王 穎， 彭 惠

（1. 中國(guó)電建集團(tuán)昆明勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司；2. 云南凱盈電站管理有限公司，昆明 650051）

高海拔山區(qū)風(fēng)電場(chǎng)35kV集電線路直埋式電纜施工淺談

王 穎1， 彭 惠2

（1. 中國(guó)電建集團(tuán)昆明勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司；2. 云南凱盈電站管理有限公司，昆明 650051）

風(fēng)能是清潔、可再生能源，近年來(lái)在國(guó)家能源開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略中得到了高度重視和快速發(fā)展，風(fēng)電場(chǎng)集電線路的敷設(shè)方式是風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)中十分重要的工作。云南麗江寧蒗縣牦牛坪風(fēng)電場(chǎng)是一座典型的高海拔、高寒山區(qū)風(fēng)電場(chǎng)，本文介紹了該風(fēng)電場(chǎng)35kv集電線路敷設(shè)方式的選擇及直埋式電纜的施工方法，對(duì)其他類似環(huán)境下風(fēng)電場(chǎng)集電線路直埋式電纜施工具有一定的參考價(jià)值。

高海拔；山區(qū)；風(fēng)電場(chǎng)；牦牛坪；直埋式電纜

1 引言

隨著世界人口和能源需求的快速增長(zhǎng)，各國(guó)越來(lái)越重視可再生能源的發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，風(fēng)能已經(jīng)是近10年來(lái)全世界開(kāi)發(fā)增長(zhǎng)最快的能源，在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的裝機(jī)占比已經(jīng)普遍超過(guò)10%。在此大環(huán)境下，開(kāi)發(fā)和利用風(fēng)能資源也已經(jīng)成為我國(guó)近年來(lái)的重要能源發(fā)展戰(zhàn)略，對(duì)促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、優(yōu)化和升級(jí)，推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展，做出了重大貢獻(xiàn)。風(fēng)電場(chǎng)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(duì)工程投資、進(jìn)度和運(yùn)行安全性等方面都有著重要的影響。本文以云南麗江寧蒗縣牦牛坪風(fēng)電場(chǎng)為例，介紹了高海拔、高寒山區(qū)風(fēng)電場(chǎng)集電線路的敷設(shè)方式選擇及施工方法，對(duì)類似工程的設(shè)計(jì)和施工人員有一定的參考價(jià)值。

2 工程概括

牦牛坪風(fēng)電場(chǎng)地處高寒山區(qū)，海拔3020～3450m，是目前國(guó)內(nèi)海拔最高的在建風(fēng)電場(chǎng)之一，位于云南省麗江市寧蒗縣。風(fēng)電場(chǎng)由33臺(tái)1500kW風(fēng)機(jī)、33臺(tái)箱式變壓器、35kV集電線路、進(jìn)場(chǎng)道路及一座110kV升壓站組成，工程等級(jí)為Ⅲ等，工程規(guī)模為中型。

采用風(fēng)力發(fā)電機(jī)與箱式變電站組合的“一機(jī)一變”的單元接線方式，箱變布置在風(fēng)機(jī)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(fēng)電場(chǎng)的33臺(tái)風(fēng)機(jī)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(kāi)關(guān)柜內(nèi)。

3 牦牛坪風(fēng)電場(chǎng)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)牦牛坪風(fēng)電場(chǎng)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(duì)本項(xiàng)目，直埋式電纜敷設(shè)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）相對(duì)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(wú)干擾電波。（4）地下敷設(shè)時(shí)不占用地面空間，不暴露，既安全又可靠。通過(guò)技術(shù)及經(jīng)濟(jì)比較，牦牛坪風(fēng)電場(chǎng)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

牦牛坪風(fēng)電場(chǎng)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(zhǎng)度，降低工程造價(jià)，根據(jù)設(shè)計(jì)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(fēng)機(jī)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(gè)區(qū)域的各臺(tái)風(fēng)機(jī)串接起來(lái)。（2）為降低施工成本，風(fēng)機(jī)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(kāi)挖：電纜溝采用液壓反鏟挖掘機(jī)輔助以破碎錘進(jìn)行開(kāi)挖，開(kāi)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(kāi)挖。

