基于新能源电站输电线路施工技术浅析和总结

基于新能源电站输电线路施工技术浅析和总结

张凯 雷生升

中国水利水电第六工程局有限公司

摘要：随着国家的不断发展，我国目前在大力发展新能源工程建设，以改变国内电源结构，发展清洁能源，构筑绿色能源型社会。在新能源电站工程建设过程中，输电线路承担送电的输送功能，以满足送电需要。针对新能源电站输电线路施工的特点，本文介绍一些输电线路施工过程中的设计施工技术。

关键词：新能源；基础施工；架空线路和电缆；设计计算；

概述

国内新能源事业的迅猛发展，尤其是近些年新能源光伏电站工程中若干个太阳能光伏发电单元采用输电线路送电的方式，将若干个光伏发电单元发出的电进行输送。输电线路的长度长，输电线路塔基基础途径河道、山区、林地、矿区等区域，基于升压站的选址，输电线路长度会随之变化，由于输电线路长度长和途经的地形地貌和地质条件复杂。本文主要浅析输电线路施工过程中的技术研究和总结。

1  输电线路的概念

输电线路是将电输送到指定地点的电传输线路，线路是由基础工程、杆塔工程、架空电力导线工程、电缆工程等几部分组成。输电线路施工过程中存在较多的重难点，将在建设输电线路过程中的技术难点和技术关键点进行研究和总结。

2  输电线路简介

2.1  输电线路分类

输电线路按输送目的位置不同可分为：集电线路、送出线路。

集电线路是新能源将若干个光伏发电单元发出的电输送至升压站。

送出线路是将升压站内的电输送至变电站。

3  输电线路前期设计

3.1  输电线路路径选择

输电线路因建筑物、矿区、市政工程、管道工程、高速公路、房屋、山地、农田等原因，路径会随之变化，在输电线路设计路径阶段提前排查影响线路路径的因素，规避影响线路建设的障碍物，线路途径矿区提前决策策划，塔基基础形式随之变化，提前与管道工程相关管理方联系，线路塔基位置避免与管道重合，跨越高速高速公路需满足安全距离，提前办理相关跨越手续，线路途径河道，河道基础灌注桩形式质量控制要求高，基础检测标准高时间长，影响整体施工工期，应提前进行规划。通过前期对线路整体工作细化，对途径各种区域的规划及对障碍物的避让，使输电线路较少了较多的转角塔和耐张段，较少很大成本，输电线路整体施工工期也会随之加快。

3.2 输电线路塔基基础地勘

输电线路路径确认完成，针对线路途径的区域进行地勘检测，途径岩石、沙土、粗卵石、卵石沙、淤泥等地质，根据地质检测报告，针对每种地质及地势的高差选择塔材和塔型，在地勘检测过程中对每种地质及复杂地质多方位多区域做检测报告，有利于输电线路塔基基础的设计，从而有效较少了因地质情况影响塔基基础设计时间，进一步提高塔基基础的质量。

4  基础工程

基础工程施工工序：基础分坑→基础开挖→绑扎钢筋→支护模板→混凝土浇筑与养护→成品保护

基础工程施工主要的技术要点分为：塔位中心位置、转角塔的角度、塔基之间档距、塔基基础在复杂地质的基础形式、塔基地脚螺栓的安装。基础施工过程中模板固定和施工平台是一个难点，设计钢梁架设在基坑上方，用来固定立柱模板，同时地脚螺栓安装固定、浇筑混凝土运输桥梁和施工平台，均采用钢梁进行施工，钢梁长度可根据需要连接，钢梁每端在基坑壁上的支撑长度不小于500mm，当坑口的边长大于5.5m时，钢梁接头要使用加强铁连接，钢梁应用直径不小于100mm圆木支顶进行补强，基础浇筑完成后按要求进行混凝土养护。

5  杆塔工程

杆塔工程施工工序：基础地脚螺栓复测检查→塔基材料运输→塔基组立→螺栓紧固

基础砼强度满足铁塔组立要求后，杆塔工程按工序进行施工，因塔基位置地形地貌不平，施工道路修建难度大，部分铁塔组立采用人工组立，提前考虑规划需要人工组立的塔基，需提前施工，避免影响整体工期，大部分塔基组立施工分为一是分片地面组装：一般采取分片组装后起吊，把把塔基相对面的两面在地面组装时安装主材，另外两相对面组装片不安装主材，为了吊装方便，铁塔连接片应装在相应的各个方向，如受地形限制，也可将没有场地的一面的片组装在场地宽的地方，吊起后防止在空中转动或摆动。带主材面的螺栓连接等包钢外都要紧固，带主材的片，由于考虑到吊装时方便就位地面组装一般不拧紧，在塔上就位安装好后才拧紧；二是分段地面组装：将铁塔各段在地面分别组装成一段一笼子的结构，在组装时先组装塔身两个侧面，用小木杆支撑立起，再组装上下两个面，同时安装该段的连接辅材，将螺栓紧固，并将连接段螺栓安装但不能拧紧，便于笼子吊装就位；三是整体起立的铁塔地面组装：应注意方向，要组装横担、铁塔就必须顺线路组装，在组装过程中，控制塔身偏离，保证立塔的方向准确。在塔身下面要垫上枕木，以便组装底面时安装包钢、斜材和螺栓紧固，塔腿位置应垫高于基础顶面，并使塔腿脚板与基础之间正好连接塔脚、绞链装置，使塔脚螺栓孔正好对准基础螺栓，保证铁塔顺利安装。

