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1、丽水供电公司南城供电所配电自动化二期改造项目开关更换工程可行性研究报告丽水市正阳电力设计院电力行业(送电、变电)乙级A233012466工程咨询丙级212201000022014年5月20 / 24丽水供电公司南城供电所配电自动化二期改造项目开关更换工程可行性研究报告批 准： 项目负责人： 校 核： 编 制： 目 录1 概述11.1 设计依据11.2 工程概况11.3 主要设计原则11.4 设计范围21.5 投资估算32 电力系统32.1 区域概况32.2 电网概况43 配网现状分析及电力需求预测54 建设必要性65 建设规模86 气象条件与工程设想86.1 气象条件86.2 路径地质条件96
2、.3 柱上开关设备96.4 绝缘配合106.5 绝缘子选择106.6 防雷与接地117 电气设备工程(户外开关站)设想127.1 选址127.2 运行管理模式127.3 技术条件127.4 电气一次部分127.5 10kV开关设备短路电流水平及主要电气设备选择137.6 绝缘配合及过电压保护157.7 电气平面布置157.8 电气二次部分157.9 土建结构部分167.10 运输情况178 技经部分188.1 编制依据188.2 工程造价估算表188.3 投资分析189 结论1910 附件1910.1 主要设备材料表1910.2 可研估算书191 概述1.1 设计依据(1)国网丽水供电公司南城
3、配电运检中心提供的2015年基建、技改项目建议书及基础资料；(2) 丽水南城新区远期中压配电网规划。1.2 工程概况本次涉及项目主要是丽水供电公司南城供电所配电自动化二期改造项目开关更换工程，需同步实施该16条线路配电自动化配套工程。为了提高辖区内架空线路的供电可靠性的要求，减少配网线路故障的影响范围。工程总计改造控制电缆2.5公里，低压电缆1.2公里。更换改造10kV柱上开关 41台，1组3相CT箱123套（3套/台），PT箱82套（2套/台），FTU41套。1.3 主要设计原则1.4.1 "三通一标"（1）通用设计采用情况本工程为改造工程，在设计中严格执行电网建设“统一
4、规划、统一标准、统一建设”的工作原则，应用全寿命周期管理理念和方法。Q/ZD200×-××-××实施（2）通用材料和设备本工程电缆、铁附件、金具、柱上开关全部执行国网物资库配网物资通用目录选用。1.4.2 相关规程、规范1. 供配电系统设计规范GB （50052-2009）2. 混凝土结构设计规范 (GB 50010-2010)3. 低压配电设计规范（GB50054-95）4. 电力工程电缆设计规范（GB-50217-2007）5. 交流电气装置的接地（DL/T621-1997）6. 10kV及以下架空配电线路设计技术规程（DL/T 5220-
5、2005）7. 民用建筑电气设计规范（JGJ/T16/92）8.建筑设计防火规范（GBJ16/87）9. 10kV及以下架空配电线路设计技术规程（DL/T 5220-2005）10. 建筑物抗震设计规范（GB 50011-2010）11. 10kV及以下变电所设计规范（GB 50053-1994）12. 建筑物防雷设计规范（GB 50057-2010）13. 城市中低压配电网改造技术导则（DL/T 599-2005）14. 66kV及以下架空电力线路设计规范（GB50061-2010）2013年版 浙江省电力公司配网工程标准化设计汇编南城供电分局提供的丽水电业局南城供电分局2014年可研 南城
