35kV集電線路直埋式電纜施工的探索

阮佳磊

Engineering constructionn 工程施工

35kV集電線路直埋式電纜施工的探索

阮佳磊

（中國水利水電第五工程局有限公司，四川 成都 610000）

在風電場建設中，風電場集電線路的敷設方式十分關鍵。基于此，本文即將山西河曲風電場一期100MW工程35kV集電線路電纜部分作為主要的研究對象，深入分析了35kV集電線路直埋式電纜施工方法，希望相關人員能夠借鑒。

35kV集電線路；直埋式電纜；施工對策

近年來，隨著世界能源需求的不斷增加，各個國家對于可再生能源的發(fā)展也越來越重視。經(jīng)分析，風能是當前全世界開發(fā)增長最快的能源，尤其是在歐美國家，風能的發(fā)展更是非常迅速。因而，在這種背景下，應該加大開發(fā)和利用風能資源的力度，全面優(yōu)化能源結構，以保證可以深入推進我國社會可持續(xù)發(fā)展進程。風電場的集電線路是工程主要組成部分，而出線方式的選擇以及施工，更是會影響工程的整體進度和安全。所以，為了能夠有效提升工程質(zhì)量，應該科學的對集電線路敷設方式進行利用，科學采用施工方法。

1 工程概況

本工程項目為山西河曲風電場一期100MW工程35kV集電線路電纜部分。其中，在工程建設階段，新建35kV電纜敷設線路長度為7780m。其中，有5700米應用了ZRC-YJY23-26/35kV-3×50型銅芯交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜，其余的應用了ZRC-YJY23-26/35kV-3×185型銅芯交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜。在對電纜開展敷設工作期間，主要運用了直埋敷設方式。并且，為了確保敷設的效率和質(zhì)量，過路敷設部位，應該穿鍍鋅鋼管敷設。

2 電纜線路路徑

2.1 路徑概述

本工程電纜主要依山勢而行,并考慮盡量沿風場道路內(nèi)側(cè)(靠近山體側(cè)為內(nèi)側(cè))敷設，電纜外皮距道路邊或排水溝邊的距離不小于1m。如果情況較為特殊，不得小于0.7m。通常情況下，由于在現(xiàn)場施工時，地貌可能發(fā)生變化，所以電纜敷設路徑可依據(jù)現(xiàn)場情況，自行調(diào)整，以保證施工工作的進行能相對問題，促進施工質(zhì)量的提高。

2.2 升壓站35kV進線段路徑

本工程35kV集電線路的A線、B線、C線、D線、E線，電纜分別自站前JAB1、JCD1、JE1終端塔引下電纜敷設，經(jīng)過升壓站西側(cè)和東側(cè)圍墻后，沿站內(nèi)電纜溝接入35kV配電室開關柜。

2.3 箱變與架空線的相連

在本工程項目的實際建設階段，風電場共一共應用了50臺風力發(fā)電機組，且每臺機組的單機容量為2000kW。同時，集電線路擬采用A、B、C、D、E五條主干線，A線帶11臺風機，B線帶11臺風機，C線帶11臺風機，D線帶11臺風機，E線帶6臺風機。線路路徑本著盡量減少占地和縮短線路長度，并綜合考慮各條線路所帶負荷平均的原則，進行規(guī)劃設計。

3 35kV集電線路直埋式電纜施工方案

在工程建設過程中，對于35kV集電線路的輸出方式，主要涵蓋架空線、電纜以及二者的混合模式。依照山西河曲風電場一期100MW工程項目所處的地理位置以及地形條件等分析，架空線可以采用重覆冰線路。在本項目的具體實施階段，采用直埋式電纜輻射方案，整體的優(yōu)勢相對較多。一方面，可以讓建設的成本最大限度降低，并盡可能的規(guī)避對周圍環(huán)境造成的干擾，全面促進送點可靠性的提高。另一方面，線間絕緣距離不大，整體不會占用太大的使用面積，沒有干擾電波存在，也不會出現(xiàn)暴露的情況，不僅安全，還非?？煽?。此外，通過技術以及經(jīng)濟比較可以明確，山西河曲風電場一期100MW工程35kV集電線路電纜部分在施工階段，應用直埋式電纜敷設方案，會獲得相對較高的成效。

3.1 35kV集電線路直埋式電纜的選型

在本工程項目組織建設期間，對于電纜的選擇和應用，主要是銅芯35kV三芯交聯(lián)聚乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚乙稀護套電力電纜。電纜敷設在敷設期間，土壤溫度應該為25℃，土壤熱阻系數(shù)ρ[(K?m)/W]=2.5，多根并列敷設系數(shù)單根1.0、雙根0.9、三根0.8、四根0.75。同時，針對電纜允許載流量并選擇電纜截面，具體為：連接單臺及兩臺風機的電纜，可以對ZRC-YJY23-26/35kV-3×50型銅芯交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜進行利用[1]。在本工程項目施工中，由于施工條件較為特殊，所以每條電纜溝在敷設期間，最多只能用用兩根電纜。在校正后，電纜允許持續(xù)載流量為162.0A，實際工作電流為39.9A，滿足使用條件。此外，連接9~11臺風機進站段電纜采用雙根ZRC-YJY23-26/35kV-3×185型銅芯交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜。本工程按每條電纜溝最多敷設四根電纜考慮，校正后電纜允許持續(xù)載流量為465.0A，實際工作電流為439.3A，滿足使用條件。

