寿雁至灌阳(湖南段)110kV输电工程可行性研究报告.doc

1总述
1.1建设必要性
灌阳县与湖南道县交界，在与道县交界的文市镇为灌阳县近年来新兴工业重镇，该镇蕴藏较丰富的矿产资源，从而带动了该地区的采矿、冶金加工等工业发展。
灌阳县位于广西省东北最末端，仅有一回小截面110kV线路与南方电网联网，枯水季节电能质量和供电可靠性极差，但本地水利资源丰富，周边小水电众多，丰水季节有富余的电能可以外送。水电站集中的文市镇本期拟新建110kV变电站，由于文市变与永州电网的寿雁变相距仅20余公里，灌阳县当地政府和电力公司迫切要求与永州电网联网，以彻底解决灌阳县的供电问题。本线路工程设计依据是根据诚恒电力开发有限公司和广西水利电业集团有限公司签定的并网原则性协议。协议中该线路在丰水期从广西向湖南输电容量约80MW，枯水季节湖南向广西输送约40MW容量，工程为实现电路互补，缓解电力供需矛盾起到了重要作用。
1.2设计范围和建设规模
1.2.1 输电线路
线路起自寿雁变110kV龙门架，止于仙子脚镇湖广分界线，线路全长22.9km。导线采用LGJ-300/25型钢芯铝铰线，地线采用XGJ-50（1×7-9.0-1270-B）型锌铝稀土合金镀层钢绞线，地线逐基直接接地，线路采用单回路架设，本工程一次性架设完成。
1.2.2 配套间隔
寿雁变电站为35kV变电站就地升压的110kV变电站。在工程建设之初，考虑寿雁110kV变电站建成后将作为一个终端变电站运行，其110kV进线在寿雁侧无保护，110kV进线间隔只上了一个隔离开关和II段母线。为保证顺利向灌阳县输送电能，需完善寿雁变的相关配套工程。
寿雁至灌阳110kV线路由寿雁110kV变电站出线，相应的配套工程量如下：
1.寿雁110kV变扩建110kV出线间隔1个。
2.由于寿雁变至濂溪220kV变的110kV出线间隔只有1组隔离开关及线路电压互感器，本期须完善。
3.为利于二期扩建工程的建设，本期新上一个110kV分段隔离开关。
（详见附图二 电气一次主接线图和附图三 电气总平面布置图）
1.3线路输送容量及导线截面选择
根据系统论证和计算，本线路预测输送容量约为70MW，而截面为300 mm2的经济输送容量约为66MW，极限输送容量为130MW，故本线路选用截面为300 mm2的导线为宜。
1.4主要技术经济特性
1.4.1工程概况
本工程线路全长22.9km，耐张、转角共14次，平均耐张段长1761m，平均档距255m。共采用杆塔90基, 其中混凝土直线杆40基，转角、耐张杆7基，自立式直线铁塔36基， 耐张、转角铁塔7基。共采用铁塔基础172个，其中现浇阶梯式基础92个, 现浇掏挖式基础80个。
1.4.2技术经济特性
本线路工程概算静态总投资1092.02万元,动态总投资1123.47万元，每公里造价49.06万元；其中本体投资742.14万元，每公里造价32.41万元。
线路主要材料耗量见表1-1所示及设备材料清册。
表1-1 线路主要材料耗量表
材料名称
规格
单位
数量
每公里数量
备 注
导 线
LGJ-300/25
t
73.826
3.224

