風(fēng)電場(chǎng)電氣施工準(zhǔn)備工作存在問(wèn)題及對(duì)策

華能新能源山東分公司安監(jiān)部 楊亮

風(fēng)電場(chǎng)電氣施工準(zhǔn)備工作存在問(wèn)題及對(duì)策

華能新能源山東分公司安監(jiān)部 楊亮

文中結(jié)合壽光風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目49.5MW工程的建設(shè)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，詳細(xì)闡述了風(fēng)力發(fā)電電氣施工在準(zhǔn)備工作中應(yīng)該注意的問(wèn)題，對(duì)出現(xiàn)的施工問(wèn)題也提出了創(chuàng)新的解決方案，為下一步風(fēng)電建設(shè)提出了一些積極的見(jiàn)解。

施工網(wǎng)絡(luò)圖 污穢等級(jí) 爬電距離 污閃

風(fēng)力發(fā)電工程電氣工程項(xiàng)目是整個(gè)風(fēng)電項(xiàng)目中非常重要的一環(huán)，它包含場(chǎng)外輸送線路（一般為110 kV、220 kV）、場(chǎng)內(nèi)輸送線路（一般為35 kV）、升壓配電設(shè)備（電氣一次、二次）等幾個(gè)重要環(huán)節(jié)，幾個(gè)環(huán)節(jié)相輔相成、環(huán)環(huán)相扣，哪一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)項(xiàng)目工程的延誤。尤其是輸電線路工程一直以來(lái)就是制約我們風(fēng)電場(chǎng)投產(chǎn)的主要瓶頸。因此，在施工前一定進(jìn)行深入細(xì)致的準(zhǔn)備，盡可能考慮到在施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的因素，將施工風(fēng)險(xiǎn)降到最低。作為一名風(fēng)電工程建設(shè)者，我親身參與了壽光風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目一期、二期、三期工程的建設(shè)過(guò)程，負(fù)責(zé)完成了場(chǎng)內(nèi)外輸電線路和變電站電氣安裝的建設(shè)任務(wù)，深刻體會(huì)到了風(fēng)力發(fā)電建設(shè)的困難和艱辛，更深深感受到了風(fēng)電項(xiàng)目前期準(zhǔn)備工作的重要性。同時(shí)使得風(fēng)電場(chǎng)對(duì)于怎樣做好電氣施工前期準(zhǔn)備工作也有了非常深刻的認(rèn)識(shí)，對(duì)照幾個(gè)月的施工經(jīng)歷，對(duì)于電氣施工的前期準(zhǔn)備工作我主要總結(jié)出以下幾點(diǎn)：深入現(xiàn)場(chǎng)、結(jié)合實(shí)際、科學(xué)論證、精心設(shè)計(jì)、抓住重點(diǎn)、細(xì)化合同、準(zhǔn)備充分。下面對(duì)上述觀點(diǎn)的一些認(rèn)識(shí)表述如下：

一、從思想上重視準(zhǔn)備工作

從可研工作入手，要對(duì)接入方案、集電線路方案、電氣化設(shè)備配置方案進(jìn)行論證和評(píng)估。要真正做到合理、經(jīng)濟(jì)、最有利于施工。按照可研成果，設(shè)計(jì)人員要和業(yè)主、監(jiān)理一起，共同制定施工中的各項(xiàng)安全、技術(shù)保證措施，其中包括施工網(wǎng)絡(luò)圖的編制、各項(xiàng)技術(shù)措施的優(yōu)化、各項(xiàng)安全措施是否做到嚴(yán)格執(zhí)行等。尤其是施工網(wǎng)絡(luò)圖，不能將它簡(jiǎn)單的制作成施工的流水賬，要從工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、招投標(biāo)等環(huán)節(jié)開(kāi)始，一直到工程調(diào)試結(jié)束，都要制定詳細(xì)的工程流程，其內(nèi)容要涵蓋整個(gè)工程的技術(shù)細(xì)節(jié)、安全措施、施工要點(diǎn)、人員責(zé)任等方面，要讓施工網(wǎng)絡(luò)圖真正成為整個(gè)施工過(guò)程的重要依據(jù)。在安全上，要樹(shù)立安全第一的觀點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)安全措施的完善和執(zhí)行。要通過(guò)施工前制定詳細(xì)的、可行的各種安全措施、安全制度來(lái)使大家在施工中約束自己的違章行為，保證施工中的人員設(shè)備的安全。

二、要腳踏實(shí)地、深入現(xiàn)場(chǎng)，結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦螚l件、地理環(huán)境，做好施工的路徑勘查工作

