沈陽開元電力工程設(shè)計(jì)有限公司 齊宏宇 遼寧郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司 石 迪

沈陽市渾南白塔地區(qū)66kV 施官變現(xiàn)有主變?nèi)萘?×31.5+40MVA，2019年最大負(fù)荷81.37MW、負(fù)載率79%。其中1#主變最多允許電流1732安，2020年最大電纜1774安，最大負(fù)載率為102%、2#主變最多允許電流1732安，2020年最大電纜1384安、最大負(fù)載率為80%。3#主變最多允許電流2199安，2020年最大電纜1320安、最大負(fù)載率為60%。10kV 官塔甲線允許通過電流553A，2019年最大負(fù)荷電流345A、負(fù)載率62%。10kV 官塔乙線允許通過電流553A，2019年最大負(fù)荷電流314A、負(fù)載率57%。10kV 官塔甲、乙線為雙放射線路。架空線型號(hào)為JKLYJ-240，供電半徑為5.5km。

1 電網(wǎng)現(xiàn)狀及工程建設(shè)必要性

電網(wǎng)現(xiàn)狀存在問題：線路供電可靠性不足。沈陽市白塔地區(qū)66kV 施官變10kV 官塔甲、乙線為放射型結(jié)構(gòu)，無法實(shí)現(xiàn)與其它線路互相轉(zhuǎn)帶負(fù)荷，計(jì)劃?rùn)z修及故障影響的范圍大、戶數(shù)多，不能滿足導(dǎo)則對(duì)B 類供電區(qū)的供電可靠性要求；供電半徑長(zhǎng)。原66kV 施官變10kV 官塔甲、乙線供電半徑為5.5km；變電站負(fù)載高。施官變1#主變過載、2#主變重載。

電網(wǎng)規(guī)劃：區(qū)域電網(wǎng)規(guī)劃。根據(jù)白塔地區(qū)電網(wǎng)規(guī)劃，該區(qū)域新建66kV 新南變電站，計(jì)劃新建66kV 塔南變。本次工程開工之前，周邊相關(guān)變電站有有66kV 施官變、新南變、塔南變、白塔變、于山變、安順變等；納入地方規(guī)劃情況。白塔區(qū)域的10kV 規(guī)劃已納入土地利用規(guī)劃。該區(qū)域電網(wǎng)外部建設(shè)環(huán)境良好，線路路徑已與規(guī)劃部門和政府部門溝通完，政府為本地區(qū)發(fā)展會(huì)積極配合供電企業(yè)電網(wǎng)建設(shè)[1]。

工程建設(shè)必要性：本工程可為提升白塔區(qū)域10kV 電網(wǎng)供電能力，提高供電可靠性，將10kV 官塔甲、乙線改造為聯(lián)網(wǎng)線路，解決線路N-1問題，縮短供電半徑，緩解66kV 施官變重載問題，降低未來電網(wǎng)建設(shè)成本，建設(shè)沈陽市渾南區(qū)66kV 新南變10kV 新南7線、8線與66kV 施官變10kV 官塔甲、乙線（蘇家屯）聯(lián)網(wǎng)工程，對(duì)該區(qū)域配電網(wǎng)網(wǎng)架進(jìn)行優(yōu)化完善是十分必要的。

2 建設(shè)方案及規(guī)模

2.1 建設(shè)方案

2.1.1 方案對(duì)比

本工程根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地理環(huán)境及周邊網(wǎng)架結(jié)構(gòu)做兩個(gè)方案對(duì)比：

方案一（拉手方案）：將新南變新出2回電纜，出變電所沿規(guī)劃路向北轉(zhuǎn)入規(guī)劃路后再向東敷設(shè)至沈營(yíng)大街，此段采用新建混凝土包封排管溝敷設(shè)，在沈營(yíng)大街向北敷設(shè)至官塔干93#桿與官塔甲、乙線聯(lián)絡(luò)。此段利用既有排管溝敷設(shè)。此方案全程無特殊穿越、跨越等難點(diǎn)，且沈營(yíng)大街路段上占用既有排管溝，降低了造價(jià)、減少了施工周期和難度。新設(shè)新南7線、8線直接與官塔甲、乙線末端相連，形成聯(lián)網(wǎng)線路，解決原放射線路不滿足N-1要求及供電可靠性低等問題。新南變線路出線走向?yàn)樾履献儢|北方向，為將來與塔南變、于山變、安順變聯(lián)網(wǎng)奠定基礎(chǔ)。

