風電場預制艙技術應用

連立永LIAN Li-yong

（中國水利水電第四工程局有限公司，西寧 810000）

0 引言

我國擁有豐富的風能資源，隨著我國可再生能源法的實施，近幾年在邊疆內陸、沿海山區等地陸續開發建設了大量風力發電場，風力發電設備研發技術也日趨成熟。目前已逐漸向南方城市推廣，風力發電由于清潔無污染，施工周期短，投資靈活，占地少，具有較高的經濟效益和社會效益，已受到世界各國政府的高度重視，而升壓站電氣設備的建設投資、建設周期和占地面積大是目前升壓站建設中的困難點。

1 工法特點

工藝流程清晰，便于標準化管理；

根據系統特點，合理分解施工工序，強化質控過程；

優化施工工序安排，降低工程施工及管理成本；

減小升壓站占地面積，節約工程建設成本；

降低電氣設備施工工序的繁雜程度，縮短工程建設周期，創造經濟效益；

減少電氣設備采購費用，降低工程建設成本。

2 適用范圍

適用于工程建設周期短、用地面積較為緊張、建設資金短缺的變電站。

3 工藝原理

采用110kV（含GIS設備）預制艙、35kV（含高壓開關柜）、二次設備（含綜自、電源、通信設備）預制艙代替傳統房建方案，解決升壓站常規房建工程占地面積大、房建工程建設費用高、施工工序復雜、周期長等問題，降低工程建設成本，提高經濟效益。

4 工藝流程及操作要點

4.1 工藝流程

電氣設備預制艙施工工藝流程：電氣設備基礎土建施工→預埋件安裝→定位→設備吊裝就位→預制艙內電氣設備安裝、電纜安裝接線、接地體安裝→設備調試→并網試運行。

4.2 基礎施工操作要點

預制艙設備基礎與傳統的房建基礎相比，預制艙設備基礎一般采用條形基礎，具有工程量小、施工工序簡單的特點。圖1為電氣設備預制艙基礎施工工藝流程圖。

4.3 預埋件安裝操作要點

預埋件安裝時，應確保預埋件平面在同一高程。

4.4 預制艙吊裝

4.4.1 單體預制艙吊裝（圖2）

4.4.2 需拼接安裝的大件預制艙吊裝

為節約電氣設備占地面積，一次配電室可以采用兩層結構預制艙，一層布置低壓設備，二層布置高壓設備。如湖南江華河路口風電場48MW工程升壓站建設工程中，采用110kV（含GIS設備）預制艙、35kV（含高壓開關柜）、二次設備（含綜自、電源、通信設備）預制艙代。將110kVGIS設備2置于35kV配電室的二層，減小設備占地面積約330平方米。

因運輸超寬限制，電氣一次及二次預制艙無法整體運輸，預制艙分節運輸至現場后進行拼接安裝。根據生產廠家的指定的吊點、頂點等受力點，用25t汽車吊配合其它起重手段，將預制艙吊裝就位，其方位正確、水平度和垂直度滿足要求，然后按照廠家的規定進行固定。圖3為需拼接安裝的大件預制艙吊裝流程圖。

4.5 預制艙內電氣設備安裝

高壓開關柜安裝、調試：

①開關柜的安裝基礎尺寸與安裝尺寸見設備安裝說明。高壓室內開關柜柜前走廊不小于2.5m，施工時須按工程需要與圖紙，將開關柜運至預定位置。

②開關柜安裝步驟（圖4）。

4.6 并網試運行

①檢查110kV各保護盤柜、端子箱交直流電源空開已合，保護裝置定值已正確輸入，保護硬壓板已按調度要求正確投退，各線纜電壓相序正確，合主變進線斷路器對主變進行合閘沖擊。主變沖擊5次，每次10min，間隔10min。

②檢查35kV各保護盤柜、開關柜交直流電源空開已合，保護裝置定值已正確輸入，保護裝置硬壓板已按要求正確投入，各線纜電壓相序正確，合35kV進線開關柜斷路器對35kV母線進行合閘沖擊。母線沖擊3次，每次5min，間隔5min。

5 材料與設備

變電站電氣設備預制艙施工需投入的機械設備見表1。

表1 主要的機械配置表

6 質量控制

建立健全質量保證管理，實施全員、全過程質量管理，施工隊嚴格執行“三檢一驗制”，發現問題及時處理糾正。

在施工中，堅持以設計要求為依據，以行業規范為標準，積極推行規范施工。嚴格施工過程工序控制，及時進行中間質量檢驗及隱蔽工程驗收。堅持原材料先經復試，經復試合格后，再使用的原則。凡對不符合設計與規范要求的工序，一律推倒重來，直至驗收合格為止。

