拌生气发电输电网改造工程项目可行性研究报告

1 拌生气发电输电网改造工程 1 概述 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 : 线采用 型，单回杆塔 1208基， 500台，配电柜67台， 1007台。 方案二：采用电缆单回 输电 线路长 : 缆采用为 50型， 500台，配电柜 67台，1007台。 据 永宁采油厂 委托书 。 66空电力线路设计规程 。 架空送电线路初步设计内容及深度规定 。 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合 620。 交流电气装置的接地 621。 架空送电线路对通信线路危险影响的规定 。 架空送电线路杆塔结构设计技术规定 5154。 架空送电线路基础设计技术规定 。 钢绞线及钢芯铝绞线 。 计范围 川采油大队一区队伴生气发电机组 台，供电 口井 。 2 二区队 伴生气发电机组 台，供电 口井 。三区队 伴生气发电机组 台，供电 口井 。 准备改建 河川采油大队一区队伴生气 电机组 台（ 台主供、 台备用），供电 口井 。三区队 伴生气 电机组 台（ 台主供、 台备用），供电 口井 。 制二套方案概算书 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 装工程费 它费 税造价 电力系统 力系统 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 800 1400m，南北长 239西宽 257面积37028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 3 县、延川县、子长县、安塞县、吴起县、志丹线、甘泉县、富县、宜川县、黄龙县。 延安电网通过两条 330路同关中主网联络， 330路总长为 926中延安局维护的线路长度为 有 330电站 3 座，延安变、黄陵变以及朱家变，容量 1080绕这三个 330，形成延安变、黄陵变和朱家变三个供电区。 截至 2009 年底， 110电站 29 座共计 56 台主变，容量1490中，局属 110电站 23 座共 43 台主变，用户专用 110电站 5 座，共 12 台主变，容量 售局所属 110电站 1 座，共 1 台主变，容量 40 35电站 76 座，共计 127 台主变，容量 中，局属 35电站 15 座共 26 台主变，容量 售局 354 座共 76 台主变，容量 用户专用 35电站 17 座共 25 台主变，容量 截至 2009 年底，延安电网已建成并投运的 330电线路共计7 条，合计 局维护长度 110电线路 60条，合计 35电线路 93 条，合计 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 中火电厂 2 座，装机 154电厂 12 座，装机 W。以 110压等级接入延安电网的发电厂装机总容量为 154 全网的 其余均以 35以下电压等级接入延安电网，装机总容量为 W，占全网的 4 延安电网 2009 年最大负荷 6292008 年 555同期比增长 年供电量 2008 年 同期比增长 安 供电局电网现状 现有 330电站 3 座，延安变、黄陵变以及朱家变，容量1080绕这三个 330，形成延安变、黄陵变和朱家变三个供电区。 截至 2009 年底， 110电站 29 座共计 56 台主 变，容量1490 35电站 76 座，共计 127 台主变，容量 截至 2009 年底，延安电网已建成并投运的 330电线路共计7 条，合计 局维护长度 110电线路 60条，合计 35电线路 93 条，合计 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 延安电网 2009 年最大负荷 6292008 年 555同期比增长 年供电量 2008 年 同期比增长 安 电网规划 拟建的黄蒿湾 110电站属于 330安变供电区，周边有110郊变、 110家湾变等。 周边电网计划改造延安变 10路为 导线，投运 110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 330川变电站及张村驿、吴起等 110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 2 2 周 边电网规划地理接线示意图 丹变周边电网情况 110丹变概况 1985 年投运。目前主变规模 2 50 绕组有载调压变 ，主变两侧电压等级 110/110桥接线， 出线 2 回 ，无法扩建 ；10母线 分段 接线， 现有出线 15 回，备用出线 15 回。 电容器 2 3000 2009年最大负荷约 力负荷的发展及预测 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 6 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 均增长率 2006， 元增长为 798 亿元，年均增长率 三次产业结构由 52： 整为 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 电量的增长率为 “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 2*30 万千瓦热电联产项目，子长 3*98 万吨和黄陵 4*98 万吨煤焦化项目，黄陵矿业、汕头集团、子长 3座 2*30 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） 4*125万千瓦核电站项目，南沟门水库项目、黄河调水项目。 7 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 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 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 999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 ，到 2020 年实现天然气产量 150 亿 。 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 700 1150十一五”、“十二五” 2010 年、 2015 年电量分别为 45亿千瓦时和 67 亿千瓦时，“十一五”、“十二五”年均增长率分别为 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 电量的增长率为 表 3延安地区“ 十二五”电力电量预测表 单位： 千瓦时 8 年份 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2020 2030 负荷 629 700 770 860 950 1040 1150 1620 2640 “ 十一五 ” 期间增长率 “ 十二五 ” 期间增长率 “ 十三五 ” 期间增长率 电量 5 48 52 56 61 67 92 135 “ 十一五 ” 期间增长率 “ 十二五 ” 期间增长率 “ 十三五 ” 期间 增长率 30安变供电区负荷预测 本工程位于 330安变供电区。 330安变目前主变两台，容量分别为 150240中 150变计划 2010 年底前增容为 240 330安变供电区目前主供 11 个 110电站负荷， 2009年最大负荷约 2182010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 表 3延安变供电区负荷预测 单位： 年份 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 最大 负荷 延安变供电区电源点 目前，延安变供电区以 110安热电厂（ 212，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 110的电厂。 力平衡 9 选择比较典型的大负荷方式作电力平衡。 表 3 2 延安变供电区大负荷电力平衡表 单位： 目 2010 2011 2012 2013 2014 2015 一 延安变供电区最大负荷 二 延安供电区供电能力 270 432 432 432 432 432 1 延安变 270 432 432 432 432 432 三 电力盈亏 四 最大一台变停电力盈亏 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 330电站的方法解决该问题。 程建设规模及必要性 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。 工程建设规模 现准备改建 河川采油大队一区队伴生气 电机组 台（ 台主供、 台备用），供电 口井 。三区队 伴生气 电机组台（ 台主供、 台备用），供电 口井 。 建二套方案。 