第六章 变电工程案例分析
近期市区变电站工程逐渐增多，因此选取本单位近期的市内新建变电站工程进行案例分析：红谷滩 110kV 变电站新建工程。这个工程是近期比较典型的工程，具有较强的代表性。
6.1 工程概况
6.1.1 供电范围
110kV 红谷滩变电站建成后，主要供电范围为红谷滩中心区南部，该地区位于红谷四路以南，南昌大桥以北，赣江以西，昌樟高速以东，面积约为 5.7平方公里。
6.1.2 工程规模
（1）变电站主变容量选择
红谷滩变电站作为红谷滩中心区的变电站，宜采用 50MVA 主变。通过110kV 变电容量平衡结果可以看出, 到 2013 年，红谷滩中心区的变电容量缺口将达到 87MVA。因此，红谷滩变本期上 2 台 50MVA 主变，最终按 3 台考虑是合适的。
（2）变电站电压等级
红谷滩变电站位于城市内，周边无 35kV 电压等级，推荐采用 110/10kV 两级电压。
（3）变电站出线规模
110kV：远期进线 3 回环入环出，本期进线 2 回；10kV：远期出线 39 回，本期出线 24 回。
6.1.3 站址概况
红谷滩 110kV 变电站位于红谷滩中心区西部，红谷四路以南、红谷滩 CBD商务区内 B-12-2-①地块。距离红谷滩变电站站址南面约 10.3 公里为 220kV 前湖变，南面约 5.5 公里为 110kV 红角洲变，西南面 10 公里处为 220kV 西郊变，沙井 110kV 变电站在站址北面约 1.8 公里处。
红谷滩 110kV 变电站站址靠近负荷中心，周边地区可接入电源点较多，系统条件较佳。
该站位于红谷滩中央商务区，红谷五路以北，卫东大道以西，该地块现状为藕塘，建设总用地面积 4.34 亩，场地设计标高为 20.400 米。
经现场查勘，该站址表面未见文物，参考站址钻探资料，未见文物。
进站道路由规划 A 路引接，新修进站道路长度约 15m 左右。
6.1.4 110kV 接入系统方案
根据 110kV 红谷滩变站址所处位置，以及周边 220kV/110kV 变电站建设情况可知，红谷滩周边地区有 220kV 前湖变、西郊变 2 个电源点可供接入。经技术经济分析比较，最终确定红谷滩 110kV 变电站接入 220kV 前湖变条件最优，其主要原因有：
(1)接入 220kV 西郊变：
西郊变目前负责向沙井、长堎、红角洲、望城、幸福 5 个 110kV 变电站供电，现有 2 台 120MVA 主变，2011 年最大负荷约 221MW。为缓解西郊变供电压力，目前正在施工 110kV 西洲 I、II 线破口至前湖变四回线路，如果红谷滩变再接入西郊变供电，将进一步加重西郊变的供电压力，同时也制约了由西郊变供电的其他 110kV 变电站供电区域的发展。
西郊变距离红谷滩变约 10 公里，由于西郊－红谷滩 110kV 线路仅有 1.5 公里位于新建县境内，其余均位于红谷滩新区范围内，根据城市总体规划要求，需采用电缆敷设，因此该方案的线路投资较高。
(2)接入 220kV 前湖变：
前湖变现有 2×180MVA 主变，2011 年最大负荷约 32MW，红谷滩变由前湖变供电,供电可靠性较高。前湖变距离红谷滩变约 10.3 公里，全部为电缆线路。
与接入西郊变相比，红谷滩变接入 220kV 前湖变的工程投资略高，经济性略差。
前湖变现有 110kV 出线 7 回，分别为：至西郊变 2 回(线路正在施工)、至红角洲变 2 回(线路正在施工)、至流湖变 1 回、至生米牵引站 2 回。
前湖变至红谷滩变 110kV 线路前湖大道段(电缆管沟)目前正在进行施工。
根据以上技术经济比较，红谷滩 110kV 变电站本期拟双回接入 220kV 前湖变。
6.1.5 红谷滩中心区电网现状
红谷滩中心区规划范围内拥有 110kV 变电站 1 座，即沙井变，主变容量2×40MVA。沙井变临近庐山南大道，处在红谷滩中心区北部区域，是目前红谷滩中心区主要的供电电源。截至 2012 年沙井变最高供电负荷为 79MW，已达到满载。
另外，红角洲片区现有 1 座红角洲 110kV 变电站，主供红角洲片区负荷，同时也兼顾了红谷滩地区部分临江景观负荷，红角洲变电站主变容量 2×40MVA，2012 年红角洲变最高供电负荷 43.2MW。
红谷滩中心区是南昌市新城区建设的重中之重，发展迅速，未来负荷增长空间很大，该地区未来发展过程中的供电问题主要在于：①中心区 110kV 布点不足，目前沙井变出线较多，再增加出线十分困难，从变电站规模和出线能力上，都较难承担红谷滩中心区的快速发展。②110kV 网络结构相对薄弱，供电可靠性不高，与红谷滩地区作为未来南昌政治中心的地位不相适宜。
6.1.6 负荷预测南昌供电区负荷预测：
南昌供电区 2012 年统调最大供电负荷达到 2436MW，根据《南昌供电公司配电网“十二五”规划》，到 2015 年统调最大供电负荷将达到 3540MW，具体负荷预测情况如下表所示：
