万胜永风电场风机线光缆改造项目可行性报告.doc

技术改造项目可行性研究报告

一、前言：
（一）项目名称：万胜永风电场风机线光缆改造
（二）项目性质：重点技术改造项目
（三）可研编制人：
（四）项目负责部门：安全生产部
（五）项目负责人：
二、项目提出的背景及改造的必要性：
（一）承担可行性研究的单位：
河北大唐国际新能源有限公司、湘电风能有限公司
（二）项目提出的背景；
河北新能源有限公司万胜永风电场光缆配置为风机通讯路通道为链路式结构全场使用12芯ADSS单模通讯光缆。目前风机一、二线共用一根光缆风机五、六线共用一根光缆如构成环网需占用4芯接入两个测风塔占用4芯，不能满足 视频监控等新设备的接入工作且光缆通讯终端较多，一台风机失电会导致多台风机无通讯。
每台风机终端通讯使用光缆终端盒与尾纤连接，如果故障不易修复且对外界环境要求较高，建议改为光纤配线架接尾纤结构，尾纤损坏更换尾纤即可，提高设备运行可靠性。
（三）进行技术改造的必要性；
通过改造可满足风机监控设备通讯通道的需求，提高设备运行可靠性。
（四）调查研究的主要依据、过程及结论；
风电场全场使用12芯ADSS单模通讯光缆。目前风机一、二线共用一根光缆风机五、六线共用一根光缆如构成环网需占用4芯接入两个测风塔占用4芯，不能满足 视频监控等新设备的接入工作且光缆通讯终端较多，一台风机失电会导致多台风机无通讯。
每台风机终端通讯使用光缆终端盒与尾纤连接，如果故障不易修复且对外界环境要求较高，建议改为光纤配线架接尾纤结构，尾纤损坏更换尾纤即可，提高设备运行可靠性。
（五）原系统或设备的基本情况：
1．拟进行改造的系统或设备的基本情况说明；
万胜永风电场配置75台2000kW风力发电机组，经0.66/35kV箱式变压器升压至35kV后，由35kV集电线路输送至风电场35/220kV升压变电站，再经主变升压至220kV后送入系统。风力发电机与35kV升压变压器采用一机一变的单元接线方式，选用2350kVA箱式变电站。
2．系统或设备简述；
河北丰宁万胜永风电场150MW工程位于丰宁满族自治县北部草原乡境内，东邻外沟门乡，南与鱼儿山镇、万胜永乡交界，西、北与内蒙古自治区多伦县为邻，距丰宁县城约86公里。地理坐标为东经116°11′～116°26′，北纬41°50′～42°00′，占地面积约250km2。
3．铭牌； 无
4．制造商；无
5．投产日期；2011年12月13日
6．技术状况及其他有关技术参数；
无
7．运行简历；
无
8．主要历史状况等。
无
（六）存在的主要问题：
1．缺陷情况的历史记录和叙述；
今年4月28日64号至63号风机通讯光缆断致使63、65、66号风机通讯中断，6月2日光缆修复完成通讯恢复。
2．影响人身和设备安全的问题；
无
3．影响设备可靠性的问题；
风机线光缆通道数量不能满足风机监控和备用需要，影响风机运行可靠性。
4．系统配置与偏差；
无
5．环境保护的问题；
无
6．节能降耗、提高经济性；
无
7．改善劳动环境和条件等。
无
（七）需要通过技术改造解决哪些问题。
通过改造可满足风机监控设备通讯通道的需求，同时可提供备用通道，提高设备运行可靠性。
三、方案论证：
（一）改造方案描述；
风电场场内通信，即风机控制系统通信，是为各风力发电机组的机、电一体化控制及运行维护提供通信手段。本工程需建设风力发电机组至主控中心的光缆线路，该光缆线路沿集电线路架设并根据风机分布情况和控制方式构成网络方式运行，以保证各风力发电机组在运行控制、维护管理及故障信息上传等方面的通信需求。
1）光缆类型、敷设、路由
根据一次系统提出的风电场场内35kV集电线路方案，沿风电场集电线路架设非金属且具备抗电蚀性能的ADSS光缆，风机集电线路总长度约48km，光缆长度应兼顾地形起伏系数、线路运行张力、光缆端接位置等因素。
