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 建設必要性

1.1 本工程電網現狀

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

電網存在的主要問題：電網電荷負載增長過快，導致原本的供電網絡已經不能夠滿足當地快速發展的供電需求。另外臨港站目前沒有備用間隔，在進行擴建時，供電可靠性低。

1.2 用戶負荷需求

本項目總占地面積58 000 m2，總建筑面積129 850 m2。一期于2021年年中投運，一期申請兩路供電，為2×63 000 kVA，用電總容量為63 000 kVA，終期預計將于2024年投運，終期申請供電容量為2×126 000 kVA，用電總容量為126 000 kVA。

1.3 建設必要性

1.3.1 滿足電網負荷快速發展的需要

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

1.3.2 解決臨港站無備用間隔問題

220 kV臨港站現狀無備用間隔，但可通過擴建雙母線的分段擴建6個間隔，其中接入遠東臨港雙回復線后還剩4個備用間隔。特斯拉用戶站規劃在妙香站建成后，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 建設規模

2.1 接入系統方案

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

表1 220 kV海洋站220 kV側間隔布置

表2 220 kV妙香站220 kV側間隔布置

2.2 上級電源點建設

2.2.1 電氣一次設計

（1）220 kV海洋變電站。根據用電方案批復和系統專業提資，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，遠期最大輸送容量120 MVA，特大方式下220 kV側本期短路電流為16.66 kA，遠景按控制值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，遠期最大輸送容量120 MVA，特大方式下220 kV側本期短路電流為16.66 kA，遠景按控制值50 kA考慮。

2.2.2 電氣二次設計

（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光纖縱差線路保護裝置，線路保護裝置組柜安裝在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母線保護裝置，220 kV母差保護有預留接口能夠滿足本期工程要求，無需新增設備。

（2）220 kV妙香站。220 kV妙香站目前尚在建設，建成后220 kV側為雙母雙分段接線。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光纖縱差線路保護裝置，安裝在220 kV線路GIS匯控柜，開列GIS匯控柜改造費1項。

3 通信部分建設現狀及設計方案

3.1 通信部分建設現狀

目前，220 kV妙香站規劃在建站點，站內已配置2套三級網光傳輸設備、1套通信光配架、1套繼保光配架。目前220 kV海洋站內有四級網光傳輸設備，已有220 kV繼保光配架1面。

3.2 通信業務需求

變電站接入系統后，要求配置調度電話通道、遠動信息通道、電能量信息通道、繼電保護通道。220 kV商湯用戶站至浦東地調考慮2路E1通道，接入電力數據網絡的原有匯聚節點，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遠動信息由浦東地調轉發。

3.3 接入系統通信方案

3.3.1 光纜架設方案

220 kV妙香站內由220 kV商湯用戶站方向來的2根72芯光纜經電纜溝、電纜層接入220 kV繼保光配架屏（已有設備，滿配）；站內分別預留72芯非金屬導引光纜400 m，光纜纖芯均為G652。220 kV海洋站內由220 kV商湯用戶站方向來的2根72芯光纜經電纜溝、電纜層接入已有220 kV繼保光配架屏（已有設備，本期增加1個光配子架）；站內分別預留72芯非金屬導引光纜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光傳輸設備，在妙香站（跳纖至就近四級網站點）、海洋站分別新增1塊2.5 G光板，建設220 kV商湯用戶站-妙香站（跳纖至就近四級網站點）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 節能環保措施分析

4.1 節能措施

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能要求。

（1）優化線路搭建。在實際工程施工當中，對于電纜外線等線路的架設方法必須進行優化，以節約實際線路使用長度，并盡量在線路鋪設時避開房屋與樹木，減少施工中途的房屋拆遷以及樹木砍伐等不良現象的產生，進而在最大程度上保障土地資源與林業資源不會受到侵害。

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

（3）合理把控導線分裂根數及間距。只有導線分裂根數以及分裂間距能夠保持在合適的數值范圍內，導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頻率會逐漸降低，導線的輸送速率會大大提升，實際能耗能夠達到最小值。

4.2 環境保護措施

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

（1）在開展線路工程之前首先做好實況調研，認真聽取城市管理部門的指導建議，在場地選擇時盡可能避開居民區，避免由于高壓傳輸過程中產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時監測，防止其超出正常標準。

（2）選擇線路路徑的時候，盡量避開農業耕地、林場，若必須從林區中完成線路規劃，則應當選擇高跨的方式，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行具體資料分析，在實際建設時盡量避開以上無線電臺，防止造成信號干擾。

5 工程造價及財務評價

電源倉部分220 kV海洋站開列220 kV GIS間隔調試1倉，220 kV妙香站由于其總降站的投運時間間隔暫不明確，因此開列220 kV GIS間隔調試1倉，設備安裝以及GIS調試費用總計204萬元；外線部分包括站外光纜產生的費用估算為3 956萬元；排管部分用戶出資費用估算為1 313萬元，電業出資排管費用估算為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。根據相應的財務評價標準，項目建設方案具有可行性。

表3 工程估算匯總表 單位/萬元

6 結束語

本項目通過對初期建設工程的必要性進行分析，明確工程電網的現狀以及存在的主要問題，并有針對性地進行相關改進。項目按照系統接入方案來進行上級電源點的建設，分別完成電氣一次系統設計以及電氣二次系統設計，并按照當前通信建設現狀以及業務需求，完成接入系統通信方案的確定。本次220 kV變電站的通信施工方案，就節能環保措施方面而言，項目采取多種方式達到了相關要求。除此之外，根據整體的項目工程造價結果，可以分析得出項目建設方案符合財務標準，具有可行性。