楊潤 楊全紅 褚衍輝
摘要:變電站是電網(wǎng)系統(tǒng)中重要的組成部分,一般地區(qū)常用的變電站等級只需要110KV,而對于西部缺電地區(qū),這個等級遠遠不能滿足居民和工業(yè)用電,嚴重影響了西部地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展和人民生活。為解決燃眉之急,西部地區(qū)近年開始建立750KV等級的變電站,期望從根本上解決西部地區(qū)缺電問題。本文初步介紹了這類變電站施工之前的選址工作,希望給相關從業(yè)者以啟發(fā)。
關鍵詞:電網(wǎng)系統(tǒng);750KV變電站;安裝施工;應用
目前西北地區(qū)電網(wǎng)的變電站等級遠遠無法滿足西北地區(qū)的用電需求,研究更高等級的變電站對實現(xiàn)電網(wǎng)的技術升級,實施國家西部崛起戰(zhàn)略,將西部資源優(yōu)勢轉變?yōu)榻?jīng)濟優(yōu)勢具有重要意義。750KV的變電站輸電具有距離遠、容量大、經(jīng)濟高效的特點,在建設變電站之前首先應該對變電站的選址進行詳細的分析,本文對在喀什建設的75KV變電站選址的分析給出了相關性的研究。
一、變電站項目選址意義和原則
(一)選址意義。變電站的站址選擇是電力網(wǎng)絡系統(tǒng)建設和規(guī)劃中最基礎的部分,選址的好壞直接關系到電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運行和長期穩(wěn)定性,也會對電網(wǎng)架構的合理性、適應性產(chǎn)生較大的影響。如果選址位置不好,不僅電壓質(zhì)量難以滿足居民和工業(yè)用電需求,整個電網(wǎng)系統(tǒng)結構容易受到干擾影響,很難保證系統(tǒng)的經(jīng)濟、安全、高效運行。
(二)選址原則。變電站選址是電網(wǎng)規(guī)劃中最基礎的環(huán)節(jié),也是相當重要的環(huán)節(jié),選址的合理性有利于提高電能輸送的質(zhì)量和運行的經(jīng)濟可靠性,在實際選址中還應該遵循以下原則:
1、供電安全原則。供電安全原則指的是選址應該考慮到供電是否安全,如是否周圍有易燃易爆物、是否有纖維和粉塵積累、是否處在人員密集場所、是否處在工作單位下風側等等。
2、經(jīng)濟性原則。變電站的選址應遵循經(jīng)濟適用的原則,例如應該盡可能的靠近負荷中心,否則會導致遠離變電站的負荷的相應饋線長度更長,增加項目成本。
3、防洪、防震原則。一般變電站的選址標高應該高出平均水位1m以上,地勢盡量高一點,防止洪水內(nèi)澇,導致電站不能正常運行等等。
二、變電站選址的基本步驟
一般的初選址應該在可行性研究之前確定好,確定初址后要考慮到變電站建設模式及設計電氣布置方案,同時對所選變電站站址進行現(xiàn)場實地踏勘收資、工程地質(zhì)勘探、鉆探等外業(yè)勘探工作,可利用初步設計階段資料等多種勘測手段完成。勘測工作根據(jù)《變電所巖土工程勘測技術規(guī)程(DL/T 5170—2002)》以及設計任務書要求進行,具體項目如下:
(一)初址選擇。按選擇的變電站模式和等級基本選定電氣接入系統(tǒng)方案,并進行負荷預測,找出負荷中心,在負荷中心區(qū)域選擇變電站初址。
(二)收集資料。初址選擇完成后應該前往水利、土地規(guī)劃等部門收集所選站址的地質(zhì)、水文、氣象等基礎資料,分析選址的可行性。
