黑龙江荒沟抽水蓄能电站10kV施工供电永临结合方案论证与研究

2020-09-28王树生李俊霖栾宇东陶晓磊李伟豪于竣舟

水电与抽水蓄能 2020年4期

王树生，李俊霖，栾宇东，陶晓磊，李伟豪，于竣舟

（1.中水东北勘测设计研究有限责任公司，吉林省长春市 130021；2.水利部寒区工程技术研究中心，吉林省长春市 130021）

1 10kV施工供电设计方案

根据《荒沟35kV输变电新建工程可行性研究报告》及黑龙江省电力有限公司文件（黑电发展〔2011〕1125号）评审意见，荒沟施工区内新建设1座35kV施工变电站（用于满足施工时期施工供电需求），远景及本期规模安装1台6300kVA、35/10kV主变压器，主变压器型号为SZ11-6300/35，35±3×2.5%/10.5kV，35kV本期出线1回，远期2回；10kV远景规划出线5回，本期出线3回，35kV本期出线1回接至自莲花变电站35kV侧，35kV线路采用单回路设计，路径长度16.183km，导线采用LGJ150型钢芯铝绞线；10kV侧本期出线3回，通过架空线和电缆向各施工分区变供电。

10kV施工用电线路布置区域的海拔高度为210～690m，场地位于山区，高差变化较大，主要以林地为主；区域内裸露岩石较多，地质条件多为黏土和砂质土壤。

荒沟抽水蓄能电站10kV施工供电线路工程分为3回主线，由混凝土杆架空线路和电缆线路组成，全部线路总亘长9.56km。全线采用混凝土杆177基。其中，双回路混凝土转角杆13基，双回路混凝土直线杆63基，单回路混凝土转角杆5基，单回路混凝土直线杆33基，双回路混凝土分歧杆16基，单回路混凝土分歧杆4基，单回路混凝土终端杆19基，双回路混凝土终端杆6基，12m混凝土杆柱上断路器18基。本工程导线采用JKLYJ-120/JKLYJ-70型交联聚乙烯绝缘架空导线，部分路径穿过较复杂地貌时采用电缆直埋和电缆槽盒走线。[1]

根据施工总布置，施工供电共划分17个分区变压器（见图1），其高峰负荷分配如下：

1号施工分区变压器：上水库1区（上水库施工临建区）：高峰负荷约590kW。

2号施工分区变压器：上水库2区（开关站及通风竖井施工区）：高峰负荷约205kW。

3号施工分区变压器：上水库3区（4号施工支洞施工区）：高峰负荷约962kW。

4号施工分区变压器：上水库4区（大坝区）：高峰负荷约1230kW。

5号施工分区变压器：上水库5区（副坝施工区）：高峰负荷约37kW。

6号施工分区变压器：上水库6区（石料场取料区）：高峰负荷约1287kW。

7号施工分区变压器：上水库7区（5号施工支洞施工区）：高峰负荷约587kW。

8号施工分区变压器：上水库8区（垫层料及粗骨料加工系统）：高峰负荷710kW。

9号施工分区变压器：下水库1区（施工区临建及仓库区）：高峰负荷约450kW。

10号施工分区变压器：下水库2区（施工工厂区）：高峰负荷约577kW。

11号施工分区变压器：下水库3区（尾水系统施工区）：高峰负荷约651kW。

12号施工分区变压器：下水库4区（厂房施工区）：高峰负荷约1320kW。

13号施工分区变压器：下水库5区（一级泵站区）：高峰负荷约606kW。

14号施工分区变压器：下水库6区（人工骨料加工系统）：高峰负荷约763kW。

15号建筑生产区分区变压器：建筑生产区电锅炉及其他用电负荷：高峰负荷约1050kW。

16号建筑生活区分区变压器：建筑生活区电锅炉及其他用电负荷：高峰负荷约3429kW。

17号施工分区变压器：上水库加压泵站区：高峰负荷约580kW。

除以上施工分区变压器外，根据工程实际需要，在B线增加T1～T5电缆分支箱，用于施工及临建的用电，根据施工总布置负荷分配，主要供电负荷区采用双电源供电[2]。

图1 10kV施工供电线路网络系统图Figure 1 10kV construction power supply line network system diagram

