摘要:将先行建设220kV线路作为施工电源与接引10kV或110kV作为主体施工和调试电源两个方案在进度、投资、技术和安全等方面进行对比,综合分析得出性价比最优方案。
关键词:施工电源、施工变电站、220kV
一.概况
某大型发电项目4台机组规划2回220kV进线作为启动/备用电源,一期2台机组先行引接1回220kV启动/备用电源进线,预留二期扩建回路。220kV变电站与500kV变电站并列布置在机组北侧。220kV变电站仅供启动/备用电源,不考虑施工供电用途。在厂区内独立规划1座施工变电站,用于四通一平施工和主体施工供电,按4台机组规划,分期建设。在四通一平阶段拟从110kV乙变电站接1回10kV电源进线,厂内设置1台800kVA箱式变压器供四通一平施工使用。此箱式变压器容量仅能满足四通一平施工用电需要,无法满足后续主体施工需求。
二.方案设想
1.方案一:
及时开工建设220kV线路及启动/备用变电站工程,220kV线路先行接至施工变电站处供电,后续待具备条件后再继续并联接入220kV启动/备用变电站,即施工电源与启动/备用电源共用1回220kV线路。
2.方案二:
在四通一平阶段先从周边电网引接1回10kV线路满足四通一平施工需要,主体施工期再从周边电网引接35kV或110kV线路满足主体施工和调试需要。待工程建成后,10kV/35kV/110kV施工变电站保留作为备用供电站,为厂前区建筑备用供电。
三.论证分析
1.进度分析
根据本工程浇灌第一罐混凝土前综合进度计划,按照2021年5月30日场平施工完成、2021年12月31日浇灌第一罐混凝土的目标,建议可按下列进度安排:
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根据上表,总工期约14个月,220kV施工变电站可在2021年06月30日投入使用,基本可满足前期施工和主体施工进度需要。
2.投资分析
对于方案一,考虑从离厂址最近的220kV甲变电站(21km)引接1回220kV线路,投资估算表如下:
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其中,第一项“电网侧变电间隔工程”和第二项“线路工程”的投资属于220kV启动/备用电源接入系统工程概算范围内,为保证工程按计划推进,以电源项目业主自行投资建设为佳。第三项“施工变电工程”已经纳入全厂总承包范围。
对于方案二,经咨询当地供电局,目前厂址周边距离相对较近的变电站有110kV乙变电站(输电距离13km,容量2X50MVA)和220kV甲变电站(输电距离21km,容量1X150MVA)。其他变电站因输电距离更远,不具备技术经济可行性,可不予考虑。最终供电方案需与当地供电局配合,结合施工期不同阶段的负荷值以及上述变电站的负荷、出线间隔预留量来综合考虑。
110kV乙变电站配置2台50MVA变压器,一运一备,设置110kV和10kV出线间隔。根据国家设计规范综合考虑负荷线损压降等因素,10kV电压等级架空线不适用13km输电距离和本工程全周期施工负荷16MVA,拟考虑110kV电压等级。乙变电站110kV架空线路工程投资估算见下表:
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综上,方案一投资估算第一项“电网侧变电间隔工程”和第二项“线路工程”的投资属于220kV启动/备用电源接入系统工程范围内,属于固定项,不需参与本次投资比选。仅需对比第三项“施工变电工程”投资。而方案二则需把总投资均参与比选。由表中数据可得,方案二的投资与方案一相比,不占优势。
3.技术与安全性分析
方案一启动/备用电源与施工电源共用厂外1条220 kV线路,输电线路暴露在大气中,存在绝缘子污秽闪络、杆塔倒伏、导线断线等安全隐患,危险源主要来自自然灾害、气候因素、外力损坏、产品质量不良等。这些因素均是可控的,在线路设计时,可采取加强绝缘、合理选择线路路径、减小导线档距、加强运行维护管理等技术措施,尽量降低安全隐患发生的几率。
施工变电站与启动/备用变电站在厂内分开建设,两者在实体上完全独立。除共用厂外220kV输电线路外,在电气上完全独立,即两个开关站的电气设备、控制电路、建筑物各自独立。由此可见,施工电源的建设、运行、检修对启动/备用电源安全性不产生影响。
综上,方案一启动/备用电源与施工电源共用厂外1条220 kV线路是符合安全性要求的。
4.综合分析
综合各项因素,方案二与方案一相比优势不明显。
首先,方案一得以充分利用220kV启动/备用电源接入系统工程建设时机和资金,方案二需单独为施工电源投资数千万元。且方案一在技术上可行,在安全性上不存在无法解决的问题,还可以减少对外部电网资源的占用,有一定社会效益。因此方案一在性价比上应占优势。
其次,本工程所在地地形狭长,本工程500kV和220kV输电走廊已委托有关单位做输电走廊专项优化,尽可能压缩输电走廊的宽度,减少土地占用,并能够与当地城镇规划、旅游规划相协调。而方案二除500kV和220kV输电走廊外,需单独架设1条十多公里长的110kV施工电源线路,不符合做输电走廊专项优化的初衷,也占用过多当地电网资源,社会效益一般。
五.结论:
根据前文所述,从进度、投资、技术等各方面综合论证分析,本工程施工电源厂外供电方案推荐采用方案一,即从220kV启动/备用电源线路引接的方案。
经前文分析,假定本项目取得“路条”后立即启动220kV 线路工程前期工作,220kV电源需在浇灌第一罐混凝土前6个月时投运,在此期间现场临时办公楼的10kV农网线路+ 250kVA变压器是无法满足施工负荷需求的。因此在场平阶段仍建议从110 kV乙变电站引接1路10 kV线路,先行建设1套负荷约5000kVA(具体负荷由总承包方确定)的临时施工电源作为过渡。待浇灌第一罐混凝土前6个月的220kV施工变电站投运后,再将施工电源切换,10 kV临时施工电源可考虑做为厂前区建筑物的备用电源。乙变电站引接1路10 kV线路工程投资估算约350万元。推荐方案的电气主接线示意图如下:
推荐方案电气主接线示意图
第一作者简介:
1.丘章圣(1982~),工程师,主要从事大型发电项目设计管理工作。