220 kV變電站的通信施工方案可行性分析

許 寅

（華東送變電工程有限公司，上海 201803）

1 建設(shè)必要性

1.1 本工程電網(wǎng)現(xiàn)狀

220 kV海洋站主變規(guī)模為2×240 MVA，電壓比220/110/35 kV，2020年高峰全站負(fù)載率30.5%。海洋站電源來自臨港燃機(jī)和臨港站。臨港站電源來自遠(yuǎn)東站和海洋站。該站220 kV側(cè)采用雙母線接線，目前倉位已全部被使用。

電網(wǎng)存在的主要問題：電網(wǎng)電荷負(fù)載增長過快，導(dǎo)致原本的供電網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)不能夠滿足當(dāng)?shù)乜焖侔l(fā)展的供電需求。另外臨港站目前沒有備用間隔，在進(jìn)行擴(kuò)建時，供電可靠性低。

1.2 用戶負(fù)荷需求

本項(xiàng)目總占地面積58 000 m2，總建筑面積129 850 m2。一期于2021年年中投運(yùn)，一期申請兩路供電，為2×63 000 kVA，用電總?cè)萘繛?3 000 kVA，終期預(yù)計(jì)將于2024年投運(yùn)，終期申請供電容量為2×126 000 kVA，用電總?cè)萘繛?26 000 kVA。

1.3 建設(shè)必要性

1.3.1 滿足電網(wǎng)負(fù)荷快速發(fā)展的需要

妙香220 kV變電站規(guī)劃為220 kV中心變電站，最終規(guī)模為3×240 MVA主變；220 kV雙母線雙分段，12回進(jìn)出線；110 kV單母線三分段，15回出線；35 kV單母線六分段環(huán)形接線，30回出線。

1.3.2 解決臨港站無備用間隔問題

220 kV臨港站現(xiàn)狀無備用間隔，但可通過擴(kuò)建雙母線的分段擴(kuò)建6個間隔，其中接入遠(yuǎn)東臨港雙回復(fù)線后還剩4個備用間隔。特斯拉用戶站規(guī)劃在妙香站建成后，將一回接入海洋站的線路改接入妙香站，改接后，海洋站將新空出1個間隔。

2 建設(shè)規(guī)模

2.1 接入系統(tǒng)方案

海洋站、妙香站本期工程進(jìn)線間隔暫按表1、表2考慮。具體工程實(shí)施時，以電力公司提供的正式方案為準(zhǔn)。

表1 220 kV海洋站220 kV側(cè)間隔布置

表2 220 kV妙香站220 kV側(cè)間隔布置

2.2 上級電源點(diǎn)建設(shè)

2.2.1 電氣一次設(shè)計(jì)

（1）220 kV海洋變電站。根據(jù)用電方案批復(fù)和系統(tǒng)專業(yè)提資，本期海洋220 kV變電站新建一回1 000 mm2截面電纜至商湯科技220 kV總降站一段母線，本期最大輸送容量為60 MVA，遠(yuǎn)期最大輸送容量120 MVA，特大方式下220 kV側(cè)本期短路電流為16.66 kA，遠(yuǎn)景按控制值50 kA考慮。

（2）220 kV妙香站。本期妙香220 kV變電站220 kV GIS東起第一倉新建一回1 000 mm2截面電纜至商湯科技220 kV總降站一段母線，本期最大輸送容量為60 MVA，遠(yuǎn)期最大輸送容量120 MVA，特大方式下220 kV側(cè)本期短路電流為16.66 kA，遠(yuǎn)景按控制值50 kA考慮。

2.2.2 電氣二次設(shè)計(jì)

（1）220 kV海洋站。海洋220 kV變電站本期新增線路間隔配置雙重化的主后一體微機(jī)光纖縱差線路保護(hù)裝置，線路保護(hù)裝置組柜安裝在220 kV就地繼電器室。海洋220 kV變電站已雙重化配置兩套220 kV母線保護(hù)裝置，220 kV母差保護(hù)有預(yù)留接口能夠滿足本期工程要求，無需新增設(shè)備。