方案二（π入方案）：將新南變新出4回電纜，出變電所沿規(guī)劃路向北轉(zhuǎn)入規(guī)劃路后在合適位置向西過鐵路后，將官塔甲、乙線π 開，分別形成聯(lián)網(wǎng)線路和新的放射線路。此方案可就近與官塔甲、乙線聯(lián)絡(luò)，減少官塔甲、乙線供電半徑，但官塔甲、乙線末端仍是放射線路，不滿足N-1要求，供電可靠性低。且電力線路穿越鐵路投資巨大、手續(xù)辦理時(shí)間超長(zhǎng)，不滿足項(xiàng)目進(jìn)展進(jìn)度等實(shí)際情況。新南變線路出線走向?yàn)樾履献兾鞅狈较?，與于山變、安順變方向相反，不利于為了網(wǎng)架聯(lián)網(wǎng)。因此從供電可靠性、項(xiàng)目投資、項(xiàng)目進(jìn)度、網(wǎng)架發(fā)展等多方面對(duì)比，綜合評(píng)比方案一更為優(yōu)秀。

根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行情況關(guān)于電纜選型對(duì)比：

方案一（雙電纜方案）：采用雙根ZC-YJLV22-8.7/15-3×300mm2型電力電纜并用，此方案為現(xiàn)有電網(wǎng)網(wǎng)架設(shè)計(jì)原則常用方案，已在沈陽絕大多數(shù)項(xiàng)目中運(yùn)行多年，優(yōu)點(diǎn)是一旦單條電纜事故、可臨時(shí)用單條電纜為重要負(fù)荷供電，同時(shí)搶修事故電纜，供電可靠性高。且鋁電纜造價(jià)低，此方案運(yùn)行成熟、成本經(jīng)濟(jì)、供電可靠。

方案二（單電纜方案）：采用單根ZC-YJV22-8.7/15-3×400mm2型電力電纜，此方案為使用較少，一旦電纜發(fā)生事故、所有負(fù)荷均失去電源，影響較大，供電可靠性低，且銅電纜造價(jià)非常高。再有電纜截面過大，銅電纜比重大等屬性，造成此方案施工難度也非常大，施工中容易破壞電纜外皮絕緣，留下事故隱患。

因此從供電可靠性、材料投資、施工難度等方面考慮，方案一更為優(yōu)秀。

表1 電纜性能參數(shù)表

總結(jié)：從供電方案和電纜選型上，經(jīng)過對(duì)比分析都采用方案一更優(yōu)秀。因此以下建設(shè)方案及規(guī)模均采用方案一進(jìn)行設(shè)計(jì)考慮。

2.1.2 網(wǎng)架建設(shè)方案

本工程新建10kV 電纜線路2回，66kV 新南變10kV 新南7線與66kV 施官變10kV 官塔甲線形成環(huán)網(wǎng)線路2條，解列點(diǎn)為官塔甲2環(huán)網(wǎng)單元。66kV新南變10kV 新南8線與66kV 施官變10kV 官塔乙線形成環(huán)網(wǎng)線路2條，解列點(diǎn)為官塔乙B 環(huán)網(wǎng)單元。蘇家屯供電公司根據(jù)歷史運(yùn)行情況，線路末端電壓質(zhì)量無問題。

2.1.3 自動(dòng)化及通信建設(shè)方案、路徑方案

本工程所屬區(qū)域?yàn)锽 類供電區(qū)域，同步建設(shè)配電自動(dòng)化設(shè)備。新建環(huán)網(wǎng)單元按三遙DTU 配置（為光纖通信預(yù)留），通信采用無線公網(wǎng)；10kV 電纜新南7、8線，由變電站東側(cè)引出后，沿規(guī)劃路向北敷設(shè)至東西方向規(guī)劃路后轉(zhuǎn)向東，再沿規(guī)劃路向東敷設(shè)至沈營(yíng)大街后轉(zhuǎn)向北，沿沈營(yíng)大街一直敷設(shè)至官塔甲乙線末端，官塔干93與聯(lián)絡(luò)。變電站出口部分采用混凝土包封排管溝方式敷設(shè)，過規(guī)劃路采用過路拉管方式敷設(shè)，沈營(yíng)大街上利用既有管溝。

