涡北工业园110kV输变电工程可行性研究报告

1.1编制依据1.2工程概况1.3设计水平年1.4主要设计原则1.5设计范围2系统部分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3.2站址综合意见4送电线路路径选择及工程设想5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6.1涡北工业园110kV输变电工程6.2220kV焦楼变扩建110kV涡北工业园出线间隔工程7结论工程建设的必要性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7.7开工年限及投产年限附件1淮北矿业集团有限公司“工程项目勘察设计委附件2安徽省电力经济技术研究中心文件皖电经研规[2011]409号文《关于印发淮北矿业(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32011年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。年8月30日涡北工业园110kV变电所供电方案设计相关资料确认回复函。2010年亳州地区110kV电网规划接线示意图2012年亳州地区110kV电网规划接线示意图2015年亳州地区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配电装置配置接线图涡北工业园110kV输变电工程焦楼变110kV配电装置布置图附图11涡北工业园110kV输变电工程站址位置图涡北工业园110kV输变电工程土建总平面布置图1总的部分1.1编制依据(1)淮北矿业(集团)有限公司“工程项目勘察设计委托(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件皖电经研规[2011]409号文《关于印发淮北矿业(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(2011年版)。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。计划2012年起逐步建设生产。该项目投产初期，用电负荷约30(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担淮北矿业(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，故对生产供电要求均较高。该工程包括以下3个子项目：1)涡北工业园110kV变电站工程2)涡北工业园1103)220kV焦楼变电站扩建110kV涡北工业园出线间隔工程站址位于涡阳县城北，交通及进出线方便。该工程变电站全户内布置，本期安装2台主变压器容量本期110kV采用GIS设备，架空出线共2回；终期4回。10kV出线本期14回，终期20回。新建线路路径全长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用户自行解决。1.3设计水平年本工程一期工程计划于2012年7月建成投产，因此设计水平年选取2012年。1.4主要设计原则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，确定保护方案。c)该工程变电站工程采用综合自动化系统。d)通信采用光纤通信方式。e)该工程变电站110kV采用户内GIS全封闭组合电器。f)简述线路路径方案及站址进出线设想，进行线路投本报告的设计范围包括：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(包括站区围墙以内的全部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)、线路路径选择、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。全市经济支柱产业主要有药业、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。截止到2010年底，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(2×120MVA)、涡阳变(180+120MVA)、蒙城变(2×120MVA)、焦楼变(180+150MVA)和茨淮变(2×180MVA),总变电容量1470MVA;110kV公用变电站14座，总变电容量1022MVA;110kV用户变电站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33亳州电网拥有220kV线路11条，总长度为523km;110kV线路31条，总长度为495km。亳州地区2010年统调最大负荷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主要问题是：(1)网架结构较为薄弱，全区无500千伏电网和大电源支持，所需电力主要依靠省网受进，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，未能深入负荷中心，网架布局不完善，尤其以涡阳县及谯城区较为突出，依靠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主要依靠颍州≈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。2010年亳州地区110kV电网现状接线示意图见附图1所示。亳州电网计划2011年投运220kV魏武变(1×180MVA)、伯阳开关站、110kV城东变(50MVA)和园艺变(50MVA)以及配套线路工程。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(2×50MVA)、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不足的问2012年亳州地区110kV电网规划接线示意图见附图22015年亳州地区110kV电网规划接线示意图见附图32.1.1.2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优质煤炭十分丰富，逐步形成酿酒、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步成为涡阳经济快速发展的重要支柱。(180+120MVA)和焦楼变(150+180MVA),总变电容量630MVA;和公吉寺变(2×50MVA),总变电容量为270MVA;110kV用户变电站1座，即三星化工。