6、供电分局的相关基础资料1.4 设计范围工程设计范围为丽水供电公司南城供电所配电自动化二期改造项目开关更换工程的方案，主要设计原则、工程设想及工程建设投资估算等。1.5 投资估算本工程估算投资526.2万元，具体详见技经部分。2 电力系统2.1 区域概况丽水南城经济开发区隶属丽水市，区位独特，相对优势明显。区块位于浙江第二大江瓯江的上游，山青水秀，环境优美，交通便捷，地处金丽温高速公路丽水出入口，对工业园区的物资流动产生极大的便利。南城开发是丽水推进工业化、城市化的重要平台，是丽水市区和经济开发区下一步发展的战略举措。 随着开发区的不断扩大和发展，对供电的需求也越来越高。对丽水政府“产
7、业东扩、城市南进”的要求，包括水阁、富岭、七百秧等区块在内的南城将建设成为一座以特色制造业为主，兼顾商贸居住的新城。因此对供电可靠性的要求也越来越高。水阁工业区规划面积14.4平方公里，2002年3月启动开发，截止2013年底，水阁工业区已引进入园企业347家，建成投产企业289家，初步形成了塑料制品、机械制造、汽车配件、生物制药等产业集聚，循环经济得到深入开展。其中塑料制品制造业中合成革及相关配套产业共有45家，已经形成相互配套、产业链完整的产业集聚效应，被授予“中国合成革循环经济先进示范基地”称号。机械制造业中阀门精加工企业，配套方便，已形成水阁工业区又一大支柱产业。交通运输设备制造企业有
8、20多家，也已形成一定的产业基础。随着高速交通网的形成，水阁工业区距离“中国汽摩配之都”瑞安仅一个小时车程，距离“中国汽车零部件产业基地”玉环也只有一个半小时车程，汽车配件制造企业已成为开发区重点引进和培育的产业。医药制造企业10余家，丽水中草药资源非常丰富，生物制药是开发区下一步培育的重点产业之一。水阁开发区地理位置示意图2.2 电网概况目前，水阁工业区有110kV变电站3座，分别为110kV水阁变、110kV龙石变和110kV张村变（20kV）。2013年水阁区块最高负荷135.79兆瓦，比2012年最高负荷129.5兆瓦，增长了4.86%。三座变电所最高负载率分别达到了：110kV龙石变
9、79.3%、110kV水阁变92.4%、110kV张村变2.6%。南城10kV电网配变总台数为869台，总容量为374.06MVA，其中公用配变台数223台，容量为65.515MVA；专变台数为646台，容量为308.545MVA。南城电网共有10kV线路总数为57条，线路总长度为198km，其中公用线为56条，线路总长度为195.9km。10kV专用线为1条，线路总长度为2.1km。承担南城区及周边48个行政村的供电服务。南城行政区域配电网有二个电压等级的供电模式，分为20、10kV，以水阁、四都区块由10kV电压等级供电，七百秧、富岭、丽景民族区由20kV电压等级供电，目前首座20kV供电
10、变电站张村变已于2011年8月投产，现有20kV出线共17条。截止2013年底辖区内10kV馈线共45回，均为架空线（出线部分采用电缆）。3 配网现状分析及电力需求预测随着开发区及城区面积不断扩大，进入开发区的企业也在不断增加，新用户不断增多，原有线路已不能满足新用户供电需求。此外，部分线路存投运时间长、主干导线截面小、电杆开裂严重等现象，存在着较大的安全隐患。且现有线路中还有部分放射型线路，对侧联络的线路基本上为同变所的经路，没有形成真正的环网线路，不能满足国网规划导则主干线路必需满足N-1的要求。本期涉及10kV线路负载情况见表2.2-2.1：表2.2-2.1水阁工业区10kV线路负载情况
