鄂尔多斯鄂托克前旗兴源碳材料项目110kV 供电工程

鄂尔多斯鄂托克前旗兴源碳材料项目llOkV供电工程

1站区规划和总平面布置

1.1电力系统

1.1.1工程概况

该项目建设年产12万吨高性能无压烧结碳化硅材料及年产2万吨高性能无压烧

结碳化硅陶瓷项目，分四期建设4条年生产3万吨高性能无压烧结碳化硅材料生产线

和4条年产0.5万吨高性能无压烧结碳化硅陶瓷生产线。项目总计用电负荷容量

130MVA,其中一期项目负荷容量约35MVA,计划2019年12月用电，二期项目用电

负荷约35MVA,计划2020年7月用电，三期项目用电负荷容量约30MVA,计划2021

年12月用电，四期项目用电负荷容量约30MVA,计划2021年12月用电，用电负

荷大部分为三级负荷。

为了保证“碳化硅材料及陶瓷制品循环经济项目”生产线项

目的顺利投产，满足该项目各项用电设施负荷的可靠用电，急需

新建的配套电力设施工程，为了确保项目的顺利实施，因此本工

程的建设是非常必要的。

1.1.2建设规模

兴源碳材料科技有限公司UOkV输电线路工程电源引至水洞沟UOkV变电站，

同塔双回路架设，线路路径全长14.3km,（其中架空线路14km,电缆线路0.3km）,

电缆型号为ZR-YJLW03-64/110-1x630,导线型号为采用JL/G1A-300/25型钢芯铝绞

线。

1.1.3接入系统方案

本期HOkV扩建2回出线。llOkV设备短路电流水平按40kA选择。

新建线路总长度为14.1km,其中同塔双回路架设10km、水洞沟侧园区范围内采

用同杆双回路架设4km、水洞沟-兴源I回llOkV线路电缆敷设0.1km。导线采用

JL/G1A-300/25型钢芯铝绞线，每相1根;地线一根采用JLB40T00铝包钢绞线另一根

采用0PGW-100光缆。电缆采用ZR-YJLW03-64/110-1X630型交联聚乙烯绝缘铜芯电

缆。

1.1.4电气主接线

本站UOkV规划出线4回，已建2回，采用单母线分段接

线。本期扩建2回出线，接线形式不变。

1.1.5短路电流计算

短路电流计算结果表

表1.1-1单位：kV、MVAskA

母线名称电压（kV）三相短路电流（kA）

11040

UOkV水洞沟

1040

1.2站址地理环境

水洞沟UOkV变电站位于鄂尔多斯市鄂托克前旗上海庙镇境内。

1.3总平面布置

HOkV配电装置布置在站区西侧，向西出线。本期工程在变电站围墙内预留位置

扩建，不需新征用地。扩建相应间隔内的设备支架及基础、绝缘地坪等，支架。

2电气一次部分

2.1电气主接线

本站HOkV规划出线4回，已建2回，采用单母线分段接

线。本期扩建2回出线，接线形式不变。

2.2配电装置及电气平面布置

本站llOkV规划出线4回，已建2回，采用单母线分段接线。本期扩建2回

出线，接线形式不变。户外电气没备电瓷外绝缘按国标d级污区设计。llOkV配电装

置采用户外软母线、普通中型断路器双列布置。本期扩建占用南起第1、4间隔。

2.4主要电气设备选择

本期设备选型同前期工程，110Z采用瓷柱式SF6断路器。

2.5绝缘配合及过电压保护

电气设备的绝缘配合，参照国家行业标准GB/T50064-2014《交流电气装置的过电

压保护和绝缘配合设计规范》确定的原则进行。

各级电压等级的氧化锌避雷器按GB-11032-2010《交流无间隙氧化物避雷器》及

DL/T804-2002《交流无间隙金属氧化物避雷器的使用导则》中的规定进行选择。

为防止线路侵入的雷电波过电压，在llOkV进线、10kV母线、出线及10kV电容器

装设避雷器。

2.5.1HOkV电气设备的绝缘配合

（1）避雷器选择

UOkV氧化锌避雷器按2012版通用设备选型，作为llOkV绝缘配合的基准，其主

要技术参数详见表2.5-1o

HOkV氧化锌避雷器主要技术参数

表2.5-1

名称参数

额定电压（kV,有效值）96

持续运行电压（kV,有效值）75

操作冲击500kA残玉（kV,峰值）213

雷电冲击5kA残压（kV,峰值）250

陡波冲击5kA残压（kV,峰值）288

（2）llOkV电气设备的绝缘水平

66kV系统以雷电过电压决定设备的绝缘水平，在此条件下一般都能耐受操作过电

压的作用。所以，在绝缘配合中不考虑操作波试验电压的配合。雷电冲击的配合，以

雷电冲击10kA残压为基准，配合系数取1.4。

HOkV电气设备的绝缘水平见表2.5-2,经核算满足配合要求。

HOkV电气设备的绝缘水平

表2.5-2

设备耐受电压值

X.试验电压

雷电冲击耐压（kV,峰值）Imin工频耐压（kV,

全波有效值）

设备名称截波

内绝缘外绝缘内绝缘外绝缘

主变压器350350360150150

其它电器360360360160160

断路器断口间325325155197

隔离开关断口间375200200

2.5.2lOkV电气设备的绝缘配合

（1）避雷器选择

lOkV母线侧配置YH5WZT7/50型氧化锌避雷器，其主要技术参数见表2.5-3。

lOkV氧化锌避雷器主要技术参数

表2.5-3

名称参数

额定电压（kV,有效值）17

操作冲击残压（kv,有效值）38.3

陡波冲击残压（kv,有效值）51.8

