风电场kv集电线路电缆直埋方案

风电场kv集电线路电缆直埋方案第一章项目背景与直埋必要性1.1场址特征本风电场位于北纬42°17′、东经118°09′，海拔850～1120m，属中温带半干旱大陆性气候，年最大冻深2.1m，全年平均雷暴日28d，土壤为低液限粉质黏土，电阻率50～90Ω·m，地下水埋深＞3m。场内35kV集电线路总长18.6km，共馈送12台3.3MW风机，单回最大输送功率19.8MW，短路电流水平按20kA/3s校核。1.2直埋方案比选结论经与架空、管廊、穿管直埋、隧道四种方式对比，直埋方案在以下指标占优：①造价：直埋单公里综合造价72万元，较架空节省28%；②工期：直埋单公里施工2.5天，较管廊缩短55%；③可靠性：直埋无外露金具，雷击跳闸率预计≤0.05次/(100km·a)；④环保：减少永久征地3.2ha。经国网××经研院评审，直埋方案技术经济最优，确定为唯一实施方案。第二章设计原则与适用标准2.1设计寿命电缆及附件设计使用寿命≥30年，允许载流量按40℃环温、100%负荷持续运行校核，短路热稳定按IEC60949计算。2.2标准清单GB502172018《电力工程电缆设计标准》、GB/T12706.32020、DL/T52212016、GB500572010、NB/T101052018、GB502602013、Q/GDW112582014《风电场35kV集电线路典型设计》。所有标准以最新有效版本为准，若条文冲突，以较严者执行。第三章电缆选型与截面计算3.1型号与结构选用ZCYJLW03Z26/35kV1×240mm²交联聚乙烯绝缘皱纹铝护套聚乙烯外护套纵向阻水电力电缆，导体铜≥99.95%IACS，绝缘标称厚度10.5mm，铝护套平均厚度≥2.0mm，外护套阻燃成束C级，透光率≥60%，满足GB/T196662019。3.2载流量计算采用有限元法，土壤热阻系数1.2K·m/W，埋深1.2m，并行间距0.4m，群敷校正系数0.78，计算得持续载流量Iz=420A，对应输送容量S=√3×35×0.42=25.5MVA＞19.8MW，裕度29%。3.3短路热稳定校验系统短路电流20kA/3s，电缆短路热稳定最小截面Smin=Ik√t/k=20000×√3/143=242mm²，实际240mm²，差值0.8%；采用铜丝屏蔽+铝护套并联，等效截面≥300mm²，满足要求。第四章路由复测与断面设计4.1复测精度要求采用RTK+IMU惯导，平面精度≤2cm，高程≤3cm，每50m测1横断面，穿越道路、沟渠、管线时加密至10m。4.2直埋断面要素沟底宽0.8m，上口宽1.0m，挖深1.9m（保证电缆埋深≥1.2m且位于冻土层以下0.3m），垫层0.1m细砂，电缆上方0.3m铺砖警示带，再覆0.2m细砂，余土回填分层夯实，压实系数≥0.94。4.3平行/交叉间距与35kV及以上电力线平行≥2m，交叉≥0.5m且穿SC200镀锌钢管保护；与燃气、输油管道平行≥1m，交叉≥0.5m并加5mm厚玻璃钢隔板；与通信光缆平行≥0.5m，交叉≥0.25m。第五章土建施工流程5.1施工准备①办理动土作业票、占道、林木采伐、草原防火四证；②探地雷达(GPR)扫描，确认地下0–3m无未知管线；③设置安全围挡、夜间警示灯、防尘网；④材料到场验收：电缆盘外观无撞伤、端头密封帽完好、抽检20%测外径、偏心度≤8%。5.2开挖与排水采用1.2m³反铲，预留0.2m人工清底；遇降雨或地下水，每100m设集水井，用φ100mm潜水泵24h排水，保持沟底干燥。5.3垫层与电缆敷设①垫层细砂粒径≤2mm，含泥量≤3%，厚度100mm，人工找平后铺PVC滑轮板，间距1.5m；②电缆盘用8t吊车与电缆输送机协同，牵引力≤70kN，侧压力≤3kN/m，敷设速度6m/min；③敷设后逐相测试外护套绝缘电阻，≥100MΩ/1kV·DC。5.4回填与夯实①电缆周围300mm内人工回填细砂，分层厚度150mm，木夯夯实；②上层用原土机械回填，分层厚度300mm，冲击夯击实，环刀法检测压实度，每公里抽检3点，不合格补夯至达标。5.5路面恢复场内检修道路按原结构恢复：20cmC25混凝土+20cm水泥稳定碎石+15cm级配碎石；养护7d，强度达设计75%后方可通车。