳州地区110kV电网规划接线示意图见附图2所示。亳州地区110kV电网规划接线示意图见附图3所示。2.1.1.2 涡阳县电网概况及近期发展涡阳县东依蒙城县、南接利辛县、西邻亳州市，现辖1个城关镇，23个建制镇，3个乡(场)，总面积2107平方公里。涡阳县农产品资源及

12、优质煤炭十分丰富，逐渐形成酿酒、造纸、化工、制药、木材、机械和煤矿等一批主导产业。特别是淮北矿业集团近年来在涡阳投资建设的煤矿已经逐渐成为涡阳经济迅速发展的重要支柱。涡阳县电网既有220kV变电站2座，即涡阳变(180+120MVA)和焦楼变(150+180MVA)，总变电容量630MVA；110kV变电站3座，即城南变(50+40MVA)、涡北变(240MVA)和公吉寺变(250MVA)，总变电容量为270MVA；110kV顾客变电站1座，即三星化工。涡阳县统调最大负荷183.8MW，同比增长15.02。涡阳县电网存在的重要问题是：(1)220kV焦楼变、110kV涡北变位于涡河以北，主供涡

13、阳北部矿区和农村负荷。220kV涡阳变和110kV城南变位于涡河以南，主供涡阳县城区负荷和南部农村负荷，均为较老的变电站，且已达到终期规模，各出线间隔已无扩建也许性，也无法满足涡河以南新增负荷供电需求；(2)农网网架构造不合理，35kV供电线路较长；(3)涡阳县电网既有网架构造无法满足诸多煤矿高危客户供电规定。根据有关筹划安排，筹划投运110kV城西变(250MVA)。涡阳县电网现状和规划状况见附图13所示。2.1.1.3 涡北工业园概况淮北矿业(集团)有限公司所属的涡北工业园位于亳州市涡阳县城北，其发展方向为洗、选煤及相应的煤炭再加工生产。筹划起逐渐建设生产。目前涡阳工业园为基本建设阶段，由

14、于该园的洗煤厂承当淮北矿业(集团)有限公司的涡阳矿区的洗、选煤任务以及相应的煤炭再加工生产，故对生产供电规定均较高。2.1.2 负荷预测2.1.2.1 亳州地区电网负荷预测根据亳州地区电网“十二五”规划负荷预测，亳州地区电网统调口径负荷预测见表2.1.2.1。表2.1.2.1 亳州地区电网统调口径负荷预测表 单位：亿kWh、MW亳州电网(实绩)“十一五”增长率“十二五”增长率用 电 量22.0725.5815326.82最大负荷534657(实绩)13.049209.292.1.2.2 涡北工业园负荷预测根据淮北矿业公司提供的负荷资料，涡北工业园负荷性质重要为二类负荷，装机总容量为41.6MW

15、，实际最大负荷为20MW，终期最大负荷约50MW。2.1.3 本工程建设的必要性淮北矿业(集团)有限公司所属的涡北工业园位于亳州市涡阳县城北，其发展方向为洗、选煤及相应的煤炭再加工生产。涡北工业园筹划投运，投产初期用电负荷约20MW，终期用电负荷约50MW，因此需在园区内新建1座110kV总降压变电站来满足涡北工业园生产负荷用电需求。本变电站作为淮北矿业(集团)有限公司涡北工业园配套公用设施，不仅提供可靠电力，满足该顾客的用电需求，并且对大顾客专线专供，减少损耗，具有良好的经济效益和社会效益。因此，涡阳工业园建设110kV变电站是必要的。2.1.4 系统方案和建设规模2.1.4.1 接入系统方

16、案220kV涡阳变110kV出线间隔有8个，已出线8回(涡北变1回、城南变1回、城西变2回、公吉寺2回、望月变1回、三星化工1回)，所有用完，也无扩建也许性。220kV焦楼变110kV出线间隔有8个，已出线2回(涡北1回、海孜1回)，还剩6个备用出线间隔，其中2个已规划至高炉变。本报告根据本变电站的站址位置、周边电网条件、电网规划等因素，且根据涡北工业园110kV变电站接入系统设计评审意见，本变电站接入系统方案如下：从本变电站新建2回110kV线路接入220kV焦楼变(211km)。本变电站110kV接入系统方案接线示意图见附图2。2.1.4.2 短路计算根据省网远景短路电流计算，本站110k

17、V系统侧三相短路电流为7.03kA，单相接地短路电流为6.98kA。2.1.4.3 建设规模考虑涡北工业园此后电网负荷增长需要，初步设想本工程建设规模如下：主变容量：终期250MVA，本期150MVA和125MVA。电压级别：110/10kV。110kV出线：终期4回(2回接入220kV焦楼变，2回备用)；本期2回(2回接入220kV焦楼变)。10kV出线：终期20回，本期14回。无功补偿：本工程本期在10kV侧安装28Mvar无功补偿电容器，总容量为16Mvar，且为终期规模。2.1.5 导线截面本工程新建线路为架空线，涡北工业园变终期规划容量为250MVA，110kV出线4回(焦楼变2回、