3.2 35kV集電線路直埋式電纜布設的原則分析

在具體的山西河曲風電場一期100MW工程35kV集電線路電纜部分施工工作開展過程中，由于地理條件較為特殊，整體的施工環(huán)境比較惡劣，所以，為了可以更好的減少直埋電纜的長度，最大限度的降低工程造價，在實際的作業(yè)期間，需要綜合工程施工設計方案，依照35kV集電線路，有針對性的布置原理圖。通常情況下，針對布設的原則，具體可以體現(xiàn)在兩個方面。一方面，集電線路主線需要將風機位置作為依據(jù)，可以分為一回到五回。并且，每回主線都能串聯(lián)聚集在一個區(qū)域的9-11臺風機。另一方面，為了能夠有效的對施工成本進行降低，對于風機之間的集電線路，應該根據(jù)最短距離組織開展布設工作[2]。

3.3 35kV集電線路直埋式電纜施工

第一，電纜溝土建施工。在實際的電纜溝開挖工作開展過程中，可以利用液壓反鏟挖掘來輔助破碎錘進行。并且，針對開挖出的土石，應該放置在電纜溝的兩側(cè)，以保證電纜在敷設完成以后，能夠進行回填。如果遇到坡度較大的電纜溝，在開挖過程中，可以采用人工開挖的手段，以保證開挖的質(zhì)量，從而讓后續(xù)的施工工作能夠穩(wěn)定進行[3]。在電纜井砌筑工作進行階段，應該綜合考量不同風機分界線之間的距離，并在對電纜長度精準掌握的前提下，在合適的位置，利用紅磚砌筑電纜井，并強化對直徑的控制，最好在3.5米，以便電纜中間接頭能處于電纜井內(nèi)部。在組織開展電纜鋪砂鋪磚工作過程中，可以利用人工或者機械的手段，有效的將溝底整平，能夠快速的將殘余石塊清除干凈，將細黃沙均勻的鋪在溝底，厚度應該控制在10厘米[4]。同時，施工人員在對電纜進行敷設完畢，且相關電氣實驗也已經(jīng)完成，應該將設計要求和規(guī)范作為依據(jù)，理順電纜，再借助細黃沙，對電纜進行覆蓋。在鋪砂工作全部完成以后，要應用紅磚，對電纜處進行密實鋪好。在鋪設紅磚的時候，兩邊應該超過電纜處范圍10厘米。在組織開展土石回填工作期間，要再次開展電氣實驗工作，以便能確定電纜是否完好無損。之后，結合工程現(xiàn)狀，采取人工方式進行作業(yè)，先鋪三十厘米厚的土，再借助機械設備來組織開展回填工作。應該注意的：在回填階段，務必要科學規(guī)避土石沖擊力，確保不會損壞電纜。在電纜溝中心的位置，要比兩邊多回填二十厘米左右，不能用機械碾壓夯實，以便不會對電纜造成任何的影響，進而促進施工質(zhì)量的提高[5]。

第二，35kV集電線路直埋式電纜敷設方式。本工程電纜敷設工作進行以及開展期間，主要是利用直埋敷設方式。為保證施工質(zhì)量以及效果，在山地敷設工作進行階段，電纜外皮至地面深度必須要大于0.7m。而在平地或耕地敷設的時候，可以結合實際的工程情況，適當?shù)募由睿抑恋孛娴纳疃葢摯笥谝幻?。同時，電纜需要直埋敷設于壕溝內(nèi)，然后沿著電纜全長的上、下緊鄰側(cè)鋪以細砂，厚度應該盡可能的控制在100mm。在回填土中，堅決不能細出現(xiàn)石塊、凍土塊、工業(yè)廢料和垃圾[6]。并且，為了降低電纜溝受雨水沖刷的影響，電纜溝回填時必須分層夯實，且高出現(xiàn)狀地面0.2~0.3m。

本工程中，因為電纜采用直埋敷設，所以基本沿風機道路敷設，且敷設距離排水溝不少于1.0m。并且，電纜與水溝交叉處，電纜需穿鋼管敷設，且埋深距溝底不應小于2m。不同回路電纜同溝直埋敷設需要交叉處，電纜之間垂直間距不小于0.5m。同時，穿越道路時，應加裝保護管，采用Φ200×-6.5、Φ150×-4.5鍍鋅鋼管，保護管的兩端應伸出路基兩側(cè)各1m。在敷設后，針對保護管兩端，每一個管口都應該進行臨時封閉，確保泥沙等異物不會進入到管內(nèi)，當試通或穿管時，才能再次打開[7]。此外，在組織開展電纜保護施工工作期間，需保證電纜保護管的中心埋深高度與和其相連接的纜溝中電纜中心的埋深高度一致，電纜直埋方向與箱變基礎內(nèi)預埋管的方向相同。