風(fēng)力發(fā)電工程由于其工程的特殊性，工程項(xiàng)目大多處在偏僻的山區(qū)、沿海、濕地、海灘等區(qū)域，地形條件復(fù)雜，不可控因素多。施工路徑選擇不好，就會(huì)大大延緩工程的施工進(jìn)度，從而造成整個(gè)工程的延誤。在此情況下，就要求我們和設(shè)計(jì)人員、施工隊(duì)伍深入工程現(xiàn)場(chǎng)，精心勘查勘探，反復(fù)求證論證，防止在施工過(guò)程中遇到意外的施工狀況。因此，我們?cè)诼窂竭x擇上時(shí)要盡量避開(kāi)如下區(qū)域：民事難以協(xié)調(diào)區(qū)域、架空線路密布區(qū)域、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜區(qū)域、海域、道路不通區(qū)域等。這是因?yàn)椋?/p>

1.按當(dāng)前的社會(huì)現(xiàn)狀，風(fēng)電施工所涉及到的民事糾紛問(wèn)題非常重要，很多施工項(xiàng)目都是因?yàn)槊袷聠?wèn)題造成了工期的延誤和額外情況的發(fā)生。

2.施工基礎(chǔ)要盡量避開(kāi)海域，因?yàn)樵诤Ｖ羞M(jìn)行基礎(chǔ)施工容易受漲潮落潮的影響，施工難度大，工期滯后，且施工成本也增加許多。設(shè)計(jì)初始，壽光一期項(xiàng)目有近3公里的桿塔基礎(chǔ)定位于海中，無(wú)論從施工工期、施工質(zhì)量和施工成本等各方面考慮都很不科學(xué)，只得重新修正設(shè)計(jì)方案，給施工工期帶來(lái)不小的影響。

3.要盡量避開(kāi)線路密布區(qū)域，架空線特別是一些35 kV、110 kV及以上的高壓主要干線，停電時(shí)會(huì)造成一些重要負(fù)荷斷電，而高壓線路停電需要上級(jí)電業(yè)部門(mén)制定統(tǒng)一的停電計(jì)劃來(lái)確定停電時(shí)間，從而影響施工時(shí)間，無(wú)法保證工程整體施工的按期完成。同時(shí)，還要在施工中搭設(shè)大量的跨越架，這也無(wú)形中增加了施工難度和施工安全隱患。

4.在路徑的勘查中還要注意道路對(duì)施工的影響，現(xiàn)在的基礎(chǔ)施工和架線施工，需要各種專(zhuān)用的機(jī)械設(shè)備，如果沒(méi)有可通行的施工道路那么很多機(jī)械設(shè)備就無(wú)法進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，勢(shì)必給施工帶來(lái)很大影響。因此在勘查中要盡量保證有到施工現(xiàn)場(chǎng)的通行道路。

綜上所述，在施工前的路徑勘測(cè)中，要求會(huì)同有關(guān)部門(mén)深入現(xiàn)場(chǎng)仔細(xì)研究，盡量避開(kāi)上述困難區(qū)域，拿出最佳的設(shè)計(jì)路線和設(shè)計(jì)方案，避免在施工中再去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，處理問(wèn)題。只有這樣，在施工中，無(wú)論是合同的執(zhí)行還是施工的過(guò)程才會(huì)比較順暢，施工效率也會(huì)大大提高。

三、施工前要根據(jù)風(fēng)電項(xiàng)目特殊的地理環(huán)境和土壤特點(diǎn)，做好地質(zhì)勘探工作，盡可能提前優(yōu)化施工方案

風(fēng)電工程由于其地理位置特殊，土壤結(jié)構(gòu)和地形條件都比較復(fù)雜，需要在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行科學(xué)細(xì)致的地質(zhì)勘探工作，然后提出相應(yīng)的施工措施。例如：壽光項(xiàng)目三期220 kV線路在施工過(guò)程中，干燥的莊稼地開(kāi)挖3～4 m左右就發(fā)生大面積塌方，并產(chǎn)生大量積水，發(fā)生的原因就是地勘只按常規(guī)勘測(cè)而忽視了當(dāng)?shù)氐赜蛱攸c(diǎn)。解決的方式是打破設(shè)計(jì)要求，繼續(xù)深挖和擴(kuò)大開(kāi)挖面積，然后進(jìn)行拋石和鋪石灌漿處理。壽光工程的35 kV線路鋼管塔基礎(chǔ)是鋼管基礎(chǔ)，按正常的設(shè)計(jì)是鋼管樁通過(guò)靜壓方式壓入地下，但沒(méi)有考慮當(dāng)?shù)赝寥篮}分太高，對(duì)鋼管有著很強(qiáng)的腐蝕性，經(jīng)過(guò)研究我們打破設(shè)計(jì)方案，先進(jìn)行鉆樁成孔，孔直徑較鋼管樁略大，鋼管樁放入后再進(jìn)行水泥澆注，這樣既加固了鋼管樁的牢固性又保證了鋼管樁免受腐蝕，工程的作業(yè)面也大大縮小。綜上所述，要求我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)實(shí)際情況打破正常設(shè)計(jì)要求，有些地段要加大地堪深度，深入考慮施工中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，從安全出發(fā)，從實(shí)際出發(fā)去搞好設(shè)計(jì)工作，做到細(xì)致全面，避免以后追加工程量和出現(xiàn)施工安全事故情況。