涡阳县2010年统调最大负荷183.8MW,同比增长15.02涡阳县电网存在的主要问题是：(1)220kV焦楼变、110kV涡北变位于涡河以北，主供涡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可能性，也无法满足涡河以南新增负荷供电需求；(2)农网网架结构不合理，35kV供电线路较长；(3)涡阳县电网现有网架结构无法满足诸多煤矿高危客户供电要求。根据相关计划安排，计划2012年投运110kV城西变涡阳县电网现状和规划情况见附图1~3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。计划2012年起逐步建设生产。目前涡阳工业园为基本建设阶段，由于该园的洗煤厂承担淮北矿业(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，故对生产供电要求均较高。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：亿亳州电网2009年(实绩)2010年“十一五”增2015年最大负荷657(实绩)2.1.2.2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主要为二类负荷，2012年装机总容量为41.6MW,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。涡北工业园计划2012年投运，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，满足该用户的用电需求，而且对大用户专线专供，降低损耗，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),全部用完，也无扩建可能性。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110kV系统侧三相短路电流为7.03kA,单相接地短路电流为6.98kA。考虑涡北工业园今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2×50MVA,本期1×50MVA和1×25MVA。电压等级：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2×8Mvar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出线4回(焦楼变2回、备用2回),考虑当焦楼~工业园其中一回线路退出运行时，另一回线路能承担工业园变终期50MW负荷和园区内其它远景规划的50MW负荷，因此初步建议本工程新建线路采用300mm2导线(导线最高允许温度为70℃时持续极限输送容量为107.7~133MVA,导线最高允许温度为80℃时持续极限输送容量为116.6～144MVA),可以满足远景供电要求。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、25MVA2.2系统继电保护及安全自动装置涡北工业园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(增加两回预留接线),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2011年版)》,系统继电保护及安全自动装置配置如下：2.2.1涡北工业园110kV变电站侧1)本期本站为末端负荷站，暂不需配置110kV线路保护。为了保证变电站的供电可靠性，应在本站配置一套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备自投装置接入过程层网络，所需SV、G00SE(开关量及跳合闸)均用网络传输。2)本站配置故障录波及网络记录分析一体化装置柜一面，故障录波及网络记录分析一体化装置应记录所有过程层3)110kV涡北工业园～备用线路保护及其他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置，仅在二次设备室预留线路保护及母差保护安装位置。2.2.2220kV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、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置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置如下：1)焦楼变本期扩建2个110kV出线间隔，每个间隔配置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。本期新配置的保护用作化肥厂1、2线即2)焦楼变侧110kV母线已配置了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)焦楼变侧现有的GDRL600型110kV线路故障录波器，按远景8回110kV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，建成后隶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，网络结构为一个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—亳州变汤陵变一芍花变—220kV谯城变一薛阁变一亳州地调，光纤支路有亳州热电厂一亳州变、蒙城局—220kV蒙城变一望月变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。与本工程相关的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，站内配置有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回线路至络现状，为满足涡北工业园变通道要求，拟在涡北工业园输变电工程中架设以下光缆：本工程随新建线路架设1根长约11公里16芯缆至焦楼变。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站内通信设备配置涡北工业园变配置1台SDH-155M光端机(内配1块155M光口板);配置2台PCM终端用户接入设备，1台安装在本站，另1台安装在亳州地调；配置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站外通信设备配置焦楼变新增1块155M光口板，用于涡北工业园变光传输设备的接入。