“十二五”期间，随着经济社会的稳定快速增长，南昌供电区统调最高供电负荷年均增长达到 7.79%。
6.1.7 红谷滩中心区概况及供电现状
110kV 红谷滩变电站建成后，主要供电范围为红谷滩中心区南部。红谷滩新区是南昌市为适应现代城市发展需要，拓展城市规模，加速城市化进程，实现现代文明花园英雄城市目标而成立的城市新区，是南昌市的新行政中心、新商务中心、新文化中心、新生活中心、新商业中心和新休闲中心。
红谷滩新区共包括红谷滩中心区、凤凰洲片区、红角洲片区及九龙湖片区等四大区域。其中红谷滩中心区为核心区域，将建成以行政办公和居住为主，融文化、商务为一体的城市新型中心区。
红谷滩中心区 2012 年最大负荷约 86MW，由 110kV 沙井变电站主供电源，沙井变 2012 年最大负荷约为 79MW，110kV 红角洲变兼顾了该地区部分临江景观负荷，红角洲变 2011 年最大负荷约为 43.2MW。
6.1.8 红谷滩变电站建设的必要性
（1）满足红谷滩中心区用电负荷增长的需要
红谷滩中心区是红谷滩新城区的发展重心，规划发展成为南昌市新的政治中心和商务中心，近几年来，发展迅速，大量项目在建设中，人口也逐步向该地区迁移，未来负荷发展空间较大，预计 2015 年和 2020 年最高供电负荷可分别达到 172MW 和 270MW。为满足该地区负荷快速发展的需要，新增 110kV 主变容量是十分必要的。
（2）满足红谷滩中心区 110kV 变电容量平衡
从红谷滩中心区 110kV 变电容量平衡结果看来，为满足地区 110kV 容载比2.0 的需要，该地区“十二五”期间 110kV 变电容量缺口较大，2013 年缺 82MVA。
（3）缓解沙井变的供电压力，提高供电可靠性、经济性
目前，沙井变的 10kV 出线接近饱和状态，难以满足需要。红谷滩中心区这种负荷密度较大地区紧靠 110kV 沙井变供电，供电半径长，供电可靠性、经济性差。
新建红谷滩变电站，可缓解沙井变的 10kV 供电压力，分流原有沙井变 10kV线路负荷，同时优化该地区的 10kV 配网结构，减少迂回供电，缩短供电半径，提高供电的可靠性、经济性。
综上所述，无论是从满足红谷滩中心区用电负荷增长的需要，满足 110kV变电容量平衡，以及缓解沙井变的供电压力，提高供电可靠性、经济性来看，新建红谷滩 110KV 变电站都是十分必要的。目前沙井变主变已满载运行，不满足 N-1 准则要求，符合《江西省电力公司 220kV 及 110kV 输变电工程可行性研究内容深度规划》中变电站新建必须满足的条件。
6.2 工程造价分析
6.2.1 本工程与常规工程造价分析比较
本工程概算静态投资：4003 万元，相应限额设计规模调整后为：2814 万元，投资增加 1189 万元，其中建筑工程费增加 51 万元，设备购置费增加 870 万元，安装工程费增加 53 万元，其他费用增加 215 万元，造成造价差额的主要原因有以下几点：
1、建筑工程费：主要受场地的限制，地基构造相对更为复杂，基础采用桩承台基础，该站址地质状况相对较差，故增加地基处理的费用；考虑市区变电站的因素，主变墙增加外墙保温材料，同时增加变电站的降噪设施，采用防暴泄压墙。
2、设备购置费：本站为全户内变电站，110kV 配电装置采用 GIS 设备户内布置，10kV 配电装置采用户内开关柜。采用智能变电站监控系统，系统的设备配置和功能要求按无人值班设计。其二次系统设备费增加较多。
3、安装工程费：限额设计为户外 GIS，而本工程为全户内 GIS 站，安装费用相应增加。
4、其他费用：红谷滩地区建设场地征用费较高，环评及水土保持项目验收及补偿费费用也大幅增加，主控楼全部采用桩基，其桩基检测费用也相应增加。
考虑上述各项因素可见，本工程本体造价单位投资达到了 400.3 元/kVA，静态投资单位达到了 383.82 元/kVA.可见，本工程设备购置费及其他费比较大，影响造价的程度比较明显。
6.2.2 本工程可研与概算进行比较分析
造成造价差额的主要原因有以下几点：
1、安装工程费：由于二次系统较可研增加光缆的熔接费用，增加费用约 4万元
2、建筑工程费：
1）主控楼增加外墙保温，主变大门的变更，减少变电站降噪费用，合计增加约 22 万元
2）可研由于省公司要求围墙采用装配式围墙，初设考虑实际技术不成熟，围墙由装配式改为铁艺围墙，减少费用约 8 万元
3）消防系统设备的变更，费用减少约 2 万元
4）变电站桩基量核减，减少费用约 10 万元
5）站外水源材料变更，增加费用约 4 万元
3、设备购置费：由于设备价格采用招标价，主变及其他设备及设备运杂费核减约 115 万元
4、其他费用：主要是基本预备费减少，约 60 万元。
5、按最新的信息价调整材料机械价格，编制年价差增加约 10 万元。