2.2 建設(shè)規(guī)模

本工程新建10kV 線路2回，回長(zhǎng)合計(jì)7.4km，其中新建架空線回長(zhǎng)0.1km。采用JKLYJ-240型導(dǎo)線。新建電纜線路回長(zhǎng)合計(jì)7.3km。采用ZCYJLV22-8.7/15-3×300mm2型電力電纜。新建16孔混凝土排管溝0.15km，新建8孔混凝土排管溝0.84km，7孔Φ175過道拉管0.275km，新建12孔混凝土排管溝0.02km，新建四通電纜井6座，新建3m直線井12座，6m 直線井8座。占用排管溝4×1900米。新建二進(jìn)四出環(huán)網(wǎng)單元2座（一二次融合，包括DTU 等自動(dòng)化及通信設(shè)備）15米水泥終端桿1基。增加解列點(diǎn)負(fù)荷開關(guān)一臺(tái)（包括開關(guān)支架材料）。本期工程在新南變10kV 配電室啟用待用饋線開關(guān)柜2面（開關(guān)柜內(nèi)CT 為600/5）,作為新建10kV 出線間隔。

2.3 線路路徑

線路路徑概況。將新南變新出2回電纜，出變電所沿規(guī)劃路向北轉(zhuǎn)入規(guī)劃路路，至沈營(yíng)大街段，采用新建混凝土包封排管溝敷設(shè)，在沈營(yíng)大街段利用既有排管溝敷設(shè)，再轉(zhuǎn)向北至官塔干93#桿與官塔甲、乙線聯(lián)絡(luò)；線路路徑環(huán)境因素。線路經(jīng)過地區(qū)的為市政道路，地形平緩，根據(jù)沈陽地理情況，土質(zhì)為亞粘土、地耐力為16kPa，該路段無水系分布，氣溫風(fēng)速、覆冰情況詳見氣象條件說明。路徑為長(zhǎng)度最短、轉(zhuǎn)角少、特殊跨越少、水文地質(zhì)條件好的路線，已盡可能避開森林、綠化區(qū)，減少砍伐樹木、房屋拆遷等，少占田地。

3 設(shè)備選型

本次工程所在區(qū)域?yàn)锽,選用氣象條件為C區(qū)；電纜的選擇：本設(shè)計(jì)線路為10kV 配電網(wǎng)絡(luò)的主干線，為保證其供電可靠性，根據(jù)設(shè)計(jì)原則及規(guī)劃要求的輸送容量，考慮到熱穩(wěn)定校驗(yàn)、敷設(shè)條件、安裝條件、對(duì)電纜本體的要求、運(yùn)輸條件等因素，選用阻燃型交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜。

電纜附件選擇：電纜附件的絕緣屏蔽層或金屬護(hù)套間的額定工頻電壓（U0）、任何兩相線間的額定工頻電壓（U）、任何兩相線之間的運(yùn)行最高電壓（Um），以及每一導(dǎo)體與絕緣屏蔽層或金屬護(hù)套之間的基準(zhǔn)絕緣水平（BIL）應(yīng)滿足相關(guān)要求。

電纜終端的選擇：外露于空氣中的電纜終端裝置類型應(yīng)按下列條件選擇：不受陽光直接照射和雨淋的室內(nèi)環(huán)境應(yīng)選用戶內(nèi)終端，受陽光直接照射和雨淋的室外環(huán)境應(yīng)選用戶外終端。對(duì)電纜終端有特殊要求的選用專用的電纜終端。目前最常用的終端類型有熱縮型、冷縮型、預(yù)制型，根據(jù)安裝位置、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境等因素相應(yīng)冷縮型；電纜中間接頭的選擇。三芯電纜中間接頭應(yīng)選用直通接頭。目前最常用的有熱縮型、冷縮型，考慮電纜敷設(shè)環(huán)境及施工工藝等因素相應(yīng)冷縮型。

接地措施：電纜的金屬屏蔽和鎧裝、電纜支架和附件的支架必須可靠接地，電阻不大于10Ω；電纜敷設(shè)方式：直埋敷設(shè)、排管敷設(shè)、隧道敷設(shè)；電纜防火措施：電纜選用阻燃、阻水型；配電設(shè)備部分：本項(xiàng)目新建一二次融合環(huán)網(wǎng)單元2座；配電自動(dòng)化部分：配備三遙自動(dòng)化配電終端DTU 設(shè)備2臺(tái)；通信部分：采集點(diǎn)不是從變電站直出，采用無線公網(wǎng)通信，需在DTU 配置無線通信模塊（廠家自帶），但本期按照“三遙”采集點(diǎn)配置設(shè)備，待今后光纜建成后可實(shí)現(xiàn)EPON 光纖專網(wǎng)通信。