11、统计序号线路名称线路平均负载率线路最高负载率备注1尤特50226.869 104.231 不能满足N-12龙笔5040.663 61.079 3龙金50919.957 49.578 4力帆51038.560 77.030 倒负荷5五洲51141.724 84.358 不能满足N-16邻东51325.324 57.567 不能满足N-17中新51551.460 102.882 不能满足N-18金奥51643.314 93.444 不能满足N-19耐和52243.763 80.489 不能满足N-110南翔53014.297 35.592 11达斯53551.215 94.382 不能满足N-11
12、2金瑞5380.000 0.000 13西都54510.549 63.480 14鸿利54713.972 81.820 倒负荷4 建设必要性配电网作为电网供应链的终端环节，直接面向社会和电力终端用户供电，是电网的重要组成部分，随着经济的发展，人们对供电服务、电能质量的要求越来越高，建设具有信息化、自动化、互动化特点的智能配电网，意义重大、需求迫切，而配电自动化工程的实施将为智能配电网的实现打下基础。丽水为浙西南城市群中的重要中心城市，同时也是浙江省推进欠发达地区实现跨越式发展的重要载体，而莲都区城北区域为丽水的政治文化中心区块，随着区域性基础设施项目的布局、丽水中心城市功能的完善。 配电自动化
13、是公司坚强智能电网建设的重要工作内容之一。按照公司坚强智能电网建设“统一规划、统一标准、统一建设”的工作原则，根据丽水供电公司配电自动化的总体要求和实施方案，目前丽水市南城区域已经完成第一期的建设与应用，实际应用效果良好。预计2014年底，配电主站月平均运行率99，配电终端月平均在线率95，遥控使用率90，遥控成功率98，遥信动作正确95。为了进一步扩大配电自动化覆盖范围，充分应用配电自动化的实效优势，在第一期10kV正新544线、10kV云东546线等16条10kV线路的基础上，确定丽水市南城区域第二期建设范围为剩余的16条10kV线路。为此需同步实施该16条线路配电自动化配套工程，以满足配
14、电自动化的整体需要。通过对以下项目的实施可有效的改善区域内部分线路现状，提高配网安全性和可靠性，增加供电能力。本期需更换10kV尤特502上的尤出5021开关、江南5025开关；10kV龙笔504线上的龙笔出5041开关、龙笔联5042开关、龙方联5044开关；10kV龙金509线上的龙金出5091开关、龙金联5092开关、革业5096开关；10kV力帆510线上的力出5101开关、力鸿联5102开关、南平5103开关；10kV五洲511线上的五出5111开关、中新5112开关、五邻5113开关；10kV邻东513线上的邻东出5131开关、邻泰5132开关、邻金联5134开关；10kV中新51
15、5线上的中新出5151开关、中汽5152开关、中联5153开关；10kV金奥516线上的奥出5161开关、中奥5162开关、奥联5164开关、金岑5163开关；10kV耐和522线上的耐出5221开关、耐华5223开关；10kV南翔530线上的翔出5301开关；10kV达斯535线上的达出5351开关、垟店5353开关、海关5354开关、达丽5355开关；10kV金瑞538线上的金出5381开关；10kV西都545线上的西出5451开关、西瑞5453开关、华星5452开关；10kV鸿利547线上的鸿出5471开关；10kV方德548线上的方出5481开关、方威5482开关；10kV中赛550线
16、上的中赛出5501开关、中三5502开关、七百秧5503开关。共计16条线路，41台开关。工程实施该16条线路配电自动化配套工程，以满足配电自动化的整体需要。5 建设规模新敷设控制电缆2.5公里，低压电缆1.2公里，改造更换柱上开关41台，PT82套，CT123组，FTU开关监控装置41套。6 气象条件与工程设想6.1 气象条件根据当地气象资料以及运行经验，本工程按浙C气象区设计，其组合如下表所示： 浙B气象区气象条件气象条件气温()风速(m/s)复冰(mm)最高气温+4000最低气温-1000最大复冰-5105最大风速10250年平均气温1500安装情况-5100外过电压15100内过电压1