18、备用2回)，考虑当焦楼工业园其中一回线路退出运营时，另一回线路能承当工业园变终期50MW负荷和园区内其他远景规划的50MW负荷，因此初步建议本工程新建线路采用300mm2导线(导线最高容许温度为70时持续极限输送容量为107.7133MVA，导线最高容许温度为80时持续极限输送容量为116.6144MVA)，可以满足远景供电规定。2.1.6 主变压器本工程选用三相双绕组有载调压变压器，主变的具体型式、规范如下：主变型式：三相双绕组有载调压变压器容 量：50MVA、25MVA接线组别：YN，d11电 压：11581.25%/10.5kV阻抗电压：Uk=10.5%2.2 系统继电保护及安全自动装置

19、涡北工业园110kV变电站为新建变电站。本期主变两台，110kV进线两回(均引自220kV焦楼变)，110kV侧为单母线分段接线；终期110kV进线四回(增长两回预留接线)，主变两台；110kV侧接线方式不变。根据系统方案、继电保护和安全自动装置技术规程以及国家电网公司输变电工程通用设计(110(66)750kV智能化变电站部分)，系统继电保护及安全自动装置配备如下：2.2.1 涡北工业园110kV变电站侧1) 本期本站为末端负荷站，暂不需配备110kV线路保护。为了保证变电站的供电可靠性，应在本站配备一套110kV备用电源自投装置，可以实现110kV线路互投及分段自投方式。110kV备自投装

20、置接入过程层网络，所需SV、GOOSE(开关量及跳合闸)均用网络传播。2) 本站配备故障录波及网络记录分析一体化妆置柜一面，故障录波及网络记录分析一体化妆置应记录所有过程层GOOSE、SV网络报文、站控层MMS报文。3) 110kV涡北工业园备用线路保护及其她由于远景备用线路暂未设计，因此本站设计中不考虑该线路保护配备，仅在二次设备室预留线路保护及母差保护安装位置。2.2.2 220kV焦楼变电站侧(对侧变电站)220kV焦楼变电站110kV侧为双母线接线，终期110kV出线间隔8个，目前有110kV出线间隔4个。本期新建2个110kV涡北工业园间隔，为避免出线交叉，新建的两个间隔给化肥厂1、

21、2线使用，原化肥厂1、2出线间隔给涡北工业园1、2线使用。原110kV焦楼化肥厂1、2线路焦楼变侧均已配备iPACS-11LN02P型微机距离零序保护，系统继电保护及安全自动装置配备如下：1) 焦楼变本期扩建2个110kV出线间隔，每个间隔配备一套微机距离零序保护。采用2回线1面柜，共1面柜。焦楼变原化肥厂1、2线路微机距离零序保护改用作涡北工业园1、2线保护。本期新配备的保护用作化肥厂1、2线即可。2) 焦楼变侧110kV母线已配备了BP-2B型微机母线保护，本期扩建的2个110kV出线单元接入原母线保护中即可。3) 焦楼变侧既有的GDRL600型110kV线路故障录波器,按远景8回110k

22、V线路容量考虑，目前还剩余 4条线路的电流模拟量，因此，本期工程不需新增110kV线路故障录波器柜。拟将本期扩建的2回出线接入原故障录波器。2.3 系统通信2.3.1 工程概况涡北工业园110kV变电站为新建的无人值班智能化变电站，建成后从属亳州地调调度管辖，需向地调传送调度自动化信息、调度电话、计算机、变电站图像监控信息，本设计将组织通道将上述信息传送至地调。2.3.2 系统通信现状亳州地区电力光纤通信网已建成投运，网络构造为一种市区内光纤小环网和若干光纤支路构成，其中光纤环网含8个站点，为亳州地调老供电公司亳州县公司亳州变汤陵变芍花变220kV谯城变薛阁变亳州地调，光纤支路有亳州热电厂亳州

23、变、蒙城局220kV蒙城变望月变220kV涡阳变220kV谯城变、涡北变城南变涡阳变。亳州地区光端机及PCM接入设备采用的是华为公司及杭州东方通信公司的两种设备，环网容量为SDH-622M/2.5G,网管中心设于亳州地调。与本工程有关的220kV焦楼变是已经建成的变电站，其系统通信和站内通信已建成，站内配备有1套GF155光通信设备。2.3.3 系统通信方案根据系统一次方案，本期涡北工业园变新建2回线路至焦楼变；结合亳州地区电力通信“十二五”规划及地区通信网络现状，为满足涡北工业园变通道规定，拟在涡北工业园输变电工程中架设如下光缆：本工程随新建线路架设1根长约11公里16芯OPGW光缆至焦楼变