2.4系统远动及站内自动化2.4.1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企业自备用户变电站。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2×11km)。根据工业园变的地理位置、使用性质、接入系统电压等级以及我省现行的《安徽省电力系统调度规程》,本变电站的110kV母线及断路器应隶属于亳州供电公司调度管辖，主变和10kV部分由用户自行管理。因此，本变电站应向亳州供电公司调度所发送变电站110kV部分运行的自动化实时信息。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用户变电站性质，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。贸易结算电能表配置主、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充和调试，适当开列调度配合费。2.4.3微机五防系统根据《国家电网公司标准化建设成果(通用设计、通用设备)应用目录》的文件精神，本站配置独立的微机五防系统。2.4.4本工程系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[2011]58号文件《国家电网公司2011年新建变电站设计补充规定》。2)本站按智能变电站设计，配置站内自动化系统。全站统一建模，统一组网，信息共享，通信规约统一采用DL/T860通信标准，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、远动信息不重复采集。3)本站站控层、间隔层网络均采用双星型以太网络，在保护直采直跳基础上，过程层组双星型以太网，SV与G00SE报文共网传输。10kV电压等级不配置独立的过程层网络，G00SE报文通过站控层网络传输。4)不配置独立的主变测控，功能纳入主变后备保护测控一体化装置中实现。配置独立的分段测控装置和110kV线路测控装置。5)配置故障录波及网络记录分析一体化装置一套。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础平台。站内辅助控制系统前置处理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/T5002-2005)的规定，同时应考虑地区调度中心对变电站的监控要求。8)本站至地调(或集控站)的远动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置逆变电源模块，由全站交、直流一体化电源系统统一实现。11)全站配置一套时间同步系统，单组一面屏。主时钟应双重化配置，支持北斗系统和GPS系统单向标准授时信号，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要求。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，本期扩建工程需增加2台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、副表配置),电能量数据接入焦楼变电站已有的电能量采集处理装置中。3变电站站址选择及工程设想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2011年7月和涡北选煤厂相关人员一道进行了选址3.1.2站址区域概况站址坐落于涡北选煤厂厂区东南角，紧靠至涡永公路的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。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站址土地使用情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围。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城市规划局的证明，同意站址位置及进出线走向。3.1.2.6矿产资源根据调查了解，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现有价值的文物，也无压覆矿产。3.1.2.7历史文物根据调查了解，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站址的拆迁赔偿情况站址位于涡北选煤厂厂区规划内，无赔偿问题。站址地势开阔，进出线方便。3.1.5站址水文气象条件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。3.1.5.250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。3.1.5.3工程气象(1)主导风向统计涡阳县气象站1956~2002年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,风向频率全年：主导风向E,风向频率9%历年极端最高气压：5历年极端最低气压；历年平均气压：历年极端最高气温：历年最热月平均最高气温(7月):32.3℃(5)相对湿度历年最大年降水量：历年最小年降水量：历年平均降水量；(7)其它历年最大积雪深度：历年最多年雷暴日数：46天(1963年)历年最少年雷暴日数：16天(1980年)历年平均雷暴日数：28.5天站址处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围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围内测得地下水埋深在地表下0.80~2.10m(黄海高程为29.4左右)。属潜水类型，主要赋存于②层粘土~⑧层粉质粘土、11层粉砂中，其主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结构具微腐蚀性，对混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。3.1.6.2水源、水质情况站址生活用水根据现场情况考虑采用选煤厂厂区自来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》(GB50011-2010),该地区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g,设计地形平坦，场地土由中软土组成，属抗震一般地段。3.1.7.3工程地质条件粉土及粉砂组成，分布较稳定。现自上而下分述如下：①层表耕(填)土：褐色~黄褐色。