3.4 電纜終端以及接頭的制作

在具體的施工工作開展過程中，電纜終端以及接頭的制作是非常重要的一部分內(nèi)容，對電纜施工質(zhì)量的影響比較大。所以，為了能夠有效提升施工質(zhì)量，一定要安排專業(yè)的人員來進行開展，以保證能夠?qū)Ω黜検┕ち鞒桃约凹夹g有所熟悉。同時，在室外制作35kV電纜終端以及接頭期間，其空氣相對濕度最好能夠在百分之七十及以下。如果濕度相對較大，可以適當?shù)貙Νh(huán)境溫度進行提升，也可以在結合施工現(xiàn)場具體情況的前提下，適度的對電纜進行加熱。需要明確的是：在施工期間，堅決不能在下霧天或者雨中進行，并且應該將防風防沙工作做到位，以便施工工作的進行能夠更加順利有序。

4 35kV集電線路直埋式電纜施工注意事項

在組織開展山西河曲風電場一期100MW工程35kV集電線路電纜部分施工工作期間，為了能夠有效提升施工的質(zhì)量，保證工作的進行能夠更加穩(wěn)定，一定要嚴格依照國家相關標準和規(guī)范進行，能夠認真按照施工流程作業(yè)。在施工過程中，電纜路徑在挖掘的前期，需要科學的對路徑長度展開復測，當全部確定無誤之后，才可以組織進行接下來的施工作業(yè)，以確保施工工作的進行能夠更加穩(wěn)定。在對電纜進行敷設的過程中，需要根據(jù)規(guī)程允許的電纜彎曲半徑來組織開展。同時，為了能夠最大限度的滿足電纜載流量的要求，每一條電纜溝內(nèi)敷設電纜最多不能夠超過四根。并且，不同電纜溝電纜外皮之間的距離應該不小于一米。電纜各相終端頭必須要有相色標志，在安裝之前，應該認真核對相序，待確定沒有任何問題之后，才可以組織后續(xù)的施工。

在電纜上塔時，要做好電纜的固定工作，固定位置要對電纜進行包封處理，保證不會出現(xiàn)卡箍損傷電纜的情況。在本工程的具體施工過程中，架空線連接單臺及兩臺風機時加裝HGRW-35/200型跌落式熔斷器。并且，對于電纜直埋敷設部分，電纜埋設直線段時，應該將電纜自然蛇形敷設，防止拉直以及拉緊。在施工工作開展的前期階段，需要對相變的位置進行核對，當準確無誤之后，才可以開展后續(xù)的施工工作。通常情況下，因為現(xiàn)場地貌以及箱變位置經(jīng)常會存在變動的情況。所以，在組織開展施工工作過程中，電纜敷設路徑可以結合施工現(xiàn)場的具體現(xiàn)狀，有針對性的進行確定?？拷缆返碾娎|，需要沿施工道路內(nèi)側(cè)進行敷設，電纜路徑的長度應該盡可能的縮短。此外，在對電纜進行敷設的過程中，在敷設前期的24小時之內(nèi)，平均溫度以及敷設現(xiàn)場的溫度不應該低于0℃，溫度如果低于0℃的時候，可以結合實際現(xiàn)狀，及時制定應對措施。需要明確的是：在施工階段，若出現(xiàn)了與設計不相符或者不明確的地方，務必要在第一時間與設計人員取得聯(lián)系，能夠共同的制定解決方案，以確保不會對施工造成任何影響，全面促進使用效率以及質(zhì)量的提高。

5 結束語

綜合而言，在山西河曲風電場一期100MW工程35kV集電線路電纜部分施工工作開展過程中，合理的利用直埋式電纜方案，能夠有效提升施工質(zhì)量，增強工程的經(jīng)濟性。因而，為進一步提升施工效率，在今后的施工階段，應該深入分析當?shù)氐乃h(huán)境以及生態(tài)環(huán)境等因素，并以此為依據(jù)，科學制定施工計劃，不斷優(yōu)化和改進直埋式電纜施工方案。

[1]陳俊.高海拔山區(qū)風電場35kV集電線路直埋式電纜施工淺談[J].工程技術(全文版):00188-00188.

[2]鄒穎博,沈家正.黑河大黑山風電場一期工程35kV電纜集電線路簡介[J].水利水電工程設計,2017,033(002):26-27.

[3]周志軍.響水風電場場內(nèi)集電線路及光纜線路施工[J].水利水電科技進展,2019,30(S2):43-46.

[4]屠國宏.風電場場內(nèi)集電線路設計探討[J].電氣技術與經(jīng)濟,2019.

[5]王穎,彭惠.高海拔山區(qū)風電場35kV集電線路直埋式電纜施工淺談[J].山東工業(yè)技術(19期):90-91.

[6]黃雄軍.風電場集電線路地埋電纜常見故障分析與處理[J].科技資訊,2019,017(005):57,59.

[7]孫紅靜.淺析電力工程架空線路施工[J].科學與財富,2019(24).

TU75

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1007-6344（2021）01-0113-02