（2）220 kV妙香站。220 kV妙香站目前尚在建設(shè)，建成后220 kV側(cè)為雙母雙分段接線。建成后將220 kV正一母/副一母上1回備用間隔接至上海商湯科技用戶站。妙香220 kV變電站本期新增線路間隔配置雙重化的主后一體微機(jī)光纖縱差線路保護(hù)裝置，安裝在220 kV線路GIS匯控柜，開列GIS匯控柜改造費(fèi)1項(xiàng)。

3 通信部分建設(shè)現(xiàn)狀及設(shè)計(jì)方案

3.1 通信部分建設(shè)現(xiàn)狀

目前，220 kV妙香站規(guī)劃在建站點(diǎn)，站內(nèi)已配置2套三級網(wǎng)光傳輸設(shè)備、1套通信光配架、1套繼保光配架。目前220 kV海洋站內(nèi)有四級網(wǎng)光傳輸設(shè)備，已有220 kV繼保光配架1面。

3.2 通信業(yè)務(wù)需求

變電站接入系統(tǒng)后，要求配置調(diào)度電話通道、遠(yuǎn)動信息通道、電能量信息通道、繼電保護(hù)通道。220 kV商湯用戶站至浦東地調(diào)考慮2路E1通道，接入電力數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的原有匯聚節(jié)點(diǎn)，通道傳送速率為2 Mbps，誤碼率不大于10-7；220 kV商湯用戶站送上海市調(diào)遠(yuǎn)動信息由浦東地調(diào)轉(zhuǎn)發(fā)。

3.3 接入系統(tǒng)通信方案

3.3.1 光纜架設(shè)方案

220 kV妙香站內(nèi)由220 kV商湯用戶站方向來的2根72芯光纜經(jīng)電纜溝、電纜層接入220 kV繼保光配架屏（已有設(shè)備，滿配）；站內(nèi)分別預(yù)留72芯非金屬導(dǎo)引光纜400 m，光纜纖芯均為G652。220 kV海洋站內(nèi)由220 kV商湯用戶站方向來的2根72芯光纜經(jīng)電纜溝、電纜層接入已有220 kV繼保光配架屏（已有設(shè)備，本期增加1個光配子架）；站內(nèi)分別預(yù)留72芯非金屬導(dǎo)引光纜400 m，光纜纖芯均為G652。

3.3.2 光電路方案

本期在220 kV商湯用戶站新增1套2.5 G光傳輸設(shè)備，在妙香站（跳纖至就近四級網(wǎng)站點(diǎn)）、海洋站分別新增1塊2.5 G光板，建設(shè)220 kV商湯用戶站-妙香站（跳纖至就近四級網(wǎng)站點(diǎn)）2.5 G（1+0）光電路、220 kV商湯用戶站-海洋站2.5 G（1+0）光電路。

4 節(jié)能環(huán)保措施分析

4.1 節(jié)能措施

本工程主要采用4種方式來使得220 kV通信施工方案滿足節(jié)能要求。

（1）優(yōu)化線路搭建。在實(shí)際工程施工當(dāng)中，對于電纜外線等線路的架設(shè)方法必須進(jìn)行優(yōu)化，以節(jié)約實(shí)際線路使用長度，并盡量在線路鋪設(shè)時避開房屋與樹木，減少施工中途的房屋拆遷以及樹木砍伐等不良現(xiàn)象的產(chǎn)生，進(jìn)而在最大程度上保障土地資源與林業(yè)資源不會受到侵害。

（2）選擇高導(dǎo)率導(dǎo)線。高導(dǎo)率導(dǎo)線不僅能夠使得導(dǎo)線的傳輸能力大幅提升，且其造價較低，在大規(guī)模使用的情況下能夠提升工程的經(jīng)濟(jì)性，降低施工成本。