一般地段主要成分为粉质粘土，见植物根系及砖粒。稍湿，结构松散。一般地段层厚0.50~0.70m。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1.00~3.60m。②层粘土：棕褐色。切面光滑，韧性大，干强度高，无摇振反应。稍湿~湿，可塑。该层土分布普遍，层位稳定。层顶埋深约0.40~3.60m,层厚0.30~1.40m。③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，韧性中等，干强度中等，无摇震反应。很湿，可塑。该层土分布普遍，层位稳定。层顶埋深约0.90~4.00m,层厚0.50~3.80m。④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1~3cm,局部富集。稍有光滑，韧性中等，层位稳定。层顶埋深约2.20~5.00m,层厚0.40~4.10m。⑤层粉质粘土：黄褐~棕褐色。见少量钙质结核，稍有光滑，韧性中等，干强度中等，无摇振反应。局部夹稍密~中密(或粉砂)薄层，夹层厚度0.30~1.0m不等，无光泽反应，韧性低，干强度低，摇震反应迅速。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3.40~7.90m,层厚0.70~5.50m。⑤-1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露。层顶埋深约2.20~7.10m,层厚0.80~6.90m。⑥层粉质粘土：棕褐色。含少量钙质结核，稍有光滑，韧性中等，干强度中等，无摇震反应。本层很湿，软可塑。该层土分布普遍，层位稳定。层顶埋深约5.70~11.50m,层厚0.40~3.60m。⑦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。无光泽反应，韧性低，干强度低，摇震反应迅速。很湿，中密~密实。该层土分布普遍，层位稳定。层顶埋深约6.50~14.80m,层厚8.40~14.30m。⑧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，韧性中等，干强度中等，无摇震反应。可塑，该层土分布普遍，层位稳定。层顶埋深约17.20~24.00m,层厚约⑨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，韧性中等，干强度中等，无摇震反应，硬塑，局部硬可塑；粉土；粉土分层无光泽反应，韧性低，干强度低，摇震反应迅速，密实，很湿。层顶埋深约20.20~25.70m,层厚14.90~19.00m。⑩层粉质粘土：青灰色~灰黄色。湿，含钙质结核和铁锰质结核，稍有光滑，韧性中等，干强度中等硬塑。层顶埋深约37.3~39.7m,层厚约7.30~10.60m。O11层粉砂：褐黄色~黄色。很湿，密实。局部含砂岩47.70~48.60m,该层未揭穿，最大揭露厚度约4.5m。各土层承载力特征值地层编号②③④粉质粘土⑤粉质粘土⑥粉质粘土⑦粉土⑧粉质粘土⑨粉质粘土与粉土互层⑩粉质粘土粉砂3.1.7.4地基基础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，适宜建筑。②层粘土、③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)筑物的基础持力层；综上：本工程所有建构筑物均可采用天然地基基础，基础形式暂定柱下独立基础，基础持力层选用③层粉质粘土，地基承载力力特征值fak=150kPa,基础埋深3.0米。拟建站址岩土工程条件一般，可采用天然地基基础，局部超深部分采用毛石混凝土换填。站内场地设计标高取31.70m。场地平整需回填土方7500立方米。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进站道路和交通运输站址进站道路长度为65m,宽度为4.0m,进站道路采用城市型混凝土道路，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,满足大型设备的运输及消防要求。3.1.10施工条件站址周围地势开阔，施工用水采用厂区自来水供水，施3.1.11通信干扰站址周围无微波站及电台，对通信无影响。3.2站址综合意见根据电气方案，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，均适宜建站，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，站址范围内未发现有利用价值的矿藏，也未发现古文物存在。3.2.5交通情况拟选站址位于园区道路旁，交通方便。3.2.6进出线情况站址周围地势开阔，进出线方便。3.2.7站址排水情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：站址技术指标表序号1地理位置规划用地范围内2进出线条件较好3系统条件合理4交通情况方便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进站道路长度站址主要技术指标表序号1站址总用面积站区围墙内用地进站道路用地站外排水设施用地无其它用地2进站道路长度m3场地平整挖方填方弃土购土4站内外挡土墙5护坡6基础处理三七灰土7站外排水沟8站外排水管9线路本期110kV线路km(单)km(双)线路远景110kV线路km(单)km(双)根据以上技术指标，站址所在位置比较理想可行，适宜建站。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25MVA、50MVA,电压等级110/10kV,终期安装2110kV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。10kV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。本期工程无功补偿根据业主意见，采用动态无功补偿本期及远景一次配置，安装总容量为16Mvar的电容器，接于10kV1M、2M母线。1M母线装设2组无功补偿电容器支路，按3Mvar+5Mvar配置及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置本期10kV安装2台消弧线圈，无级调节最大补偿电流50A。分别接于10kV1M母线和2M母线。站用变选用户内干式变压器2台，每台容量为100kVA,分别接于10kV1M母电气主接线图见附图5。