雷电冲击残压（kV,有效值）45

（2）lOkV电气设备

lOkV电气设备的绝缘水平以避雷器雷电冲击残压为基准，配合系数1.4。其主要

技术参数见表2.5-4

10kV电气设备绝缘水平

表2.5-4

设备耐受电压值

试验电

雷电冲击耐压（kV,峰值）Imin工频耐压（kV,有

压

全波效值）

设备名称截波

内绝缘外绝缘内绝缘外绝缘

主变压器低压侧7575853535

断路器断口间75754242

隔离开关断口间8549

其它电器75754242

2.6防雷接地

2.6.1直击雷防护

采用新型避雷针进行直击雷保护，线路终端塔顶部设计避雷针，针高25m。作为变

电站UOkV架空进线进线档的防止直击雷保护。全站10kV电缆出线，防直击雷保护采

用屋顶设避雷带保护方式。

2.6.2接地装置

变电站接地装置设计是以国家行业标准GB/T50065-2011《交流电气装置的接地设

计规范》为原则进行设计的。

变电站接地电阻值应《4Qc变电站接地电阻值应满足跨步电压和接触电势的要

求。变电站接地网采用以水平敷设的接地网为主，垂直接地极为辅，联合构成的复合

式人工接地装置。

变电站户内各层埋设的环形接地网应上下层可靠连接后再与户外主接地网可靠相

连，各设备接地应就近与附近地网连接。

施工完后，经实测如接地装置不满足变电站接地电阻值要求时，接地装置可以采

取换土或敷设外引接地网等措施、直到满足设计要求值为止。

实测酸碱度为7.21,呈碱性，腐蚀性强，镀锌扁钢接地网的使用周期均不超过10

年。拟建站址实测电阻率为8Q・m,巨星66kV变电站地网采用铜接地网。

全站接地采用复合接地网，以水平接地为主，适当敷设接地极。水平接地网采用

铜母线，接地极采用17.3mmX2.44m铜接地棒，接地电阻不大于4C。接地引上线均为

TMY-40X4铜母线。硬铜母线与其他接地装置采用专业模具进行连接。焊接牢固后涂沥

青柒。水平接地网埋深1.0m,四周闭合，遇障碍物时，可拐弯敷设。主接地网与所有

电气预埋件在墙内两点以上可靠焊接。金属大门、配电箱明敷接地引上线，两点可靠

焊接。

所有电气设备、电缆外皮等主接地网可靠连接；二次设备室及屋内配电装置埋设

环形接地网；避雷器集中接地装置与屋外主接地网可靠连接。变电站四周与人行道路

相邻处，应设置与主接地网连接的均压带。变电站内二次工作接地采用截面不小于

lOOnrf的铜排实现二次工作接地。变电站内采取防静电接地及保护接地措施。

2.7站用电系统及站区照明

本期不涉及

2.8电缆设施

依据《发电厂变电所电缆选择及敷设设计规程》规定，ioky配电室电缆采用地下

电缆隧道方式敷设，电缆隧道尺寸为2000mmX2000nini,电缆隧道内电缆支架采用角钢

支架。10kV配电装置室及主控制室设二次电缆沟。

变电站防火措施采用柔性速固耐火堵料对电缆沟道进出口、电缆沟分隔段、建筑

物入口处及二次设备室盘下孔洞进行封堵以防火灾蔓延。

2.9施工电源

本工程利用站内电源作为施工期间电源。

3二次系统

3.1二次设备组柜及布置

站内控制方式、设备配置、组柜及布置原则同前期工程。本期新增2回UOkV线

路各配置1套间隔测控装置，接入原有监控系统。

微机五防系统按本期扩建规模扩容。

原有UPS、直流电源容量满足扩建需求。

新增1套电能质量在线监测装置。

本期新增设备布置于二次设备室原有的预留位置。

3.2控制保护及二次线

3.2.1系统继电保护

新建水洞沟-兴源碳材料双回UOkV线路，水洞沟变侧各配置1套光纤电流差动保

护（含完善的后备保护），采用专用光纤芯通道。

新增1套UOkV母线差动保护。

3.2.2变电站自动化系统

3.2.2.1变电站运行管理方式

本站采用无人值班的运行管理模式，按常规电站设计，实现变电站控制、监视和

测量，并具备遥控、遥信、遥测、遥视等远动功能。

3.2.2.2监测、监控功能

（1）站控层监测、监控范围及信息内容：

a）数据采集：采集开关站实时数据，并对所采集的数据进行工程单位转换、排序、

越限检查、变位检查、计算等处理。

b）安全监视：定周期对运行数据（包括现场采集数据和计算数据）进行检测，发现

越限立即报告。当开关及设备状态发生变化时立即报告，事故时自动推出标识有故障

设备的画面（主接线图或其它用户指定的画面）并给出语音告警及文字提示；对于非事

故变位，画面上的开关及设备则只闪烁、改变颜色和给出文字提示。

c）画面显示：包括主接线图、棒状图、曲线图、各种表格及趋势曲线等

d）动态数据实时显示

e）操作过程显示和不下位监护

f）监控系统设备运行状态监视

g）报表及事件打印

h）控制功能：允许有权限操作人员对断路器等设备进行控制操作，控制操作采用一

对象选择II一一返送校核II一一确认执行II的步骤来保证遥控操作的正确执行。

i）数据库存储：系统应提供实时数据库和历史数据库数据存储、查询等项功能。

J）安全保密功能：进入系统人员必须具备操作者名称及口令字，并自动记录进入

系统的人员、时间。

k）远动通信：通过远动主机，实现与调度通信。

1）设备故障诊断、系统维护。

计算机监控系统应能对系统中的各台设备运行工况进行在线诊断，发现异常时及

时显示和打印报警信息。当软件运行异常或软件发生死锁时，能自动恢复正常运行;