2 10kV施工供电线路路径方案

10kV施工供电线路从35kV施工变电站10kV开关柜引出3回线路，其中A线为同杆双回路线路（A1为下导线、A2为上导线），B线为单回路线路，A线双回路线路有2条分支线，分别为Aa线和Ab线，A线双回路线路末端A92号桩号起线路由双回路变为单回路架设延伸至副坝施工区。

A线为同杆双回路架设，从35kV施工变电站A1号杆至A14号杆采用双回路架空线，长475m；A14号杆至A15号杆，采用电缆直埋走线，电缆为2根型号为YJV22-8.7/15，3×240高压电力电缆，电缆单根长度约252m；A15号杆至A25号杆采用双回路架空线，长度为324m；A25号杆至A26号杆，采用电缆直埋走线，电缆为2根型号为YJLV22-8.7/15，3×300高压电力电缆，电缆单根长度约590m；A26号杆至A92号杆采用双回路架空线，长度为2464m；A92号杆至A116号杆采用单回路架空线，长度为1015m；A线总长度约5120m。

B线为单回路线路，从35kV施工变电站B1号杆至B22号杆，采用架空线走线，线路长度约860m；B22号杆至电缆分接箱T1采用电力电缆直埋走线，电缆为1根型号为YJV22-8.7/15，3×120高压电力电缆，电缆单根长度约701m；电缆分接箱T1至电缆分接箱T2采用电力电缆直埋走线，电缆为1根型号为YJV22-8.7/15，3×120高压电力电缆，电缆单根长度约346m；电缆分接箱T2至电缆分接箱T3采用电力电缆直埋走线，电缆为1根型号为YJV22-8.7/15，3×120高压电力电缆，电缆单根长度约1417m；电缆分接箱T3杆至电缆分接箱T4采用电力电缆直埋走线，电缆为1根型号为YJV22-8.7/15，3×120高压电力电缆，电缆单根长度约195m；电缆分接箱T4至电缆分接箱T5采用电力电缆直埋走线，电缆为1根型号为YJV22-8.7/15，3×150高压电力电缆，电缆单根长度约260m，B线总长度约3779m。

A线分线1（Aa分支线）为单回路，从A线路建筑生活区A28号杆T接一回电缆至Aa1号杆，为下水水库一级泵站供电，电缆为1根型号为YJV22-8.7/15，3×70高压电力电缆，电缆单根长度约390m，A线分线1总长度为397m。

A线分线2（Ab分支线）为同杆双回路架设，从A线路5号施工支洞施工区A55号杆T接至开关站及通风竖井施工区Ab9号杆止，双回路线路长度为268m。

3 永临结合设计方案

因本工程为“永临结合”设计，故在施工期结束后需对10kV线路进行技术改造或拆除，改造方案拟定如下：

（1）保留A线电杆A1号至A14号段双回路线路，其中一回线路作为电站厂用电地区备用电源，接至厂用电10kV号Ⅲ段母线，另一回在施工变电站处改造后与B线相接，作为厂内供给永久设备库的供电电源。

（2）保留A线A55号杆至A92号杆，保留A线分线2（Ab分支线）Ab9号杆至A55号杆双回路线路，以上两段线路作为上水库大坝及进出水口设备的供电电源通道，其上水库电源由厂用电母线引接后，采用电缆经高压电缆廊道、高压电缆竖井后，直埋引至改造后的Ab9号杆终端杆，经架空线至上库大坝区附近A92号终端杆，再用电缆经电缆沟进入上水库进出水口配电房。

（3）保留B线B1号杆至B13号杆，A线其中一回线路经改造后与保留的B线连接，作为永久设备库的供电电源通道，B12号杆及B13号杆改造后与永久设备库箱变连接，作为永久设备库的供电电源。[3]

除以上保留及改造的线路外，其余线路均需在施工期结束后拆除。

3.1 生产、生活营地供电永临结合措施方案

根据工程总进度规划，生产、生活营地提前投入使用原则，而永久厂用电暂未形成，故为满足生产生活营地设施供电和临建供电要求，与生产生活营地各设备相配套，与生产生活营地同步采购了以下电气设备：包括干式变压器4台，其中1台生产营地配电变压器SCB11-500/10（编号61T）和1台电锅炉变压器SCB11-800/10（编号63T），1台生活营地配电变压器SCB11-1250/10（编号91T）和1台生活营地电锅炉变压器SCB11-2500/10（编号92T）；[4]包括低压屏17面，其中生产营地低压屏7面，生活营地低压屏10面；包括生活营地包括12kV空气绝缘环网柜2面（编号30G、31G），生产营地包括12kV空气绝缘环网柜2面（编号8G、10G）。

