220 kV变电站的通信施工方案可行性分析

许 寅

（华东送变电工程有限公司，上海 201803）

1 建设必要性

1.1 本工程电网现状

220 kV海洋站主变规模为2×240 MVA，电压比220/110/35 kV，2020年高峰全站负载率30.5%。海洋站电源来自临港燃机和临港站。临港站电源来自远东站和海洋站。该站220 kV侧采用双母线接线，目前仓位已全部被使用。

电网存在的主要问题：电网电荷负载增长过快，导致原本的供电网络已经不能够满足当地快速发展的供电需求。另外临港站目前没有备用间隔，在进行扩建时，供电可靠性低。

1.2 用户负荷需求

本项目总占地面积58 000 m2，总建筑面积129 850 m2。一期于2021年年中投运，一期申请两路供电，为2×63 000 kVA，用电总容量为63 000 kVA，终期预计将于2024年投运，终期申请供电容量为2×126 000 kVA，用电总容量为126 000 kVA。

1.3 建设必要性

1.3.1 满足电网负荷快速发展的需要

妙香220 kV变电站规划为220 kV中心变电站，最终规模为3×240 MVA主变；220 kV双母线双分段，12回进出线；110 kV单母线三分段，15回出线；35 kV单母线六分段环形接线，30回出线。

1.3.2 解决临港站无备用间隔问题

220 kV临港站现状无备用间隔，但可通过扩建双母线的分段扩建6个间隔，其中接入远东临港双回复线后还剩4个备用间隔。特斯拉用户站规划在妙香站建成后，将一回接入海洋站的线路改接入妙香站，改接后，海洋站将新空出1个间隔。

2 建设规模

2.1 接入系统方案

海洋站、妙香站本期工程进线间隔暂按表1、表2考虑。具体工程实施时，以电力公司提供的正式方案为准。

表1 220 kV海洋站220 kV侧间隔布置

表2 220 kV妙香站220 kV侧间隔布置

2.2 上级电源点建设

2.2.1 电气一次设计

（1）220 kV海洋变电站。根据用电方案批复和系统专业提资，本期海洋220 kV变电站新建一回1 000 mm2截面电缆至商汤科技220 kV总降站一段母线，本期最大输送容量为60 MVA，远期最大输送容量120 MVA，特大方式下220 kV侧本期短路电流为16.66 kA，远景按控制值50 kA考虑。

（2）220 kV妙香站。本期妙香220 kV变电站220 kV GIS东起第一仓新建一回1 000 mm2截面电缆至商汤科技220 kV总降站一段母线，本期最大输送容量为60 MVA，远期最大输送容量120 MVA，特大方式下220 kV侧本期短路电流为16.66 kA，远景按控制值50 kA考虑。

2.2.2 电气二次设计

（1）220 kV海洋站。海洋220 kV变电站本期新增线路间隔配置双重化的主后一体微机光纤纵差线路保护装置，线路保护装置组柜安装在220 kV就地继电器室。海洋220 kV变电站已双重化配置两套220 kV母线保护装置，220 kV母差保护有预留接口能够满足本期工程要求，无需新增设备。

（2）220 kV妙香站。220 kV妙香站目前尚在建设，建成后220 kV侧为双母双分段接线。建成后将220 kV正一母/副一母上1回备用间隔接至上海商汤科技用户站。妙香220 kV变电站本期新增线路间隔配置双重化的主后一体微机光纤纵差线路保护装置，安装在220 kV线路GIS汇控柜，开列GIS汇控柜改造费1项。

3 通信部分建设现状及设计方案

3.1 通信部分建设现状

目前，220 kV妙香站规划在建站点，站内已配置2套三级网光传输设备、1套通信光配架、1套继保光配架。目前220 kV海洋站内有四级网光传输设备，已有220 kV继保光配架1面。

3.2 通信业务需求

变电站接入系统后，要求配置调度电话通道、远动信息通道、电能量信息通道、继电保护通道。220 kV商汤用户站至浦东地调考虑2路E1通道，接入电力数据网络的原有汇聚节点，通道传送速率为2 Mbps，误码率不大于10-7；220 kV商汤用户站送上海市调远动信息由浦东地调转发。