对于采用冗余配置的设备，自动进行主备机故障切换。

01）与其它系统联网通信

系统可与保护子站、电能计量系统和直流系统微机监测设备进行通信。

（2）间隔层监测、监控范围及信息内容

a）交流采样测量

b）直流模拟量数据采集

c）开关量数据采集

d）遥控及闭锁

执行控制中心或后台系统下发的控制操作命令，对断路器、隔离刀闸、电动接地

刀闸等设备进行分/合遥控；此外，运行人员也可以在测控屏上进行控制操作。控制命

令执行前，应对闭锁条件进行检验。

e）同期检测

在接收同期设备的控制命令后，自动判断同期条件，符合同期要求后自动合闸。

超过一定时间（可由用户设定）后仍不符合条件，则自动取消该操作。

f）可编程自动控制，如无功设备自动投切控制；

g）电流和电压、有功和无功功率、频率、功率因数、有功和无功电能等运行参数

测量计算；

h）电能质量数据监测；

i）不平衡负载检测；

J）天文时钟对时；

3.2.2.3配置方案

3.2.2.3.1系统构成及网络结构

a）站控层网络：间隔层设备和站控层设备之间的网络，实现站控层内部以及站控

层与间隔层之间的数据传输。

b）间隔层网络：用于间隔层设备之间的通信，与站控层网络相连。

3.2.2.3.2站控层设备配置

站控层负责变电站的数据处理、集中监控和数据通信，包括监控系统主机（操作员

站、工程师工作站）、工业以太网交换机及打印机等。

（1）本站已配置1套监控主机，操作员站、工程师工作站与监控主机合并。

监控主机：负责站内各类数据的采集、处理，实现站内设备的运行监视、操作与

控制、信息综合分析及智能告警，集成保护信息子站功能（保信子站负责采集厂内继

电保护、故障录波及安全自动装置的数据信息，执行管理和分析功能）。

操作员站：站内运行监控的主要人机界面，实现对全站一、二次设备的实时监视

和操作控制，具有事件记录及报警状态显示和查询、设备状态和参数查询、操作控制

等功能；

工程师站：实现智能变电站一体化监控系统的配置、维护和管理；

（2）全站不单独配置数据服务器，数据服务器功能涵盖于监控主机内。数据服务

器：用于变电站全景数据的集中存储，为站控层设备和应用提供数据访问服务。

（3）打印机

本站己设置站控层打印机1台，可通过站控层网络通信打印全站各装置的保护告

警、事件等。

3.2.2.3.3间隔层设备配置方案

（1）测控装置：测控装置采用直流供电，具有交流采样、测量、防误闭锁、同期

检测、就地断路器紧急操作和单接线状态及测量数字显示等功能，对全站运行设备的

信息进行采集、转换、处理和传送。本期新增10kV保护测控一体化装置集中组屏安

装于主控室。

(2)间隔层网络设备：与站控层网络的接口以及继电保护通信接口等设备。

3.2.2.3.4微机防误系统

全站已配置设一套独立五防，对站内全部断路器、隔离开关和接地开关等进行防

误闭锁，实现一五防II操作。本期工程五防系统利旧，计列五防扩容费用。

3.2.2.3.5与其他设备接口

保护测控装置和电能表等间隔层设备直接接入间隔层网络；电能量采集处理装置,

以RS485串口输出，交直流系统通过智能接口装置接入监控系统；时钟同步等系统失

电报警信息通过硬接点接入公用测控装置。

3.2.3元件保护及自动装置

元件保护均选用有成熟运行业绩的微机型保护装置。保护配置按照《继电保护和

安全自动装置技术规程》、《智能变电站继电保护技术规范》及《国家电网公司的十

八项电网重大反事故措施》的规定执行，并具有与计算机监控系统通信的功能。

3.3通信及调度自动化

3.3.1调度关系

水洞沟变本期扩建调度管理关系及远动信息传输方式不变。新建llOkV间隔按单

表配置有功o.2S/无功1.0级智能电能表,并接入原有电能量远方终端。

3.3.2运动系统

水洞沟变现有通信电源设备满足本工程接入需求，不需扩容。

3.3.3远动通道要求及通信规约

水洞沟变至调度端信息传输通道为光纤通道，满足本工

程接入需求。

光纤通信

(1)光缆建设方案

兴源碳材料变〜水洞沟变新建llOkV线路架设1根36芯OPGW光缆，光缆长度15km,

进站采用无金属阻燃光缆。

(2)光纤通信电路建设方案

兴源碳材变〜水洞沟变建设SDH622Mbit/s光纤通信电路，1+1传输配置。

(3)光通信设备配置

水洞沟变相应接入的地区网光传输设备配置2块STM-4光口板。

(4)鄂尔多斯地调现有PCM设备扩容板卡及缆线。

(5)水洞沟变新增1套48芯光纤配线模块。

3.3.4远动化范围

(1)遥测量

HOkV线路：有功、无功功率、有功电能、电流、电压；

llOkV线路：母线电压和频率；

主变：高、低压侧三相电流、线电压、有功功率、无功功率；

HOkV母线：Ua、Ub、Uc、3U0及系统周波；

主变压器油温、档位、绕组温度；

交直流电源电压、电流。

(2)遥信量

各断路器状态(合、分)信号;

继电保护动作信号;

一体化电源重要馈线断路器状态;

断路器预告、告警信号；

主变压器本体设备异常信号;

控制回路异常信号；

测控装置异常信号；

保护装置异常信号;

自动装置异常信号;

直流系统异常信号;

UPS系统异常信号;

消防设备告警信号；

环境安全监视设备告警信号;

