风力发电35kV集电线路工程施工与质量控制

风力发电35kV集电线路工程施工与质量控制

王江波

（国家电投集团（北京）新能源投资有限公司）

摘要：风力发电35kV集电线路施工质量对风电建设及后期运行起至关重要的作用。文章结合湖南耒阳太平风电一期35kV集电线路工程为例，分析了杆塔选型、基础方式、交叉跨越等步骤，主要对防震锤安装数量及安装间隙棒、跨越档距和风速较大地段导地线风偏对杆塔的电气间隙等状况进行合理控制。

关键词：风力发电；35kV集电线路；施工技术；质量控制

1.工程案例

本工程集电线路采用架空线路，路径选择尽量沿道路敷设，据实际情况做适当优化调整。该场址地貌属丘陵地貌，地势开阔，地面标高在400～600m之间，

按照风电场内风机容量及部署形式，场区内集电线路共有2条主线、7条分支线汇至110kV升压站。

风电场通信线（ADSS光缆）与35kV集电线路敷设方式一致，接线方式采用1机1变的单元接线。风机出口电压经箱变升至35kV，经35kV地埋电缆至电缆终端塔，与35kV架空线路“T”接。35kV主干线线路架设至风场升压站围墙外，经升压站电缆沟接入升压站内35kV开关柜中。

本工程导线选择为LGJ-240/30型和LGJ-120/25型号钢芯铝绞线。全线架设地线和导线融合，所选用镀锌钢绞线型号为1×7-9.0-1270-B（GJ-50）。为避免因风偏引发安全事故，在直线杆安装防风横担。线路绝缘依据D级设防保护，直线、转角绝缘子以及耐张选择的是FXBW-35/70型合成绝缘子，为了防止因为引线电气间隔不符引发断线事故，在转角杆处安装防风偏绝缘子，引线于跳线位置连接。

2.施工范围及施工工序流程

2.1施工范围

本工程35kV集电线路全线共设计88基铁塔，采用掏挖基础，主要由土石方工程、基础工程、杆塔工程、接地工程、架线工程及线路防护设施工程构成。

2.2施工工序流程

开工前准备—工程开工—技术交底—复测分坑—基础开挖—接地工程—基础浇筑—基础回填—杆塔组立—架线工程—附件安装—完工验收。

3.风力发电集电线路工程构成

3.1建造杆塔

杆塔组立始终与地面保持垂直竖立，确保组立后杆塔不歪斜、不沉降。不影响杆塔正常使用及威胁集电线路送电安全性。保证T接塔型和双向回路塔型电气间隙符合标准要求。针对地形起伏较明显档距，采取杆塔间高差测量及降基面施工处理方法，防止因开方导致基面下沉使导线不符合地面距离标准的情况发生。

3.2线路建造

输送电流导线与避雷作用地线，其施工过程是线路建造工程主要内容。通常导线选择钢芯铝绞线，地线选择铝包钢绞线。在35kV集电线路施工中，一般选择都是单根地线作为避雷设施。

3.3接地装置安装

把雷电所形成的电流转移到大地上，雷雨天气中依然维持合适的抗雷击水平，这是接地装置的关键目的。判断接地装置功能好坏是看接地电阻的大小，施工场地土壤电阻率是影响接地电阻大小的主要原因，二者关系密切。部署在较高电阻率土地上时，就要增设多条接地线，降低其阻值。但总长度不超过500m的放射形接地体或连续伸长接地体，接地电阻可不受限值。

4.风力发电工程故障种类和质量控制

设备类与环境类故障是风电场线路普遍存在的问题。在风电场线路中，设备类故障主要包括导线风偏、电气间隙、绝缘子污闪及设计数量和杆塔选型错误；而环境类故障包括外界伤害与雷击损坏。

