110kV西南变电站扩建工程可行性报告.docx

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110kV西南变电站扩建工程可行性报告

附件1：

投资估算表（方案一）；

附件2：

投资估算表（方案二）；

附件3：

佛电规[2006]1号文；

附件4：

110kV西南站接入系统示意图；

附件5：

西南变电站扩建电气主接线图（方案一）；

附件6：

西南变电站扩建电气平面布置图（方案一）；

附件7：

西南变电站扩建电气主接线图（方案二）；

附件8：

西南变电站扩建电气平面布置图（方案二）。

1.总的部分

1.1设计依据

本扩建工程扩建目的：

因本地区负荷增长太快，用电负荷缺乏，通过扩建改善和提高该地区的供电可靠性。

1.1.1《佛山“十一五”电网规划》

1.1.2广东电网公司佛山供电局《关于委托进行2006年110千伏项目前期工作的函》

1.1.3《三水城区“十一五”中低压配电网规划》

1.2工程建设规模

本期扩建1台主变压器，容量为1×50MVA；扩建10kV出线15回；扩建两组5010kVar的电容器，每组串联6%的小电抗器，采用自动分组投切方式。

主变10kV侧装设接地消弧线圈900kVA，配接地变压器，自动调谐。

1.3主要设计原则

1.3.1扩建场地

　　本期扩建工程新增的设备利用原有变电站的备用场地进行扩建。

新建10kV高压室。

1.3.2设备选型

为了便于运行人员的维护和管理，本期扩建工程设备选型尽量与前期设备保持一致。

2.电力系统

2.1三水电网现状

三水区具有良好的地理位置和工业基础，也是佛山电网的负荷中心之一。

2005年，在全社会电源缺电及实施错峰用电的情况下，供电最高负荷仍达40.2万千瓦，比2004年增长20.11%；2005年，三水区全社会用电量26.83亿千瓦时，比2004年增长超过21.06%。

截至2005年底，三水区电网现有220kV、110kV、35kV、10kV四个电压等级。

地方电厂总装机容量为19.1万千瓦。

其中恒益电厂10万千瓦，河口电厂9.1万千瓦。

三水区共有变电站14座（不含1座在建变电站），其中220kV站2座（三水站、康乐站），装变容量为660MVA；现有110kV变电站13座（西南、高丰、金本、白坭、南边、乐平、大塘、六和、芦苞、范湖、宝月站、龙池站及河口升压站），装变总容量为1138MVA（不含升压站，电网内容量为949MVA），在建110kV站1座（萧边站），装变容量为100MVA；现有35kV变电站1座（青岐站），装变容量为10MVA。

输电线路中，110kV线路共23条，总长度234.345公里，220kV线路共4条，总长度150.85公里。

2.2西南电网现状

三水区西南街道办现有110kV变电站4座，分别为西南变电站（装变容量为50+40MVA）、高丰变电站（装变容量为50+40MVA）、宝月变电站（装变容量为2×50MVA）及金本变电站（装变容量为40+31.5MVA）,其中宝月站负责三水工业区西南民营科技园的供电任务，西南站和高丰站负责西南街道办的居民用电及西南城区内厂矿企业的工、商业用电，金本变电站负责江南片厂矿企业的工、商业用电。

三水区历年用电量和负荷情况

（单位：

万千瓦时、万千瓦）

年份

2000

2001

2002

2003

2004

2005

全区

全社会用电量

119500

135500

153600

181000

221600

　268258

年平均递增（%）

41.25

13.39

11.74

17.8

20.6

　21.06

最高用电负荷

19.85

21.47

23.43

29

33.47

　40.2

年平均递增（%）

13.62

8.16

5.08

23.8

19.94

　20.11

2.3存在问题：

近几年来，随着城镇居民生活水平不断提高，西南街道办事处居

民的人均用电量也在稳步增长，虽然西南变电站和高丰变电站已经过多次增容，装变容量分别从建站之初的2×20MVA增加到现在的（50+40）MVA，仍然满足不了负荷增长的要求。