其它维护所需开关量信号。

(3)遥控量

所有断路器分/合命令;

其它设备的启动/停止/复归等命令。

3.3.5电能量计量系统

配置电能量采集终端，将计量信息上传至调度端。

3.3.6调度数据通信网络接入设备

本期不涉及

3.3.7二次系统安全防护

(1)安全I区的设备包括一体化监控系统监控主机、图形网关机、I区数据通信网

关机、数据服务器、保护装置、测控装置等；

(2)安全n区的设备包括综合应用服务器、n区数据通信网关机、变电设备状态

监测装置、智能辅控系统等；

安全I区与安全n区之间通信应采用硬件防火墙防护；安全II区综合应用服务器

通过正反向隔离装置向ni/w区数据通信网关机传送数据，实现与其他主站的信息传

输；智能变电站一体化监控系统与远方调度(调控)中心进行数据通信应设置纵向加

密认证装置。

3.3.8系统及站内通信

新增加保护接入原控制系统中。

3.4智能辅助控制系统

(1)火灾报警系统

全站装设一套火灾自动报警系统，由火灾报警控制器、感温感烟探测器、声光报

警器、手动报警按钮等设备组成。声光报警器、手动报警按钮装设在值班室和建筑物

的主要通道或出入口处明显部位，感温感烟探测器布控在二次设备间、资料室、开关

柜间等所有要求监视场所。火灾报警控制器布置在警卫室。火灾报警系统还具备与图

像监视系统的联动功能，当火灾发生时，联动相应区域的摄像头，对火情进行详细的

视频监控；火灾报警与采暖通风设备联动，当火灾发生时，自动关停各房间内空调、

风机。本变电站作为无人值班的受控站，站内火灾自动报警系统实现和远方集控中心

火灾自动报警系统的通信功能。

(2)智能监测与辅助控制系统

全站配置一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。

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、自动巡检系统等；

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；

d）采暖通风设备根据环境监测数据自动启停；环境监测主要包括各房间温湿度。

e）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；

f）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；

智能辅助控制系统通过一体化信息平台与变电站自动化系统接口；并预留与远方

主站端系统的通信接口。

3.5其他二次系统

3.5.1全站时钟同步系统

本站已配置时钟同步系统，主时钟支持北斗系统和GPS标准授时信号，优先采用

北斗系统。时钟同步系统具备通过远动通信设备接收调度时钟同步的能力。站控层设

备采用SNTP网络对时方式，对时信息接入站控层网络。间隔层和过程层设备采用

KIG-B对时方式，采用光纤连接到各就地保护测控设备、合并单元、智能终端。对时

系统预留IEC61588网络对时接口。

时钟同步系统组1面屏布置在二次设备间，电源考虑一路IPS和一路220V直流。

3.5.2交直流一体化系统

采用交直流一体化电源系统，实现全站电源系统的统一配置、统一管理。一体化

电源系统包括直流系统、交流系统、通信电源、UPS等部分。本期不涉及。

4土建部分

4.1建筑物方案优化、创新

4.1.1设计依据

《国家电网公司输变电工程通用设计》、《国网公司“两型一化”变电站设计建

设导则》及相关的规程、规范和标准等。

4.1.2新建工程内容

水洞沟llOkV变电站位于鄂尔多斯市鄂托克前旗上海庙镇境内，该变电站已于

2D16年投产。llOkV配电装置布置在站区西侧，向西出线。本期工程在变电站围墙内

预留位置扩建，不需新征用地。扩建相应间隔内的设备支架及基础、绝缘地坪等，支

架。

4.1.3建构筑物节能

本工程不涉及此章节。

4.1.4建筑物结构形式

(1)设计主要技术依据

《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)

《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)

《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)