3.3.2短路电流计算及主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根据系统专业提资，按终期规模经计算本变电站各电压等级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(两台并列运行)19.545kA(分列运行)。经校验各电压等级设备选择如下：110kV侧母线额定电流2000A,断路器额定电流2000A、开断电流31.5kA,隔离开关额定电流2000A、动稳定电流80kA;110kV避雷器均选用氧化锌避雷器。10kV采用户内金属铠装中置式开关柜；主变进线选用真空断路器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。四种技术的主要技术参数比较：比较项开关投切投资中式无级调节(连续)无级调节(连可靠性免维护，使用寿命25年维护量大维护量大维护量很大平比TCR型小50%次：3.7%无与MCR相当流无无7倍以上无耗很小大积很大，难布置大小无无磁场，对人体危害根据上述比较MSCV具有突出优点：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连续的，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。不需要对电容器组进行投切，电容器组不需要充放电，能够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20年以上)。4、响应时间快，为毫秒级(100ms左右),可以适应负荷快速变化的场合。5、当系统中负荷较重时由于线路上的压降增加，会导致系统中的电压降低，而在负荷较重时MSVC会加快速增加对系统的补偿容量，同时补偿容性无功功率能够起到提升系统电压的作用，因此MSVC装置由于响应时间快，能够有效稳定系统电压。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时不会影响滤波效果。经查《安徽电网污区分布图2007版》,本变电站污区分布位于32mm/kV区。根据省公司生技工作[2008]43号文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。根据厂区实际情况及业主提供意见，110kV配电装置采用户内布置，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可能性，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，占地面积少等优点。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，安装简单，维护方便。3.3.5站用变选择及照明根据本变电站站用电负荷统计结果和2011版国网通用设备，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行。施工电源采用选煤厂区内施工电源。站内设正常照明、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，其它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防雷接地为防止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，为防止电容器操作过电压，10kV并联电容器首端装设氧化锌避雷器。为防止变电站变压器遭受直击雷，在建筑物屋顶上设置避雷带；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，并通过框架结构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。各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1.615Q,其允许工频接地电阻为0.5230,接地电阻、接触电势、跨步电压不满足要求，为降低接地电阻，并满足环保要求，拟采用打接地深井(暂列4口，30米深)措施降低接地电阻。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短路电流计算及主要设备选择根据系统专业提资，经计算本变电所110kV电压等级短路电流周期分量起始有效值为11.84kA(三相)、13.3kA(单经校验，110kV化肥厂出线间隔内原设备均满足要求，但需加装避雷器。为便于维护，减少备品、备件，选用与前期工程相同的设备，并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2000A,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2×600/5A;经查《安徽电网污区分布图2007版》,本变电站污区分布在28mm/kV区域内；根据省公司生技工作[2008]43号文规定，本期扩建110kV户外电气设备外绝缘爬电比距取3.3.7.3防雷接地及其它为防止用户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围的防雷保护，本期不增加避雷针。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。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，采用综合自动化装置，由综合自动化系统完成全站的控制、信号及测量功能(详见远动部分说明)。110kV线路间隔配置1台智能终端含合并单元功能(以下统称智能组件);110kV分段间隔配置1台智能组件；110kV母设间隔配置1台智能组件；每台主变110kV侧间隔配置2台智能组件；每台主变10kV侧配置2台智能组件；每台主变本体配置1台智能组件。3.4.2元件保护主变压器采用微机型保护，主保护与后备保护一体化装置，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。主变保护按双套配置并含测控功能。非电量保护按单套配置，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，不配置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装置，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、过流保护及重合闸、低周减载等功能。10kV电容器保护配有三段式相间电流保护、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置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。