特别是经过近几年的城网改造，其成效已逐步显现，西南街道办的用电负荷基本上每年都以10%左右的速度在增长，2005年西南站的最高负荷为42MVA，比2004年增长12%。

预计到2006年，当三水广场、恒达花园、海伴名苑、西南涌整治后的多个大型项目、楼盘落成后，供电形势更加严峻，因此有必要进行变电站的扩建。

3负荷预测及电力平衡

根据所收集资料可知，“十一五”期间三水城区部分大型工业企业将扩大生产规模，另有一些大面积房地产开发项目，将新增部分大用户负荷，上述两类大用户负荷有以下特点：

1）负荷值相对较大；2）负荷出现时间有一定突然性和不确定性。

若仅依靠三水城区历史电量负荷进行负荷预测，将难以反映上述大用户负荷增长情况。

综合上述信息，本次规划负荷预测的总体思路及采用方法如下：

首先依据历史数据，采用多种模型模拟历史曲线，预测自然增长状态下的三水城区电量负荷；其次统计调查三水城区大用户负荷的增长情况；最后将自然增长预测结果同大用户负荷统计调查值相叠加，可得三水城区最终电力负荷预测结果。

3.1大用户负荷预测

根据所收集资料信息，“十一五”期间三水城区将新增如下大用户负荷：

广东南方钢板集团钢厂扩产，预计1～2年内新增负荷报装容量约40MVA；佛塑集团新建2个厂，新增负荷报装容量约10MVA；杜邦集团新增负荷报装容量约20MVA；江南片区碧桂园房地产开发，预计远期新增负荷75MW，近期约15MW；金本片区的大型轧钢厂扩产，预计新增负荷报装容量约25MVA，金本南侧新开发工业园区4000亩，预计至2010年新增负荷约15MW。