地 线
XGJ-50
t
17.853
0.78

钢材
总计

t
355.129
15.508

其中
杆塔用

t
272.023
11.879
含混凝土杆钢材,不含塔材代用
拉线用

t
4.688
0.205
不含底拉盘钢材，拉棒拉盘环
基础用

t
55.888
2.441
不含金具等
接地用
ф10-ф12
t
22.53
0.984
包括接地引下件
金具
拉线金具

t
3.615
0.158

挂线金具

t
8.231
0.359

间隔棒

付

防振锤
FR-3 FR-1
个
1181.7
51.603
含损耗
绝缘子

个
5856.84
255.757
含损耗
混凝土
总计

m3
998.917
43.621

现浇混凝土

m3
878.2
38.349

保护帽沙浆

m3

底拉盘混凝土

m3
25.245
1.102

水泥杆混凝土

m3
95.472
4.169

砂石灌浆垫层

m3

水泥

t
375.701
16.406
含底拉盘, 混凝土电杆,垫层及护坡
砂

m3
516.318
22.547
含底拉盘, 混凝土电杆,垫层及护坡
卵石（块石）

m3
916.183
40.008
含底拉盘, 混凝土电杆,垫层及护坡

2 路径方案
本工程选线和方案确定遵循以下几个原则:(1)在城镇规划区按规划要求走线;(2)尽量避开成片居民区,少跨房屋。⑶ 少占用耕地。
本线路根据线路的地理位置不同做了Ⅰ、Ⅱ两个比较方案，如下所述。
2.1方案Ⅰ：
2.1.1路径说明
本方案线路从寿雁变110kV龙门架出线后连续两次右转，前行约600米再右转，跨过一条公路至杨家左转，然后线路经毫福至保田右转，再经黄田岗、福田等地至仙子脚镇南面约1公里的地方左转，接着线路横过一片田垄、经省跃进机械厂北面至烟竹坪右转，线路再一直前行抵达湖广分界点。曲折系数1.20。
2.1.2地形与地貌
本方案地形多为丘陵泥沼，高程在100～300ｍ之间，地形起伏平缓。
地形比例为：一般山地15；泥沼15%；丘陵70%。
2.1.3交通运输
本工程沿线主要有寿雁～文市公路可利用，多条砂石公路与公路相连，交通较方便。
2.1.4主要交叉跨越
表2-1　　　主要交叉跨越表
35ｋV线路
4
10ｋV线路
7
低压线
9
通信线
3
公路
2
2.2方案Ⅱ：
2.2.1路径说明
本方案线路从寿雁变出线至包天保田路径同方案Ⅰ，然后线路在山里面走线，经黄田岗、叶屋里、白竹塘至汪家右转，经神仙头至烟竹坪右转，然后线路路径再同方案Ⅰ抵达湖广分界点。曲折系数1.18。
2.2.2地形与地貌
本方案地形多为山地丘陵，间有水田，高程在100～450ｍ之间，地形起伏较大。
地形比例为：山地25%；泥沼20%；丘陵55%。
2.2.3交通运输
本方案沿线主要有寿雁～文市公路可利用，多条砂石公路与公路相连，交通较方便。
2.2.4主要交叉跨越
表2-2　　　主要交叉跨越表
35ｋV线路
2
10ｋV线路
8
低压线
12
通信线
4
公路
1
2.3方案比较及结论
Ⅰ、Ⅱ方案的综合技术比较见表2-3。
表2-3 综合技术比较表
项目
方案Ⅰ
方案Ⅱ
线路长度(km)
22.9
22.6
曲折系数
1.20
1.18
重要交叉跨越次数
25
27
地形比例
山地15%；泥沼15%；丘陵70%
泥沼20%；丘陵55%；山地25%
交通运输条件
好
较好
跨越林区(km)