24、。系统通信光缆路由图见附图4。2.3.4 通道组织涡北工业园变通过焦楼变接入地区光纤通信网络，并沟通至亳州地调。光纤通道：涡北工业园变110kV/16芯OPGW光缆焦楼变地区光纤环网亳州地调。2.3.5 站内通信设备配备涡北工业园变配备1台SDH-155M光端机(内配1块155M光口板)；配备2台PCM终端顾客接入设备，1台安装在本站，另1台安装在亳州地调；配备1台综合配线柜；不设通信专用的直流/直流变换器，通信电源由站内交直流一体化电源统一考虑。站内开列1部市话单机。2.3.6 站外通信设备配备焦楼变新增1块155M光口板，用于涡北工业园变光传播设备的接入。2.4 系统远动及站内自动化2.4

25、.1 调度管理方案110kV涡北工业园变电站位于亳州市涡阳县北部，是淮北矿业(集团)有限公司在该地建设的公司自备顾客变电站。根据电网一次专业推荐的变电站接入系统方案，本期建设2台主变压器，容量分别为25MVA、50MVA，以2回110kV线路接入系统(220kV焦楼变电站)，新建2回至220kV焦楼变110kV线路(长度约211km)。根据工业园变的地理位置、使用性质、接入系统电压级别以及我省现行的安徽省电力系统调度规程，本变电站的110kV母线及断路器应从属于亳州供电公司调度管辖，主变和10kV部分由顾客自行管理。因此，本变电站应向亳州供电公司调度所发送变电站110kV部分运营的自动化实时信

26、息。2.4.2 调度端电能量计量系统主站现状及本工程接入由于本站为顾客变电站性质，故电能量计量关口应设在馈电线路的电源侧，即对侧焦楼变电站的出线断路器作为工业园变和电网之间贸易结算的计量点。贸易结算电能表配备主、副表各一块，精度0.2S级。工业园变共有2回110kV进线，考虑在110kV进线上各安装受电电量校核表一块，精度同样为0.2S级。工业园变远动信息和电能量数据接入亳州地调调度自动化系统，需要对亳州地调原有设备进行扩大和调试，合适开列调度配合费。2.4.3 微机五防系统根据国家电网公司原则化建设成果(通用设计、通用设备)应用目录的文献精神，本站配备独立的微机五防系统。2.4.4 本工程系

27、统远动及站内自动化设计方案1) 本设计远动及站内自动化方案满足国家电网基建58号文献国家电网公司新建变电站设计补充规定。2) 本站按智能变电站设计，配备站内自动化系统。全站统一建模，统一组网，信息共享，通信规约统一采用 DL/T860 通信原则，实现站控层、间隔层、过程层二次设备互操作。变电站内信息具有共享性和唯一性，保护故障信息、远动信息不反复采集。3) 本站站控层、间隔层网络均采用双星型以太网络，在保护直采直跳基本上，过程层组双星型以太网，SV与GOOSE报文共网传播。10kV电压级别不配备独立的过程层网络，GOOSE 报文通过站控层网络传播。4) 不配备独立的主变测控，功能纳入主变后备保

28、护测控一体化妆置中实现。配备独立的分段测控装置和110kV线路测控装置。5) 配备故障录波及网络记录分析一体化妆置一套。6) 站内后台与“一体化信息平台”功能合一，一体化信息平台从站控层网络直接采集SCADA数据、保护信息等数据，直接采集电能量、故障录波、设备状态监测等各类数据，作为变电站的统一数据基本平台。站内辅助控制系统前置解决单元与站内自动化系统与通过串口通信。7) 远动信息直接传送至地调，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地区电网调度自动化设计技术规程(DL/T 5002-)的规定，同步应考虑地区调度中心对变电站的监控规定。8) 本站至地调(或集控站)的远动

29、通道为常规点对点通道。远动通道的具体设计由通信专业统一组织。9) 电能量数据的传送考虑以网络方式为主用，电话线路拨号方式为备用。10) 本站自动化系统不单独配备逆变电源模块，由全站交、直流一体化电源系统统一实现。11) 全站配备一套时间同步系统，单组一面屏。主时钟应双重化配备，支持北斗系统和GPS系统单向原则授时信号，优先采用北斗系统，时钟同步精度和守时精度满足站内所有设备的对时精度规定。站控层设备采用SNTP 网络对时方式。间隔层设备采用 IRIG-B、1pps 对时方式。2.4.5 对侧变电站本期工程焦楼变变侧新扩建2个110kV出线间隔，远动及站内自动化系统需增容，本期扩建工程需增长2台

30、110kV线路测控装置，2台装置同组1面屏。此外由于焦楼变是本工程接入系统的贸易结算计量点，还需安装用于计量用的电能表(主、副表配备)，电能量数据接入焦楼变电站已有的电能量采集解决装置中。3 变电站站址选择及工程设想3.1 站址条件3.1.1 站址选择过程涡北工业园110kV变电站工程为一新建工程，受淮北矿业股份有限公司涡北选煤厂的委托，我公司组织有关专业人员，于7月和涡北选煤厂有关人员一道进行了选址工作。3.1.2 站址区域概况3.1.2.1 站址位置站址坐落于涡北选煤厂厂区东南角，紧靠至涡永公路的公路边，交通便利,进出线以便。3.1.2.2 站址地理状况站址所处地貌单元属淮北堆积平原，地貌

