本文对长沙电网110kV输变电工程可行性研究报告评审工作中发现的常见问题进行了总结分析,并提出了相关对策,旨在对输变电工程项目可研质量的把控和提升提供指导,保障电网投资的精准性、经济性与合理性。
输变电工程可研报告涉及系统、一次、二次、通信、线路、土建、技经等专业的相关论证。近年来,基于项目数量急剧增加,项目推进进度要求、设计评审人员人手缺乏等方面的原因,可研报告进入评审阶段,各专业均出现一些常见典型问题。
一、变电土建专业常见问题
变电土建专业是输变电工程中对项目投资造价影响比较大的一个专业,涉及到变电站站址选择、站区规划、站内总布置、建筑规模、供排水、暖通、消防以及土建工程量等方面。
1) 站址: 可研深度规定要求新建变电站应提出两个及以上可行的站址方案进行技术经济比选,而在项目实际应用中,尤其是一些位于城区、经开区、园区的拟建项目,地段紧张,没有第二选择。
这种情况下,可研报告审查时应一并提交建设单位与当地政府的协商结果以及政府部门提供的唯一站址的相关函件。即便采用唯一站址,也应结合城市规划和土地规划进行相关论证,有条件的可使用无人机航拍照片,用于直观呈现站址现场情况、建设条件、周边环境敏感点和进出线条件等,充分论证站址选择合理性。
2) 土建工程量: 土建工程量涉及到变电站用地的征地拆迁、土石方量、挡土墙及护坡工程量等方面。审查时,发现比较多的问题主要体现在建设单位没有拿到当地政府部门土地出让、拆迁赔偿的协议,对后期工程实施的投资存在较大的不确定性,因此在可研报告提交审查前,这些支持性文件应具备。对于新建项目所在地区政府不交熟地的,应仔细审核土石方量的控制,对工程量超标的应提前履行重大问题沟通汇报机制流程再行开展可研设计。政府交熟地的新建项目,应仔细审查场平、边坡、挡墙等工程量及投资界面划分。
3) 协议: 输变电工程可研审查时必须提供与项目站址相关县级及以上的政府、规划国土部门的意见、协议。有些项目在预审查时,没有提供这部分协议,或者提供的是街道办事处盖章的相关站址意见,这些作为项目站址的支持性文件是不够的。除了上述必要的意见、协议,视项目具体情况还要落实土地、矿产、文物、电信、军事、民用航空、公路、铁路、石油天然气、林业行政、风景名胜区、自然保护区、河道、水利等主管部门对工程建设的意见,以及项目的供水、排水协议。在项目可研审查过程中,出现过生态红线、压覆矿查询不准确颠覆项目方案影响进度的问题。例如,由于设计单位大地2000坐标系统与县环保局西安80坐标系统的偏差,导致某35kV输变电工程选定站址位于生态红线范围内,需重新选址选线,影响项目进度。国家对生态红线、压矿要求越来越严: 生态红线保育区、核心区及一级水源保护区,严禁建设电力设施。在生态红线实验区、缓冲区的,需通过开展生态评估的方式,取得相关主管部门同意穿越生态红线的意见。因此,在办理协议前应开展生态、压矿查询的相关工作,提前征求相关职能部门意见,并确保数据的准确性。此外,改造扩建项目可研也应核实项目原站址的地质资料、产权资料是否齐全。
二、电力系统一次专业常见问题
电力系统一次部分是输变电工程可行性研究报告当中最为重要的部分,该部分的论证不充分常常会引起颠覆性的评审意见出现,导致接入系统、变电容量、导线截面、电气主接线都发生改变,影响项目推进时序。
1) 电力系统概况: 由于收资不全经常出现负荷预测数据错误、容量平衡范围选取过大、相关区域电网规划情况描述错误等问题。由于没有针对项目所在地电网网架、负荷情况进行认真了解分析,笼统将整个城市或较大范围区域的电网情况呈现作为电网概况,对于项目的建设必要性缺乏有力论证。
2) 电气计算: 有的项目可研未开展潮流计算、未进行N-1 计算分析、短路电流计算,断路器、电流互感器等主设备的选取缺乏依据,而只是根据经验选取,不能确保后期的可靠运行。
3) 导线截面论证: 根据正常、事故运行方式下的线路最大输送容量以及远景电网规划,确定合理的导线截面及回路数。2019版的《湖南电网规划主要技术原则》给出了110kV线路各类供电区域的导线截面推荐表,在可研编制时应进行参考并进行论证比选。未校核现有导线截面是否满足远期容量输送要求,未给出导线更换时机建议。
三、电力系统二次专业常见问题
电力系统二次部分是根据论证确定的电力系统一次进行相关配置,主要包含系统继电保护及安全自动装置、调度自动化、系统通信及变电二次几个部分。通常,二次部分的设备投资不像土建、一次专业那样占整个工程投资的较大比重,在规模配置上不会出现对造价投资有重大影响的问题,但是这部分也有一些常见的问题需要引起注意并应避免,否则在工程后期验收阶段造成不必要的麻烦。