（1）生产营地临时用电措施。在施工期阶段，生产营地一层布置1台生产营地配电变压器SCB11-500/10（编号61T）和1台电锅炉变压器SCB11-800/10（编号63T），12kV空气绝缘环网柜2面（编号8G、10G），低压开关柜7面，满足生产施工期的临时过程供电要求，高压柜（编号8G、10G）高压10kV电源由10kV施工供电线路终端杆A15或A24（电源为35kV施工变电站）引接，具体可根据实际情况确定引接位置。

永久生产营地配电系统设置2台SCB11-500/10（编号61T、62T）和1台电锅炉变压器SCB11-800/10（编号63T）；设置3台高压柜（编号8G、9G、10G）及11面低压开关柜，高压柜8G永久电源采用地下和地上两路独立10kV电源供电，高压柜9G、10G由地下10kV供电系统通过高压电缆供给。

（2）生活营地临时用电措施。在施工期阶段，生活营地按永久设计一次设备采购完成，设备安装等亦在生产施工期全部完成，临时电源采用10kV施工供电线路施工电源供给；生活营地食堂车库地下一层布置1台生活营地配电变压器SCB11-1250/10（编号92T）和1台电锅炉变压器SCB11-2500/10（编号92T），12kV空气绝缘环网柜2面（编号30G、31G），低压开关柜10面，满足生产施工期的临时过程供电要求，高压柜（编号30G、31G）高压10kV电源由10kV施工供电线路终端杆A27（电源为35kV施工变电所）引接。[5]

永久生活营地配电系统配电变压器91T电源由生产营地高压柜10G引来，电锅炉变压器92T电源由下库进出水口配电系统高压柜12G引来。

（3）永久设备库临时用电措施。在施工期阶段，永久设备按永久设计一次设备采购完成，设备安装等亦在生产施工期全部完成，临时电源由附近施工用配电变压器电源供给。

永久设备库永久配电系统设置1台户外箱式变压器93T电源由生产营地高压柜10G引来，高压电缆由10G引出后，经改造后的10kV施工供电线路架空线A1和B线（电源为35kV施工变电站），再经电缆引至箱式变压器。

3.2 柴油发电机组永临结合措施方案

由于抽水蓄能电站地下洞室复杂，具有施工工程量大、用电负荷多、布置分散等特点，故对地下洞室的供电可靠性提出了较高要求，为提高荒沟抽水蓄能电站地下洞室等供电的可靠性，保障地下洞室和下库进出水口施工作业的安全，在质量监督检查意见的指导下，经与业主协商，提前采购电站永久柴油发电机组（1600kW）作为临时供电的保障电源，具体布置方案如下：

（1）初步拟定高压1600kW柴油发电机组布置在生产综控楼附近平台，新建临时彩钢房作为柴油机配电房，尺寸约15m×7m×5m（长×宽×高）。如下库配电房能尽快形成，柴油机可直接安装在下库配电房内，避免二次搬运拆卸。[6]

（2）根据现场情况，柴油发电机组高压输出电缆直埋至现有EM1标10kV施工供电接线终端杆A14号，10kV高压电缆端子接至EM1标施工用电缆端子，即接至终端杆熔断器下侧，施工变电站及10kV施工供电线路供电正常供电时，高压柴油发电机组出口断路器断开。如施工变电站及施工供电线路停运或检修维护时，手动启动高压柴油发电机组，通过柴油发电机组保障地下厂房施工供电，因投切关系地下施工安全问题，启动柴油机需制定安全操作规程，适当增加操作票等安规手续。[7]

（3）根据现场情况，为提高下库进出水口施工供电可靠性，保障下库进出水口施工作业的安全，经与业主等相关单位踏勘，拟定在EM1标10kV施工供电接线终端杆A14号下侧电缆端子引接一回高压电缆，接至现有C2标现地箱变高压侧，如施工变电站及施工供电线路停运或检修维护时，手动启动高压柴油发电机组，通过柴油发电机组即保障地下厂房施工供电，亦能保证下库进出水口施工供电要求。[8]

（4）现场管理应结合停电时长，合理存储柴油机油量，并派专人看管。