4.1杆塔种类

结合受力状况与用法，杆塔可以分成终端杆塔、直线杆塔、耐张杆塔以及转角杆塔。

4.2绝缘子污闪及设计数量

绝缘子污闪及因绝缘子数量设计不足是造成集电线路停电的关键因素，绝缘子污闪是污染的主要原因，大范围污湿主要包括大雾、自然环境导致和雨雪天气等。预防污闪的措施有：在动工之前把已安置的绝缘子清理干净，表面没有一丝尘土。另外，施工前期严格审核施工图纸，明确绝缘子数量，及时替换复合绝缘子，从根本上提升线路外绝缘复合化水平。

4.3导线风偏

因风向原因给35kV集电线路带来严重影响，特别是遇到暴雪天气，大雪将导线覆盖住，在垂直线路方向风力大于4m/s的前提下，形成纵向波动对金具和导线自身的机械强度是一项很大考验，容易在金具和导线连接位置出现金属疲劳现象，轻者引发导线断股，重者会引发断线事故。防止导线风偏放电的措施有：首先在施工过程中对导线弧垂驰度进行严格审核，使加紧后的弧垂驰度满足孤立档弧垂驰度的标准要求进行施工。其次，耐张杆塔和转角杆塔外角侧需增设和跳线驰度一致的绝缘子数量来掌控线路方向，从而实现安全运行目标。

4.4雷击

引发线路跳闸的另一个原因是雷击，也是导致风机箱变零件受损关键因素。尽管线路将地线作为防雷对策，然而受到耐雷水平、接地电阻以及防雷保护角的影响，再加上线路杆塔处的终端在杆塔外侧，是最高的建筑物，所以经常被雷击中。防雷对策有：安装防雷器和防绕击侧针。

5．质量管理的措施

5.1做好施工前的各项准备工作

（1）工程开工前，组织相关人员学习合同、施工技术规范、质量标准（包括强制性条文），熟悉施工图纸、技术资料，严格进行技术交底，以确保施工质量得到有效控制。

（2）依据国家行业相关技术标准、设计文件，编制《工程质量验评项目划分表》等文件，报业主、监理单位批准，作为工程项目验收及过程检验和试验的依据并严格执行。

5.2严格执行三级检查验收制度，强化施工过程质量控制

（1）严格执行质量检查验收及评定制度，加强施工过程质量检验控制

保证施工及检验所使用计量器具、机械设备处于受控状态，应有检定合格证，且均在规定的检定或检验周期内。

所有用于本工程的材料和设备进场前，应向监理师报验，以监理师批准为准。

（2）加强隐蔽工程项目的控制，严格执行停工待检控制模式

将严格按照工程质量验评项目划分表确定的隐蔽工程项目和停工待检点（H点）实行转序签证管理制度。

（3）质量监督、检查的控制

始终坚持“质量第一、预防为主”的质量控制原则，重点做好质量的事前预防、事中控制和事后监督，加强巡回检查、监督，发现施工质量问题或施工工艺不合格的，及时采取纠正措施，使各项工程的施工始终都处在受控状态。

5.3．成品保护措施

加强工序间和各专业间的成品保护工作，采取有效的成品保护措施，保证工程的观感质量。

项目工程施工前技术交底时向施工人员说明。施工人员要树立保护成品的质量意识，施工中不污染、不损坏已完工成品。

结语

综上所述，风力发电35kV集电线路工程施工与质量控制的范围非常广，操作流程复杂，但35kV集电线路施工质量的优劣直接影响着风力发电机组的安全稳定运行。35kV集电线路施工技术要求严格，参建单位应高度重视。在施工全过程要加强管控，确保工程施工质量满足设计及施工技术规范要求。

参考文献：

[1]张佩鸿，张世贵.风力发电工程中35kV集电线路施工与质量控制[J].青海水力发电，2016，（2）：55-59.

[2]白豪杰，风电场35kv集电线路质量控制要点[J].科技创新与应用，2014，（19）：175-176.

作者简介：

王江波河南偃师人济南大学本科毕业工程师主要从事新能源工程建设管理工作