根据论证确定的接入系统一次方案,应对相关的对端系统保护、站端安全自动装置现状 (保护装置型号、厂家、年份、综自系统型号等) 进行完善描述。根据《湖南电网继电保护及安全自动装置配置选型原则》,110 kV 线路单T 接或来自220 kV 变电站、发电厂联络线或者给重要用户供电线路、电缆线路以及电缆架空混合线路均应配置纵联差动保护。
常见的问题主要为: ①没有调查清楚系统保护现状; ②对侧站要进行系统保护配套更换的没有提供对侧站端二次设备室屏位布置图; ③同一区域内220 kV 站的110 kV送出工程和110kV输变电工程可研同步开展时,没有核实清楚不同项目的建设时序而在两个项目里重复考虑系统保护; ④T接线路采用三端光差的未核实清楚对侧系统保护现状,对侧系统保护已经在其他项目可研或初设阶段更换为三端光差的,在本项目则只用考虑本站的三端光差保护适应对侧而不是在本工程再考虑更换对端保护。
在配置系统保护的时候,应结合110kV线路近期规划综合考虑,有些近期可以看到的新的接入,可在工程中提前配置三端光差,后期接入按照配套适应,以避免后期再更换系统保护也节约了投资。对侧为电铁牵引站接入系统的继电保护配置,原则上配置适用于电铁负荷运行的距离保护或根据电网公司与铁路公司的相关协商结果确定。
四、线路专业常见问题
线路路径选择应避开重点保护的自然保护区、风景名胜区、湿地保护区、世界文化和自然遗产地、饮用水源保护区、文物保护单位、人口聚居区等保护地; 应尽量避开重覆冰区、舞动区、重污染区及影响安全运行的其他区域。线路应尽量避免跨越高铁、高速公路和重要输电通道,应尽量选择隧道或跨越条件较好地段实施跨越。如必需跨越,应在可研阶段取得相关跨越协议,避免后期实施时遇到外部阻挠因素。
1) 变电站出线段与其他线路交叉: 新建线路在变电站进线段由于受现场出线位置紧张等因素会导致本期110kV线路与远期110kV线路、110kV线路与10kV线路存在交叉的问题,为避免出现该情况,110kV 线路一般按照终期规模建设,在与10 kV 线路存在交叉的问题上可尽量将110kV进线口置于一侧,10 kV 线路出线口置于靠近道路一侧,既方便10 kV 的出线,也可避免110 kV、10 kV 线路从一侧进线带来的线路交叉问题。
2) 采用电缆线路的必要性不足: 一般情况下出于对工程造价的考虑,线路优先选择架空方式,在走廊受限、架空线路与规划冲突等情况下才可选择采用电缆线路,但是应考虑现场是否具备实施条件,水田、林地等应尽量避免采用电缆。
3) 电缆截面的选择: 电缆截面的选择应根据系统专业提供的远期最大输送容量并结合电缆的敷设方式来确定,须提供不同截面电缆在不同的敷设条件下的载流量进行比选,然后确定电缆截面。
4) 涉及变电站全停时停电过渡方案: 该问题多发生在对原线路进行剖接或者T接时,应根据周边配网远景规划并结合变电站投运时间综合考虑,尽量减少停电过渡的投资。
5) 电缆分段及接地错误: 电缆线路应尽量避免接头过多的问题,电缆分段以每盘500~600m为宜,电缆长度过短会导致接头较多,电缆长度过长会导致运输、敷设不便,甚至出现电缆外护套被拉断的可能,因此合理地进行电缆分段是很有必要的。其次,电缆分段应优先采用交叉互联的形式,这样可以有效地降低电缆外护套的感应电压。
6) 电缆通道及工作井的设置: 电缆通道应优先设置于绿化带、人行道上,避免设置于行车道上。电缆通道设计应考虑与周边管线的安全距离,特别是燃气管等压力管的安全距离,应有详细准确的现场管线资料。电缆工作井尺寸不是越大越好,在保证电缆有足够的转角半径、电缆接头及防水外壳有足够安装尺寸的情况下尽量减小工作井尺寸。
7) 架空线路路径的优化: 架空线路应尽量避免转角较多的情况,转角过多会直接导致工程造价的增加,并且使今后运维不便,甚至对周边的规划建设也会带来影响,最严重的会引起二次迁改。
8) 杆塔基础形式选择: 杆塔基础设计应在具有地勘资料的前提下进行,优先选用原状土类基础,谨慎使用承台灌注桩等开挖量巨大、造价较高的基础形式。
五、改建扩建项目可研常见问题
1) 变电站土地权证: 由于一些历史遗留问题,一些改扩建变电站未取得站址的土地使用权证,导致后期项目无法立项。可研报告编制开展前,应落实此项关键问题。
2) “搭车”问题: 主要指一些应该在生产技改中实施而利用改扩建机会来实施项目,应严格审查可研编制报告,如果是必须利用项目停电机会“搭车”更换的,需提供更换设备的状态评估报告作为依据。
六、结语
输变电工程可行性研究涉及方面广,除了应遵循电网公司相关通用设计、通用设备的技术规定外,还在可研阶段提前落实对项目立项影响较大的土建、线路等方面的不确定因素。应实地踏勘站址、线路路径,取得相关当地政府部门的正式意见或协议,避免发生后期出现颠覆性问题造成项目无法立项或技术方案调整导致项目投资大幅增加情况。(作者:张凌,方兴,姚小龙)