10kVPT开口三角电压回路采用微机消谐装置，该装置自动区分接地与谐振故障并报警输出。10kVPT配置并列装10kV每段母线配置母设测控装置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。综自系统应具备正确进行接地选线并具备报警及跳闸等功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》配置：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线路配置三相三线制有功0.5S,无功2.0级数(4)380V站用电配置三相四线制有功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IEC61850-9-2。以上电能表均带有RS485接口，可与点能量采集系统通讯。3.4.5二次设备布置本站二次设备室毗邻#1主变室布置，面积为11×11m²,共27面屏，分三行布置。3.4.6站用交直流一体化电源系统本工程采用站用电源交直流一体化系统。该系统利用微电子技术、网络技术将站用电源系统全面整合，通过开关智能模块化、集中功能分散化，将开关、传感器、智能电路进行集成化设计。从而构成通过光纤媒介、IEC61850规约与外界进行信息互换的站用电源信息共享平台，实现站用电源整体模块上行下达信息的数字化传输。站用交流电源采用单母线分段接线。本站重要负荷分别接在两段母线上，以保证供电可靠性。直流系统电压采用220V,直流母线为单母线接线。蓄电池选用200Ah阀控式密封铅酸蓄电池组。设置一组高频开关电源4×10A+1×10A模3.4.7智能辅助控制系统全站配置智能辅助控制系统一套，实现图像监视及安全警卫子系统、火灾自动报警子系统、照明控制子系统、采暖通风、环境监测子系统等系统的智能联动控制，实时接收站端视频、环境数据、安全警卫、人员出入、火灾报警等各终端装置上传的信息，分类存储各类信息并进行分析、判断，实现辅助系统管理和监视控制功能。本站电缆敷设采用电缆沟、电缆层及电缆穿管敷设方根据电缆防火要求，在下列位置设置阻火封堵：至二次设备室或配电装置的沟道入口处、在公用主沟道引接分支沟道处、长距离沟道内每相隔约100m区段处、多段配电装置对应的沟道适当分段处。一层电缆沟内的电缆支架设置层间防火隔板，将控制电缆和电力电缆分隔开。二层电缆沟内设置防火槽盒供二层电力电缆走线。全站电缆沟设置线缆槽盒供全站光缆走线。电缆全部或局部区域涂刷防火涂料(对直流电源、事故照明、消防报警等重要回路的电缆全部涂刷)。动力电缆采用阻燃电缆。3.4.9220kV焦楼变扩建110kV涡北工业园出线间隔220kV焦楼变本期扩建的110kV涡北工业园出线间隔的控制方式及二次线部分按焦楼变现有模式进行。本期扩建新上110kV线路保护屏1面，110kV线路测控屏1面，本期扩建增加4块三相四线制0.2S级关口电能表(单独组一面柜，放置于主控室内),每回线关口电能表按主、副双表配置。防误系统采用已运行的微机闭锁系统，本期增加相应部分的锁件。本期防误闭锁按省公司最新要求采用纵向电气闭锁+计算机逻辑闭锁。3.5变电站智能化实施方案3.5.1自动化系统网络配置及结构1)站内自动化系统通信规约采用IEC61850规约。系统采用分层分布式结构，分为站控层、间隔层和过程层三层结2)站控层网络采用双星型结构，按MMS、G00SE(逻辑闭锁)、SNTP合一搭建；站控层与110kV、10kV间隔层网络采用级联方式，110kV、10kV间隔层也采用双星型以太网结3)间隔层二次设备与过程层智能终端(含合并单元功能，以下简称智能组件)之间组双星型网络，主后备保护测控一体化装置、分段测控装置、故障录波及网络分析一体化装置、主变本体保护测控装置、智能组件均连接至过程层网110kVPT合并单元接入过程层网络，取得PT并列的信号即可。需要说明的是主变保护测控一体化装置接入A套合并单元、主变后备保护测控一体化装置接入B套合并单元。4)站控层设备采用SNTP网络对时方式，间隔层和过程层采用IRIG-B码对时方式。5)主变本体保护含本体测控功能。主变保护采样及跳闸均采用“直采直跳”方式。配置独立的110kV线路测控装6)站内后台与“一体化信息平台”功能合一，站内自动化系统与状态监测系统主IED及智能辅助系统均通过串口通信。3.5.2变电站二次系统配置方案3.5.2.1站控层配置方案站控层配置自动化后台主机兼一体化信息平台计算机1台，远动通信装置按双套冗余配置。后台软件采用高度集成一体化的系统。配置符合IEC61850标准的监控、远动等系统。监控系统集成工程师站、VQC、五防一体化、程序化控制、小电流接地选线等功能，实现智能变电站信息平台统一化和功能集成化。站控层采用100M以太网，并按照IEC61850通信规范进行系统建模和信息传输。3.5.2.2间隔层设备配置方案主变后备保护含主变高低压及本体测控功能。110kV进线配置独立的测控装置；110kV分段母线配置独立的测控装置；110kV配置备自投装置1套；3.5.2.3网络交换机配置网络交换机配置如表3.5.3-1所示。表3.5.3-1网络交换机配置表本期远景备注站控层交换机常规24口交换机6台常规24口交换机6台10kV间隔层交换机常规24口交换机4台常规24口交换机4台过程层G00SE交换机16口光纤以太网交换机8台16口光纤以太网交换机8台3.5.3其他二次系统配置方案1)全站时间同步系统全站配置1套北斗/GPS互为备用的高精度双授时时间同步系统，站控层采用SNTP网络对时，间隔层及过程层全部采用IRIG-B码对时。2)交直流一体化电源系统配置交直流一体化电源系统，含全站交流、直流、通信DC\DC、远动逆变模块，以DL/T860规约接入站内自动化网络。3)交直流一体化电源系统配置交直流一体化电源系统，含全站交流、直流、通信规约接入站内自动化网络。3.5.4高级应用鉴于现有技术条件及调度端、运行、维护主站端智能化程度的应用需求，本站的高级功能要求应随着智能变电站技术发展和智能电网的建设要求分阶段实施，逐步推进。本期高级应用实现：顺序控制、智能告警及分析决策、事故信息综合分析辅助决策、支撑经济运行与优化控制等；随着技术的发展，根据智能电网的要求，可逐步扩展其他高级应用功能。3.5.5辅助系统智能化配置1套智能辅助控制系统，实现图像监控、火灾报警、消防、照明、采暖通风、环境监测等系统的智能联动控制，简化系统配置。与信息一体化平台联系，同时通过2M信号上传至调度端。a)智能辅助控制系统包括智能辅助系统平台、图像监视及安全警卫设备、火灾自动报警设备、环境监控设备等；b)智能辅助系统平台采用DL/T860标准通信，实时接收站端视频、环境数据、安全警卫、人员出入、火灾报警等各终端装置上传的信息，分类存储各类信息并进行分析、判断，实现辅助系统管理和监视控制功能。