四、在電氣設(shè)備選擇上要結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況和氣候特點(diǎn)對(duì)配電設(shè)備和輸電線路加以改進(jìn)

壽光北部沿海地區(qū)，屬于渤海萊州灣海域，由于當(dāng)?shù)毓I(yè)的特點(diǎn)，使得壽光北部為污穢等級(jí)最高的Ⅳ級(jí)污穢地區(qū)。因此，投運(yùn)后的風(fēng)場(chǎng)設(shè)備經(jīng)過(guò)一段時(shí)期的運(yùn)行之后，特別是經(jīng)過(guò)雨季洗時(shí)發(fā)現(xiàn)包括GIS穿墻套管、35 kV開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部避雷器、35 kV室內(nèi)穿墻套管、35 kV場(chǎng)內(nèi)集電線路絕緣懸垂均出現(xiàn)嚴(yán)重放電現(xiàn)象，給風(fēng)場(chǎng)的安全運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重隱患。其主要原因一是氣候的污染，由于當(dāng)?shù)乜諝庵宣}分含量高，遇到陰雨天氣尤其是大霧天氣，就會(huì)產(chǎn)生良好的帶電通道，極易產(chǎn)生放電和霧閃；二是當(dāng)?shù)刂脖惠^少，風(fēng)沙較大，揚(yáng)起的風(fēng)塵附著在這些部件之上，混雜著鹽霧也容易形成導(dǎo)電通道。因此，我們?cè)谠O(shè)計(jì)中需要正確選用絕緣部件。這其中包括35 kV場(chǎng)內(nèi)集電架空導(dǎo)線的懸垂以及橫擔(dān)絕緣子，110 kV或220 kV等級(jí)的穿墻套管，主變與高壓開(kāi)關(guān)柜之間的穿墻套管，主變高低壓側(cè)的支柱絕緣子，以及高壓開(kāi)關(guān)柜、箱變內(nèi)部避雷器等。

具體解決辦法：一是想辦法繼續(xù)增大絕緣部件的爬電比距，例如我們?cè)诤罄m(xù)的壽光二、三期工程中，對(duì)35 kV架空絕緣子選用上，我們?cè)谶x用FXBW4-35/70防污型絕緣子基礎(chǔ)上，要求制造廠家為我們特殊定做雙散裙式絕緣子，在空氣距離不變的前提下，增大了爬電距離，改善了絕緣子表面的電場(chǎng)分布，從而有效的抑制了絕緣子根部電暈的產(chǎn)生，增強(qiáng)了運(yùn)行的安全性。根據(jù)相同原理，我們將110 kV穿墻套管，由常規(guī)的126 kV的高壓瓷瓶絕緣等級(jí)，增強(qiáng)為145 kV等級(jí)，這樣既增加了瓷瓶的絕對(duì)高度，又增加了瓷瓶的爬電比距(爬電距離由3906 mm增加至4066 mm)。另外，我們也對(duì)壽光二、三期的220 kV高壓瓷瓶作出了相應(yīng)改進(jìn)，普通Ⅳ級(jí)污穢地區(qū)的252 kV高壓套管爬電距離為7812 mm，高度為2400 mm，改進(jìn)為爬電距離為9374 mm，為四級(jí)污穢乘1.2倍數(shù)后的加爬產(chǎn)品，高度增加為2500 mm。此外，絕大多數(shù)風(fēng)場(chǎng)35 kV進(jìn)線柜的母線橋是全封閉式母線橋，但實(shí)際上它的封閉是相對(duì)的，時(shí)間一長(zhǎng)，里面的穿墻絕緣套管還是會(huì)出現(xiàn)積污情況，就會(huì)出現(xiàn)不同程度的放電情況，因此我們將這一段連接母線改造為整體的全絕緣管狀母線，將管母就像電纜一樣穿過(guò)墻體，防止了封閉母線因密封不嚴(yán)造成的污染情況，徹底解決了上述問(wèn)題的發(fā)生。因此，正確的設(shè)備選擇是這些設(shè)備的后續(xù)安全運(yùn)行的基礎(chǔ)，也是整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)安全和效益的重要保證。

五、結(jié)語(yǔ)

施工之前的準(zhǔn)備和設(shè)計(jì)工作，是整個(gè)施工得以順利進(jìn)行的基礎(chǔ)和保證，這就要求我們切實(shí)重視和抓好施工前的準(zhǔn)備和設(shè)計(jì)工作，依靠自己的業(yè)務(wù)知識(shí)和工作經(jīng)驗(yàn)會(huì)同有關(guān)方面深入細(xì)致地搞好工程前期的勘察、論證、設(shè)計(jì)和合同簽署工作，只有前期準(zhǔn)備工作充分，才能為后期的施工工作打下良好的基礎(chǔ)，才能保證整體工程的按期順利完成。同時(shí)也為后續(xù)風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備的安全可靠運(yùn)行提供了保障。