31、类型单一，其微地貌类型为河间平地。勘察期间场地局部有少量堆土，站址处及附近地面高程在29.74-31.71m。本报告高程系统为1956年黄海高程系。图3.1.2.2 涡北工业园110kV变电站站址3.1.2.3 站址土地使用状况站址位于涡北选煤厂厂区规划内，土地均属涡北选煤厂厂区规划范畴。3.1.2.4 交通状况站址位于至涡永公路的路边，交通条件便利。3.1.2.5 与城乡规划的关系根椐涡阳县建设局都市规划局的证明，批准站址位置及进出线走向。3.1.2.6 矿产资源根据调查理解，因站址属于涡北选煤厂厂区规划内，站址及线路区目前尚未发既有价值的文物，也无压覆矿产。3.1.2.7 历史文物根据调查

32、理解，站址处尚未发现文物。3.1.2.8 临近设施站址附近无通信电台、飞机场、导航台等通讯设施，也无风景旅游区及各类保护区等。3.1.3 站址的拆迁补偿状况站址位于涡北选煤厂厂区规划内，无补偿问题。3.1.4 出线条件站址地势开阔，进出线以便。3.1.5 站址水文气象条件3.1.5.1 概况站址位于涡北选煤厂厂区内，所在地属安徽省涡阳县，属于季风暖温带半湿润气候，四季分明，冬冷夏热。3.1.5.2 50年一遇洪水位及内涝水位(1) 50年一遇洪水位由水文资料知站址50年一遇洪水位标高为31.67m，站址场地平整后标高为31.70m,不受洪水影响。(2) 内涝水位拟选站址地地势平坦，无内涝。3.

33、1.5.3 工程气象(1) 主导风向记录涡阳县气象站1956历年各月各风向频率，绘制夏季(6、7、8月)、冬季(12、1、2月)及全年风向频率玫瑰图，得主导风向如下：夏季(6、7、8月)：主导风向E，风向频率10%冬季(12、1、2月)：主导风向N、ENE、E，风向频率8%全年：主导风向E，风向频率9%(2) 气压历年极端最高气压：1046.5hPa(1970年1月5日)历年极端最低气压；989.5hPa(1961年7月6日)历年平均气压：1012.9hPa(3) 气温历年极端最高气温：41.2(1964年7月9日)历年极端最低气温：-24.0(1969年2月5日)历年平均气温：14.7历年最

34、热月平均最高气温(7月)：32.3(4) 水汽压历年最大水汽压：42.3hPa(1957年7月22日)历年最小水汽压：0.3hPa(1963年1月29日)历年平均水汽压：14.0hPa(5) 相对湿度历年平均相对湿度：71%历年最小相对湿度：4%(6) 降水历年最大年降水量：1209.8mm(1963年)历年最小年降水量：504.2mm(1976年)历年平均降水量；812.1mm(7) 其他历年最大积雪深度：26cm(1989年2月23日)历年最大冻土深度：19cm(1977年1月6日)历年近来年雷暴日数：46天(1963年)历年至少年雷暴日数：16天(1980年)历年平均雷暴日数：28.5天

35、站址处50年一遇离地10m高自记10min平均最大风速为26.34m/s。工程设计冰厚取值为10mm，冰的密度为0.9g/cm3。3.1.5.4 防洪涝及排水措施站址自然地面标高约为29.74-31.71m。站址设计高程根据周边环境及场区道路标高，场地设计标高取31.70m，高于五十年一遇洪水和内涝水位。场区排水采用自然排水与有组织排水相结合方式，通过站区雨水井和窨井汇集后将水排入至站址南侧和东侧的排水系统。3.1.6 水文地质及水源条件3.1.6.1 水文地质条件及地下水本次勘察期间在钻探深度范畴内测得地下水埋深在地表下0.802.10m(黄海高程为29.4左右)。属潜水类型，重要赋存于层粘

36、土层粉质粘土、11 层粉砂中，其重要补给来源为大气降水、地表水下渗及涡河的侧向补给。据调查，场地地下水位全年变化幅度约为2.00m，抗浮设计水位建议按30.5m考虑。地下水及土对混凝土构造具微腐蚀性，对混凝土构造中钢筋具微腐蚀性。3.1.6.2 水源、水质状况站址生活用水根据现场状况考虑采用选煤厂厂区自来水,消防用水接自厂区消防管网。3.1.7 站址工程地质3.1.7.1 地形地貌及地质构造站址所处地貌单元属淮北堆积平原，地貌类型单一，其微地貌类型为河间平地。3.1.7.2 站址区的地震动峰值加速度根据建筑抗震设计规范(GB 50011-)，该地区抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.1