c)图像监视设备与安全警卫、火灾报警、消防、环境监测等相关设备实现联动控制；采暖通风设备根据环境监测数据自动启停；d)智能辅助控制系统实现变电站内照明灯光的远程开启及关闭，并与图像监控设备实现联动操作；e)空调、给排水等可自动完成启停功能，并可通过智能辅助控制系统实现联动控制。3.6土建部分3.6.1站区布置原则在总体规划中，根据站址的地理位置及110kV出线方向，并结合站址自然地形地貌、周围环境，按照终期规划进行总体布置。在站区各建(构)筑布置上，考虑到消防、运输等安全距离的规定，尽量节约变电站占地面积，力求达到布置紧凑、协调。同时变电站功能区域划分明确、工艺流畅、衔接合理，不设置站前区，使整个站区形成一个较好的群体空间，同时将站址周围进行自然绿化、美化用地，为今后的生产、生活创造较为优雅、舒适的站区环境。3.6.2土建总平面布置站区大门在西侧，进站道路与厂区道路相连。站内设两栋建筑物：三层综合楼与一层动态补偿装置楼。综合楼布置在站区的东侧，向东出线，动态补偿装置楼布置在站区的西侧，经电缆向北侧出线，各级电压进线十分方便。在站内北侧预留35kV开关室位置。设计严格按照变电站防火规范设置各建构筑物的安全防火距离，未达到防火要求的按规范设置防火墙分割，并根据规范要求设置站内消防通道宽度及转弯半径。土建总平面布置及站址地形图详见附图-11、-12。3.6.3站区建筑物3.6.3.1全站建筑物总体布置：a)辅助、二次设备室、10kV开关室、主变室、GIS室等组成一栋三层联合建筑，设电缆层，框架结构，建筑布置总长度为38.00m,总宽度为21.50m,建筑面积为1730.0m²。建筑主体高度15.5m。动态补偿装置楼为一层，框架结构，建筑长度38m,宽度9m,建筑面积为342m²建筑高度6.3m。两栋建筑均采用柱下钢筋混凝土独立基础。建筑耐火等级：前者为一级，后者为二级。b)10kV开关室、二次设备室为无砂水泥地面刷环氧树脂地板漆，110kVGIS室为150mm厚的加气砼垫层和30厚水泥砂浆找平层刷环氧树脂地板漆，,主变室、接地变室、动态补偿装置室、电缆层采用细石混凝土地面，卫生间地面采用防滑地砖地面，其余地面为地砖地面，外走廊及室外楼梯为细石砼面层。c)卫生间内墙面采用面砖，贴至2.5m标高处，其余内墙粉刷为水泥砂浆底，内掺抗裂纤维，纸筋灰面层外刷白色内墙乳胶漆二度，外墙面为局部贴青灰色面砖，其余采用乳白色外墙面砖。d)卫生间采用UPVC扣板吊顶，凡有电气设备的房间，顶棚为现浇板底批腻子刷白色内墙乳胶漆，其余房间为1:2水泥砂浆底，纸筋灰面层外刷白色内墙乳胶漆二度。e)屋面为平屋面结构找坡，铺设保温层、找平层、防水层，采用有组织排水，UPVC落水管。f)10kV开关室采用乙级防火钢板门，110kVGIS室在运输平台一侧设一扇电动铝合金防风型卷闸门，其他均采用钢门。窗采用塑钢窗，二次设备室、培训中心为双层中空玻璃。其余窗为单层玻璃，一玻一纱，气密性不小于3级，一层外墙窗均加装防盗网。a)混凝土强度等级；现浇基础C25现浇梁、板、柱C25预制梁、板、柱C30或C40基础垫层C10b)钢筋：直径≤12mm采用HPB300级钢c)钢材：采用Q235B,焊条采用E43或E50d)砖：240厚矸石实心砖e)地方建筑材料：如砖、砂、石、石灰等就3.6.4站区构筑物3.6.4.1设计依据：a)岩土勘测报告。b)相应规范所采用的设计荷载。c)电气专业提供的电器设备荷载。a)本站生产建筑结构设计安全等级为二级，主体结构设计使用年限为50年，抗震设防类别为丙类。b)生产综合楼上部结构为三层框架结构，动态补偿装置楼上部结构为一层框架结构，均为柱下独立基础。填充墙为240mm厚矸石实心砖砖砌筑。屋面采用现浇钢筋混凝土梁板。梁、柱、板混凝土强度等级采用C25。c)按规范要求本站建筑无需设置伸缩缝。d)本站建筑物的地基基础设计等级为乙级。电缆沟采用240厚矸石实心砖砌筑，预制钢丝网混凝土轻型盖板。b)主变基础及集油坑主变基础采用C25级现浇混凝土基础。集油坑尺寸比主变外廊尺寸每边宽1.0米。油坑容积按容纳主变油量20%设侧壁均为200mm厚C15级混凝土。主变室的设备支架为φ300钢管杆单柱。c)总事故贮油池总事故油池油池壁为地下钢筋混凝土结构，内外刷防水砂浆。总事故油池有效容积按能容纳单台主变油量的100%设计，具有油水分离功能。d)站区围墙采用铁艺围墙，下部设600高240厚矸石实心砖砌体，围墙高度为2.3m,下部砌体内外均为白色及青灰色干粘石饰面，围墙内外设置碎石防溅带。e)站区大门及站牌：站区大门采用平开封闭不锈钢钢板大门，大门宽5.0m,站牌为C25砼现浇、铝塑板罩面；白色不锈钢站名和标志。3.6.5给、排水给水采用厂区自来水供水方式。排水采用自然排水和有组织排水相结合的排水方式。站区内生活污水通过化粪池沉清后，排入站外东侧排水3.6.6采暖与通风根据相关规程规范本方案暖通按如下布置：a)二次设备室、10kV开关室和培训中心分别安装2台柜式空调器，值守室设1台挂壁式空调。b)10kV开关室安装3台轴流风机，电缆层安装4台轴流风机，接地变室安装2台轴流风机，GIS室安装8台轴流风机，主变室安装8台轴流风机，由温控装置控制启动数量，动态补偿装置室安装6台轴流风机。c)10kV开关室安装除湿机2台。d)安全工具间安装除湿机1台。以上设备中空调器是用于夏季降温冬季升温用维持电气设备正常运行用，轴流风机是做为正常运行通风及事故排风用，除湿机是用于保持室内干燥用。轴流风机均选用低噪音型号轴流风机。3.6.7火灾探测报警与消防系统3.6.7.1消防原则：力设备典型消防规范》(DL5027-93),变电站的消防设施设计，应贯彻“预防为主、防消结合”的方针，采取防火措施，防止和减少火灾造成的损失。a)综合楼建筑体积为11796m³大于5000m³;需设置室外消火栓2只，用水量25L/S,设室内消防栓3只，用水量为10L/s。动态补偿装置楼为丙类厂房，需设置室外消火栓2只，用水量25L/S,设室内消防栓2只，用水量为10L/s。开关室、二次设备室等设有精密仪器、设备及表盘的房间，在适当地点设置灭火后不会引起污损的灭火器。电缆层、接地变室、GIS室、动态补偿装置室等设置干粉灭火器，主变场地设置推车式干粉灭火器。b)电缆从室外进入室内入口处在2m范围内涂A60-1改性氨基膨胀防火涂料。电缆敷设完毕，孔洞需用防火材料c)站内设火灾自动报警系统一套，能将信号自动传送给有关单位。3.6.7.3参照《电力设备典型消防规范》,按下列原则分别在下列地点配置若干化学灭火器：a)10kV开关室：设8只3kg干粉灭火器。b)二次设备室：设8只3kg干粉灭火器。c)主变室：本期设2台25kg推车式干粉灭火器。d)110kVGIS室设12只3公斤干粉灭火器。e)站用变室设3只3公斤干粉灭火器。f)动态补偿装置室每室设2只3公斤干粉灭火器，共8只。g)安全工器具间：设2只3kg干粉灭火器。h)生活场所设6只3公斤干粉灭火器。