根据集电线路现状，75台风机分成6组运行，全场线路采用ADSS光缆，每组风机使用ADSS随集电线路架设在线路分支处把现有长度较小分支处加装一根ADSS光缆使分支处光缆连接由星型连接改为π型连接，满足具备风机环网配置的要求。ADSS的系统侧端接点在变电所集电线路架构区，每回集电线路设置独立的光缆线路终端盒实现线路光缆（ADSS）与引入光缆的交接。
光缆的光纤容量配置：光缆线路是风力发电机至主控中心的重要信息走廊(光纤以太网)，基于风机（组）运行控制方式、光纤以太网络的设计原则要求以及网络在可靠性、生存性方面的综合考虑，光缆容量按12芯配置。
引入光缆采用无金属光缆，光缆容量12芯，光缆由集电线路（35kV）出线铁塔上终端盒起，沿站内电缆沟敷设至主控楼的风机控制中心端接。
2）光纤类型选择
本工程可供选择的光纤类型有两种。
单模光纤：单模光纤纤芯直径为芯径一般为9或10μm，工作波长1310、1550nm，模间色散小，适用于长距离通信。
多模光纤：多模光纤纤芯直径为50或62.5μm，工作波长为850、1300nm，模间色散较大，使传输距离受限，一般为3km以内。
根据本工程风电场风机布置方案，不宜采用多模光纤，且多模光纤由于市场用量小造成其价格较单模光纤略高，因此，本工程设计推荐采用单模光纤。另外，每台风机的状态监控网络交换机需统一配置单模光口收发器及光配线模块。
（二）改造后预期达到的效果；
通过改造可满足风机监控设备通讯通道的需求，同时可提供备用通道，提高设备运行可靠性。
（三）应从全部可能的设计方案中，提出2～3个最适合的可选方案(或建议方案)；
上述方案为基本方案。
建议方案一：
1、 风机一线二线共塔部分B18至站外终端塔加装一根大约4千米的ADSS12芯单模光缆使一线二线分为两个环路。
2、 风机六线73、74、75号风机通过更改光纤接线方式接入风机五线通讯环路末端，风机五线通讯环路由截一跳一通讯环路更改为收尾连接通讯环路。保证风机五线无通讯后六线能够保持通讯。
3、 风机六线72至63号风机通讯由72号风机处单独架设一根大约1千米的ADSS12芯单模光缆至46号或47号风机处（以现场实际情况为准。）使这10台风机接入风机4线通讯环路。更改为收尾连接通讯环路。保证风机四线无通讯后六线能够保持通讯。
4、 每台风机在塔基控制柜底部加装24芯光纤配线架，已尾纤形式拉制塔基控制柜。
方案优点：需重新铺设的光缆较少且能保证构成通讯环网。缺点：风机四、五线通讯环路较长且为首尾通讯环网两台风机失电，则其中间风机失去通讯。
建议方案二
1、 风机一线二线共塔部分B18至站外终端塔加装一根大约4千米的ADSS12芯单模光缆使一线二线分为两个环路。
2、 E11铁塔至站外终端塔加装一根大约13千米的12芯ADSS光缆使风机五线与风六线通讯环路分开。
3、 每台风机在塔基控制柜底部加装24芯光纤配线架，已尾纤形式拉制塔基控制柜。
方案优点：能保证构成目前的通讯环网形式环网形势更为可靠。缺点：需重新铺设的光缆较少工期较长。
（四）施工方案、过渡方案；
利用6-9月枯风季、集电线路检修预试期间进行全风场光缆改造
（五）是否需要停机停炉或结合机组大、小修等；
需要。
（六）从技术、经济、效果等方面论证其实施可行性、合理性、存在问题和解决办法；
通过改造可满足风机监控设备通讯通道的需求，同时可提供备用通道，提高设备运行可靠性。
（七）要求定量、准确地对其性能指标、投资费用、效益、投资回报作出综合比较；
通过改造可满足风机监控设备通讯通道的需求，同时可提供备用通道，提高设备运行可靠性。
（八）提出推荐方案。
上述方案为基本方案。
四、项目规模和主要内容：
（一）项目方案及内容综述（不超过40个字）；
万胜永风电场风机线光缆改造
（二）工程计划开竣工时间；
2014年7月1日开工，2014年8月30日竣工。
（三）项目范围；
万胜永风电场风机线75台风机光缆改造。
（四）项目的主要设备材料构成；
主要设备材料清单