预计“十一五”期间上述点负荷总计新增103MW。

规划期内三水城区新增大用户需用电情况调查统计如表3-1所示。

表3-1“十一五”期间三水城区大用户用电需求调查结果统计

大用户名称

2006

2007

2008

2009

2010

南方钢板集团钢厂（35kV）

电量（亿kW·h）

1.51

1.51

1.51

1.51

1.51

负荷（MW）

25.2

25.2

25.2

25.2

25.2

佛塑集团（10kV）

电量（亿kW·h）

0.38

0.38

0.38

0.38

0.38

负荷（MW）

6.3

6.3

6.3

6.3

6.3

杜邦集团（10kV）

电量（亿kW·h）

0.76

0.76

0.76

0.76

0.76

负荷（MW）

12.6

12.6

12.6

12.6

12.6

金本轧钢厂（10kV）

电量（亿kW·h）

0.57

0.57

0.57

0.57

0.57

负荷（MW）

9.45

9.45

9.45

9.45

9.45

金本南工业园区（10kV）

电量（亿kW·h）

0.18

0.36

0.54

0.72

0.90

负荷（MW）

3

6

9

12

15

江南片碧桂园（10kV）

电量（亿kW·h）

0.15

0.3

0.45

0.6

0.75

负荷（MW）

3

6

9

12

15

云东海开发区（10kV）

电量（亿kW·h）

0.29

0.58

0.87

1.16

1.44

负荷（MW）

5.78

11.55

17.33

23.11

28.89

合计

电量（亿kW·h）

3.84

4.46

5.08

5.7

6.31

负荷（MW）

65.33

77.1

88.88

100.66

112.44

3.2自然增长法电量负荷预测结果

以历史数据为基础，建立多种数学模型模拟历史电量负荷增长曲线，预测2005～2010年三水城区电量负荷值如表3-2示。

表3-205～2010年三水城区电量负荷自然增长法预测结果

预测方法

2005

2006

2007

2008

2009

2010

平均增长率（％）

电量（亿kW·h）

包络模型_上限

10.93

12.42

14.14

16.11

18.34

20.89

13.87

等维新息

10.93

12.43

14.14

16.09

18.30

20.82

13.81

包络模型_下限

10.90

12.42

14.11

16.03

18.21

20.68

13.69

移动平均2

10.87

12.24

13.84

15.61

17.63

19.91

12.96

指数平滑_线性

10.61

11.63

12.66

13.68

14.71

15.73

8.62

移动平均1

10.49

11.45

12.38

13.33

14.27

15.21

8.01

线性回归法_直线

10.40

11.32

12.23

13.15

14.06

14.98

7.73

多项式

10.40

11.32

12.23

13.15

14.06

14.98

7.73

线性回归法_S曲线

10.43

11.36

12.25

13.09

13.88

14.60

7.27

加权平均结果

10.66

11.84

13.11

14.47

15.94

17.53

10.46

10kV负荷（MW）

包络模型_上限

160.11

179.24

200.88

225.14

252.34

282.82

12.06

等维新息

160.13

179.38

200.94

225.09

252.14

282.45

12.04

包络模型_下限

159.91

179.23

200.65

224.62

251.45

281.49

11.97

移动平均2

160.04

178.60

199.73

223.12

249.38

278.66

11.79

指数平滑_线性

157.02

171.23

185.45

199.66

213.88

228.09

8.12

移动平均1

155.27

168.64

181.56

194.71

207.74

220.82

7.53

线性回归法_直线

154.97

168.03

181.10

194.17

207.24

220.31

7.49

多项式

154.97

168.03

181.10

194.17

207.24

220.31

7.49

线性回归法_S曲线

155.40

168.55

181.26

193.35

204.66

215.10

7.06

加权平均结果

157.54

173.44

190.30

208.22

227.34

247.78

9.48

35kV负荷（MW）

年平均增长法

37.61

39.49

41.47

43.54

45.72

48.00

5.00

负荷总计（MW）

195.15

212.93

231.77

251.76

273.06

295.78

8.67

在自然增长不计入大用户负荷时，预计至2010年三水城区负荷为295.78MW，2005～2010年负荷年均增长8.67％；至2010年三水城区电量为17.53亿kW·h，2005～2010年负荷年均增长10.46％。

3.3“自然增长＋大用户”综合预测结果

表3-32005～2010年三水城区电力负荷总量综合预测结果

内容

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2005～2010年平均增长率（%）

负荷（MW）

195.15

278.26

308.87

340.64

373.72

408.22

15.91

电量（亿kW·h）

10.66

15.58

17.57

19.55

21.64

23.84

17.47

综上所述，计入大用户负荷时，预计至2010年三水城区负荷为408.22MW，2005～2010年负荷年均增长15.91％；至2010年三水城区电量为23.84亿kW·h，2005～2010年负荷年均增长17.47％。