3.3 接入系统通信方案

3.3.1 光缆架设方案

220 kV妙香站内由220 kV商汤用户站方向来的2根72芯光缆经电缆沟、电缆层接入220 kV继保光配架屏（已有设备，满配）；站内分别预留72芯非金属导引光缆400 m，光缆纤芯均为G652。220 kV海洋站内由220 kV商汤用户站方向来的2根72芯光缆经电缆沟、电缆层接入已有220 kV继保光配架屏（已有设备，本期增加1个光配子架）；站内分别预留72芯非金属导引光缆400 m，光缆纤芯均为G652。

3.3.2 光电路方案

本期在220 kV商汤用户站新增1套2.5 G光传输设备，在妙香站（跳纤至就近四级网站点）、海洋站分别新增1块2.5 G光板，建设220 kV商汤用户站-妙香站（跳纤至就近四级网站点）2.5 G（1+0）光电路、220 kV商汤用户站-海洋站2.5 G（1+0）光电路。

4 节能环保措施分析

4.1 节能措施

本工程主要采用4种方式来使得220 kV通信施工方案满足节能要求。

（1）优化线路搭建。在实际工程施工当中，对于电缆外线等线路的架设方法必须进行优化，以节约实际线路使用长度，并尽量在线路铺设时避开房屋与树木，减少施工中途的房屋拆迁以及树木砍伐等不良现象的产生，进而在最大程度上保障土地资源与林业资源不会受到侵害。

（2）选择高导率导线。高导率导线不仅能够使得导线的传输能力大幅提升，且其造价较低，在大规模使用的情况下能够提升工程的经济性，降低施工成本。

（3）合理把控导线分裂根数及间距。只有导线分裂根数以及分裂间距能够保持在合适的数值范围内，导线表面的电位梯度才会大幅度降低，此外次档距振荡也会有所缩减，如此一来，在施工过程中电晕放电的情况出现频率会逐渐降低，导线的输送速率会大大提升，实际能耗能够达到最小值。

4.2 环境保护措施

电力工程在建设过程当中，会对环境产生很大影响，因此施工全程的环境保护工作就显得尤为重要。本工程在进行选线方案设计时，也充分考虑到了周围环境因素。在进行电力系统线路设计时，主要会产生的问题是高压设备会占用一部分农业耕地，对周围植被也会产生一定程度的破坏进而造成水土流失，另外变电站在实际投入使用时会产生无线电干扰，并直接影响到周边环境的电磁场。本工程针对以上环境问题，主要采取了以下措施。

（1）在开展线路工程之前首先做好实况调研，认真听取城市管理部门的指导建议，在场地选择时尽可能避开居民区，避免由于高压传输过程中产生的无线电干扰以及电磁波对人体健康造成损害，并在施工时对电磁波实时监测，防止其超出正常标准。

（2）选择线路路径的时候，尽量避开农业耕地、林场，若必须从林区中完成线路规划，则应当选择高跨的方式，以此来减少对植被以及土地的破坏。

（3）对周边无线电台的位置进行具体资料分析，在实际建设时尽量避开以上无线电台，防止造成信号干扰。

5 工程造价及财务评价

电源仓部分220 kV海洋站开列220 kV GIS间隔调试1仓，220 kV妙香站由于其总降站的投运时间间隔暂不明确，因此开列220 kV GIS间隔调试1仓，设备安装以及GIS调试费用总计204万元；外线部分包括站外光缆产生的费用估算为3 956万元；排管部分用户出资费用估算为1 313万元，电业出资排管费用估算为3 918万元。最终的投资总估算为6 284万元，工程估算汇总表见表3所示。根据相应的财务评价标准，项目建设方案具有可行性。

表3 工程估算汇总表 单位/万元

6 结束语

本项目通过对初期建设工程的必要性进行分析，明确工程电网的现状以及存在的主要问题，并有针对性地进行相关改进。项目按照系统接入方案来进行上级电源点的建设，分别完成电气一次系统设计以及电气二次系统设计，并按照当前通信建设现状以及业务需求，完成接入系统通信方案的确定。本次220 kV变电站的通信施工方案，就节能环保措施方面而言，项目采取多种方式达到了相关要求。除此之外，根据整体的项目工程造价结果，可以分析得出项目建设方案符合财务标准，具有可行性。