(三)實地勘測。在站址實地采集土層、水質(zhì)樣本進行檢驗,具體有土常規(guī)及濕陷、自重濕陷、固結及剪切性試驗;土壤易溶鹽分析和土腐蝕性判定;土樣的粘粒分析試驗;水的腐蝕性分析等等。
(四)探井鉆孔評價。實地勘測后還需要利用探井和鉆孔結作業(yè)來對更深處地質(zhì)進行試驗分析。鉆孔分為一般性鉆孔和控制性鉆孔,深度為25m,主要是確定地層力學特性并評價飽和粉土的液化特征。
二、喀什750KV變電站項目的地質(zhì)條件
(一)地質(zhì)評價。依據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306-2001),得到站址區(qū)域地震動峰值加速度為0.20g,相對應的地震烈度為Ⅷ度。根據(jù)站址實際勘測得到的巖土性質(zhì)以及收集的相關資料并結合根據(jù)《建筑抗震設計規(guī)范》(GB50011-2010),站址場地土類型為中軟場地土,建筑場地類別為Ⅱ類,根據(jù)《建筑抗震設計規(guī)范》(GB50011-2010)第4.1.1條,站址場地屬抗震不利地段。
(二)站址粉土的液化評價。根據(jù)《建筑抗震設計規(guī)范》,抗震設防烈度為8度,地基土存在飽和粉土及砂土,上覆非液化土層厚度和地下水位深度也不滿足要求,所以要對粉土進行標準貫入試驗來進一步判定液化情況。由于探井鉆孔深度為25m,應按下式計算標準貫入錘擊數(shù)的臨界值:
其中N0是液化判別標準貫入錘擊數(shù)的基準值,p為粘粒含量百分率。判斷出土層存在液化后,應計算每個鉆孔的液化指數(shù),公式如下:
其中I為液化指數(shù),N和N分別為標準貫入的實測值與臨界值,W為層位影響權函數(shù)值。根據(jù)其中24個鉆孔進行的標準貫入試驗可知,在C20孔附近存在液化現(xiàn)象,土層液化指數(shù)為1.78,液化層厚度為上部2m左右,土層液化等級為輕微液化。
三、施工設計方案
(一)地基選擇。場地地層巖性主要以粉土、粉質(zhì)黏土為主,局部夾粉細砂薄層,設計人員經(jīng)過承載力計算如能滿足抗震、抗洪等基本要求,可考慮選用天然地基,若不能滿足,則可采用人工地基或采用變形及承載力要求的基礎形式,人工地基采用換土墊層法。
(二)降、排水方案。根據(jù)站址地形擬采用輕型井點法,可沿基坑周圍埋設井點管,距離基坑0.8~1.0m,井點管間距為0.8~2.0m,在地面鋪設集水總管,將各井點管與總管用軟管或鋼管連接,在總管中段適當位置安裝抽水泵或抽水裝置,在管路中形成一定的真空度,使基坑水位降低,使地下水得到有效輸干。井點平面布置可采用“U”型布置。
(三)勘探結構設計。根據(jù)設計資料,站址建筑物均采用磚混結構和鋼筋混凝土條形基礎,基礎埋深2.2m~3.5m,結合建筑物邊線和設備基礎布置勘探線,擬采用9條水平和5條垂直勘探線。布置勘探點34個,全部為鑒別孔,深度為12.0m,鉆孔25個,其中控制性鉆孔13個,深度為25.0m,一般性鉆孔12個,深度為20.0m,全部鉆孔均采取標貫試驗。
結束語
750KV的變電站對于電網(wǎng)等級提升和運行具有重要意義,在實際安裝施工中,要合理利用各種優(yōu)勢安裝施工技術,保證變電站施工質(zhì)量和施工速度,以確保高電壓電網(wǎng)系統(tǒng)的正常運行。
參考文獻:
[1]程志國.世界海拔最高城市光伏電站并網(wǎng)發(fā)電日月山750kV變電站工程施工技術資料控制管理[J].青海電力,2011,30(z2):67-69.
[2]程志國.日月山750kV變電站工程施工技術資料的控制管理[J].中國電業(yè)(技術版),2011,(4):40-42.