17、5150冰比重0.9年平均雷电日656.2 路径地质条件线路大多位于水阁工业园区道路人行道内，地块均为低丘缓坡开挖及回填形成。线路路径的地层为砂质粘土及部分砂石、岩石等。经现场实地踏勘，全线杆位地质情况、地形情况。6.3 柱上开关设备本工程按终端杆设计柱上开关的安装。用到的开关设备主要要负荷开关、避雷器等。10kV主要设备主要技术参数如下（参考值）：1) 柱上开关（a）额定频率： 50Hz（b）相数： 3相（c）额定电压： 12kV，按GB标准（d）额定电流： 630A（D）额定开断电流： 630A（f）额定短路热稳定电流： 不小于20kA(RMS)/3s（g）额定短路动稳定电流： 40kA(
18、pDak)（h）额定短路关合电流： 40kA(pDak)（i）额定开断纯电感电流： 20A(RMS)（j）额定开断纯电容电流： 25A(RMS)（k）机械寿命： 5000次(合分循环)（l）开断额定电流(0.7p.f.，不需维修)次数： ³100次 （m）关合额定短路电流次数：2次 2) 避雷器避雷器主要参数（参考值）避雷器型号HY15WS-17/50额定电压 kV rms10持续运行电压kV rms13.6直流参考电压不小于kV25雷电残压不大于kV50操作冲击电流残压 kV42.5方波冲击耐受电流 A120结构高度 mm2006.4 绝缘配合依照66kV 及以下架空电力线路设计规
19、范GB50061-97 和交流电气装置的过电压保护和绝缘配合（DL/T620-1997）进行绝缘设计，使线路能在工频电压、操作过电压和雷电过电压等各种情况下安全可靠地运行。根据浙江省污秽等级图中污秽等级划分，同时要求中性点非有效接地系统户外设备的外绝缘水平应按照相应污区图爬电比距要求提高20。本次标准设计均按系统中性点非有效接地来考虑绝缘配合。本工程的爬电比距均按不小于 3.36cm/kV 进行设计。6.5 绝缘子选择根据规程规定，在最大荷载时，悬式绝缘子安全系数不小于2.7；断线时不小于1.8。棒式绝缘子参照针式绝缘子控制，在最大荷载时，安全系数不小于2.5；断线时不小于1.5。在正常运行情
20、况常年荷载状态下安全系数不小于4.5。10kV耐张绝缘子串设计采用2片两片悬式绝缘子（U70/146），20kV耐张绝缘子串设计采用3片两片悬式绝缘子其机械强度是70kN，结构高度为146mm，爬电距离不小于320mm。直线杆采用双柱式绝缘子（PS-15/5），其机械强度不小于5kN，结构高度为283mm，爬电距离不小于360mm。6.6 防雷与接地1) 防雷措施为防止雷电波入侵和内过电压，在电缆与架空线路连接处安装避雷器。直线杆每基或隔基选装带间隙型避雷器。2) 接地（1）接地体宜采用垂直敷设的角钢、圆钢、钢管或水平敷设的圆钢、扁钢。接地体应热浸镀锌防腐。（2）山地线路接地装置采用浅埋式，平
21、地采用深埋式。当线路通过耕地时，接地体应埋设在耕作深度以下，且不小于 0.6m.（3）对于绝缘导线线路，应在干线与分支线连接处、干线分段开关两侧及联络线路的联络开关两侧安装接地线挂环。（4）柱上开关应设置防雷装置。经常开路运行而有带电的柱上开关的两侧，均应设防雷装置，避雷器接地线应与柱上开关金属外壳连接并接地，且接地电阻不应大于 10。7 电气设备工程(户外开关站)设想7.1 选址1）站址应接近负荷中心，并与南城新区配网规划相结合，满足低压供电半径要求；2）站址宜按正方向布置，采用建筑坐标系；3）土建按最终规模设计；4）设定场地设计为同一标高；5）洪涝水位：站址标高高于50年一遇洪水水位和历史