37、0g，设计地震分组为第一组。建筑场地类别为类。本场地地势开阔，地形平坦，场地土由中软土构成，属抗震一般地段。3.1.7.3 工程地质条件根据钻探成果可知，拟建场地地层重要由表土、粘性土、粉土及粉砂构成，分布较稳定。现自上而下分述如下：层表耕(填)土：褐色黄褐色。一般地段重要成分为粉质粘土，见植物根系及砖粒。稍湿，构造松散。一般地段层厚0.500.70m。在受煤坑等地势高的地段为人工填土，以矸石为主，含少量粘性土及建筑垃圾，局部为水泥地坪，层厚1.003.60m。层粘土：棕褐色。切面光滑，韧性大，干强度高，无摇振反映。稍湿湿，可塑。该层土分布普遍，层位稳定。层顶埋深约0.403.60m，层厚0.

38、301.40m。层粉质粘土：灰褐色。见多量锈红色、锈黑色铁锰质版块，呈花斑土。稍有光滑，韧性中档，干强度中档，无摇震反映。很湿，可塑。该层土分布普遍，层位稳定。层顶埋深约0.904.00m，层厚0.503.80m。层粉质粘土：褐黄灰黄色。见少量锈斑，含少量钙质结核，其粒径13cm，局部富集。稍有光滑，韧性中档，干强度中档，无摇振反映。很湿，硬可塑。该层土分布普遍，层位稳定。层顶埋深约2.205.00m，层厚0.404.10m。层粉质粘土：黄褐棕褐色。见少量钙质结核，稍有光滑，韧性中档，干强度中档，无摇振反映。局部夹稍密中密(或粉砂)薄层，夹层厚度0.301.0m不等，无光泽反映，韧性低，干强度

39、低，摇震反映迅速。本层很湿，可塑，局部为软可塑。该层土分布普遍，层位稳定。层顶埋深约3.407.90m,层厚0.705.50m。-1层粉砂：黄褐棕褐色。很湿，中密。该层土分布不普遍，仅在场地东侧区段揭发。层顶埋深约2.207.10m，层厚0.806.90m。层粉质粘土：棕褐色。含少量钙质结核，稍有光滑，韧性中档，干强度中档，无摇震反映。本层很湿，软可塑。该层土分布普遍，层位稳定。层顶埋深约5.7011.50m，层厚0.403.60m。层粉土：褐黄色灰黄色。含少量粘性土，局部相变为粉质粘土、粉砂。无光泽反映，韧性低，干强度低，摇震反映迅速。很湿，中密密实。该层土分布普遍，层位稳定。层顶埋深约6.

40、5014.80m，层厚8.4014.30m。层粉质粘土：黑褐灰褐色。见少量锈红色铁锰质斑块，含少量钙质结核，局部较富集。偶夹粉土薄层。稍有光滑，韧性中档，干强度中档，无摇震反映。可塑，该层土分布普遍，层位稳定。层顶埋深约17.2024.00m，层厚约0.905.40m。层粉质粘土与粉土互层：褐黄色、棕黄色、灰黄色。粉质粘土与粉土交替沉积。粉质粘土分层含钙质结核和铁锰结核，稍有光滑，韧性中档，干强度中档，无摇震反映，硬塑，局部硬可塑；粉土；粉土分层无光泽反映，韧性低，干强度低，摇震反映迅速，密实，很湿。层顶埋深约20.2025.70m,层厚14.9019.00m。层粉质粘土：青灰色灰黄色。湿，含

41、钙质结核和铁锰质结核，稍有光滑，韧性中档，干强度中档，无摇震反映，硬塑。层顶埋深约37.339.7m，层厚约7.3010.60m。11层粉砂：褐黄色黄色。很湿，密实。局部含砂岩碎块，该层土分布普遍，层位稳定。层顶埋深约47.7048.60m，该层未揭穿，最大揭发厚度约4.5m。各土层承载力特性值地层编号岩土名称压缩模量Es1-2(MPa)承载力特性值fak(kPa)粘土6.6120粉质粘土8.4150粉质粘土8.2240粉质粘土7.5180-1粉 砂11.8200粉质粘土9.6120粉土10.0280粉质粘土6.4150粉质粘土与粉土互层15.0300粉质粘土12.0350粉砂25.04003

42、.1.7.4 地基基本类型初步分析与评价拟选站址场地地形平坦，未发现埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等，不存在滑坡、岩溶、采空区等，场地稳定，合适建筑。层粘土、层粉质粘土具中、高压缩性，强度偏低，工程性质一般，可做为站内一般建(构)筑物的基本持力层；综上：本工程所有建构筑物均可采用天然地基基本，基本形式暂定柱下独立基本，基本持力层选用层粉质粘土，地基承载力力特性值fak=150kPa，基本埋深3.0米。3.1.7.5 地基解决方案拟建站址岩土工程条件一般，可采用天然地基基本，局部超深部分采用毛石混凝土换填。3.1.8 土石方状况站内场地设计标高取31.70m。场地平整需回填土方7500立方