實行班長跟班作業制。隨時跟蹤控制工序質量。

備齊各種符合質量標準的檢測器具。認真做好原始記錄，及時整理匯總施工資料，進行信息反饋，指導工程更好施工，全力投入爭創優質工程目標。

電氣設備內的電纜芯線，應按垂直或水平有規律地配置，不得任意歪斜交叉連接。備用芯長度應留有適當余量。

設備與各構件間連接應牢固。

盤、柜單獨或成列安裝時，其垂直度、水平偏差以及盤、柜面偏差和盤、柜間接縫的允許偏差應符合相關規定。

一次設備、二次設備等電氣設備的接地應牢固良好。設備可開啟的門，應以裸露軟線與接地的金屬構架可靠地連接。

盤、柜的漆層應完整，無損傷。固定電氣設備的支架等應刷漆。

引入盤、柜的電纜應排列整齊，編號清晰，避免交叉，并應固定牢固，不得使接的端子排受到機械應力。

鎧裝電纜在進入盤、柜后，應將鋼帶切斷，切斷處的端部應扎緊，并應將鋼帶接地。

7 安全措施

認真貫徹執行“安全第一，預防為主，綜合治理”的方針，設立專職安全檢查人員進行巡視。在施工前必須對施工人員進行詳細的技術、安全技術措施交底。每日開工前施工負責人必須對所有工作班組成員做好“三查”，做好分工及安全技術交底。

設備吊裝由專人指揮，起吊用工具和鋼絲繩，必須有足夠的安全系數，一般不得小于5～6倍；起升過程要嚴格做到“十不吊”；司機暫時停止操作或離開司機室時，要把起吊的重物下落到地面上，并鎖定起升制動卷鎖，解除離合器。

施工現場設置責任區，保證施工現場整潔，各種材料擺放整齊。

在正式起吊前先進行試吊，將吊裝構件調離地面0.5m高度左右，停留檢查。檢查鎖具和起吊機械性能，無異常方可繼續起吊。在回轉作業時，應注意觀察車架及轉臺尾部的回轉半徑內是否有人或障礙物；臂架的運行空間內是否有架空線路或其它障礙物?；剞D作業時，應首先鳴喇叭示警，然后解除回轉機構的制動或鎖定，平穩地操縱回轉操作桿；回轉速度應緩慢。

如遇強風或大雨、雪、霧天不準起吊。

保持施工場所的文明、整潔，切實抓好施工現場標準化管理，杜絕不文明施工行為，確保建設工程文明、安全、高效。

電氣設備接線必須由電工操作，照明電路接線要安全，防止漏電；

施工過程中嚴禁煙火，針對施工過程中禁止煙火的情況加強施工人員安全教育讓施工人員認識到禁止煙火的重要性，每天班前五分鐘會議必須提醒施工人員禁止煙火；在廠區門口設置吸煙區并且將施工人員所攜帶的煙火存放至吸煙區，若施工人員需吸煙應離開施工作業面到吸煙區吸煙；施工現場安排專門負責人監督施工人員對發現有吸煙行為的人員進行重罰，確保施工過程中的施工安全。

工作人員進入施工現場必須戴好安全帽、穿棉質工作服，特殊工種必須戴好防護工具才允許進行工作。工作負責人（監護人）必須始終在工作現場，對施工人員的安全認真監護，及時糾正違反安全的動作。

施工前應將所有的工機具及安全用具進行檢查，嚴禁不合格的工機具進入現場使用。要正確使用電工工具，防止傷害自己和他人，使用電動工具時要有防護措施。開工前施工負責人必須制定專人對帶入施工現場的工機具必須做好清點并做好記錄。

現場施工如遇雷暴、強風、大雨，應暫停工作，施工人員退出現場，并把施工器具，繩索等縛扎牢固，以防大風刮倒，危及帶電設備。

箱變搬運、轉運時應配備足夠的人員，并有專人指揮，以保證人身和設備的安全。對容易破損的玻璃門因做好保護措施。

使用搖表前應熟悉使用規程。進行絕緣測試前應告知全體施工班組人員，應暫停工作，避免測試過程中傷及其它施工人員。

夜間施工必須配備足夠的照明設備，施工作業人員有充足的精力。

施工現場嚴禁吸煙等習慣性違章行為的出現，每個工作人員都必須下定決心跟“違章，麻痹，不負責任”做斗爭，杜絕違章行為的出現。

施工中注意對成品加以保護，防止損壞安裝完畢的設備，工作時隨時對施工現場進行打掃清理。

8 結語

湖南某風電場48MW工程升壓站采用110kV預制艙、35kV、二次設備預制艙代替傳統房建方案。本工程的預制艙方案與傳統房建方案相比，占地面積減小900m2左右，施工周期大約縮短70天左右，電氣部分建設費用降低100萬元左右，具有建設費用低，占地面積小、施工工序簡單、施工周期短等優點。