高海拔山区风电场35kV集电线路直埋式电缆施工浅谈

2016-10-19王颖，彭惠

山东工业技术 2016年19期

关键词：电缆沟牵引绳风电场

王颖，彭惠

（1. 中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司；2. 云南凯盈电站管理有限公司，昆明 650051）

高海拔山区风电场35kV集电线路直埋式电缆施工浅谈

王颖1，彭惠2

（1. 中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司；2. 云南凯盈电站管理有限公司，昆明 650051）

风能是清洁、可再生能源，近年来在国家能源开发战略中得到了高度重视和快速发展，风电场集电线路的敷设方式是风电场建设中十分重要的工作。云南丽江宁蒗县牦牛坪风电场是一座典型的高海拔、高寒山区风电场，本文介绍了该风电场35kv集电线路敷设方式的选择及直埋式电缆的施工方法，对其他类似环境下风电场集电线路直埋式电缆施工具有一定的参考价值。

高海拔；山区；风电场；牦牛坪；直埋式电缆

1 引言

随着世界人口和能源需求的快速增长，各国越来越重视可再生能源的发展。据统计，风能已经是近10年来全世界开发增长最快的能源，在欧美发达国家的装机占比已经普遍超过10%。在此大环境下，开发和利用风能资源也已经成为我国近年来的重要能源发展战略，对促进能源结构调整、优化和升级，推动可持续发展，做出了重大贡献。风电场的集电线路是工程的重要组成部分，其中出线方式的选择和施工对工程投资、进度和运行安全性等方面都有着重要的影响。本文以云南丽江宁蒗县牦牛坪风电场为例，介绍了高海拔、高寒山区风电场集电线路的敷设方式选择及施工方法，对类似工程的设计和施工人员有一定的参考价值。

2 工程概括

牦牛坪风电场地处高寒山区，海拔3020～3450m，是目前国内海拔最高的在建风电场之一，位于云南省丽江市宁蒗县。风电场由33台1500kW风机、33台箱式变压器、35kV集电线路、进场道路及一座110kV升压站组成，工程等级为Ⅲ等，工程规模为中型。

采用风力发电机与箱式变电站组合的“一机一变”的单元接线方式，箱变布置在风机塔架基础附近。箱变0.69kV侧按发～变组接线，35kV侧为线路～变压器组接线，两侧采用电缆馈线。风电场的33台风机分为3组，每组箱变35kV侧并联至1回35kV集电线路，3回35kV集电线路经电缆沟至升压站35kV配电室开关柜内。

3 牦牛坪风电场35kV集电线路方案及施工

集电线路的送出方式主要包括架空线、电缆和两者的混合方式。根据牦牛坪风电场所处的地理位置、海拔高度和气象条件，架空线宜采用重覆冰线路考虑。针对本项目，直埋式电缆敷设方案具有以下优点：（1）相对重覆冰架空线路，投资稍低。（2）不易受周围环境和污染的影响，送电可靠性较高。（3）线间绝缘距离小，占地少，无干扰电波。（4）地下敷设时不占用地面空间，不暴露，既安全又可靠。通过技术及经济比较，牦牛坪风电场35Kv集电线路采用直埋式电缆敷设方案。

3.1 直埋电缆线路的布设原则

牦牛坪风电场地处高海拔山区，山顶、山脊部位坡积层总体较薄，而山凹及喀斯特溶蚀洼地（多为耕地）部位坡积层普遍较厚。为减少直埋电缆长度，降低工程造价，根据设计方提供的35kV集电线路布置原理图，确定直埋电缆线路的布置原则如下：（1）集电线路主线按风机位置的布设情况可分为1～3回，每回主线都能最大限度将聚集在一个区域的各台风机串接起来。（2）为降低施工成本，风机之间的集电线路尽量按最短距离布设。（3）不同回路集电线路尽可能布设在同一电缆沟中。

3.2 直埋式电缆敷设施工

（1）电缆沟土建施工。电缆沟的开挖：电缆沟采用液压反铲挖掘机辅助以破碎锤进行开挖，开挖出的土石放置于电缆沟两侧，以备电缆敷设完成后回填所用。某些坡度较大的电缆沟采用人工开挖。

电缆井砌筑：根据不同风机分接箱之间的距离和电缆的长度，在合适的位置采用红砖砌筑直径3.5米的电缆井，保证电缆中间接头在电缆井里。电缆还应绕电缆井中墩盘出2至3圈作为富裕量。电缆井盖板与井内预埋的挂钩联接，保证盖板不被掀开，在检修时可通过电缆井进人孔解开挂钩即可拆除盖板，进人孔盖板上安装防盗锁。电缆铺砂铺砖：采用人工或机械方式将沟底整平，清除残余块石，将细黄砂均匀铺在沟底，厚10cm。在电缆敷设及相关电气试验完成后，按设计和规范要求将电缆和通迅光缆进行理顺，再次将细黄砂覆盖电缆。铺砂完成后，用红砖将电缆处密实铺好，红砖两边应超过电缆处范围10cm。土石回填：应再次通过电气试验确认电缆完好无损，然后采用人工方式先铺30cm厚的土，再用机械进行回填。回填时应避免土石的冲击力损坏电缆。电缆沟中心处应比两边要多回填20cm左右，不能用机械碾压夯实。

（2）电缆敷设。电缆敷设采用人机结合办法进行施工。在地势相对平缓，交通相对良好且敷设电缆较短的区域采用人工与电缆滚筒或原木配合的办法进行施工：即在电缆沟中相隔10米设置一个电缆滚筒或在电缆沟上放置φ80的原木，每二个电缆滚筒间或原木间安排5～6人，一共设置6～8个滚筒， 30～40人按指挥移动电缆，并放置在滚筒或原木上，放入电缆沟底，分段敷设到位，整个敷设过程应保证电缆不落地。

具体施工时采取了专门的质量控制措施：（1）增加电缆敷设专业设备，如角滑轮、支线单滑轮、单轮转角滑轮、20吨单轮滑轮等，安排专人负责。（2）在有山石的电缆沟区域，增加支线滑轮密度，必要时在工装之间的电缆沟地面上铺设光滑木料。（3）准备了三级牵引绳（3t）、5级牵引绳（6t）、钢丝绳（φ11）及钢丝网套，一般情况下用牵引绳即可，特殊情况下用牵引绳绑住电缆，然后再用钢丝绳绑住牵引绳进行敷设。（4）在用角磨牵引时速度不宜超过15m/ min。（5）在电缆过公路或平台区域应穿保护管，穿电缆时不得损伤护层，可采用无腐蚀性的润滑剂（粉）进行管路润滑。（6）电缆工程施工后，进行各回路的绝缘检查，并作好记录。

3.3 电缆终端和接头的制作

（1）电缆终端与接头的制作由经过培训的熟悉工艺的专业人员进行。（2）在室外制做35kV电缆终端与接头时，其空气相对湿度宜为70%及以下；当湿度大时，可提高环境温度或加热电缆。严禁在雾或雨中施工。施工时应做到防风防沙。