22、最高内涝水位，不考虑防洪措施。7.2 运行管理模式10kV开关站设计按无人值班设计，采用户外站形式，开关站配置根据浙江省电力公司标准化设计及标准化物料要求选用气体绝缘，免维护环网柜。7.3 技术条件本工程内10kV开关站参照浙江省电力公司标准设计汇编配网工程通用设计10kV开关站分册10-K-1方案技术条件，浙江省电力公司标准设计汇编配网工程通用设计20kV开关站分册20-K-1方案技术条件。7.4 电气一次部分1) 电气主接线10kV按单母线设置。规划开关站高压主接线图如图所示。户外开关站高压主接线图2) 进出线回路数10kV母线一般设1回进线1回环出线、4回出线，本期预留电压互感器柜位置，
23、最终规模可按需要配置电压互感器柜。7.5 10kV开关设备短路电流水平及主要电气设备选择根据规划设计导则，10kV采用中性点经消弧线圈接地。10kV电网短路电流应不大于20kA 。10kV开关设备短路电流水平：20kA/4S。环网柜单元接线力求简化，采用单母线；环网柜靠近负荷，每段母线馈出线不超过4回；环网柜配置双路电源进线，进线不设置保护；1) 开关站使用环境条件：海拔高度：1000m；环境温度：-30+40OC；最热月平均温度：35 OC；污秽等级：III级；地震烈度：按6度设计，地震加速度为0.1g， 地震特征周期为0.35s；洪涝水位：站址标高高于50年一遇洪水水位和历史最高内涝水位，
24、不考虑其他防洪措施；地基承载力特征值：取fak=150kPa，考虑地下水影响；腐蚀：地基土及地下水对钢材、混凝土无腐蚀作用。2) 设备选择（1）10kV开关站宜采用负荷开关柜。根据绝缘介质，10kV负荷开关可选用充气式负荷开关柜或空气绝缘负荷开关柜。当采用SF6绝缘设备时,需采用独立的通风系统,将泄漏的SF6气体排至安全地方。（2）设备短路电流水平按20kA选择。（3）户外开关站防护等级宜在IP5X及以上。开关站内开关设备应具备“五防”闭锁功能。（4）开关站进出线配置电缆故障指示器。（5）开关站体都安装带电显示器，带二次核相孔。（6）电缆头选择630A及以下电缆头，并应满足热稳定要求。（7）应
25、配置压力指示表或气体密度继电器。环网柜、开关站等设备具体订货要求按照浙江省电力公司物资采购标准技术规范。7.6 绝缘配合及过电压保护电气设备的绝缘配合，参照DL/T6201997交流电气装置的过电压保护和绝缘配合确定的原则进行。1) 氧化锌避雷器按GB110322000交流无间隙金属氧化物避雷器中的规定进行选择。2) 雷电过电压保护。为防止操作过电压，开关站进线间隔各装设氧化锌避雷器一组。3) 接地。本类型开关站接地按有关技术规程的要求设计，接地装置采用水平接地体与垂直接地体组成，水平接地体由-50×5的热镀锌扁钢组成，垂直接地体由50×5的热镀锌角钢组成。接地网接地电阻应
26、符合DL/T6211997交流电器装置的接地的规定。工程中需按短路电流校验接地引下线及接地体截面，接地电阻、跨步电压和接触电压应满足有关规程要求；如接地电阻不能满足要求，则需要采取降阻措施。7.7 电气平面布置电气平面布置力求紧凑合理，出线方便，减少占地面积，节省投资，根据本方案的建设规模，户外开关站选用浙江省电力公司标准化设计K-1方案，10kV设备采用SF6全绝缘负荷开关柜，单列布置，进出线采用电缆方式。7.8 电气二次部分1) 保护配置进线柜不设保护，预留采集三相电流和开关位置，采集三相电流和开关位置供配网自动化监控。2) 本工程中户外开关站未考虑电能计量装置设置。7.9 土建结构部分1