3.4西南城区110kV变电容量平衡

根据上述负荷预测结果，参考西南城区的市政规划对西南110kV变电容量平衡调整如下：

表3－4西南城区110kV变电容量平衡表单位：

MW

年份

供电分区

2004

（实际值）

2005

2006

2007

2008

2009

2010

三水城区

变电总容量

351.5

351.5

351.5

651.5

651.5

651.5

651.5

电力负荷

178.63

195.15

278.26

308.87

340.64

373.72

408.22

金本站

40+31.5

40+31.5

40+31.5

40+31.5

40+31.5

40+31.5

40+31.5

宝月站

2×50

2×50

2×50

2×50

2×50

2×50

2×50

高丰站

40+50

40+50

40+50

40+2×50

40+2×50

40+2×50

40+2×50

西南站

40+50

40+50

40+50

40+2×50

40+2×50

3×50

3×50

南岸站

--

--

--

2×50

2×50

2×50

2×50

基塘站

--

--

--

2×50

2×50

2×50

2×50

需110kV变电容量

357.26

390.3

556.52

617.74

681.28

747.44

816.44

需投变电容量

实投变电容量

投产后容载比

1.97

1.80

1.46

2.11

1.91

1.74

1.60

注：

1）本表中10kV负荷含10kV大用户负荷；2）2009、2010年基塘站供10kV负荷变电容量按80MVA计，西南站供10kV负荷变电容量按100MVA计。

由变电容量平衡结果可知，西南城区110kV变电容量严重不足，2006年容载比只有1.46。

由于地区负荷增长快，而电网建设又滞后，因此110kV西南站两台主变已经明显不能满足负荷增长的要求，因此需要赶快扩建第三台主变。

4建设该项目的必要性

4.1建设该项目的必要性

改革开放以来，三水区充分发挥侨乡和地理、资源优势，引进国内外先进技术和设备，高起点、高速度、高效益发展经济、呈现一、二、三产业同步发展的喜人局面。

初步核算，2004年全区实现生产总值（GDP）141.21亿元，比上年增长19.1％。

其中，第一产业增加值14.84亿元，增长0.1％；第二产业增加值81.79亿元，增长29.1％；第三产业增加值44.58亿元，增长10.4％。

三次产业构成的比例为10.5：

57.9：

31.6，二产业主导地位明显增强。

按户籍人口计算人均生产总值35767元，比上年增加6427元，增长21.9％。

三水全区拥有大小工业企业3000多家，其中大中型企业47家，健力宝集团和南方钢板集团被列入广东省70家重点大型企业集团。

目前，三水已形成以饮料建材、电源器材、电子、服装、家用电器、冶金材料、化工材料、包装工业为主体的工业体系。

饮料食品工业十分发达，为全国最大的饮料生产基地，年产饮料达50万吨，其中健力宝系列饮料、强力天然芒果汁、强力啤酒等深受消费者欢迎。

建材工业颇具规模，是广东屈指可数的建材生产基地之一，水泥年生产能力达500万吨以上，各种墙地砖年生产4000万平方米以上。

南钢集团从美国引进的年产10万吨连续热镀锌板生产线，是我国继武钢、宝钢之后引进的第三条具有世界先进水平的大型热镀锌板生产线。

根据佛山城市发展概念规划，佛山将按照现代化大城市思路和组团式城市发展格局，加强城市资源优化整合力度，形成四级城镇等级结构，处于二级规模的西南组团将建成30万～50万人口规模的城区。

根据这个规划的思路，三水区委、区政府加大了西南城区整合力度，加快了城市化发展的步伐。

区政府的有关资料显示，在2005到2007年间，西南城区将相继有汇丰豪庭、御景华庭、海伴名苑以及西南涌整治后的多个大型楼盘落成，三水广场以及33层银苑大厦（五星级酒店）等项目也将陆续开业，期间负荷增加预计将达到90MW左右，其中汇丰豪庭、三水广场以及33层五星级酒店等项目处于110kV西南变电站的供电范围，负荷增加约40MW。

以目前110kV西南变电站的装变容量，届时将不能满足负荷要求，更不能满足南方电网公司的安全性评价N-1的要求。

为了保证西南城区供电的可靠性，确保工商业及居民用电，迫切需要对110kV西南变电站扩建，提高供电能力，发挥电力先行的作用。

根据《佛山“十一五”电网规划》中关于三水城区高压变电站规划结果如表4-1所示。

表4-1三水城区110kV及以上变电站规划结果（2004~2010）

变电站

名称

性质

容量构成（MVA）

2004年

（实际值）

2005年

2006年

2007年

2008年

2009年

2010年

三水站

已有

2×150

2×150

2×150

2×150

2×150

2×150

2×150

洲边站

新建

--

--

--

--

1×240

2×240

2×240

金本站

已有

40+31.5

40+31.5

40+31.5

40+31.5

40+31.5

40+31.5

40+31.5

宝月站

已有

2×50

2×50

2×50

2×50

2×50

2×50

2×50

高丰站

已有

40+50

40+50

40+50

40+50

40+50

40+50

40+50

西南站

已有

40+50

40+50

40+50

40+50

40+50

3×50

3×50

南岸站

新建

--

--

--

2×50

2×50

2×50

2×50

基塘站

新建

--

--

--

--

--

2×50

2×50

由表4-1中数据可知，上述高压输变电项目建成投运后能够满足三水城区负荷总体需求，但结合负荷分布预测结果进一步分析可知，三水城区负荷分布较为不均衡，虽然上述输变电项目建设投运可保障用电供需总体平衡，但局部地区特别是原西南街道区域供电形势依然紧张，而南钢、佛塑及杜邦等一批大工业用户的用电突增将使得近期上述地区用电供需进一步失衡。

