風力發(fā)電工程中35kV集電線路施工與質(zhì)量控制

風力發(fā)電工程中35kV集電線路施工與質(zhì)量控制摘要：風能作為一種無污染和可再生的綠色能源，有著巨大的發(fā)展?jié)摿?，并日益受到重視。合理利用風能，既可減少環(huán)境污染，又可減輕越來越大的能源短缺壓力。近幾年來，風電產(chǎn)業(yè)在我國發(fā)展較快，呈現(xiàn)出“爆發(fā)式”增長。風電場的集電線路是工程的重要組成部分，其中出線方式的選擇和施工對工程投資、進度和運行安全性等方面都有著重要的影響?；诖?，本文主要對風力發(fā)電工程中35kV集電線路施工與質(zhì)量控制進行分析探討。

關(guān)鍵詞：風力發(fā)電工程；35kV集電線路；施工；質(zhì)量控制

1、前言

風電場集電線路工程主要由桿塔基礎(chǔ)、桿塔、導(dǎo)線、橫擔、絕緣子、金具、拉線等組成，具有線路長，桿塔、附件、箱式變電站（箱變）、風機數(shù)量多，可施工的時間短，技術(shù)難度大等特點。風電場集電線路工程通常采用EPC/交鑰匙總承包的形式，合同范圍涵蓋監(jiān)理、設(shè)計、施工、設(shè)備材料采購、調(diào)試。

2、工程概括

某風電場由33臺1500kW風機、33臺箱式變壓器、35kV集電線路、進場道路及一座110kV升壓站組成，工程等級為Ⅲ等，工程規(guī)模為中型。采用風力發(fā)電機與箱式變電站組合的“一機一變”的單元接線方式，箱變布置在風機塔架基礎(chǔ)附近。箱變0.69kV側(cè)按發(fā)～變組接線，35kV側(cè)為線路～變壓器組接線，兩側(cè)采用電纜饋線。風電場的33臺風機分為3組，每組箱變35kV側(cè)并聯(lián)至1回35kV集電線路，3回35kV集電線路經(jīng)電纜溝至升壓站35kV配電室開關(guān)柜內(nèi)。

3、風電場35kV集電線路方案及施工

集電線路的送出方式主要包括架空線、電纜和兩者的混合方式。根據(jù)該風電場所處的地理位置、海拔高度和氣象條件，架空線宜采用重覆冰線路考慮。針對本項目，直埋式電纜敷設(shè)方案具有以下優(yōu)點：（1）相對重覆冰架空線路，投資稍低。（2）不易受周圍環(huán)境和污染的影響，送電可靠性較高。（3）線間絕緣距離小，占地少，無干擾電波。（4）地下敷設(shè)時不占用地面空間，不暴露，既安全又可靠。通過技術(shù)及經(jīng)濟比較，該風電場35Kv集電線路采用直埋式電纜敷設(shè)方案。

3.1直埋電纜線路的布設(shè)原則

該風電場地處高海拔山區(qū)，山頂、山脊部位坡積層總體較薄，而山凹及喀斯特溶蝕洼地（多為耕地）部位坡積層普遍較厚。為減少直埋電纜長度，降低工程造價，根據(jù)設(shè)計方提供的35kV集電線路布置原理圖，確定直埋電纜線路的布置原則如下：（1）集電線路主線按風機位置的布設(shè)情況可分為1～3回，每回主線都能最大限度將聚集在一個區(qū)域的各臺風機串接起來。（2）為降低施工成本，風機之間的集電線路盡量按最短距離布設(shè)。（3）不同回路集電線路盡可能布設(shè)在同一電纜溝中。

3.2直埋式電纜敷設(shè)施工

（1）電纜溝土建施工。電纜溝的開挖：電纜溝采用液壓反鏟挖掘機輔助以破碎錘進行開挖，開挖出的土石放置于電纜溝兩側(cè)，以備電纜敷設(shè)完成后回填所用。某些坡度較大的電纜溝采用人工開挖。電纜井砌筑：根據(jù)不同風機分接箱之間的距離和電纜的長度，在合適的位置采用紅磚砌筑直徑3.5米的電纜井，保證電纜中間接頭在電纜井里。電纜還應(yīng)繞電纜井中墩盤出2至3圈作為富裕量。電纜井蓋板與井內(nèi)預(yù)埋的掛鉤聯(lián)接，保證蓋板不被掀開，在檢修時可通過電纜井進人孔解開掛鉤即可拆除蓋板，進人孔蓋板上安裝防盜鎖。電纜鋪砂鋪磚：采用人工或機械方式將溝底整平，清除殘余塊石，將細黃砂均勻鋪在溝底，厚10cm。在電纜敷設(shè)及相關(guān)電氣試驗完成后，按設(shè)計和規(guī)范要求將電纜和通迅光纜進行理順，再次將細黃砂覆蓋電纜。鋪砂完成后，用紅磚將電纜處密實鋪好，紅磚兩邊應(yīng)超過電纜處范圍10cm。土石回填：應(yīng)再次通過電氣試驗確認電纜完好無損，然后采用人工方式先鋪30cm厚的土，再用機械進行回填?；靥顣r應(yīng)避免土石的沖擊力損壞電纜。電纜溝中心處應(yīng)比兩邊要多回填20cm左右，不能用機械碾壓夯實。