水文、地质情况
良好
良好
对一、二级通信线的影响
无
无
规划部门意见
同意
同意
投资估算(万元)
1123.47（49.06万元/km）
1181.6（51.6万元/km）
经上所述，从表中可以看出，Ⅰ、Ⅱ两个方案在技术上均是可行的方案Ⅱ线路较方案Ⅰ短了0.3km，但方案Ⅰ有约12公里交通运输较方案Ⅱ要方便，这对以后的施工运行维护要有利，且由于施工方案Ⅱ地形的复杂从而导致了成本的增加。
根据以上分析,经综合比较,故本工程推荐方案Ⅰ为首选方案。
2.4水文地质条件
本工程线路经过的区域地质构造形迹主体走向为东西走向，测区200年以来没有发生过三级以上地震，是我国地震最不发育的地区之一，按国家质量技术监督局2001年版《中国地震动参数区划图》，该地区地震动峰值加速度小于0.05g, 地震动反应谱特征周期为0.35s。线路区域上为稳定地块，地震基本烈度小于6度。
区域内出露的地层及岩性从老到新依次为：泥盆系的砂岩、灰岩；二叠系的砂岩、灰岩；三叠系的紫红色砂岩；第四系的褐黄或棕黄色粘土、粉质粘土。测区植被发育较好，基本无滑坡，崩塌等不良地质现象，一般无软弱层质。总体看，线路沿线工程地质条件较好。
2.5路径协议
本工程路径以取得相关部门的同意，详见附图一
3 设计气象条件
本工程地处湘南，根据实地勘察调查，结合该地区已有线路的设计和运行经验，并根据永州电业局意见，本工程设计气象条件采用设计覆冰取15 mm，最大风速取25m/s。各项气象条件取值见表3-1。
表3-1 设计气象条件一览表
项
目
数
值
设
计
条
件

一般地区
气温（oC）
风速（m/s）
冰厚（mm）
最高气温
40
0
0
最低气温
-10
0
0
年平均气温
15
0
0
设计大风
-5
25
0
设计覆冰
-5
10
15
安装情况
-5
10
0
事故情况
0
0
0
大气过电压
15
10
0
内过电压
15
15
0
年雷电日（日/年）
60
冰密度（kg/m3）
0.9×103

４ 导线、地线选型
4.1导线、地线型号及特性
本工程导线均采用LGJ-300/25钢芯铝绞线，地线采用按YB/T183-2000标准生产的1X7-9.0-1270-B(以下简称为XGJ-50) 锌铝稀土合金镀层钢绞线，导、地线机械物理特性见表4-1。
表4－1 导、地线机械物理特性

导线与地线
LGJ-300/25
XGJ-50
计 算
截 面
(mm2)
铝股
306.21

钢芯
27.1
49.48
综合
333.31

计算外径（mm）
23.76
9.0
股数与每
股直径
铝股
48×2.85

钢芯
7×2.22
7×3.0
单位重量（kg/km）
1058
423.7
制造长度不小于（m）
2000
2000
瞬时破坏应力（MPa）
237.74
1168
温度线膨胀系数（10-6/℃）
20.5
11.5
弹性模量（N/mm2）
65000
181423
密度（kg/m3）

7800
5绝缘配合
5.1污秽区的划分
参考《湖南省电力系统污区分布图》,结合现场调查的实际情况并征询永州电业局的运行意见，本工程经过地段皆按1～2级污秽区考虑。
5.2绝缘配合
直线杆塔悬垂绝缘子串、耐张转角塔跳线串及耐张绝缘子串均采用LXY1-70型钢化玻璃绝缘子。与此配合的线路带电部分对杆塔构件的最小空气间隙如表5-1。
表5-1 最小空气间隙
运行情况
最小间隙（mm）
大气过电压
1000
内过电压
700
运行电压
250
地线不绝缘,但为了方便变电所内检测接地电阻，在变电所龙门架进出线侧地线金具串上各装设一个XDP5-70C带电间隙绝缘子。
６ 绝缘子串及金具
6.1绝缘子串
本工程绝缘子推荐采用钢化玻璃绝缘子。悬垂每串采用9片LXY1-70，耐张、转角每串采用9片LXY-100。根据电气绝缘和机械强度的要求，导线绝缘子串组装型式如表6－1。
表6－1 导线绝缘子串组装表
污秽区
绝缘子串
1～2级
悬垂
单串
1串LXY1-70
双串
2串LXY1-70
耐张
单串(变电所进线档)
1串LXY1-70
双串
2串LXY1-70
跳线
单串
1串LXY1-70
绝缘子主要尺寸和机电特性见表6-2、6-3、6-4和6-5。
表6-2 钢化玻璃绝缘子主要尺寸表
型 号
最小爬电
距 离
(mm)
公称结
高度
H(mm)
绝缘件
公称直径
D(mm)
联接
型式
标记
单件
重量
(kg)
LXY1-70
320
146
255