43、米。建、构筑物基槽余土约1500立方米。土方平衡后，尚需外购土6000立方米，外运杂填土3000立方米。3.1.9 进站道路和交通运送站址进站道路长度为65m，宽度为4.0m，进站道路采用都市型混凝土道路，与厂区规划道路直接相连，根据规程进站道路转弯半径为9.0m，满足大型设备的运送及消防规定。3.1.10 施工条件站址周边地势开阔，施工用水采用厂区自来水供水，施工条件较好。3.1.11 通信干扰站址周边无微波站及电台，对通信无影响。3.2 站址综合意见3.2.1 占地面积根据电气方案，土建进行了总平面布置，围墙内占地面积为3319m2，进站道路长度为65m。3.2.2 站内设计标高站址室外场

44、地设计标高为31.70m，建筑物室内地坪标高为40.00m，室内外高差为0.30m。3.2.3 工程地质条件拟选站址区域内无活动断裂构造，场地基本稳定，均合适建站，拟选站址的岩土工程条件一般，可采用天然地基。3.2.4 矿产与文物根据证明材料，站址范畴内未发既有运用价值的矿藏，也未发现古文物存在。3.2.5 交通状况拟选站址位于园区道路旁，交通以便。3.2.6 进出线状况站址周边地势开阔，进出线以便。3.2.7 站址排水状况场区排水采用自然排水与有组织排水相结合方式，通过站区雨水井和窨井汇集将水排至站外排水沟。3.2.8 站址方案技术经济条件及推荐意见3.2.8.1 站址技术指标如下表：站址技

45、术指标表序号项 目1地理位置规划用地范畴内2进出线条件较好3系统条件合理4交通状况以便5地质条件一般6水源自来水7土方量弃杂填土3000立方购土6000立方8进站道路长度65m3.2.8.3 站址技术指标如下表：站址重要技术指标表序号比 较 项 目单 位数 量1站址总用面积hm20.42551.1站区围墙内用地hm20.35711.2进站道路用地hm20.02601.3站外排水设施用地hm2无1.4其他用地hm20.04242进站道路长度m653场地平整挖方m34500填方m37500弃土m33000购土m360004站内外挡土墙m32605护坡m3无6基本解决三七灰土m3600基本加深毛石混

46、凝土m35007站外排水沟m08站外排水管m509线路本期110kV线路km(单)0.75kmkm(双)7.3km10线路远景110kV线路km(单)0.75kmkm(双)7.3km根据以上技术指标，站址所在位置比较抱负可行，合适建站。3.3 电气一次部分3.3.1 电气主接线本期工程安装2台三相双绕组自冷有载调压变压器，容量分别为25 MVA、50MVA，电压级别110/10kV，终期安装2台50MVA主变压器。110kV侧本期2回架空出线(焦楼1、焦楼2),采用单母线分段接线，终期4回出线，接线形式不变。10 kV侧本期14回出线，采用单母线分段接线；终期20回出线，接线形式不变。本期工程

47、无功补偿根据业主意见，采用动态无功补偿(MSVC)本期及远景一次配备，安装总容量为16Mvar的电容器，接于10kV 1M、2M母线。1M母线装设2组无功补偿电容器支路，按3Mvar+5Mvar配备及1组无功补偿磁控电抗器支路6.3Mvar；2M母线装设2组无功补偿电容器支路，按3Mvar+5Mvar组合及1组无功补偿磁控电抗器支路6.3Mvar。根据淮北矿业集团涡北选煤厂提资，经计算，本期10kV线路单相接地电容电流为18.42A，设备按本期及远景一次配备本期10kV安装2台消弧线圈，无级调节最大补偿电流50A。分别接于10kV 1M母线和2M母线。站用变选顾客内干式变压器2台，每台容量为1

48、00kVA，分别接于10kV 1M母线和2M母线。电气主接线图见附图5。3.3.2 短路电流计算及重要设备选择本工程电气设备均按照国网公司输变电工程通用设备()选择。根据系统专业提资，按终期规模经计算本变电站各电压级别短路电流周期分量起始有效值分别为：110kV母线7.03kA(三相)，6.98kA(单相)， 10kV母线31.179(两台并列运营)19.545kA(分列运营)。经校验各电压级别设备选择如下：110kV侧母线额定电流A，断路器额定电流A、开断电流31.5kA，隔离开关额定电流A、动稳定电流80kA；110kV避雷器均选用氧化锌避雷器。10kV采顾客内金属铠装中置式开关柜；主变进

