水面光伏電站水下集電線路敷設施工要點

李科明

（湖南六建機電安裝有限責任公司，湖南 長沙 410015）

0 引 言

淮南顧橋礦采煤沉陷區150 MW水面光伏電站項目總投資15億元，利用顧橋鎮顧橋礦采煤沉陷區水面資源，建設150 MW水面漂浮式光伏電站，預計年均發電量約1.65×108kW·h。項目由150 MW水上漂浮式電站1座、水下集電線路6條、新建110 kV升壓站1座及11.03 km外送輸電線路1條組成，水下集電線路的敷設安裝是整個水面光伏電站項目建設投產最重要的中間環節，決定著光伏電站的成功并網發電。

1 敷設路徑測量及標識

1.1 路徑測量

用GPS定位儀從110 kV升壓站分別取兩個永久性的坐標控制點和高程控制點測放到光伏場區，并在光伏場區靠近湖面的永久性建筑物或構筑物處留置3個以上永久性的坐標與高程控制點，然后進行平面控制網的測控復核。控制點要做到控制面廣，定位、放線方便，距建筑物或構筑物保持一定距離，并距土方開挖線5 m以外，以便于長期保存。根據建筑總平面圖布置和單芯電力電纜的敷設要求，按本段所述方法做好電纜的“S”形繞彎敷設路徑，建立現場控制網[1]。

采用GPS技術布設控制網，可采用靜態、快速靜態、RTK以及網絡RTK等方法。采用RTK觀測時，建立RTK基準站網，RTK測量基準站的作業半徑應符合表1的規定。

表1 RTK基準站作業半徑

1.2 路徑標識

根據建立的測控網和線路走向控制點，在對應的“S”形敷設路徑上，即正弦線的X軸或Y軸交接的對應直線點上用DN50的鍍鋅鋼管錘擊打入湖底淤泥內，鍍鋅鋼管頂端入水面以前用“U”型抱箍通過鍍鋅鋼絲繩拉結浮球，浮于水面作為標識。集電線路敷設繞彎半徑保證在15 m以上，浮球標識間距保證在30 m以上、40 m以下，以確保集電線路敷設路徑的湖底清淤與整平。

2 敷設路徑清淤與整平

因湖面屬于采煤沉陷區，湖底突出測設標高的堅硬物、尖銳物等其他雜物須用挖機抓起后再用施工船拖運至岸邊集中堆放，保證電纜敷設后其保護層不受異物劃傷、磨損或破壞。通過湖底初平，敷設路徑的雜物被清理干凈后再乘施工船用塔尺沿線測設湖底標高，堅持拔高填低的原則，確保敷設路徑在同一平面上[2]。

3 電纜敷設

將自帶動力裝置的敷設平臺駕駛至離電纜上岸測設點30 m的湖面上，校正電纜盤，確保敷設平臺上的定滑輪和岸邊鋼構架固定的定滑輪在一條直線上，開始下錨固定敷設平臺。從電纜盤上端引出的電纜托于敷設平臺的定滑輪上，檢查并做好電纜端頭的二次密封工作，用人力拖拽3 m以上的電纜進行電纜蛇皮套的安裝，如圖1所示。用牽引船掛電纜蛇皮套端頭將電纜上端頭牽引至岸邊的定滑輪上，湖面上的電纜浮于塑料（HDPE）漂浮浮筒上，電纜上端頭跨越岸邊定滑輪上后通過牽引機穿引MPP管后埋地敷設。須注意兩處的定滑輪與電纜盤的高度應匹配，以保證拉纜省力的同時使浮筒上的人員安全與電纜護殼的保護得到保障[3]。

圖1 電纜蛇皮套安裝圖

4 浮球懸掛及裕纜留置

4.1 浮球懸掛

集電線路敷設完畢后，用小截面熱鍍鋅鋼絲繩將標識用浮球串成一條線，一邊固定于岸邊測設的永久性標樁上，中間點固定于作標樁使用的沉降觀測樁上，另一邊固定于浮船的電纜托盤上。

4.2 裕纜留置

岸邊裕纜應留置于測設標識范圍內，并應靠近岸邊永久性標樁處；浮船處裕纜應留置于方陣錨固樁向本方陣5 m內靠近一體式箱逆變/升壓變壓器的浮船一側。

5 電纜固定

拆除浮船電纜托架上的臨時固定點后，使用人力將電纜放置到電纜托架和浮船支撐架上帶橡膠墊塊的纜槽中，并穿過升壓變壓器進線倉的密封孔，預留電纜終端頭制作尺寸后壓裝帶橡膠墊塊纜槽的另一半進行緊固，如圖2所示。

圖2 電纜固定示意圖

6 電纜檢測試驗

水下集電線路施工完畢后應邀請具有相應檢測資質的第三方檢測單位對其進行交流耐壓試驗檢測。試驗前，務必拆除集電線路電纜兩端頭的密封頭，并核對相序標識，確保非試驗端相互獨立，安全距離有保障，未搭接金屬物。送電前應測試變壓器高壓側直流電阻、絕緣電阻、工頻耐壓值；高壓開關柜應做絕緣和工頻耐壓測試；重要負荷開關應做開斷和關合能力測試等[4]。

7 結 論

與傳統陸地光伏電站相比，水面光伏電站具有不占用土地資源、減少水量蒸發和利于藻類繁衍的優勢，同時水體對光伏組件及電纜的降溫冷卻可明顯提高發電效率，是新能源發展的新探索。

水面光伏電站水下集電線路敷設通過控制其敷設路徑測量及標識、敷設路徑清淤與整平、電纜敷設、浮球懸掛、裕纜留置、電纜固定及電纜檢測試驗等施工質量，確保工程符合設計及國家質量標準規范要求，提高了水面光伏電站的發電量，具有顯著的綜合效益。