3.8
表6－3 钢化玻璃绝缘子机电特性表

型 号

机械破坏负荷(kN)
最小冲击耐受电压(kV)
最小击穿电压
(kV)
工频电压有效值
(不小于) (kV)
1min湿耐受
电压
1min干耐受
电压
LXY1-70
70

110
40

表6-4 钢化玻璃绝缘子主要尺寸表
型 号
最小爬电
距 离
(mm)
公称结
高度
H(mm)
绝缘件
公称直径
D(mm)
联接
型式
标记
单件
重量
(kg)
XDP5-70C
160
200
160

4.2
表6－5 钢化玻璃绝缘子机电特性表

型 号

机械破坏负荷(kN)
最小冲击耐受电压(kV)
最小击穿电压
(kV)
工频电压有效值
(不小于) (kV)
1min湿耐受
电压
1min干耐受
电压
XDP5-70C
70

110
30

6.2金具
本工程挂线金具采用1997年电力部颁标准定型金具，主要挂线金具如表6－4挂线金具一览表。
表6－4 挂线金具一览表
金具名称
型号
破坏荷重不小于（kN）
图号
备注
悬垂线夹
XGU-5A
40
110205
用于LGJ-300/25
XGU-2
40
110102
用于XGJ-50
耐张线夹
NY-300/25
握着力不小于80
220201
用于LGJ-300/25
NY-50G
握着力不小于60
220102
用于XGJ-50
接续管
JY-300/25
握着力不小于80

用于LGJ-300/25
JY-50G
握着力不小于60
420103
用于XGJ-50
补修管
JX-300

510607
用于LGJ-300 /25
JX-50G

510702
用于XGJ-50
注：接续金具均采用液压连接。

7 杆塔与基础
5.7.1电杆的设计说明
本工程地处丘陵区，沿线地质情况良好。根据本工程特点，在交通比较方便，人抬运距不远，有排杆场地和拉线位置的杆位，优先采用耗钢量少，施工方便且有运行经验的Φ300等径预应力钢筋混凝土电杆。对超过拉线电杆使用条件，排杆、立杆困难的地方及重要交叉跨越处拟采用自立式铁塔。
5.7.1.1电杆的设计
(1) 本工程拟采用7种预应力钢筋混凝土电杆，分别是：Z21、Z22、Z23、Z25直线杆， N21耐张杆，J21、J22转角杆，均为我省的通用设计杆型，详见《杆型一览图》。
(2)为了更好保护拉线和防盗，本工程UT线夹螺母采用防卸螺母加防卸套加普通六角螺母配置。接地引下线的连接螺栓采用FX一20防卸螺栓。 在安装直线杆边横担内撑抱箍时，边横担内撑角钢与边横担主材及抱箍之间螺栓连接紧不到位时，应加垫圈使其连接紧密。为防止螺栓的松动，所有电杆的头部螺栓均加装扣紧式防松螺母（带双帽螺栓除外）。