(2)建筑物结构

主建筑物为一层框架结构，钢筋混凝土独立基础，根据《变电站建筑结构设计技

术规定》(DL/T5457-2012)的有关规定进行合理设计。站址区域地震基本烈度为7度,

基本地震加速度0.10g,结构设计按7度设防。最大冻土深度1.8m,设计使用年限50年。

设计安全等级为二级，结构重要性系数为1.0,地基基础设计等级为丙级，抗震设防类

别为丙类，主建筑无需改动。

4.1.5站区建构筑物

(1)主变压器及主变事故油池：

变压器基础采用C30钢筋混凝土独立基础，户外布置。主变贮油池尺寸比主变外廓

尺寸每边大L0m左右。挡油池容积按容纳主变油量20%设计。内铺设650〜670干净

卵石，厚度2300mm,下部设置钢筋隔离网孔距45mm。贮油坑底板及侧壁为C30级钢筋

混凝土，高出地面0.2m,壁厚为200mm,1：2水泥砂浆抹面。贮油坑底板下铺中粗砂垫

层600mm厚，以满足冻深要求。

总事故油池为地下式C30级现浇钢筋混凝土结构采用油水分离式，容量为20m'。

按规程取单台变压器用油量的100%设计。由于主变事故油池为空腔基础，本身是封闭

结构，利用水重油轻的比重特性，设置油水分离的管道系统，达到多功能整合的设计

效果。油池梁板均采用C30钢筋混凝土，抗渗等级为S6；垫层采用C15混凝土，池壁

回填土取砂质粘土，回填时应分层夯实。在雨季应及时排出池内积水，以保证安全生

产。

(2)电容器基础：基础为地下钢筋混凝土独立基础，基础顶面高出地坪200-300邮,

基础地面倒角，角度35°o基础周边设置防护围栏，围栏高度大于1.8m,围栏周边及

底部预埋槽钢绝缘处理并作好接地。基础混凝土强度等级C30,垫层混凝土强度等级

C15o

(3)道路交通运输：

站区交通利用原有，详情如下：

站内道路设计：为满足电气设备的运输及运行维护的要求，原站内道路布置成U形

道路，同时也满足了消防的要求。采用郊区型道路，路面高于场地100〜200nmi,路面

构造从使用的耐久性和便于维护方面考虑，采用混凝土路面。

进站道路长约46m,采用公路型混凝土路面，路面宽4.5m,路肩为2X0.5m,与现

有公路连接处转弯半径不小于17.0m。混凝土道路向两边找坡自然排水，纵向坡度不小

于0.3〜0.5%,以利于排水。

（4）围墙、大门：

围墙：变电站围墙应采用2.3m高实体围墙，并设防雨檐；利用原有不做改动。

大门：大门采用直线推拉式实体大门，门体设计为网眼状，大门宽5.0m,砖砌大

门垛，外贴石材利用原有不做改动。

（5）方砖地坪：

采用彩色耐磨广场砖，尺寸为200x100x50透水砖，下做50mm厚水泥砂浆及150nlm级

配透水砂石，压实系数不小于0.94。

（6）防火墙：

采用青砖灰水防火墙，框架结构。墙体框架为C30钢筋混凝土，基础为C30混凝土

条形基础，框架内砌筑MU10灰砂传，水泥砂浆等级为M7.5。

土建部分主要技术经济指标表

表4.1-3

序号指标名称单位数量备注

1变电站总用地面积m2—不涉及

1.1围墙内占地面积m2一不涉及

2

1.2进站道路占地面积m—不涉及

2

1.3边坡挡墙占地面积m一不涉及

序号指标名称单位数量备注

1.4其他占地面积m2一不涉及

2进站道路长度（新建）m—不涉及

3围墙长度m一不涉及

2

4站区总建筑面积m—不涉及

4.1.6站区构筑物优化措施及优化说明

序号构筑物优化部分措施说明

1站区构筑物

事故储油池结构形式油水分离根据油水比重设计，解决储油池积水问

题。

道路结构形式道路兼排节约材料，道路设置积水坑及排水管

水通道道，收集站区雨水统一排至站外。

4.2构支架及电缆沟道方案优化、创新

4.2.1构支架型式

本工程不涉及此章节。

4.2.2电缆隧道(沟)布置与结构型式

本工程不涉及此章节。

4.3地质勘测、地基处理方案

4.3.1地质勘测

4.3.1.1勘察工作质量目标

勘察质量总目标为：保证勘察质量达到《建设工程勘察设计管理条例》及相关勘

察强制性规范要求。

(1)勘察工作的重点、难点分析

依据《招标文件》要求，经过现场踏勘，结合项目区设计文件资料，本次勘察工

作重点及难点各分述如下：

重点一：针对变电站建构筑物基础及站区周围道路路基可能存在岩溶塌陷和断裂

通过的地段，以及新近人工回填区应重点查明；重点查明边坡的岩体类型和结构类

型，以及软弱结构面的情况。

重点二：查明地下水水文地质条件。

难点一：根据目前踏勘现场了解情况，变电站周边是否存在人均生活频繁，征地

及拆迁大等问题，在勘察过程中在必须进行钻探等工作时，现场征地及拆迁问题亦是

影响项目工程进度的难点之一。

难点二：经过对拟建变电站及周边踏勘调查了解，工程所在区域周边地下管网类

型是否多而复杂，在勘察过程中会影响项目工程进度的难点之一。

（2）外业工作质量要求

a）地质测绘

按规范规定的精度、范围控制进行，岩溶水文地质测绘范围要达到水文地质单元

边界；地质测绘及相关成果应满足规范要求，并能为后期资料分布与判断提供详细的

基础资料。

b）钻探

D钻探按国家行业标准《建筑工程地质钻探技术标准》JGJ89执行，钻探采用取芯

钻。

2）钻孔孔位测量，采用全站仪、GPS等满足精度要求的测量仪器放、测孔位，座标、

高程采用业主提供并经测量单位认可的座标、高程系统。

3）钻孔孔径依据钻探目的和用途确定，取样、原位测试、水文试验、物探测试孔

等的孔径应满足相应的测试、试验的要求。

4）准确记录钻探进尺、不同岩性的分层深度、厚度和采样位置。厚度大于0.3m的

地质层分层描述，厚度小于0.3m的地质层有说明（尤其是对工程有影响的软弱层等）o

岩土的描述根据《岩土工程勘察规范》GB50021、《建筑岩土工程技术规范》DB22/46

要求进行。钻进深度、岩土分层界面深度、地下水位测量允许误差为±20mm。

5）准确量测每个钻孔的初见水位和稳定水位。

6）岩芯采取率：基岩全、强风化带及破碎带不低于65%,基岩中等风化、微风化带

不低于80%o

7）岩芯逐孔、逐箱编码拍照，每箱岩芯应拍摄1张，标注（勘察名称、孔号、箱

号、深度等）清晰，岩芯照片应按统一格式整理组装成册。

8）钻探岩芯经有关人员鉴定后，按要求保留代表性的岩芯。

c）取样

1）土样：边坡区每一地质单元按硬塑、可塑、软塑取样。软弱土层的取样应达到

不扰动或少扰动完整样的取芯目标。

2）岩样:根据不同岩性层、不同风化层在控制性孔中取样，岩样直径不得小于89mm,

每节长不宜少于10cm,常规试验每组总长应大于60cm,如有特殊试验，试件总长应根

据试验项目具体确定。

3）水样：按规范要求，每组水样为2瓶，总量不应少于750mL其中一瓶为250〜

300ml,进行侵蚀性C02分析，立即加入2〜3g大理石粉（并注明）。

d）室内试验

1）一般粘性土（原状土、包括原状粉土）试验项目：比重、天然含水量、重力密

度、最大密度和最小密度、天然孔隙比、饱和度、液限、塑限、塑性指数、液性指数、

压缩系数、压缩模量、渗透系数、快剪。

2）岩石试验项目：比重、密度（天然、风干、饱和）、吸水率、饱水率、软化或

崩解试验、膨胀试验、单轴极限抗压强度（天然、风干、饱和；风化及破碎岩石在取

样困难时，可采用点荷载试验，换算岩石的抗压强度）。根据工程需要选择代表性样

品作抗剪试验、抗拉试验及弹性模量、泊松比试验。

3）水质分析项目宜包括：pH值、酸度、碱度、游离C02、侵蚀性C02、矿化度、硬

度、溶解氧、导电率、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Fe2+、Fe3+、NH4+、Cl-、S042-.HC03->