第六章电缆附件与接地6.1中间接头采用预制式硅橡胶干式接头，额定电压26/35kV，满足GB/T12706.4，接头外护套防护等级IP68，数量控制在每回≤2只，位置设于地势较高、排水良好处，接头井内径1.2m，深度1.5m，井壁MU10烧结砖M7.5水泥砂浆，内外1.5mm聚氨酯防水涂层。6.2终端头箱变侧采用欧式可插拔前接头，额定电流630A，配套应力锥、后堵头、接地帽；升压站侧采用瓷套户外终端，爬距≥1050mm，满足Ⅲ级污秽。6.3接地系统①电缆铝护套两端直接接地，中间接头处经30mm²铜编织线引出，与风机接地网相连，接地电阻≤4Ω；②沿电缆沟每500m设1支垂直接地极，L=2.5mφ50mm铜包钢，顶面低于冻土层；③采用CDEGS软件建模，计算得最大接触电势≤191V，跨步电势≤97V，满足DL/T6211997。第七章试验与验收7.1阶段试验①外护套耐压：10kV/1min不击穿；②主绝缘耐压：2.5U0=65kV/30min不击穿；③0.1Hz超低频耐压：1.5U0=38kV/60min，局部放电量≤5pC。7.2竣工资料提供直埋线路竣工图（1:500）、电缆走向GIS数据（WGS84）、接头坐标、试验报告、隐蔽工程影像（带GPS水印）、质保书、剩余备品清单。7.3验收组织由建设单位、监理、运行、设计、施工五方联合，依据《风电场工程验收规范》NB/T101052018执行，缺陷整改闭环率100%后方可启动24h试运行。第八章运行维护制度8.1日常巡视每月1次无人机红外测温，重点检查接头、转弯、穿越段；每季度1次环流测试，铝护套环流≤10%负荷电流；每年1次接地电阻抽测，比例≥30%。8.2故障预案①单相接地故障：0.4s内箱变零序保护跳闸，运行人员15min内完成环网倒闸，故障段退出；②电缆击穿：启动《电缆抢修SOP》，2h内到场，6h内完成故障定位（采用高压电桥+脉冲电流法），24h内恢复送电；③应急物资：240mm²中间接头套件≥4套、电缆备段≥200m、3kW柴油发电机1台、移动照明灯4套，存放于升压站备品库，每季度点检1次。8.3缺陷分级A类（危及运行）：外护套破损见铜、接头进水，24h内处理；B类（影响寿命）：外护套裂纹＞5mm，7日内处理；C类（一般缺陷）：标识桩缺失，30日内处理。第九章安全、环保与水土保持措施9.1安全风险清单机械伤害、触电、深基坑坍塌、草原火灾、低温冻伤。对应措施：①作业票+JSA分析；②电缆试验区域设封闭围栏，升压站侧挂接地线；③沟槽放坡1:0.5，雨季加钢板桩支护；④现场配25kg干粉灭火器每50m1具，动火作业执行“八不四要”；⑤气温＜10℃时，采用保温棚+电热风机，工人轮换作业≤2h。9.2环保控制①余土100%场内平衡，用于风机平台平整；②电缆盘包装材料、废铜屑、含油手套分类收集，交由有资质单位处置；③夜间禁止高噪声设备，昼间噪声≤65dB(A)；④施工结束后播撒羊草+披碱草混合草籽，用量30kg/ha，次年植被覆盖率≥80%。9.3水土保持沟槽开挖前设置编织袋挡土墙，高0.5m，顶宽0.5m；临时堆土坡脚1.5m内设排水沟，沉砂池2m×1.5m×1m，出口悬浮物≤70mg/L；雨季覆盖彩条布≥800m²。第十章成本与工期控制10.1成本分解电缆材料：48万元/km；土建：14万元/km；附件与接地：4.5万元/km；试验：1.2万元/km；管理+税金：4.3万元/km；合计72万元/km，总概算1339万元，较可研节省6.8%。10.2工期模型采用P6软件排产，关键路径：路由复测→电缆生产→土建→敷设→试验→验收，总工期92天，其中电缆生产周期45天为关键，提前30%支付预付款锁定产能；现场交叉作业采用“段长制”，每1km1名段长，日清周进，确保工期节点。第十一章项目总结与经验固化11.1实施主体项目由××新能源有限公司基建部牵头，设计单位××电力设计院，施工单位××电建二公司，监理单位××咨询，20220315开工，20220630竣工，实际工期97天，较计划提前5天。11.2关键经验①冻土区采用“即时开挖即时回填”策略，沟槽暴露时间≤24h，避免冻胀；②电缆盘运输使用G