電纜井砌筑：根據(jù)不同風(fēng)機(jī)分接箱之間的距離和電纜的長(zhǎng)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(pán)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(kāi)，在檢修時(shí)可通過(guò)電纜井進(jìn)人孔解開(kāi)掛鉤即可拆除蓋板，進(jìn)人孔蓋板上安裝防盜鎖。電纜鋪砂鋪磚：采用人工或機(jī)械方式將溝底整平，清除殘余塊石，將細(xì)黃砂均勻鋪在溝底，厚10cm。在電纜敷設(shè)及相關(guān)電氣試驗(yàn)完成后，按設(shè)計(jì)和規(guī)范要求將電纜和通迅光纜進(jìn)行理順，再次將細(xì)黃砂覆蓋電纜。鋪砂完成后，用紅磚將電纜處密實(shí)鋪好，紅磚兩邊應(yīng)超過(guò)電纜處范圍10cm。土石回填：應(yīng)再次通過(guò)電氣試驗(yàn)確認(rèn)電纜完好無(wú)損，然后采用人工方式先鋪30cm厚的土，再用機(jī)械進(jìn)行回填?；靥顣r(shí)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(jī)械碾壓夯實(shí)。

（2）電纜敷設(shè)。電纜敷設(shè)采用人機(jī)結(jié)合辦法進(jìn)行施工。在地勢(shì)相對(duì)平緩，交通相對(duì)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(jìn)行施工：即在電纜溝中相隔10米設(shè)置一個(gè)電纜滾筒或在電纜溝上放置φ80的原木，每二個(gè)電纜滾筒間或原木間安排5～6人，一共設(shè)置6～8個(gè)滾筒， 30～40人按指揮移動(dòng)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(gè)敷設(shè)過(guò)程應(yīng)保證電纜不落地。

具體施工時(shí)采取了專門(mén)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(fù)責(zé)。（2）在有山石的電纜溝區(qū)域，增加支線滑輪密度，必要時(shí)在工裝之間的電纜溝地面上鋪設(shè)光滑木料。（3）準(zhǔn)備了三級(jí)牽引繩（3t）、5級(jí)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(jìn)行敷設(shè)。（4）在用角磨牽引時(shí)速度不宜超過(guò)15m/ min。（5）在電纜過(guò)公路或平臺(tái)區(qū)域應(yīng)穿保護(hù)管，穿電纜時(shí)不得損傷護(hù)層，可采用無(wú)腐蝕性的潤(rùn)滑劑（粉）進(jìn)行管路潤(rùn)滑。（6）電纜工程施工后，進(jìn)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(guò)培訓(xùn)的熟悉工藝的專業(yè)人員進(jìn)行。（2）在室外制做35kV電纜終端與接頭時(shí)，其空氣相對(duì)濕度宜為70%及以下；當(dāng)濕度大時(shí)，可提高環(huán)境溫度或加熱電纜。嚴(yán)禁在霧或雨中施工。施工時(shí)應(yīng)做到防風(fēng)防沙。

4 結(jié)束語(yǔ)

牦牛坪風(fēng)電場(chǎng)工程35kv集電線路經(jīng)過(guò)必選，采用直埋式電纜方案。在高海拔、高寒山區(qū)條件下，本工程35kV集電線路施工方面采取了與平原低海拔地區(qū)明顯不同的方法。本文對(duì)牦牛坪風(fēng)電場(chǎng)35kV集電線路的方案必選及施工方法的介紹，值得類似工程的推廣和借鑒。

［1］陳博.風(fēng)電場(chǎng)中的集電線路［J］.上海電力，2008（06）∶507-509.

［2］鄒穎博，沈家正.黑河大黑山風(fēng)電場(chǎng)一期工程35kV電纜集電線路簡(jiǎn)介［J］.水利水電工程設(shè)計(jì)，2014，33（02）∶26-27.

［3］潘露，王秋紅，龔峰.仙居頂風(fēng)電場(chǎng)集電線路電纜選型及敷設(shè)［J］.電氣應(yīng)用，2010（17）∶82-84.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.19.081

王穎（1972-），男，湖南衡陽(yáng)人，高級(jí)工程師，主要從事水利水電工程機(jī)電安裝監(jiān)理工作。