N03-、C032-、OH-及有机质。水质分析按《岩土工程勘察规范》GB50021第十二章的要

求进行，并判断其腐蚀性。

4）当场地土壤有明显的污染或地下水为受污染的水质时，宜根据实际情况，在针

对每一地质单元的每一土层取代表性样品进行土的腐蚀试验和评价。按《岩土工程勘

察规范》GB50021第十二章的要求进行。

e）物探

纵波（声波）波速测试：测试点距为0.20m,使用仪器为RS—STOIC型非金属声波

探测仪及20kHz一发双收换能器。

横波（剪切波）波速测试：采用孔口叩板激发法，地面激发横波的木板尺寸：长

2.5m〜3.0m,宽0.3m〜0.4m,厚0.1m左右，木板应压重物，使其与地面良好接触。激

发中心一般距孔口2m〜4m,敲击板的一端或两端，为避免浅处高速地层界面可能造成

的折射波的影响，最小测试深度应大于激发板至孔口的距离。采集信号由地震仪与高

分辨力三分量检波器组成。通过计算检震距离，提取横波走时，即可计算横波波速。

（3）内业工作的质量要求

成果整体水平达到优良，基本资料达到真实、不遗漏，成果杜绝原则性错误和技

术性错误，减少一般性错误。

a）基本资料

钻探资料的整理，原始记录、岩芯照片整理的要求，校审签署，土层划分，地层

划分及岩性统计，裂隙结构面的统计，平面图、剖面图的编制等严格按规范要求完成。

b）重要地质参数取值地质参数的取值在大量室内、外试验的基础上，按要求进

行统计分析；地质参数的取值原则按统计结果提取，并根据我院相关工程经验进行校

核。

C）岩土工程地质问题的分析评价根据综合勘察资料，对可能存在的边坡稳定问

题、岩溶涌水问题、岩溶塌陷问题等进行针对性分析、评价，并利用我院在岩溶地基

方面的勘察与处理优势，提出合理的处理建议。

d）勘察成果内业成果质量要求合格率100队优良率90%以上，提交的成果报告

满足相关规程、规范要求。

（4）勘察质量保障措施

a）勘察质量保证措施的编制依据：

国家相关的法律法规及勘察规范，院的质量手册及质量方针，招标文件的质量要

求。

b）勘察质量保障措施的指导思想：

精心组织，科学安排，文明施工，安全高速，确保工期。

c）勘察质量保障措施的组织原则：

根据工程规模；工期要求，工程特点及工程地质条件，按“统一指挥、网络管理,

分工负责、全面推进”的组织原则。具体措施如下：

1）组织措施

从项目总负责人到各项目负责人、钻探队、钻探人员，由上到下建立适合本工程

特点的质量保证组织体系，做到横向到边，纵向到底，做好勘察施工的一切监督检验

工作。优化生产管理体系和质量保证体系的人员组成，建立健全责任制。工程配备了

工作经验丰富、年富力强的施工管理人员并建立由勘察总负责人为组长、技术负责人

为副组长的质量管理领导小组。对本勘察项目建立勘察项目部人员配置计划。

2）管理措施

在严格按照上述勘察质量目标开展勘察工作的同时，我院拟从勘察产品校审制度、

技术产品质量控制措施及加强与相关单位的沟通、协作方面严格控制勘察质量，使得

勘察成果优良，技术服务满意。严格按我院《质量、职业健康安全和环境管理体系文

件》以及相关法律法规、行业规程规范开展勘察工作。各产品质量逐层签字、核审把

关。在生产过程中，注意各单位及各专业之间的密切协作，发挥单位整体优势，保证

任务按时、保质、保量完成；坚持认真执行事先指导、中间检查和产品校审的质量控

制程序，并及时进行质量信息反馈，杜绝不合格产品出现；为提高勘测成果质量，加

快勘测工作进度，积极支持采用新技术、新方法和新工艺。

3）技术措施

严格进行勘察过程控制、专业技术接口、勘察成果校审、资料文档管理和勘察成

果评审等标准化管理。提供质量优良、技术可靠的勘察成果。

（5）环境因素辩识及控制措施

结合项目实际情况，根据院发布的质量、职业健康安全和环境管理手册和《环境

因素识别评价程序》、《环境运行控制程序》以及作业活动的特点，在总结、分析以

往的环境管理工作经验、教训的基础上，对作业区域现场勘察和收集到的相关资料进

行分析，作业活动过程中存在的环境因素制定环境因素调查表。针对每一可能影响的

式境因素均制定了相应的控制措施。