方案一：采用单回架空 输电 线路长 : 线采用 型，单回杆塔 1208基， 500台，配电柜67台， 1007台。 方案二：采用电缆单回 输电 线路长 : 缆采 10 用为 50型， 500台，配电柜 67台，1007台。 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 : 线采用 型，单回杆塔 1208基， 500台，配电柜 67台， 1007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 : 电 缆 采 用 50型， 500台，配电柜 67台，1007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 用单回架空 输电 线路长 : 线采用 型，单回杆塔 1208基， 500台，配电柜 67台， 1007台。 用电缆单回 输电 线路长 : 缆 11 采用为 50型， 500台，配电柜 67台，1007台。 线地形、地质 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 960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、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。 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。 12 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 5 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。 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： P 3。 内磨擦角： B 30度。 抗剪角： A=28度。 地基承载力： R 120上拔角： C=23度。 冻土深度： D=110 土壤电阻率为： 200米。 地震裂度 线路沿线岩土地层结构比例见下表： 地质 黄土土层 线路 % 100% 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。 13 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。 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。 论和建议 对全线杆塔基础地基不进行处理。 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。 叉跨越统计情况 序号 被跨越物名称 数量 1 38010 2 1012 3 低压、通信线 19 4 河流（延河） 4 5 公路 22 6 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 象条件 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 14 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。 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） 1300 960 北纬 54 45 52 56 东经 109 30 109 30 资料年限 1975975年平均气温 极限最高温度 极限最低温度 最大冻土深度（ 108 110 最大积雪深度（ 28 25 多年平均风速（ m/s） 大风速（ m/s） 25 导风向 E 平均雷暴日（日 /年） 多雷暴日（日 /年） 34 41 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，确定本工程设计采用 西北 气象区。最高温度 +40，最低温度 基本 风速27m/s，覆 冰厚度 10 工程采用气象条件 15 设计采用气象条见下表： 项目 气象区 西北 （） 大气温度 最高气温 40 最低气温 冰 装 过电压、年平均气温 5 外过电压 15 基本风速 速（ M/S） 覆冰有风 10 基本风速 27 安装 10 年平均气温 0 外过电压 10 内过电压 15 覆冰 冰厚 10 冰的比重 内最多雷暴日 36 线、电缆的选择及防振 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。 型钢芯铝绞线 。 型号 截面 铝截面 钢截面 直径 算截面 电阻 欧 /断力 N 重量 kg/面比 瞬时破坏应力全系数 使用应力n/ 50/8 50 2620 0/8 284 电缆的选择 16 按单相短电流最大值分别为 算，根据 66以下 架空 输 电线路设计技术规 定 (2010)。 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 70 50 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 型号： 50 型 导体标称截面： 70(绝缘层 :4.5(电缆外径： 74(电缆重量： kg/m) 电缆载流量：空气中 :240(A)、土壤中 :220(A) 直流电阻： ) 局部放电试验 ( 10 工频 5 22 4 伸缩试验 (1200 0C 150n/伸长率 175% 冷缺后永久伸长率 15% 热冲击试验 (95 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、 17 地貌本设计局部杆塔加装 避雷器。避雷器选用 0 型。 避雷器技术参数如下： 型号： 0 型 系统电压： 10(避雷器额定电压： 17(避雷器持续运行电压： V) 直流 125(2波通流容量： 100(A) 雷电冲击电流残压 : 50(陡波冲击电流残压 : V) 操作冲击电流残压 : V) 伞径： 88(高度： 255(重量： 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 20% 25%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 导线采用 型防振锤； 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 18 路设计规程规定“在中性点直接接地的电力网中，长度超过 100线路均应换位，本线路长度均小于 100需换位。 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 防振锤 防滑、防舞。 缘配合 小空气间隙 本线路工程海拔高度均在在 960 1300 米之间，按 66以下架空送电线路设计技术规程 (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： 外过电压 450过电压 行电压 103 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 米 /千伏 (标称电压 )。线路所经地段工业污染已基本得到根治。 缘配置 依据 66(规定 。 19 直线杆塔悬垂串采用 耐张绝缘子串采用 2片 46型瓷质绝缘子。绝缘子参数如下 : 型 号 高度（ 直径（ 爬距（ 机械破坏负荷（ 重量（ 46 255 280 45 5 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 故情况不小于 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 型采用 (2)耐张线夹 本工程导线 型采用 其他连接金具采用 1997 年修订后电力金具产品样本上金具。 雷与接地 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 66以下架空送电线路设计技术规程 (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 20 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） 、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 最小垂直 距离（米） 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 、 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） 杆塔外缘距路基边缘最小水平距离（米） 开阔地 路径受限制地区 交叉： 行：最高杆塔高 、 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 不得小于 行：最高杆塔高加 杆塔与基础 研遵循的规程、规定 66以下架空送电线路设计技术规程 ( 架空送电线路杆塔结构设计技术规定（