49、线选用真空断路器3150A、31.5kA，线路选用真空断路器1250A/1600A、25kA，电容器、接地变回路选用真空断路器1250A、25kA。根据比较及选择，电容器组选用动态补偿(MSVC)，选用无重燃的真空断路器进行投切。四种技术的重要技术参数比较：比较项目MCR型SVCTCR型SVC开关投切SVG投资中大中大运营方式无级调节(持续)无级调节(持续)分级投切(离散)无级调节(持续)可靠性免维护，使用寿命25年维护量大维护量大维护量很大谐波水平比TCR型小50%5次:6.5%,7次:3.7%无与MCR相称投切涌流无无7倍以上无有功损耗0.5%-0.8%1%-1.5%很小大占地面积为TCR

50、的1/5很大，难布置大小调节时间100mS20ms0.8S20ms过载能力150%无无无电磁污染无辐射大量工频磁场，对人体危害无辐射大量工频磁场，对人体危害根据上述比较MSCV具有突出长处：1、MSVC补偿技术的是一种柔性补偿技术，其对系统的补偿容量是持续的，可以实时跟踪负荷的变化，使功率因数维持在高位恒定。2、装置内部无机械动作部件，而晶闸管又是串在二次侧，不需要承受高电压、大电流，因此装置的可靠性很高。3、不需要对电容器组进行投切，电容器组不需要充放电，可以延长电容器组的使用寿命(一般地，MSVC装置上使用的电容器寿命在以上)。4、响应时间快，为毫秒级(100ms左右)，可以适应负荷迅速变

51、化的场合。5、当系统中负荷较重时由于线路上的压降增长，会导致系统中的电压减少，而在负荷较重时MSVC会加迅速增长对系统的补偿容量，同步补偿容性无功功率可以起到提高系统电压的作用，因此MSVC装置由于响应时间快，可以有效稳定系统电压。6、在某些谐波严重的工况，需要对系统中的谐波进行滤除，而MSVC装置由于其补偿支路(滤波支路)不需要进行投切，因此在保证功率因数的同步不会影响滤波效果。经查安徽电网污辨别布图，本变电站污辨别布位于32mm/kV区。根据省公司生技工作43号文规定，本工程户内110kV电气设备外绝缘爬电比距取25mm/kV，户外110kV电气设备外绝缘爬电比距取32mm/kV，10kV

52、室内电气设备外绝缘爬电比距取25mm/kV，10kV开关柜内电气设备外绝缘爬电比距取20mm/kV。3.3.3 电气总平面布置结合淮北矿业集团涡北选煤厂预留变电站场地布置，变电站围墙内占地面积3571m2。根据厂区实际状况及业主提供意见，110kV配电装置采顾客内布置，110kV配电装置布置在生产综合楼的二楼北侧，10kV户内配电装置布置在一楼东侧；主变压器是布置在西侧，二次设备室紧靠主变室北侧布置，动态无功补偿装置布置在站区西侧。110kV线路及主变侧采用架空进出线，10kV线路采用电缆出线，电缆引出站外后与配电线路电缆桥架相连接；无功补偿装置采用电缆出线； 10kV主变进线采用母线桥至开关

53、柜内。考虑涡北工业园110kV变电站主变压器有改扩建为三卷变的也许性，故在站区外侧东北角仅预留35kV配电装置室的场地。电气总平面布置图见附图6。3.3.4 各级电压配电装置110kV配电装置采用屋内GIS布置，具有设备布置清晰，免维护，占地面积少等长处。10kV配电装置采用真空断路器金属铠装中置移开式开关柜，户内单层双列布置，减少占地，安装简朴，维护以便。3.3.5 站用变选择及照明根据本变电站站用电负荷记录成果和国网通用设备，本期工程安装2台站用变(接地变兼站变)接于10kV1M母线和2M母线上，容量均为100kVA。两台站用变不考虑并列运营。施工电源采用选煤厂区内施工电源。站内设正常照明

54、、备用照明、疏散照明，采用节能型灯具。备用照明和疏散照明电源直接从直流屏引接。站用低压电缆应选用非磁性铠装电缆。站用变至站用电屏的低压电缆采用电缆半层敷设，其他动力电缆与控制电缆共沟敷设时，应分层敷设，并设防火隔板隔开。为便于检修用电，各配电装置均设有检修电源箱。3.3.6 防雷接地为避免雷电入侵波损坏电气设备，110kV线路侧，各级电压母线母线、主变中性点、10kV主变进线侧均装设氧化锌避雷器，为避免电容器操作过电压，10kV并联电容器首端装设氧化锌避雷器。为避免变电站变压器遭受直击雷，在建筑物屋顶上设立避雷带；避雷带通过建筑物框架柱内主钢筋与接地网相连。为保护站内设备及人身安全，变电站内敷

55、设以水平接地体为主的人工接地网，主接地网外缘闭合。在110kVGIS室设环形接地母线，室内地板钢筋焊接成网格，并通过框架构造中的框架柱内接地钢筋引入地下与变电站屋外接地网相连。多种设备的接地应就近与室外环形接地母线相连。根据涡北选煤厂勘测提资，变电站土壤电阻率为200欧米，经计算，实际计算接地电阻为1.615W，其容许工频接地电阻为0.523W，接地电阻、接触电势、跨步电压不满足规定，为减少接地电阻，并满足环保规定，拟采用打接地深井(暂列4口，30米深)措施减少接地电阻。3.3.7 本变电站对侧间隔扩建工程3.3.7.1 电气主接线及110kV配电装置220kV焦楼变电站110kV按12个间隔