（2）電纜敷設(shè)。電纜敷設(shè)采用人機結(jié)合辦法進行施工。在地勢相對平緩，交通相對良好且敷設(shè)電纜較短的區(qū)域采用人工與電纜滾筒或原木配合的辦法進行施工：即在電纜溝中相隔10米設(shè)置一個電纜滾筒或在電纜溝上放置φ80的原木，每二個電纜滾筒間或原木間安排5～6人，一共設(shè)置6～8個滾筒，30～40人按指揮移動電纜，并放置在滾筒或原木上，放入電纜溝底，分段敷設(shè)到位，整個敷設(shè)過程應(yīng)保證電纜不落地。

具體施工時采取了專門的質(zhì)量控制措施：（1）增加電纜敷設(shè)專業(yè)設(shè)備，如角滑輪、支線單滑輪、單輪轉(zhuǎn)角滑輪、20噸單輪滑輪等，安排專人負責。（2）在有山石的電纜溝區(qū)域，增加支線滑輪密度，必要時在工裝之間的電纜溝地面上鋪設(shè)光滑木料。（3）準備了三級牽引繩（3t）、5級牽引繩（6t）、鋼絲繩（φ11）及鋼絲網(wǎng)套，一般情況下用牽引繩即可，特殊情況下用牽引繩綁住電纜，然后再用鋼絲繩綁住牽引繩進行敷設(shè)。（4）在用角磨牽引時速度不宜超過15m/min。（5）在電纜過公路或平臺區(qū)域應(yīng)穿保護管，穿電纜時不得損傷護層，可采用無腐蝕性的潤滑劑（粉）進行管路潤滑。（6）電纜工程施工后，進行各回路的絕緣檢查，并作好記錄。

3.3電纜終端和接頭的制作

（1）電纜終端與接頭的制作由經(jīng)過培訓(xùn)的熟悉工藝的專業(yè)人員進行。（2）在室外制做35kV電纜終端與接頭時，其空氣相對濕度宜為70%及以下；當濕度大時，可提高環(huán)境溫度或加熱電纜。嚴禁在霧或雨中施工。施工時應(yīng)做到防風防沙。

4、風電場集電線路工程施工建議

4.1因地制宜，嚴把設(shè)計關(guān)

在工程開工前，總包和監(jiān)理應(yīng)組織各專業(yè)技術(shù)力量，細致審核設(shè)計施工圖，敦促設(shè)計一定要出箱變、桿塔、風機之間的相對位置布置圖以及整個工程規(guī)劃布置圖。土建、結(jié)構(gòu)、電氣專業(yè)有交叉地方的圖紙必須有專業(yè)會簽欄，且各專業(yè)人員一定要會簽。采集原始數(shù)據(jù)資料時一定要準確可靠，不能死守設(shè)計規(guī)程或僅以當?shù)貧庀缶炙峁┑馁Y料作設(shè)計依據(jù)，而是要具體情況具體對待，根據(jù)現(xiàn)場的實際情況在風速大的地方立風機及立桿塔掛線時，應(yīng)設(shè)觀測點采集數(shù)據(jù)，以風載、桿塔本身荷載和覆冰荷載幾種情況的疊加作為設(shè)計依據(jù)，提高抵御自然災(zāi)害的能力。

4.2抓住預(yù)控和現(xiàn)場2個基本點，做好工程監(jiān)理

監(jiān)理單位應(yīng)配備高素質(zhì)、高水平、經(jīng)驗豐富的監(jiān)理人員保證工程質(zhì)量。抓住預(yù)控和現(xiàn)場2個基本點是監(jiān)理控制的基本要求。預(yù)控是監(jiān)理控制工作中最具科學(xué)性的一環(huán)，體現(xiàn)了監(jiān)控的前瞻性；只有堅持現(xiàn)場控制才能及時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，才能保證預(yù)控得以落實。

4.3合理安排施工，減少干擾與損壞

在工程實施中，對于不同施工分包商及單位工程間施工的相互交叉情況，要合理安排好施工分包商及單位工程施工的先后順序，減少重復(fù)施工和相互損壞，以節(jié)省投資。所以，總包要提前敦促設(shè)計出集電線路圖紙，先進行集電線路的施工，開挖好箱變高低壓側(cè)電纜溝，敷設(shè)好電纜，做好桿塔接地后再進行箱變、風機接地網(wǎng)的施工，這樣就不會因施工順序不當而損壞風機的接地網(wǎng)。

風電場的集電線路工程因線路長，桿塔、箱變、風機和附件多而工程量大，特別是北方嚴寒地帶可施工的時間短，因此，確定2個施工單位同時施工很有必要，這樣既可以在兩者之間比工程質(zhì)量和進度以形成良性競爭，確保工期，又可避免因增加施工分包商而增加交樁次數(shù)。合理確定交樁時間可減少交樁次數(shù)。在設(shè)計圖紙滿足工程進度要求的前提下，在施工分包商開工準備工作已做好的情況下，應(yīng)讓設(shè)計來交樁，這樣一交樁就立即施工開挖，可以避免因風機和箱變基礎(chǔ)工程施工損壞樁和時間久而丟失樁。

結(jié)語

集電線路工程在整個風電場工程中占據(jù)著十分重要的地位，它線路長，桿塔、附件、箱變、風機數(shù)量