27、) 设计的原始资料站区地震动峰值加速度按0.1g考虑，地震作用按7度抗震设防烈度进行设计，地震特征周期为0.35s，设计风速30m/s，地基承载力特征值fak=150kPa；地基土及地下水对钢材、混凝土无腐蚀作用；海拔1000m以下。2) 主要建筑材料现浇或预制钢筋混凝土结构。混凝土：C25、C30用于一般现浇或预制钢筋混凝土结构及基础；C15用于混凝土垫层。钢筋：HRB400级、HRB335级。3) 建筑设计（1）标识板：国家电网公司制定的“标识板”设计方案，在具体工程设计时必须采用。（2）箱体外观：箱体外观要具备现代工业建筑气息，建筑造型和立面色调要与周边人文地理环境协调统一；外观设计应简
28、洁、稳重、实用。（3）箱体外壳材料可采用金属、非金属或者两者的组合，并能耐受一定的机械力的作用，若外壳是非金属的，应是耐老化阻燃性材料，并应采用静电屏蔽或加大电气距离等方法，以防止产生危险的静电荷。外壳应有足够的机械强度，在起吊、运输和安装时不应变形或损伤。4) 总平面布置本站总平面布置根据生产工艺、运输、防火、防爆、环境保护和施工等方面要求，按最终规模对站区的建构筑物、管线及道路进行统筹安排，合理布置，工艺流程顺畅，考虑机械作业通道和空间，检修维护方便，有利于施工，便于扩建。同时要考虑有效的防水、排水、通风、防潮、防小动物与隔声等措施。5) 结构建筑物的抗震设防类别按GB50011-2001
29、建筑抗震设计规范及GB50260-96电力设施抗震设计规范设计。安全等级采用二级，结构重要性系数为1.0。设计基本加速度为0.1g，按7度抗震设防烈度进行设计，地震特征周期为0.35s。6) 排水、消防、通风、环境保护（1）排水。宜采用自流式有组织排水，设置集水井汇集雨水，经地下设置的排水暗管，有组织将水排至附近市政雨水管网中。（2）消防。采用化学灭火方式。（3）通风。采用自然进风，自然排风，应设事故排风装置。装有SF6设备的应装设强力通风装置，风口设置在箱内底部。（4）环保。开关站噪声对周围环境影响应符合GB3096-2008声环境质量标准的规定和要求。7.10 运输情况本工程运输：汽车运输
30、10公里，人力运输0.2公里。8 技经部分 8.1 编制依据 1) 定额套用：20KV及以下配电网工程预算定额（第一册 建筑工程）（第二册 电气设备安装工程）（第三册 架空线路工程）（第四册 电缆工程）（第五册 调试工程）（2009版）。2) 取费标准按20KV及以下配电网工程预算编制与计算标准（2009）及浙江省电力公司20千伏及以下配电网工程概(预)算编制原则（试行）有关规定编制。3) 人材机调整系数按定额总站20145号文（2013年下半年价格水平调整。4) 设备和材料价格：参照2013年城网工程已招标设备材料价格和浙江造价信息、丽水市建设工程造价管理信息。5) 基本预备费费率按3%计算
31、。6) 建设期贷款年实际利率按6.71%，按三个月考虑。8.2 工程造价估算表 8.3 投资分析 丽水供电公司南城供电所配电自动化二期改造项目，改造更换柱上开关工程，工程总费用526.2万元，开关平均单位造价为4万元/每台。9 结论本工程新增及调换柱上开关41台，辖区内线路分段少现象得到改善，停电线路负荷转移能力加强，缩小了线路故障的影响范围，对存在安全隐患的开关进行调换，提高了10千伏配电网的供电可靠性。10 附件10.1 主要设备材料表序号项目名称规格/主要内容数量单位单价投资概算1PT82套21642CT1组3相123组0.561.53电动机构0套1.504DTU含安装箱，1控12套405FTU含安装箱41套31236自动化开关柜0套507自动化柱上开关41套41648控制电缆2.5公里12.59低压电缆1.2公里11.211工程实施包括建设期贷款利息、项目管理费、勘测设计费、价差费用、政策处理费及预备费等110总计：526.2万元10.2 可研估算书