5.7.1.2铁塔的设计、制造和安装说明
5.7.1.3本工程共采用了FZ1型直线塔、YJ1、YJ2、JG3型耐张转角塔共4种塔型，详见《铁塔一览图》。
5.7.2.4 根据《十八项反措》为了防盗，所有铁塔8米及以下范围内采用防盗螺栓，其他所有的连接螺栓加扣紧式防松螺母（双帽螺栓除外）。
5.7.2 基础部分
电杆基础
拉线基础拟采用我院通用设计的拉盘，拉盘为矩形，长宽比为2：1，宽0.4-1.0m，以0.1m分级递增，按强度分为6、9、12三级，相应配套使用的拉线有GJ-50、GJ-70、及GJ-100、2GJ-70、2GJ-100、2GJ-135。GJ-70及以下的拉盘埋深为2.0m，GJ-100、2GJ-70、2GJ-100的拉盘埋深为2.4m，2GJ-135的拉盘埋深为2.6m。在流砂、淤泥地带采用重力式拉盘基础。当杆塔（主要为直线）个别拉线由于地形限制不能按标准放样时，拉线对地夹角可适当增大，此时相应的拉线及金具应增大一个型号，并适当护坡。临近河床的杆塔底、拉盘可适当埋深，其型号及相应的拉线、金具也宜增大一个级别。
上述底、拉盘均采用我院通用设计图纸，使用条件详见《电杆基础一览图》。底、拉盘要求定点预制，混凝土采用C20级，钢材Q235(A3F)。
铁塔基础
铁塔基础优先采用现浇阶梯式刚性基础和掏挖式基础。
阶梯式刚性基础，它的优点是能承受较大的荷载，施工工艺简单、
方便，安全可靠。它的缺点是基坑大开挖，土石方量较大，混凝土耗量较多，造价较高，主要用于耐张转角塔和终端塔及地质条件较差的直线塔。
掏挖式基础，它的优点是全部采用人工掏挖，不用模板，不用回填土，混凝土用量较省，钢材用量也少，土石方量最省，施工工艺简单。缺点是在土壤有地下水时，基坑成形比较困难，因此主要用于地质条件较好的直线塔和小转角塔，在有地下水的塔位不宜使用这种基础。
基础型式详见《铁塔基础一览图》。掏挖式基础及阶梯式基础混凝土强度等级为C20级，钢材：Q235(A3F)钢。
杆塔使用情况一览表：
杆塔型号
杆塔数量
（基）
杆塔型号
杆塔数量（基）
杆塔型号
杆塔数量（基）
Z21-21
8
FZ1-23.7
13
J22-18
3
Z22-25
9
FZ1-26.7
8
YJ1-19
3
Z22-27
7
FZ1-29.7
5
YJ2-23
2
Z25-24
10
FZ1-35.7
2
GJ3-18
2
Z25-27
6
J21-18
4
FZ1-20.7
12

8 光纤通信
根据目前永州电网光纤通信系统所使用设备，确定本工程设备选型，根据电力线路路径方案，确定本工程光缆线路架设方案。
1、 目前永州电网光纤通信系统传输系统使用中兴通信公司生产的S330设备，接入系统使用诺基亚公司的DB2设备，通信电源系统使用新泰达设备。故工程寿雁变光纤通信站配置1套S330设备，1套DB2设备。以及1套通信系统和统合配线系统。
2、 沿新架的寿雁-灌阳（湖南段）110KV线路架设12芯的ADSS光缆25KM（含进站光缆）。

9 投资估算及技术经济评价
9.1投资估算
根据寿雁至灌阳110kV输电工程的建设规模，该工程投资估算如下：

9.2经济评价
由于本工程仅仅为出售电量而建设的，将经济性评价作为其唯一的评标准。
9.2.1总投资
本工程项目总投资为1476.58万元。
9.2.2电量计算
根据广西灌阳电网与湖南永州电网的联网工程会议纪要，结合广西灌阳的用电水平与企业的负荷结构，对线路建成后的负荷预测，估算年均售电量为100000兆瓦时，按2006年永州地区平均线损率9.5%计算的系统供电量为110497.2兆瓦时/年。
9.2.3收入确认
按永州地区2006年售电均价377.97元/兆瓦时﹝不含税﹞计算多年年均收入。
100000×377.97=3779.7万元
9.2.4成本计算
按永州地区2006年购电均价294.46元/兆瓦时﹝不含税﹞计算销售成本。
110497.2×294.46=3253.7万元
9.2.5利润计算
年运行费用按20万计算.
利润=3779.7-2622.48-465.6-20=506万元
净现金=671.6-671.6×33%=339万元
9.2.6财务内部收益率
根据上述数据运用内插法得出内部收益率为20.4%，长期贷款利率按7%计算.项目经济评价合理.评分为60分.
9.2.7投资回收期(动态)
利用公式可以算出投资回收期约为5.8年，经济评价合理.该项评分为 30分。
可以得出本工程技术评价得分为 91分。
9.2.8 技术经济评价总分
91分 >75

10 结论
本工程项目技术经济评价较优,具有可行性。
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