科技创新有效解决跨深沟集电线路施工难题
近日,中国电建集团贵州工程有限公司《跨深沟集电线路施工工法》在实践运作中取得成功,通过随坡就势的安装敷设方式,施工山西五寨钟顺三岔镇30兆瓦集中式光伏扶贫电站项目集电线路,深沟集电线路电缆敷设美观规范, 综合效率提高30%,节省费用31万元,具有安全性好、可操作性强、节省材料、减少接头隐患、保护成品、施工环保、利于检修、降本提质增效等优点,有效解决了跨深沟集电线路施工难题,对同类型光伏、风电项目建设具有积极的指导作用。
当前,随着新能源光伏、风电装机规模不断增加,平原地区建设用地越来越有限,合理利用大量荒山荒坡建设新能源项目成为必要;但是,以往山地风电、光伏集电线路敷设工艺标准不一,存在主材浪费、施工粗糙、电缆接头隐患多、工期延长等问题,而跨深沟电缆敷设质量工艺高低将直接影响整个电站发电稳定性。因此,创新安装统一深沟集电线路电缆敷设工艺,大幅缩短施工工期、提高施工质量势在必行。
针对山地新能源项目跨深沟集电线路施工实际,贵州工程公司组织技术人员进行攻关,在大冲沟和高坡地理环境下,放弃传统的架空走线和沿平地直埋的方式,采用随坡就势的安装敷设,减少电缆材料使用和电缆接头,保证电缆及电缆敷设的质量、同时也减少接头导致的隐患点;混泥土和钢管预埋,增加其本身的牢固性,避免大型机械使用的同时,减少了对地面的开挖,环保、高效,避免项目建设土地水土流失和高空作业安全隐患,降低了施工成本、缩短了施工工期、提高了施工质量,并利于在今后的检修过程中不用开挖和高空作业,切实做到检修简单、方便。
本工法针对山地光伏、风电中跨深沟集电线路实际情况,通过GPS测出深沟敷设路径最短的距离,并沿此距离进行放点工作,根据桥架的长度决定点位的距离,完成后进行立柱预埋基坑开挖;对于溶水性沙土层最下方进行3:7灰土换填工作(普通土层可以不做),并在换填层上浇筑素砼垫层,纵横铺设钢筋;立柱选型采用热镀锌圆钢管,在其底部焊接三根钢筋,每200毫米做一个三角箍筋,将其于基坑垫层上钢筋可靠焊接并开始基础浇筑;桥架支架采用角钢制作,取三根角钢,其中一根背部可靠焊接在热镀锌圆钢管立柱顶部,两根呈25度角焊接,尾部与立柱上的角钢焊接,最上面一根角钢背部与立柱呈90度夹角。桥架及桥架配套材料的选型根据现场实际情况选定,深沟坡度陡峭起伏,桥架现场弯制铺设,并与主接地网形成连接;待桥架通路形成便可完成集电线路的敷设工作。
与同类集电线路工程的施工相比,本工法由于工程的地面部分小,场地易于布置、工程进度快;干扰因素少、有利于文明施工、各种资源能较好地利用,能确保周围既有设施完好无损,确保百姓生命、财产安全,避免线路绕行地面场地占用等,经济社会效益明显。
山西五寨钟顺三岔镇30兆瓦集中式光伏扶贫电站,原设计共17台1600千伏安升压变压器,各相邻变压器并列连接后分三条集电线路送至本次新建35千伏开关站内,3号至8号为1号集电线路;9号至14号为2号集电线路;1、2号至15、16、17号为3号集电线路,全场电缆均采用直埋的敷设方式。因各方阵用地情况不一样,各相邻变压器间的连接电缆敷设走向也有很大变化,其中2号集电线路的9号箱变至12号箱变高压电缆间距最长,设计走势最为复杂。
项目部实际测量该电缆型号为ZRC-YJY22-26/35-3X70毫米²总长度为2200米,因运输货车超高原因,材料厂家供应单盘电缆不能超过700米,现场施工便会增加三套电缆中间接头,不但增加的电缆中间接头的材料成本,同时也增加了三个故障隐患点;敷设路径多处穿插于组件之间,对于以后故障检修存在机械设备不能进出的问题;有两处以上高于40米呈V型的自然冲沟,多处高差较大的地理形状,开挖设备无法进场,设计要求的直埋工艺无法完成;有一路径处紧邻当地百姓的农用土地,前期因道路问题引发过赔偿纠纷,沿此路径敷设会引发再次纠纷;多处路径在自然冲沟内,如碰到50年一遇大雨,会将电缆冲出暴露在外,造成二次整改情况发生。
针对原方案施工存在的质量隐患、施工困难和材料浪费等问题,项目部组织人员进行了现场勘测和地理位置考察,同时项织项目专项问题讨论会议,根据两点之间线段最短的线段公理,9号至12号电缆敷设直接跨越中间最大的自然排水深沟距离最短,但因深沟呈V状型,直埋无法保证其弯曲半径,同样无法完成直埋工艺。如果增设35KV架空线路建设成本会更高,且工期不够;完成最短距离的敷设只有通过专用介质,最终项目部决定采用本工法施工,按照高压电缆、桥架立柱打孔及浇筑、桥架安装及制安计算,相比传统施工综合效率提高30%,节约资金50%,达到31万元。
实践表明:本工法充分考虑了大深沟特殊地理位置和特殊土质完成电缆敷设的实际,点桩基础施工,减少材料的浪费,原始地貌的破坏很小,减少水土流失,保证工期,电缆安装减少电缆中间接头,避免故障隐患;敷设路径多处穿插于组件之间,解决了以后故障检修存在机械设备不能进出的问题,也减少了土地纠纷问题,加快了施工进度,立柱支架偏移和电缆故障为零,降本提质增效明显,赢得了甲方、监理及社会人士的称赞,对同类型新能源山地项目建设提供了宝贵借鉴。
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