山地風(fēng)電項(xiàng)目地埋式集電線路施工關(guān)鍵技術(shù)研究

王衛(wèi)

摘要：文章旨在研究山地風(fēng)電項(xiàng)目地埋式集電線路選擇最優(yōu)路徑以節(jié)約材料，同時(shí)合理規(guī)劃施工方法以提高效率，提高經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：山地風(fēng)電;地埋電纜;最優(yōu)路徑;施工方法;提高效率

我國(guó)自2008年大力發(fā)展風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)以來，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組如雨后春筍般在中華大地矗立生長(zhǎng)。其中內(nèi)蒙古、新疆、青海等平原地區(qū)因其風(fēng)資源及地利優(yōu)勢(shì)，風(fēng)電機(jī)組裝機(jī)容量增長(zhǎng)尤為明顯，但以上地區(qū)也因建設(shè)容量較大，當(dāng)?shù)丶爸苓叺貐^(qū)消納能力有限等因素，導(dǎo)致棄風(fēng)率較高，風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)開始向南方轉(zhuǎn)移。而南方大部分有風(fēng)資源的地區(qū)，除海上風(fēng)電外就是山地風(fēng)電。如今隨著習(xí)近平總書記提出碳達(dá)峰碳中和的目標(biāo)，山地風(fēng)電項(xiàng)目也將迎來新一波的建設(shè)高峰。與平原風(fēng)電不同，山地風(fēng)電項(xiàng)目集電線路因重覆冰區(qū)、處多雷區(qū)、酸雨、維護(hù)難度等問題，大部分山地風(fēng)電場(chǎng)會(huì)采用地埋式電纜，而非使用架空線路。為此，本文圍繞山地風(fēng)電項(xiàng)目集電線路工程，對(duì)路徑優(yōu)化、施工方法等要點(diǎn)進(jìn)行深入分析。

1 山地風(fēng)電集電線路設(shè)計(jì)優(yōu)化研究

1.1 山地風(fēng)電集電線路設(shè)計(jì)問題

山地風(fēng)電項(xiàng)目地埋式集電線路電纜設(shè)計(jì)時(shí)間一般在項(xiàng)目開工前完成設(shè)計(jì)，電纜路徑設(shè)計(jì)根據(jù)山地地形圖及道路設(shè)計(jì)情況，90%的電纜是沿道路內(nèi)側(cè)設(shè)計(jì)走向。但因山地風(fēng)電大部分風(fēng)機(jī)機(jī)位設(shè)計(jì)在獨(dú)立山頭，道路曲折，電纜沿道路敷設(shè)則電纜使用量較大，且因電纜路徑較長(zhǎng)，設(shè)計(jì)考慮壓降等問題，電纜越長(zhǎng)線徑也會(huì)增大，從而導(dǎo)致采購(gòu)成本及施工成本較高。

1.2 山地風(fēng)電集電線路路徑優(yōu)化

為達(dá)到節(jié)約電纜使用量的目的，在山地風(fēng)電項(xiàng)目道路基本成型之后，根據(jù)設(shè)計(jì)給出的路徑設(shè)計(jì)圖以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地形，由測(cè)量及設(shè)計(jì)人員沿道路及每個(gè)機(jī)位逐個(gè)優(yōu)化每條電纜的敷設(shè)路徑，最終形成該山地風(fēng)電項(xiàng)目最優(yōu)路徑，再根據(jù)已優(yōu)化的路徑長(zhǎng)度調(diào)整電纜線徑。以此方式做出優(yōu)化設(shè)計(jì)方案后，電纜沿道路走向量將從90%降低至60%左右，電纜使用量將減少20%以上，部分主回路電纜線徑可降低一級(jí)。

2 沿道路電纜敷設(shè)施工管理要點(diǎn)研究

2.1 沿道路電纜敷設(shè)交叉作業(yè)問題

經(jīng)路徑優(yōu)化后的地埋電纜路徑走向仍有一部分是沿著道路進(jìn)行走向設(shè)計(jì)，因此，電纜敷設(shè)與道路施工、大件運(yùn)輸存在交叉作業(yè)問題。電纜敷設(shè)作為施工非主線工作內(nèi)容，施工期間不能影響道路施工及大件運(yùn)輸，并且沿道路敷設(shè)的電纜施工時(shí)還要破壞原有道路，如在大件運(yùn)輸前進(jìn)行施工，則原有道路遭到破壞后很可能導(dǎo)致后期大件運(yùn)輸困難，造成損失。但如果電纜敷設(shè)等到大件運(yùn)輸完成后再施工，則無法滿足風(fēng)機(jī)吊裝完成一臺(tái)并網(wǎng)一臺(tái)的工期要求，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)并網(wǎng)時(shí)間延后，造成發(fā)電量損失。

2.2 沿道路電纜敷設(shè)施工要點(diǎn)

針對(duì)以上沿道路電纜敷設(shè)的種種問題，為滿足風(fēng)機(jī)吊裝完成一臺(tái)并網(wǎng)一臺(tái)的工期要求，電纜敷設(shè)必須在大件運(yùn)輸前完成。為實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)，施工方式可分為以下兩點(diǎn)。