i)电缆层：设10只3kg干粉灭火器。3.7本变电站对侧扩建工程本站由220kV焦楼变扩建涡北工业园110kV两回出线间隔，本期工程对侧间隔扩建土建部分包括：隔离开关支架及基础6组，电流互感器支架及基础2组，避雷器支架及基础2组，断路器基础2组，端子箱2个。220kV焦楼变电站为已投运的变电站，110kV设备场区地质条件一般，基础需落在老土层上，超深部分采用浆砌块石砌至基底标高。4送电线路路径选择及工程设想4.1线路部分资料不全，待线路部分完成后后补。5节能措施分析5.1变电站节能措施分析5.1.1优化设计方案降低能源消耗本工程新建涡北工业园110kV变电站，结合本工程的建设规模，为节省工程占地，对总平面布置方案、设备选型及各专业技术方案等进行了优化，技术方案成熟，设备选择合理，间接的物质、能源消耗可控。电气设备安装在考虑安全、施工、维护方便的基础上注意节约用材，材料选用经过精心计算，尽可能避免大材小用，对可选材料首先选用制造能耗低的材料。变电站监控、保护系统因信息传输需求需使用大量电缆，有色金属消耗量大，设计将通过优化二次设计、合理选择电缆截面来降低高耗能电解铜的消耗。为了减少工程中的电缆量，10kV线路保护测控下放至5.1.2主变压器选择中的节能降耗变电站内损耗最大的设备为主变压器。变压器的电能损耗主要为空载损耗和负载损耗。变压器处于热备用状态产生的损耗为空载损耗(铁耗);变压器处于运行状态时产生的损耗为负载损耗(由铁耗和负载电流产生的铜耗组成)。每降低1kW空载损耗，全年即可节约8760度电，因而主变压器选型时将对空载损耗提出严格要求。为节省不必要的能源浪费，在设备的选择上，尽可能的降低变压器的空载损耗(铁损),适当降低变压器的负载损耗(铜损),同时在系统设计中采用优化设计，使变压器的阻抗采用较低的数值，以减少电能的损失。5.1.3降低站用电容量、选择低损耗站用变压器在站用电的选择上，设计严格按照变电站的实际用电负荷并考虑同时率计算站用变的负荷。根据110kV变电站典型设计中站用电的设计，110kV变电站工程远景设2台站用工作变压器，电源分别取自两台主变压器低压侧，经负荷统计计算，站用变压器容量选用100kVA。鉴于110kV变电站对站用变压器供电的可靠性要求较高，站用变压器容量是按1台站用变能带全部站用电负荷考虑，所以正常运行状态站用变压器大多工况条件下不能满载运行。为节省不必要的能源浪费，在站用变压器的选择上，我们也是尽可能的降低空载损耗(铁损)适当降低主变压器的负载损耗(铜损)。5.1.4降低站用电的耗能指标变电站中用电量较大的经常性负荷主要有各类继电器、控制室空调用电，户外端子箱及设备操作机构中的防露干燥加热，夜间照明用电。控制室空调除满足运行人员工作条件外，主要为大量采用的微电子设备提供适合的工作环境。考虑目前电子设备技术日益成熟，对环境温度要求基本能适应大多自然温度条件，暖通专业将事先了解设备要求，综合考虑室内环境温度控制和因环境温度变化引起相对湿度变化对设备的影响，合理配置空调容量，从节约能源角度，提高设备环境适应能力是需要考虑的。对户内安装电气设备，常规运行条件下一般采用自然对流通风散热，尽可能减少机械通风，既有利节能，也能减少维护工作和噪声污染。户外端子箱及设备操作机构中的防露干燥加热，考虑采用温、湿自动控制以降低经常性能耗。变电站夜间照明考虑采用分层照明。正常巡视开低照度道路照明，设备维护检修开局部强光照明。照明采用高光效光源和高效率灯具以降低能耗。变电站照明设计中将主要采取以下措施：(1)合理设计照明系统，选用节能型照明产品，自动控(2)分类分区控制，按需投运用电设施(3)按负荷等级采取不同的供电方式(4)按工作方式采取不同的供电方式(5)合理配置配电线路(6)对户外灯具加装补偿电容器，以提高功率因数5.1.5导线计算中按电网的实际情况，考虑电网的各种运行方式，选择合理的导线截面，以减少单位面积的通流量，减少电能损失。如对载流大的主变各侧回路按经济电流密度选择导线。在电气总平面的布置上，在满足电网的要求的同时优化进出线和变压器进线的分配布置，以尽可能避免母线上局部出现过大的通流量，减少电能损耗。在高压设备或导线的电场分布较为复杂，为了改变电场的不均匀性，所采用的金具都经过专门的设计，以使金具的表面电场均匀，减少电晕现象的产生，减少电能的损耗。5.1.7站内建筑物节能5.1.7.1满足建筑功能要求建筑群的规划布置、建筑物的平面布置应有利于自然通建筑物各类用房满足采光、通风、保温、隔热、隔声等环境要求。5.1.7.2采用合理的技术措施(1)建筑物的体型应紧凑，凹凸面不易过多；(2)正确选用建筑材料，控制建筑物围护结构的能耗，采用环保型的建筑材料，建筑物的围护结构材料严禁使用粘土砖(节约不可再生的土资源),地面、墙面装饰材料采用环保型的砂浆等。通过改善建筑围护结构保温、隔热性能，提高供暖、通风、空调设备、系统的能效比，采取增进照明设备效率等措施，在保证相同的室内热环境舒适参数条件下，全年通风、空调和照明的总能耗可大量减少。(3)屋顶采用平屋顶，屋面加隔热层，选用密度较小，导热系数较高的保温材料，既避免屋面重量、厚度过大，又易于保温节能。(4)门窗的大小应在满足采光及通风的条件下尽量缩小尺寸，节约能源，外门窗是建筑能耗散失的最薄弱部位，其能耗占建筑总能耗的比例较大，其中热损失为1/3,冷风渗透为1/3,所以，在保证日照、采光、通风、瞭望要求的条件下，尽量减小建筑物的外门窗洞口的面积，提高外门窗的气密性，减少冷风渗透，提高外门窗的保温性能。减少外门窗本身的散热量，其节能措施有；使用新型密闭性能良好的保温门窗，改善门窗的保温性能。(5)在满足工艺要求的前提下，尽量降低建筑物层高，减少空调消耗；(6)建筑物的立面设计简洁明快工业化。建筑物的东西向窗户，采取有效的遮阳措施；外墙面砖采用浅色饰面材料。5.2送电线路节能措施分析5.2.1导线材质和构造选择本工程线路导线采用高导电率钢芯铝铰线，降低了线损。同铝包钢绞线和铝合金绞线相比，钢芯(铝包钢芯)铝绞线导电率最高，可以达到同等截面铜导线的61%~63%,线损最小，能源利用率最高。5.2.2采用节能金具为了防止电晕和涡流损失，导线悬垂线夹采用铝合金材料制造的线夹。5.2.3杆塔及基础设计的节能措施杆塔总体设计原则是对塔型方案的比较和优化设计，在对塔头布置型式、塔身坡度、根开尺寸、局部构造型式等方面进行的分析计算和优化设计的基础上进行设计，从而减少耗钢量，也降低了钢材冶炼中的能量损耗，同时降低制造、安装和运行维护的工作量。5.3变电站环保影响及措施分析5.3.1雨水、生活污水、生产废水处理站区整平以后，站区雨水可采用有组织排水方式。建(构)筑物、道路、电缆沟等分割的地段，采用设置集水井汇集雨水，经地下设置的排水暗管，有组织将水排至站外排水沟。站区内生活污水排入化粪池，定期清理，排到站外排水5.3.2油污染处理为保证主变压器一旦发生事故时，变压器油不流到站外而污染环境，同时又能回收变压器油。根据设