新能源架空輸電線路設(shè)計

曹陶爽

(云南電力設(shè)計院，昆明 650000)

1 前言

新能源發(fā)電項目在現(xiàn)階段主要以風(fēng)力發(fā)電以及光伏發(fā)電為主，兩種發(fā)電形式有各自技術(shù)優(yōu)點，能有效補充電網(wǎng)枯季發(fā)電量的不足，大部分新能源送出工程都采用了架空輸電線路進行設(shè)計，越來越多的新能源項目需要新建大量的架空輸電線路，這些新建項目突然涌現(xiàn)在接入主網(wǎng)時產(chǎn)生了許多問題，下來就分析在新能源架空輸電線路設(shè)計當(dāng)中需要注意的問題。

2 線路規(guī)劃相關(guān)問題

新能源輸電線路電氣設(shè)計當(dāng)中首先需要考慮的是線路的規(guī)劃，輸電線路是一個系統(tǒng)工程，要考慮到線路的電壓等級，變電站以及相關(guān)設(shè)備的設(shè)置問題。在規(guī)劃中要根據(jù)人口分布與密集程度，地質(zhì)地貌，耕地面積等，還要考慮到周圍交通的便利程度。

1)新能源工程一般都建在地域偏遠(yuǎn)的地區(qū)，道路交通較為不便，只有進場道路以方便工程機械進出，在輸電線路的路徑規(guī)劃中往往只能使用少部分的道路，因此在選線時就需要為將來的線路施工、運營維護考慮，線路多選擇靠近交通的區(qū)域。但現(xiàn)有的各級的規(guī)劃、林區(qū)、礦區(qū)、保護區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)的越來越多，在線路規(guī)劃設(shè)計時就更加強調(diào)了對于政府規(guī)劃資料收資的重要性，要保證輸電線路符合當(dāng)?shù)厥?、縣發(fā)展規(guī)劃的需求，與礦產(chǎn)及保護區(qū)等不發(fā)生沖突。同時也要滿足線路設(shè)計的路徑經(jīng)濟性的要求，線路路徑曲折系數(shù)需控制在合理范圍內(nèi)。

2)風(fēng)電項目在云南多為依山而建，風(fēng)電場往往選擇在人煙稀少、海拔較高的地區(qū)，因而在設(shè)計風(fēng)電場升壓站出線段的時候需要注意水文氣象條件的選擇。2008年南方遭遇了異常罕見冰凍災(zāi)害，造成嚴(yán)重的電網(wǎng)損害，因此在水文氣象條件選擇上要多考慮覆冰厚度對于輸電線路的運行的影響。風(fēng)電場的風(fēng)力等級較高，在線路設(shè)計考慮風(fēng)偏是要比一般的輸電線路多預(yù)留設(shè)計裕度，基本設(shè)計風(fēng)速的設(shè)計可以適當(dāng)加強，以免在以后工程建設(shè)、運營發(fā)生特殊風(fēng)速風(fēng)偏不足的情況。風(fēng)電場多處于未開發(fā)的林區(qū)山區(qū)中，植被覆蓋較好，容易產(chǎn)生鳥類對于線路的危害，設(shè)計時考慮在線路上安裝鳥糞的擋板，防鳥罩、防鳥網(wǎng)或者安裝鳥刺。

3)新能源輸電線路較容易出現(xiàn)設(shè)計問題的是交叉跨越，新能源架空輸電線路設(shè)計電壓等級多為35 kV、110 kV、220 kV，而且新能源架空線路投資方也多為新能源業(yè)主方，根據(jù)云南電網(wǎng)公司規(guī)定，由第三方投資建設(shè)的架空輸電線路對于同電壓等級電網(wǎng)輸電線路有交叉時采用從主網(wǎng)線路下方鉆越的方式，因此在規(guī)劃線路要在交叉跨越處理上要著重注意，現(xiàn)在隨著電網(wǎng)的迅速發(fā)展，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的日益完善，線路交叉跨越的情況越來越多，而且一些年代很遠(yuǎn)的線路又存在線路資料不齊全的情況，因此建議在規(guī)劃線路的時候要到當(dāng)?shù)氐墓╇娋只蛘吖╇娝M行資料的收集，如有資料不全的情況可以請教當(dāng)?shù)毓╇娝妮斶\分所收集資料。

4)新能源線路項目一般由業(yè)主投資，工程需要對線路投資進行合理設(shè)計，降低建設(shè)及運營成本，成本直接與路徑的選擇、材料的運輸以及采購息息相關(guān)，所以輸電線路設(shè)計不僅到輸電線路本身的技術(shù)因素，同時也要考慮到當(dāng)?shù)氐纳鐣蛩?，其中包括要考慮到周圍交通的便利性，當(dāng)?shù)卣?guī)劃的影響，同時設(shè)計還要考慮到材料運輸過程中所面臨的風(fēng)險，在施工過程中還要考慮線路設(shè)計的可實施性，以及匹配的問題，人員建設(shè)中可能遇到的問題，工程的總體造價。