（3）合理把控導(dǎo)線分裂根數(shù)及間距。只有導(dǎo)線分裂根數(shù)以及分裂間距能夠保持在合適的數(shù)值范圍內(nèi)，導(dǎo)線表面的電位梯度才會大幅度降低，此外次檔距振蕩也會有所縮減，如此一來，在施工過程中電暈放電的情況出現(xiàn)頻率會逐漸降低，導(dǎo)線的輸送速率會大大提升，實(shí)際能耗能夠達(dá)到最小值。

4.2 環(huán)境保護(hù)措施

電力工程在建設(shè)過程當(dāng)中，會對環(huán)境產(chǎn)生很大影響，因此施工全程的環(huán)境保護(hù)工作就顯得尤為重要。本工程在進(jìn)行選線方案設(shè)計(jì)時，也充分考慮到了周圍環(huán)境因素。在進(jìn)行電力系統(tǒng)線路設(shè)計(jì)時，主要會產(chǎn)生的問題是高壓設(shè)備會占用一部分農(nóng)業(yè)耕地，對周圍植被也會產(chǎn)生一定程度的破壞進(jìn)而造成水土流失，另外變電站在實(shí)際投入使用時會產(chǎn)生無線電干擾，并直接影響到周邊環(huán)境的電磁場。本工程針對以上環(huán)境問題，主要采取了以下措施。

（1）在開展線路工程之前首先做好實(shí)況調(diào)研，認(rèn)真聽取城市管理部門的指導(dǎo)建議，在場地選擇時盡可能避開居民區(qū)，避免由于高壓傳輸過程中產(chǎn)生的無線電干擾以及電磁波對人體健康造成損害，并在施工時對電磁波實(shí)時監(jiān)測，防止其超出正常標(biāo)準(zhǔn)。

（2）選擇線路路徑的時候，盡量避開農(nóng)業(yè)耕地、林場，若必須從林區(qū)中完成線路規(guī)劃，則應(yīng)當(dāng)選擇高跨的方式，以此來減少對植被以及土地的破壞。

（3）對周邊無線電臺的位置進(jìn)行具體資料分析，在實(shí)際建設(shè)時盡量避開以上無線電臺，防止造成信號干擾。

5 工程造價及財(cái)務(wù)評價

電源倉部分220 kV海洋站開列220 kV GIS間隔調(diào)試1倉，220 kV妙香站由于其總降站的投運(yùn)時間間隔暫不明確，因此開列220 kV GIS間隔調(diào)試1倉，設(shè)備安裝以及GIS調(diào)試費(fèi)用總計(jì)204萬元；外線部分包括站外光纜產(chǎn)生的費(fèi)用估算為3 956萬元；排管部分用戶出資費(fèi)用估算為1 313萬元，電業(yè)出資排管費(fèi)用估算為3 918萬元。最終的投資總估算為6 284萬元，工程估算匯總表見表3所示。根據(jù)相應(yīng)的財(cái)務(wù)評價標(biāo)準(zhǔn)，項(xiàng)目建設(shè)方案具有可行性。

表3 工程估算匯總表 單位/萬元

6 結(jié)束語

本項(xiàng)目通過對初期建設(shè)工程的必要性進(jìn)行分析，明確工程電網(wǎng)的現(xiàn)狀以及存在的主要問題，并有針對性地進(jìn)行相關(guān)改進(jìn)。項(xiàng)目按照系統(tǒng)接入方案來進(jìn)行上級電源點(diǎn)的建設(shè)，分別完成電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及電氣二次系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并按照當(dāng)前通信建設(shè)現(xiàn)狀以及業(yè)務(wù)需求，完成接入系統(tǒng)通信方案的確定。本次220 kV變電站的通信施工方案，就節(jié)能環(huán)保措施方面而言，項(xiàng)目采取多種方式達(dá)到了相關(guān)要求。除此之外，根據(jù)整體的項(xiàng)目工程造價結(jié)果，可以分析得出項(xiàng)目建設(shè)方案符合財(cái)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，具有可行性。