2.2.1 電纜敷設(shè)與道路施工同步進(jìn)行

因山地風(fēng)電道路分為主路公用部分及各分支道路通往機(jī)位部分。主路公用部分為最先開挖修建，因主路修建完成后還不能立即進(jìn)行大件運(yùn)輸，因此在主路修建過程中完成該部分電纜敷設(shè)，則不影響風(fēng)電場(chǎng)的大件運(yùn)輸。

在主路公用部分修建過程中，可先將沿該道路敷設(shè)的電纜測(cè)量完成。待電纜到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，主路公用部分形成毛路，暫未完成碾壓前，用挖機(jī)將道路內(nèi)測(cè)電纜溝開挖成型，施工單位即可進(jìn)行該部分電纜敷設(shè)，敷設(shè)完成后鋪沙蓋磚，做好電纜防護(hù)，再埋入電纜標(biāo)識(shí)后;對(duì)電纜溝進(jìn)行層層夯實(shí)回填，回填完成后再對(duì)主路公用部分進(jìn)行道路分層碾壓，主路成型。該方式即能提前完成主路部分的電纜敷設(shè)及保護(hù)，亦不會(huì)造成道路的二次破壞，解決交叉作業(yè)難題。

2.2.2 電纜敷設(shè)在大件運(yùn)輸前施工

上文提到各分支道路通往機(jī)位部分，因該部分道路修建完成后即進(jìn)入大件運(yùn)輸環(huán)節(jié)，如果再與道路同步施工，則會(huì)造成運(yùn)輸及風(fēng)機(jī)吊裝工期延誤。

因此該部分電纜的施工方式為先將電纜沿公路展放，施工時(shí)間控制在1天，電纜展放完成后立即將電纜放到邊坡上，用鋼筋樁打入邊坡中將電纜承托在邊坡上。這樣電纜敷設(shè)在大件運(yùn)輸前不破壞成型道路，等大件運(yùn)輸完成后再挖電纜溝進(jìn)行回填等工作。這樣即不影響風(fēng)機(jī)發(fā)電并網(wǎng)，也不影響大件運(yùn)輸及風(fēng)機(jī)吊裝工期。

3 山體中電纜敷設(shè)施工要點(diǎn)研究

3.1 山體中電纜敷設(shè)難點(diǎn)

經(jīng)過設(shè)計(jì)優(yōu)化后的電纜路徑，雖減少了沿道路施工的電纜量，但因此也相對(duì)增加了山體中電纜敷設(shè)的長(zhǎng)度。

山體中電纜敷設(shè)施工，若繼續(xù)使用挖機(jī)進(jìn)行開挖，不僅開挖量較大，開挖時(shí)間較長(zhǎng)，且因部分位置為巖石層，開挖成本也將提高。與此同時(shí)，挖機(jī)所過路徑寬度將達(dá)到3m以上，對(duì)于風(fēng)電場(chǎng)的環(huán)境破壞尤為嚴(yán)重。

3.2 山體中電纜敷設(shè)施工要點(diǎn)

因?yàn)橐陨显颍襟w中電纜敷設(shè)使用人工開挖較為合適。首先在電纜敷設(shè)之前，我們需要使用人工清理出一條狹小的電纜路徑，便于電纜敷設(shè)施工。清理出電纜路徑以后，暫時(shí)不進(jìn)行電纜溝開挖，因?yàn)樵陔娎|路徑中很可能會(huì)遇到巖石層，巖石層用人工開挖到0.8m以上的深度極為困難耗時(shí)，且電纜溝如果高低不平在電纜敷設(shè)施工過程中，還極易造成電纜損傷。

因此電纜路徑清理出后，立即開始電纜敷設(shè)施工，先將電纜展放完成，然后擺放在電纜路徑一旁，再用人工進(jìn)行電纜溝開挖。人工電纜溝開挖最大的難點(diǎn)就在于巖石層的開挖，對(duì)此，電纜路徑在巖石層的位置，若開挖至設(shè)計(jì)深度難度過大，則采用小推車、馬、人力等方式運(yùn)輸一些沙石料、磚頭、水泥等材料，電纜路徑設(shè)計(jì)在巖石層的位置，使用少量磚砌混凝土的形式，對(duì)電纜進(jìn)行保護(hù)，以此使用少量材料節(jié)約人工。

4結(jié)語

1.山地風(fēng)電項(xiàng)目地埋式集電線路路徑設(shè)計(jì)優(yōu)化后能夠節(jié)省幾千米的電纜，且優(yōu)化路徑僅在幾天內(nèi)即可完成，此為山地風(fēng)電項(xiàng)目成本節(jié)約的一大要素。

2.山地風(fēng)電項(xiàng)目地埋式集電線路作為非主線施工內(nèi)容，需要盡可能的避免影響道路施工及大件運(yùn)輸，因此選擇合適的施工時(shí)機(jī)不僅可以縮短施工周期，也能為后期風(fēng)機(jī)發(fā)電創(chuàng)造最佳效益。

3.對(duì)于埋設(shè)于山體的電纜而言，有效利用人工開挖，創(chuàng)新電纜保護(hù)方式不僅可以節(jié)約機(jī)械資源，亦能起到保護(hù)環(huán)境的作用，一舉兩得。

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