4.3.2地基处理方案

根据现场实测场地各层岩土的分布及性质：

①耕土：主要由粘性土等组成，含少量植物根系。稍湿，结构松散。厚度0.50%

②细砂：黄褐色，稍湿〜饱和，稍密，长石石英质，均粒结构，含大量粘性土颗

粒。厚度3・10〜3.20m。

③中砂：黄褐色，石英长石质。饱和，密实。均粒结构，含少量粘性土颗粒。厚

度为11.30〜11.400m。控制深度15.0m,终孔于第③层中砂。

基础持力层选②细砂，承载力特征值fak=140kPa,承载力满足建筑及设备要求。

根据岩土工程勘测报告，站址的工程地质条件较好，采用天然地基，细砂层作为

基础的持力层，表层腐植土应清除。遇碎石或块石采用挖掘机方式开挖，场地整平可

采用部分、粉质粘土层及碎石层进行回填，场地整平前应将腐殖土层剥除。全站建、

构筑物的基础埋深大于冻深，基础超挖不足部分用C20毛石混凝土加至持力层。

拟建场地内无岩溶、滑坡、采空区不良地质作用，对场地稳定性无影响。抗震设

防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g,设计地震分组为第1组，特征周期0.35so

抗震设防类别为标准设防类，建筑场地类别为II类。

考虑建筑物的重要性及建筑场地地基土的性质，为节省造价和电气施工，综合楼

采用钢筋混凝土柱下独立基础，如局部地层遇不良情况采取一下方案解决：

（1）强夯处理方法

强夯施工前应做强夯试验，根据强夯实验的结果进行强夯。夯击能：4000kN.m,

起夯面标高:距离基础底部-300mm。处理深度10m,处理面积以基础中心为圆心每边

0.5m«处理深度范围内：土层的压缩模量215MPa,地基承载力2200kPa。

强夯施工区，夯击遍数为三遍，分一遍主夯，二遍主夯和满夯。主夯单击夯击能

均为4000kN・m,每点13〜15击。夯后平整，平整后回填土至起夯面标高，然后进行满

夯，满夯单击夯击能为2000kN・m,每点5击，夯印搭接1/4,夯后平整。

主夯和满夯的停锤标准为最后二击夯沉量平均值不大于60涧。

（2）换填及碾压方法

填方区采用挖方区碎石压实回填，整个场地的最终地基承载力标准值应不低于

150kPa,在整个回填区域深度范围内均要求分层碾压，压实填土地基每施工一层要进

行压实检验，达到要求标准方可继续施工，挖方区要求超开挖大于0.4m深。压实填碎

石级配要均匀，填方施工前，应清除场地内的腐植土（大约地表下0.5m）,集中堆放

在站外，根据实际需要临时征地。每层填料厚度不得大于0.3m,且薄厚要均匀。挖填

宜连续进行，直接压实虚铺土层；建议采用40t的震冲碾压机，每层至少碾压5遍。雨

季施工时一定要注意防水，防止在含水量过高和过低时施工.防止出现碎石塌落现象，

冬季施工时应注意防雪措施，压实填方的施工缝各层错开搭接，在施工缝的搭接处应

适当增加压实遍数。压实填土的检测要求：压实填方场地每200/设一个检测点，要求

每压实一层做一次检测，检测指标包括:压实系数，对不能满足设计要求的须增加压实

遍数或采取相应的措施。变电站内建构筑物基础详见表4.3-lo

变电站内建构筑物基础一览表

表4.3-1

序号建筑物基础形式碎等级基面处理

1电容器碎犯立基础C30基础表面抗冻处理

钢筋抡重力式独外刷防腐防水漆，预埋钢板焊

2主变C30

立基础接，45°找坡抹斜。

外刷防腐防水漆，内铺卵石及

3贮油池钢筋砂箱式基础C30

隔离钢网，池周45。找坡抹斜。

地下钢筋碎箱式内外壁做柔性防水处理及保温

4总事故储油池C3CP6)

基础处理，预留通风口。

外刷防腐防水漆，法兰连接处

5其他设备基础役犯立基础C30做基础保护帽，基础边缘45。

找坡抹斜。

4.4暖通、水工、消防

4.4.1采暖及通风

本工程不涉及此章节。

4.4.2给排水

本工程不涉及此章节。

4.4.3消防部分

（1）本工程遵循的专业规范与设计规范

《火力发电厂与变电站设计防火规范》

《电力设备典型消防规程》

«35kV-110kV户内变电站设计技术规程》

（2）概述

设计范围为站区内的整个消防系统，界限为站区围墙外2m,主要包括:

a）站区总平面布置及建筑防火；

b）各建筑物移动式灭火器的配置；

c）主变压器的消防系统；

d）火灾探测报警及控制和消防供电；

e）其他消防措施。

（3）站区及建筑消防设计

站区内设有U形道路，主干道宽4.0m,内缘回转半径7〜9m,消防车可顺利通致

各建筑物和构筑物，便于消防。

各建筑物、构筑物之间按照火灾危险性类别及最低耐火等级划分，其间距满足防

火规范的规定。

电缆从室外进入室内的入口处，为防止火灾蔓延，采用防火堵料进行封堵。

主变压器设有贮油坑和总事故油池，其有效容积分别不小于单台设备油量的20%

及最大设备油量的100%,贮油坑的长宽尺寸比设备外轮廓尺寸大1m。总事故油池采用

泊水分离式，其排出口引致安全处。

建筑物、构筑物火灾危险性类别及最低耐火等级一览表

表4.4-7

名称火灾危险性类别最低耐火等级

主建筑物戊二级

电气设备丙二级

总事故油池丙一级

建筑装修消防设计按照《建筑内部装修设计防火规范》的规定使用不同级别的防

火材料。

（4）消防给水

站区内建筑物火灾危险性类别为戊类，最低耐火等级均为二级。

本工程建筑防火沿用前期设计。

（5）主变压器消防

变电站本期工程主变压器容量为20MVA,根据《火力发电厂与变电站设计防火规范》

和《国网公司llOkV变电站通用设计》要求，主变压器容量不超过125MVA不需设置固

定灭火系统。根据《电力设备典型消防规程》，本工程主变压器灭火采用手推车式干

粉灭火器灭火，每台主变配置1台推车式干粉灭火器和1具In?消防砂箱。

(6)消防设施配置

建筑物按《电力设备典型消防规程》和《建筑灭火器配置设计规范》要求，在主

控楼内的不同房间均设置了不同类型的移动式化学灭火器，此外还相应配置一定数量

的消防铲、消防斧、消防铅桶等作为变电站的公用消防设施。

电气设备房间配置手提式CO2灭火器;其余房间采用手提式干粉灭火器灭火。

站区各房间灭火器配置表

表4.4-8

序号房间名称灭火器数量（具）备注

1主控制室8手提式C02灭火器7kg

2配电装置室10手提式C02灭火器7kg

3站内公用设施6手提式C02灭火器7kg

4生活场所6手提式干粉灭火器4kg

（7）火灾探测报警系统

站内原电气设备室均设置火灾自动报警装置，火灾报警信号通过变电站综合自动

化系统传送到远方的监控中心。

4.5环保方案及综合效益

4.5.1环保方案及综合效益

本项目前期阶段已经通过环境评估，环境影响评价是建设项目在实施过程中的重

要前期工作之一，为建设项目优化选址、合理布局、保护环境提供科学依据，以实现

建设项目的经济效益、社会效益、环境效益的协调同步发展。

根据中华人民共和国环境保护法，建设项目防治污染三同时制度，在工程设计、

施工建设和工程投运各阶段，做到环境保护设施和主体工程同时设计、同时施工，同

时投产使用，本工程变电站污染及防治措施如下：

4.5.1.1生态保护措施

（1）计划阶段：前期阶段已经避开生态敏感区，防止生态污染。

（2）设计阶段：原设计采用挡土墙、排洪沟等水土保持措施。

（3）施工阶段：土方阶段，提高施工工效，缩短工期，减少水土流失；开挖土方

全部用于站区填方；填方及时夯实，减少流失。施工结束后及时对临时占地进行了恢

复，有效减轻工程建设对生态环境的影响。

（4）运行阶段：设计的生态保护、水土保持设施与主体工程同时投运。

4.5.1.2电磁污染防治措施

（1）计划阶段：变电站选址远离居民区，防止电磁污染对人生安全的影响。

（2）设计阶段：配电装置均采用特定装置，以减少配电装置电磁环境和无线电干

扰影响。

（3）运行阶段：定期巡查及测量监控，确保工频电场场强及磁感应强度分别低于

4<V/m和0.ImT,无线电干扰场强低于53dB,满足《电磁辐射环境保护管理办法》的要

求。

4.5.1.3噪声污染防治措施

（1）设计阶段：设备选型采用低噪声、低能耗的主变和通风、排风设备，从源头

上减少设备噪音。

（2）施工阶段：文明施工，采用低噪声施工机械；禁止夜间施工；施工现场周围

设置隔离板；安装电气设备时确保固定螺栓、接头等接触良好，以降低电器设备和高

压母线电晕产生的噪声。

（3）试运行阶段：定期巡查及测量监控，使噪声控制在昼间60dB、夜间50Db以下,

以满足《工业企业厂界环境噪声排放标准》要求。

4.5.2水环境污染防治措施

（1）设计阶段：变电站采用雨污分流设计。设有化粪池处理生活污水。设有事故

泊池防止变压器漏油污染。

(2)施工阶段：施工期间产生的生产废水经沉定池、循环利用。施工期间产生的

生活污水经化粪池处理后定期清运。

(3)运行阶段：生活污水处理设施和事故油池与主体工程同时投运。本项目无生

产废水，仅有1名值守人员产生的少量生活污水。在变电站内建设了化粪池。少量生

活污水经化粪池处理后用于站区绿地灌溉不外排，故变电站生活污水对环境无影响。

如有发生变压器漏油事故，变压器油经集油坑流向事故油池贮存，并回收处理，不会

对水环境造成影响。

4.5.2.1固体废物处理

(1)施工期：文明施工，建筑垃圾集中堆放，及时清运。施工结束后，对施工场

所及临时占地进行了清理。

(2)运行阶段：在变电站设有垃圾桶收集生活垃圾，并及时清运。

4.5.2.2大气、粉尘污染控制措施

(1)施工期：施工期间，短期、局部扬尘的影响，采用了对施工场地洒水防尘、

降尘措施。

(2)运行阶段：本项目运行期间无大气粉尘污染。

4.6劳动安全和工业卫生

4.6.1一般原则

本变电站的设计执行国家规定的有关劳动安全和工业卫生的法令、标准及规定，

贯彻执行“安全第一，预防为主”实施原则，劳动安全和工业卫生设施，融入到主体

设计和建设中，与主体工程同时设计、同时审批、同时施工、同时验收及投运。

4.6.2防火、防爆

根据变电站总平面布置，将所区划分为户外和户内区两大部分。户外区布置站区

道路、广场及电气设施设备等；户内区为配电室、主控制室和资料室等。所区消防设

I-依据“预防为主、防消结合”的原则，已经在一次设备场区配置防火沙箱、手提式

灭火器等，在室内配置移动式灭火器及电气火灾自动报警系统，以防止火灾的发生及

对人员的伤害。

变电站的爆炸源主要有变压器、避雷器、电容器等设备，为防止设备爆炸，在设

备选型及二次监控保护上都做了充分考虑，并在设计布置中充分考虑其危险性，确保

在特殊事故情况下不造成人员伤亡。防爆设计满足《爆炸和火灾危险环境电力装置设

规范》GB50058规范要求。

4.6.3防毒、防化学伤害

本变电站配