5)線路通信設(shè)計是在新能源架空線路中必須要考慮進去的，新能源發(fā)電項目由于自身的項目特殊性以及滿足云南電網(wǎng)光纖通信覆蓋建設(shè)，需要建設(shè)雙通信通道，架空線路地線選擇都為雙OPGW復(fù)合地線光纜，但新能源線路在并入主網(wǎng)多采用T接方式，少量采用接入變電站間隔方式，因此在規(guī)劃線路就要給通信工程留出空間，收資時詢問T接的線路是否采用OPGW架設(shè)，T接線路兩端變電站通信設(shè)備是否滿足本工程通信需求，如T接的是無光纜的老線路，就需要線路路徑在設(shè)計時要考慮線路T接點靠近可增加通訊設(shè)備的變電站側(cè)T接，校核老線路桿塔采用架設(shè)ADSS進站，以降低線路通信工程的投資。

3 線路現(xiàn)場踏勘相關(guān)問題

現(xiàn)場踏勘對于很多工程建設(shè)來說都是在線路路徑規(guī)劃完成后要進行的最重要的步驟，為將來的線路施工圖階段的現(xiàn)場定位以及以后的室內(nèi)排位提供較為準(zhǔn)確和有力的數(shù)據(jù)支撐，為以后階段的設(shè)計奠定了堅實的基礎(chǔ)?，F(xiàn)場踏勘所要勘察的內(nèi)容有一下幾個方面:

1)建設(shè)線路路徑的地址勘察，對路徑上地質(zhì)進行勘察能有準(zhǔn)確的了解地區(qū)的主要特征，土壤、濕度及水文等情況，判斷路徑上地質(zhì)類型，規(guī)避地址災(zāi)害同時能針對不同的地址條件做出具體的建設(shè)規(guī)劃，能有效規(guī)避工程建設(shè)及運營的風(fēng)險。

2)線路工程運輸交通調(diào)查，輸電線路的設(shè)計要按照一定的交通路線來進行，一方面為了確保下一階段現(xiàn)場定位工作的順利及高效進行，對道路情況及交通條件進行勘察;另一方面為了綜合考慮從線路建設(shè)時材料運輸，張牽場設(shè)置等的便利性，路徑選擇也需要盡量靠近公路或農(nóng)用機械能到達的鄉(xiāng)間道路，能在一定程度上控制工程的投資及造價。

3)路徑障礙及交叉跨越調(diào)查，對于障礙物位置的確定能夠準(zhǔn)確的規(guī)劃輸電線路的建設(shè)方面，避免與當(dāng)?shù)爻鞘邪l(fā)展規(guī)劃，礦產(chǎn)和居民聚集區(qū)等發(fā)生沖突，從而減少取得線路路徑協(xié)議和線路施工的難度，并且減少了將來因障礙物而產(chǎn)生的設(shè)計變更等情況。另外，在輸電線路的設(shè)計中應(yīng)當(dāng)少占用耕地，要與當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)民和鄉(xiāng)政府進行協(xié)商，避免群眾和建設(shè)單位之間的糾紛，否則不僅耽誤工程建設(shè)進度，同時也提高了輸電線路的建設(shè)成本。因新能源線路在線路交叉跨越上的局限性，在碰到與其他輸電線路交叉時要結(jié)合線路收資情況進行現(xiàn)場仔細(xì)的勘察研究，盡量避免與輸電線路產(chǎn)生交叉，若無法避免則首先要判斷交叉線路的電壓等級，然后合理選擇交叉點，考慮線路交叉點對于施工建設(shè)時停電與施工難度。線路規(guī)劃時要避免跨越居民房屋，不能避免時要在編制工程造價里預(yù)留足夠的房屋拆遷費用，以免在以后建設(shè)時發(fā)生超投資費用的情況。另外在線路路徑選擇中要特別注意對居民生活的影響，避免路徑架設(shè)接近居民區(qū)干擾到居民正常生活。近幾年頻發(fā)的居民觸電事故警示輸電設(shè)計人員以及工程建設(shè)人員，在選擇架空輸電線路時，要注意盡量避開人口稠密區(qū)域，如無法避讓的，要注意周邊維護設(shè)施的建設(shè)，以免造成人員傷亡給社會帶來不良影響的，加重工程建設(shè)時的居民協(xié)調(diào)難度和拖延工程建設(shè)進度。

4 結(jié)束語

新能源發(fā)電項目的建設(shè)不僅給社會帶來了良好的能源與環(huán)境效益，在國家新能源政策的鼓勵下，我國的新能源的發(fā)展速度與發(fā)電裝機容量在世界都處于領(lǐng)先水平，大量的新能源發(fā)電項目的建設(shè)讓我們看見了國家調(diào)整能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的決心，因此越來越多的新能源發(fā)電配套輸電電路需要建設(shè)，架空輸電線路的設(shè)計與規(guī)劃關(guān)系到能否最大程度合理利用新能源發(fā)電項目，正確的路徑規(guī)劃能讓新能源發(fā)電項目在時間與效益上最大化。所以相關(guān)設(shè)計人員要充分考慮到架空輸電線路建設(shè)中所遇到的相關(guān)問題，注重對重點環(huán)節(jié)的設(shè)計和研究規(guī)劃，實現(xiàn)輸電線路經(jīng)濟效益與社會效益雙豐收。