ADSS设备材料表
序号
名 称
规 格
单位
数量
备 注
1
ADSS光缆
12芯
千米
8
单模700+640
2
耐张金具
BN-ADDS-G
串
20
杆用
3
耐张金具
BN-ADSS-T
串
18
塔用
4
中间接头盒
OJTH-T
个
2
二进二出，12芯塔用
5
风机接线盒
单模
个
96

6
余缆架
OYLJN（1000）-G
个
10
杆用
7
余缆架
OYLJN（1000）-T
个
10
角钢塔用
8
防振鞭

个
8

9
引下线夹
杆用
个
100
角钢塔用
10
地埋光缆护管
波纹管
米
500
现场用
11
蛇皮套

个
若干
施工用具
12
回转器

个
若干

13
尾纤ST接头

个
若干

14
光缆配线架
24芯
个
75

15
光缆架设胶木杆

根
10

（五）地址选择及地理位置、路径及方案；
改造地点为河北新能源公司万胜永风电场。
（六）改造后系统布置的变化；
见改造后光通道拓扑图。
（七）性能和有关参数及必要的图纸；
项目实施图纸由设计院提供。
（八）环境保护措施、治理方案和回收情况，对环境保护的评价；
无
（九）对劳动定员和技术水平的要求及培训情况；
无
（十）主要设备制造（订货）周期；
2个月
（十一）调研、可研、初设、设计、招标、订货、开工、工程各施工步骤(包括拆除、土建、安装等) 、试验、调试、试运行、竣工验收等整个项目的时间进程计划安排；
进度
设计
招标
订货
开工
施工
调试
试运行
竣工验收
时间
2014年1月份
2月份
3月份
5月份
5-7月份
8月份
9月份
9月份

（十二）对灰场工程、构筑物及一般土建工程，应注意气象、水文、地质、地形、地下物等资料的收集和叙述。
无
五、工程实施条件：
（一）工程项目有关征地、占地、施工临时用地、拆迁、赔偿等外部条件的落实情况；
无
（二）设计、施工单位的选择；
项目设计由华北电力设计院承担，施工单位招标待定。
（三）工程施工周期；
3个月
（四）设备制造周期；
2个月
（五）勘测设计周期；
无
（六）资金来源等的落实情况；
由河北风电公司技改专项资金列支。
（七）有关规划、消防、征地、搬迁等的落实情况；
无
（八）需要停机停炉等计划的落实情况；
不需要。
（九）进口设备是否具备采购条件；
具备条件。
（十）主要设备及材料的采购是否采用招议标方式进行；
采用招标方式进行。
（十一）主要设备及材料采购的被招标对象（制造商）的选择；
采用公开招标，招标对象暂无。
（十二）其他外部条件是否具备。
其他外部条件具备。
六、投资估算表及设备、材料明细表：
（一）投资估算表；
项目投资按2万元/km造价估算。
（二）设计费：5万元
（三）调试费：无
（四）设备费：无
（五）施工费（其中人工费）：10万元
（六）主材料费：20万元
（七）工程总投资：040万元
（八）设备、材料明细表（见附表）。
七、经济效益分析：
（一）对于提高系统和本单位综合生产能力与经济效益的计算分析，包括节能降损、提高效益、降低成本、增加利润等；
通过改造可满足风机监控设备通讯通道的需求，同时可提供备用通道，提高设备运行可靠性。
（二）对投资回报等指标的分析计算。
通过改造可满足风机监控设备通讯通道的需求，同时可提供备用通道，提高设备运行可靠性。
八、评价结论：
（一）运用各种数据，从安全、技术、经济、财务等方面，论述工程项目的可行性和存在问题；
通过改造可满足风机监控设备通讯通道的需求，同时可提供备用通道，提高设备运行可靠性。
（二）对改进前后安全生产情况、经济运行情况、社会环境影响等方面的对比分析。包括：节能降耗方面、提高安全性、提高可靠性等；对环境的影响；经济效益；社会效益等。
通过改造可满足风机监控设备通讯通道的需求，同时可提供备用通道，提高设备运行可靠性。
九、项目单位上报意见：技改项目可行，同意上报。

附表：

设备、材料明细表
ADSS设备材料表
序号
名 称
规 格
单位
数量
备 注
1
ADSS光缆
12芯
千米
8
单模700+640
2
耐张金具
BN-ADDS-G
串
20
杆用
3
耐张金具
BN-ADSS-T
串
18
塔用
4
中间接头盒
OJTH-T
个
2
二进二出，12芯塔用
5
风机接线盒
单模
个
96

6
余缆架
OYLJN（1000）-G
个
10
杆用
7
余缆架
OYLJN（1000）-T
个
10
角钢塔用
8
防振鞭

个
8

9
引下线夹
杆用
个
100
角钢塔用
10
地埋光缆护管
波纹管
米
500
现场用
11
蛇皮套

个
若干
施工用具
12
回转器

个
若干

13
尾纤ST接头

个
若干

14
光缆配线架
24芯
个
75

15
光缆架设胶木杆

根
10