5.1  吊装设备选用

根据输电线路铁塔最重件重量，参照起重设备性能表选用汽车吊，汽车吊选用满足设备安全吊装

5.2  钢丝绳的计算

根据吊装铁塔的最重件重量计算，对最重件吊装钢丝绳进行验算

S=K1K2K3Q/n≤P/k

S—钢丝绳拉力

K1—动载荷钢丝绳，一般取K1=1.1；

K2—不均衡系数，一般取K2=1.2-1.3；

K3—整定系数，K3=1/cosα ，α 为钢丝绳与重心线的夹角。

Q—吊装的重量

n—吊索的分支数

P—钢丝绳的破断拉力

K—钢丝绳安全系数，K=6

钢丝绳折减系数取0.85，S=S/0.85=钢丝绳拉力值（kN）

P=KS=6×钢丝绳拉力值（kN）=钢丝绳的破断拉力（kN）

根据计算得出的钢丝绳的破断拉力，查《重要用途钢丝绳GB8918-2006》选用对应型号的钢丝绳。

6  架线和电缆工程

架线工程施工工序：塔基螺栓紧固检查→跨越障碍物跨越架搭设→导线材料运输→牵引绳敷设→导线架设→导线紧线

塔基组立完成后，铁塔须经验收合格，缺陷处理完毕，螺栓紧固符合要求，基础的强度达100%，转角塔的预偏符合设计要求。进行架线施工，在山区和丘陵地带，线路途径茂密的成片的经济林区、果树苗圃、公路、通讯和广播线路、电力线路等交叉跨越的障碍物，可采用搭设跨越架的方法进行处理，避免金属物等坚硬物体磨损导线，使导线安全架设；导线采购成盘到现场，每盘的长度不一，每架线施工一段耐张段前要核对耐张段长度和导线长度，提前根据耐张段规划好采用多长的导线，原则上要求耐张段内导线无接头，每个耐张段放线后要在线盘上标明线盘上还剩下的导线大概长度，以便与后续导线架设，展放导线分人工展放和机械牵引展放两种，现在的施工工艺绝大多数为机械展放导线，人工展放导线只在线路极短时采用，线路所使用的各种金具绝缘子，在安装前必须进行详细检查和试验合格，避免后续线路试验不合格造成返工，展放导线时，绝缘子串悬挂于横担挂点上，绝缘子串挂线夹位置应改挂放线滑车，随绝缘子一起悬挂于横担下，放线滑车与绝缘子串的连接应牢固可靠，等牵引绳铺设贯通后，在线盘处将引绳与导地线相连接，连接是用专制的连接器，能顺利通过滑车，用牵引机回收钢丝绳拖动导地线展放，牵引速度每分钟不宜超大型过20米。牵引过程中，放线架应稳固可靠，线盘转动灵活，导线牵引完成后如有损伤的按导线损伤处理的要求处理，紧线严格按照设计弧垂进行施工。线路路径遇不能跨越的障碍物，采用地埋电缆的形式，电缆敷设完成且试验合格后方可上塔施工，避免出现返工作业。

7  杆塔电气设备安装和接地工程

电气设备附件安装前检查悬垂串正直度，检查金具组合和插销，并进行直线划印在导线、避雷线上标出线夹中心位置，导线装防振锤安装导线表面用铝包带紧密缠绕二层，缠绕方向与导线外层铝股绞制方向一致，铝包带断头应塞到防振锤卡子内压住，铝包带露出部分不超过10毫米；线路涉及到地埋电缆，引流线分为导线与导线的引流线和导线与电缆的引流线，引流线夹安装应在待装导线表面缠铝包带，跳线安装后应复核弧垂及最小电气间隙，对线路提前规划并对导线与电缆引流线的施工提前加大资源投入进行施工；线路基础施工时预埋接地扁铁，塔基与接地预留头可靠连接。线路施工完成后进行相序检查，之后进行整条线路耐压试验的监测，均合格后方可送电运行。

8  结束语

本文浅析总结了在输电线路施工设计和施工技术，通过施工技术有效合理的解决了施工技术难题，进一步提高了施工效率和施工质量，以上施工技术在沙河光伏现场进行了应用，通过实践证明以上施工技术和过程决策均有效解决施工技术难题，本文总结的施工技术若有疏漏或不足，欢迎给与指正。

参考文献：

[1]《电气装置安装工程66KV及以下架空电力线路施工及验收规范》GB50173-2014

[2]《电气装置安装工程电缆线路施工及验收标准》GB50168-2018

[3]《光伏发电站施工规范》GB50794-2012