此外，原西南站、高丰站、三水站几无可利用10kV出线间隔，无力满足城区负荷需求，因此建议加快部分高压输变电项目建设时间，并新增部分高压输变电项目。

4-2三水城区110kV及以上变电站规划结果（2005~2010）

变电站

名称

电压等级（kV）

新增10kV间隔总数

新增供10kV电网容量（MVA）

2005年

2006年

2007年

2008年

2009年

2010年

高丰站扩建

110

12

――

――

50

50

50

50

基塘站新建

110

24

――

――

100

100

100

100

西南站扩建

110

12

――

――

60

60

60

60

南岸站新建

110

24

――

――

100

100

100

100

宝月站扩建

110

12

――

――

――

50

50

50

三水站扩建

220

12

――

――

――

50

50

50

洲边站新建

220

24

――

――

――

50

100

100

2005~2010年，三水城区规划新建110kV变电站2座，扩建110kV变电站3座，共新增110kV变电容量360MVA；新建和扩建220kV变电站各1座，新增220kV变电容量630MVA。

4.3项目在系统中的作用

110kV西南站位于三水区西南镇，该地区电网建设严重滞后，因此扩建第三台主变后，可增加电网供电能力，满足该片区近期负荷增长需求，从而推动当地社会经济发展。

根据负荷预测，预计110kV西南站扩建第三台主变后，第一年可新增省网供电量1.8亿kW⋅h以上，增加了电网售电效益；同时也提高了110kV电压等级的变电容载比，增加110kV电压等级的供电可靠性。

5建设规模

5.1变电站本工程建设规模

根据目前西南城区负荷的现状，结合《佛山“十一五”电网规划》，110kV西南变电站将扩建50MVA主变一台，扩建后西南变电站装变容量将由现在的（50+40）MVA增加到（2×50+40）MVA，；增加无功补偿装置2×5010kVAR。

5.210kV出线建设规模

110kV西南站10kV侧为单母线分段接线，现有出线18回，本次工程拟增加10kV出线15回。

6工程设想

6.1方案一

本方案拟利用原有两台主变之间的空地扩建一台主变，新增主变拟作为#2主变，各台主变之间增设防火墙；将原#1PT间隔改建为#2主变进线间隔，原旁路开关间隔改建为#1PT间隔，旁路开关间隔迁移至原有的出线备用间隔位置，取消与#2PT同一间隔的旁路跨条。

新增#2主变的10kV高压室则需拆除现有的废旧建筑物，在其原位新建两层建筑（楼高12米），底层作#2主变的10kV高压室，二层作10kV电容器装置室及消弧装置室等。

6.2方案二

本方案拟拆除现有的10kV电容器装置室，并将其上空的110kV架空进线改为电缆进线，在其原位上扩建一台主变，新增主变拟作为#3主变，将原#2PT间隔迁移至原有的出线备用间隔位置，原#2PT间隔改建为#3主变进线间隔，取消旁路跨条。

新增#3主变的10kV高压室则需拆除现有的废旧建筑物，在其原位及原电容器室部分位置新建一层建筑物（楼高6米），左端作#3主变的10kV高压室，右边作10kV电容器装置室及消弧装置室等。

6.3方案比较

方案一为参照110kV变电站标准设计，扩建的主变作为#2主变，10kV母线分列，将来主变两用一备运行时，负荷比较平衡，便于今后的运行管理；方案二扩建的主变作为#3主变，10kV侧为老式接线方案，将来主变两用一备运行时，负荷难以达到平衡，若要改造的话，由于10kV高压室场地的限制，造价将非常高昂；加之新增#3主变的10kV高压室需拆除现有的废旧建筑物，110kV进线严重影响到施工安全，需要110kV架空进线改为电缆进线而且要长时间停电。

因此，综合以上因素，本工程建议采用方案一的建设方式，并以此作为以下投资估算及经济分析的依据。

7站址条件

7.1水文及气象

佛山市三水区地处广东省中部，北回归线以南，珠江流域下游，属亚热带季候风气候区，且受海洋气候调节。

气候温和湿润，温差较小，雨量充沛，光