水面光伏電站水下集電線路敷設(shè)施工要點(diǎn)

李科明

（湖南六建機(jī)電安裝有限責(zé)任公司，湖南 長(zhǎng)沙 410015）

0 引 言

淮南顧橋礦采煤沉陷區(qū)150 MW水面光伏電站項(xiàng)目總投資15億元，利用顧橋鎮(zhèn)顧橋礦采煤沉陷區(qū)水面資源，建設(shè)150 MW水面漂浮式光伏電站，預(yù)計(jì)年均發(fā)電量約1.65×108kW·h。項(xiàng)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(shè)安裝是整個(gè)水面光伏電站項(xiàng)目建設(shè)投產(chǎn)最重要的中間環(huán)節(jié)，決定著光伏電站的成功并網(wǎng)發(fā)電。

1 敷設(shè)路徑測(cè)量及標(biāo)識(shí)

1.1 路徑測(cè)量

用GPS定位儀從110 kV升壓站分別取兩個(gè)永久性的坐標(biāo)控制點(diǎn)和高程控制點(diǎn)測(cè)放到光伏場(chǎng)區(qū)，并在光伏場(chǎng)區(qū)靠近湖面的永久性建筑物或構(gòu)筑物處留置3個(gè)以上永久性的坐標(biāo)與高程控制點(diǎn)，然后進(jìn)行平面控制網(wǎng)的測(cè)控復(fù)核?？刂泣c(diǎn)要做到控制面廣，定位、放線方便，距建筑物或構(gòu)筑物保持一定距離，并距土方開挖線5 m以外，以便于長(zhǎng)期保存。根據(jù)建筑總平面圖布置和單芯電力電纜的敷設(shè)要求，按本段所述方法做好電纜的“S”形繞彎敷設(shè)路徑，建立現(xiàn)場(chǎng)控制網(wǎng)[1]。

采用GPS技術(shù)布設(shè)控制網(wǎng)，可采用靜態(tài)、快速靜態(tài)、RTK以及網(wǎng)絡(luò)RTK等方法。采用RTK觀測(cè)時(shí)，建立RTK基準(zhǔn)站網(wǎng)，RTK測(cè)量基準(zhǔn)站的作業(yè)半徑應(yīng)符合表1的規(guī)定。

表1 RTK基準(zhǔn)站作業(yè)半徑

1.2 路徑標(biāo)識(shí)

根據(jù)建立的測(cè)控網(wǎng)和線路走向控制點(diǎn)，在對(duì)應(yīng)的“S”形敷設(shè)路徑上，即正弦線的X軸或Y軸交接的對(duì)應(yīng)直線點(diǎn)上用DN50的鍍鋅鋼管錘擊打入湖底淤泥內(nèi)，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(jié)浮球，浮于水面作為標(biāo)識(shí)。集電線路敷設(shè)繞彎半徑保證在15 m以上，浮球標(biāo)識(shí)間距保證在30 m以上、40 m以下，以確保集電線路敷設(shè)路徑的湖底清淤與整平。

2 敷設(shè)路徑清淤與整平

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

3 電纜敷設(shè)

將自帶動(dòng)力裝置的敷設(shè)平臺(tái)駕駛至離電纜上岸測(cè)設(shè)點(diǎn)30 m的湖面上，校正電纜盤，確保敷設(shè)平臺(tái)上的定滑輪和岸邊鋼構(gòu)架固定的定滑輪在一條直線上，開始下錨固定敷設(shè)平臺(tái)。從電纜盤上端引出的電纜托于敷設(shè)平臺(tái)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(jìn)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(jī)穿引MPP管后埋地敷設(shè)。須注意兩處的定滑輪與電纜盤的高度應(yīng)匹配，以保證拉纜省力的同時(shí)使浮筒上的人員安全與電纜護(hù)殼的保護(hù)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(shè)完畢后，用小截面熱鍍鋅鋼絲繩將標(biāo)識(shí)用浮球串成一條線，一邊固定于岸邊測(cè)設(shè)的永久性標(biāo)樁上，中間點(diǎn)固定于作標(biāo)樁使用的沉降觀測(cè)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(yīng)留置于測(cè)設(shè)標(biāo)識(shí)范圍內(nèi)，并應(yīng)靠近岸邊永久性標(biāo)樁處；浮船處裕纜應(yīng)留置于方陣錨固樁向本方陣5 m內(nèi)靠近一體式箱逆變/升壓變壓器的浮船一側(cè)。

5 電纜固定

拆除浮船電纜托架上的臨時(shí)固定點(diǎn)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(jìn)線倉(cāng)的密封孔，預(yù)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(jìn)行緊固，如圖2所示。

圖2 電纜固定示意圖

6 電纜檢測(cè)試驗(yàn)

水下集電線路施工完畢后應(yīng)邀請(qǐng)具有相應(yīng)檢測(cè)資質(zhì)的第三方檢測(cè)單位對(duì)其進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)檢測(cè)。試驗(yàn)前，務(wù)必拆除集電線路電纜兩端頭的密封頭，并核對(duì)相序標(biāo)識(shí)，確保非試驗(yàn)端相互獨(dú)立，安全距離有保障，未搭接金屬物。送電前應(yīng)測(cè)試變壓器高壓側(cè)直流電阻、絕緣電阻、工頻耐壓值；高壓開關(guān)柜應(yīng)做絕緣和工頻耐壓測(cè)試；重要負(fù)荷開關(guān)應(yīng)做開斷和關(guān)合能力測(cè)試等[4]。

7 結(jié) 論

與傳統(tǒng)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(fā)和利于藻類繁衍的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)水體對(duì)光伏組件及電纜的降溫冷卻可明顯提高發(fā)電效率，是新能源發(fā)展的新探索。

水面光伏電站水下集電線路敷設(shè)通過控制其敷設(shè)路徑測(cè)量及標(biāo)識(shí)、敷設(shè)路徑清淤與整平、電纜敷設(shè)、浮球懸掛、裕纜留置、電纜固定及電纜檢測(cè)試驗(yàn)等施工質(zhì)量，確保工程符合設(shè)計(jì)及國(guó)家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，提高了水面光伏電站的發(fā)電量，具有顯著的綜合效益。