56、8回出线规划，已建成110kV4回出线(化肥厂1、化肥厂2、涡北、海孜)。采用屋外支持式管型母线中型布置，主接线为双母线接线，专用母联断路器。本期扩建涡北工业园出线间隔2回，位于110kV配电装置自西向东第7、8间隔，主接线不变。由于线路本期出线施工困难，出线间隔建成后将与自西向东第1、2化肥厂出线间隔调换。3.3.7.2 短路电流计算及重要设备选择根据系统专业提资，经计算本变电所110kV电压级别短路电流周期分量起始有效值为11.84kA(三相)、13.3kA(单相)。经校验，110kV化肥厂出线间隔内原设备均满足规定，但需加装避雷器。为便于维护，减少备品、备件，选用与前期工程相似的设备,并

57、经短路电流校验设备选择如下：110kV侧选用SF6断路器，额定电流为3150A，开断电流为40kA；隔离开关选用水平旋转式，额定电流为A，动稳定电流40kA；电流互感器选用油浸式电流互感器，额定电流比2600/5A；经查安徽电网污辨别布图，本变电站污辨别布在28mm/kV区域内；根据省公司生技工作43号文规定，本期扩建110kV户外电气设备外绝缘爬电比距取25mm/kV。3.3.7.3 防雷接地及其他为避免顾客变电站线路雷电入侵波损坏设备，涡北工业园出线间隔加装避雷器。原工程已考虑全站范畴的防雷保护，本期不增长避雷针。新扩建的电气设备都要考虑良好接地，与主接地网可靠焊接，接地材料采用镀锌钢材。

58、本工程本期扩建所需的交、直流电源接入原有的站用电，直流回路。220kV焦楼变电站110kV屋外配电装置接线图见附图9。220kV焦楼变电站110kV屋外配电装置平面布置图见附图10。3.4 电气二次部分3.4.1 控制方式本站按智能无人值班站设计，采用综合自动化妆置，由综合自动化系统完毕全站的控制、信号及测量功能(详见远动部分阐明)。110kV线路间隔配备1台智能终端含合并单元功能(如下统称智能组件)；110kV分段间隔配备1台智能组件；110kV母设间隔配备1台智能组件；每台主变110kV侧间隔配备2台智能组件；每台主变10kV侧配备2台智能组件；每台主变本体配备1台智能组件。3.4.2 元

59、件保护(1) 主变保护主变压器采用微机型保护，主保护与后备保护一体化妆置，布置于110kV配电装置室。主变中性点CT过负荷保护和间隙零序CT过流保护集成在保护装置中。主变保护按双套配备并含测控功能。非电量保护按单套配备，布置于主变本体智能控制柜内，放置于主变压器旁。主变故障录波信息接入全站统一的故障录波兼网络记录分析仪，不配备单独的故障录波装置。(2) 10kV保护10kV线路、10kV电容器、10kV接地变兼站变、10kV分段保护采用微机型保护测控一体化妆置，分散布置于相应开关柜内。10kV线路保护配有三段式相间电流保护、过流保护及重叠闸、低周减载等功能。10kV电容器保护配有三段式相间电流

60、保护、开口三角电压保护、过压及失压保护等功能。10kV接地变兼站变保护配备微机型电流速断保护、过电流保护及本体保护。消弧线圈配数字式消弧线圈自动调谐装置。10kV分段保护配有三段式相间电流保护以及分段备投等功能。10kV PT开口三角电压回路采用微机消谐装置，该装置自动辨别接地与谐振故障并报警输出。10kV PT配备并列装置1套。10kV每段母线配备母设测控装置1台，就地采集10kV开关室内的公用信号。10kV线路小电流接地选线功能由综自系统统一考虑。综自系统应具有对的进行接地选线并具有报警及跳闸等功能。3.4.3 防误操作闭锁本站配备独立的微机“五防”闭锁系统。3.4.4 电能计量系统计量按电测量及电能计量装置设计技术规程配备：每回110kV线路安装1块有功0.2S，无功2.0级数字式关口电能表，就地安装于各间GIS汇控柜内；(2) 每台主变110kV侧安装1块有功0.5S，无功2.0级数字式电能表，就地安装于每台主变110kV侧GIS汇控柜内；10kV侧安装1块有功0.5S，无功2.0级数字式电能表，就地布置于相应开关柜内；(3) 10kV线路配备三相三线制有功0.5S，无功2.0级数字式电能表；(4) 380V站用电配备三相四线制有功1.0S级电能表，就地布置于一体化电源系统内的交流进线屏内；数字式电能表输入支持IE