中国电力投资集团公司风电场典型设计-风电场(V4)VIP专享VIP免费

中国电力投资集团公司
风力发电工程典型设
第一分册 风电场部分典 型 设
(初稿)
二零一四年五月
编审组织机构和人员
一、中国电力投资集团公司
任: 夏忠
副主任: 胡建东、徐树彪
员: 李启钊、王怀志、夏林
二、中国水电顾问集团北京勘测设计研究院有限公司
主管领导: 于绍奉
项目负责人: 齐志诚
主要编制人员: 吴海明 吴成智 杨昌霖 赵婧琦 雷晓鹏 刘琛琪
梁花荣 王晓莹 张玉鑫 刘峰
参加工作人员: 黄东升
目录
1 总论 .............................................................................................................. 1
1.1 编制目的............................................................................................ 1
1.2 设计原则............................................................................................ 1
1.3 设计依据............................................................................................ 1
1.4 适用范围............................................................................................ 2
1.5 使用原则............................................................................................ 2
2 风力发电机组及箱式变压器设计 .............................................................. 3
2.1 电气设计............................................................................................ 3
2.2 基础典型设计.................................................................................. 10
3 风电场道路、安装场设计 ........................................................................ 18
3.1 设计依据.......................................................................................... 18
3.2 道路典型设计.................................................................................. 18
3.3 安装场典型设计.............................................................................. 27
4 场内集电线路设计 .................................................................................... 29
4.1 设计依据.......................................................................................... 29
4.2 参考设计说明.................................................................................. 29
4.3 设计技术条件.................................................................................. 30
4.4 杆塔混合架空线路参考设计方案.................................................. 30
4.5 全铁塔架空线路参考设计方案...................................................... 49
4.6 全电缆线路参考设计方案.............................................................. 65
4.7 附图.................................................................................................. 71
中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计第一分册风电场部分典型设计(初稿)二零一四年五月编审组织机构和人员一、中国电力投资集团公司主任:夏忠副主任:胡建东、徐树彪成员:李启钊、王怀志、夏林二、中国水电顾问集团北京勘测设计研究院有限公司主管领导:于绍奉项目负责人:齐志诚主要编制人员:吴海明吴成智杨昌霖赵婧琦雷晓鹏刘琛琪梁花荣王晓莹张玉鑫刘峰参加工作人员:黄东升目录1总论..............................................................................................................11.1编制目的............................................................................................11.2设计原则............................................................................................11.3设计依据............................................................................................11.4适用范围............................................................................................21.5使用原则............................................................................................22风力发电机组及箱式变压器设计..............................................................32.1电气设计............................................................................................32.2基础典型设计..................................................................................103风电场道路、安装场设计........................................................................183.1设计依据..........................................................................................183.2道路典型设计..................................................................................183.3安装场典型设计..............................................................................274场内集电线路设计....................................................................................294.1设计依据..........................................................................................294.2参考设计说明..................................................................................294.3设计技术条件..................................................................................304.4杆塔混合架空线路参考设计方案..................................................304.5全铁塔架空线路参考设计方案......................................................494.6全电缆线路参考设计方案..............................................................654.7附图..................................................................................................71中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计11总论1.1编制目的为贯彻落实中电投集团公司的基建工作管理要求,规范中电投集团所属各产业公司、区域公司的风力发电工程设计工作,进一步明确和统一设计标准,特编制《中国电力投资集团风力发电工程典型设计》(以下简称典型设计)。本典型设计以国家法律法规、规程规范和已建风力发电工程为依据,在总结工程经验的基础上,通过比较、提炼、总结、优化相关设计参数,提出了风力发电工程设计的一般性指导原则和典型性方案,为建设工程质量可靠、运行安全稳定、技术经济指标先进、造价控制合理、市场竞争力强劲、具有中电投特色的风力发电工程起到典型示范作用。本典型设计共分为两个分册,“第一分册风电场部分典型设计”和“第二分册升压站部分典型设计”。“第一分册风电场部分典型设计”(以下简称本典型设计分册或本分册)包含除风电场升压站以外的风力发电机组及箱式变压器、风电场道路和安装场设计、场内集电线路设计部分。1.2设计原则满足“安全可靠、经济适用、技术先进、节能环保”的要求,具有通用性、统一性、兼顾性和前瞻性。(1)通过技术、经济等因素综合比较,选用综合指标最优方案。(2)采用技术先进、论证充分可靠的新技术、新工艺、新材料、新设备。(3)充分体现环境保护和节能降耗的理念。(4)充分体现中电投集团“奉献绿色能源,服务社会公众”的企业精神和“策划程序修正卓越”的企业理念。1.3设计依据(1)国家现行相关法律、法规。(2)国家和电力行业有关标准、规程、规范。(3)国内外已建优秀风电工程实例。(4)《中国电力投资集团公司风电场工程可研设计管理导则》(初稿)。中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计2(5)中国电力投资集团公司典型设计合同及相关要求。1.4适用范围(1)本典型设计分册适用于中电投集团公司所属各全资、控股公司新建和扩建的风力发电工程的风电场部分施工图设计,场内升压站部分详见升压站部分典型设计分册。(2)本典型设计适用于地质条件良好的风力发电工程,其他风力发电工程可参照执行。1.5使用原则在建设条件相同的或相近的情况下,原则上采用本典型设计方案。当施工图设计因建设条件等因素超出本分册的典型设计时,应对超出部分进行重点说明,方案设计应论证充分、先进经济、成熟可靠。中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计32风力发电机组及箱式变压器设计2.1电气设计2.1.1设计依据(1)《风电场工程可行性研究报告编制办法》(发改能源【2005】899号)(2)《风电场工程可行性研究设计概算编制办法及计算标准》(3)《风力发电场项目建设工程验收规程》DL/T5191-2004(4)《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062-2008(5)《导体和电器选择设计技术规定》DL/T5222-2005(6)《电力工程电缆设计规范》GB50217-2007(7)《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB50169-2006(8)《高压/低压预装箱式变电站选用导则》DL/T537-2002(9)《风力发电场并网运行管理规定》电政法(1994)461号(10)《电测量及电能计量装置设计技术规程》DL/T5137-2001(11)《电力系统调度自动化设计技术规程》DL5003(12)《继电保护和安全在自动装置技术规范》GB14285-2006(13)《工业计算机监控系统抗干扰技术规范》CECS81-96(14)《静态继电保护及安全自动装置通用技术条件》DL/T478-2001(15)《微机母线保护装置通用技术条件》DL/T670-99(16)《微机变压器保护装置通用技术条件》DL/T770-2001(17)《电气继电器》IEC60255(18)《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》(19)《工业过程测量和控制装置的电磁兼容性》GB/T13926-1992(20)《半导体变流器》GB/T3859.4-2004(21)《低压开关设备和控制设备》GB/T14048(22)《电力工程直流系统设计技术规程》DL/T5044-2004(23)《高压交流负荷开关熔断器组合电器》GB/T16926-2009(24)《多功能电能表》DL/T614-2007(25)《交流电气装置的接地》DL/T621-1997中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计4(26)《火力发电厂劳动安全各工业卫生设计规程》DL5053-19962.1.2设计技术条件海拔高度:≤1000m最高气温:40℃最低气温:-40℃月平均最高相对湿:90%日照强度:0.1W/cm2覆冰厚度:10mm污秽等级:Ⅲ2.1.3主要电气设备选择本典设所处海拔高度不大于1000m,当海拔高度大于1000m时在选择主要电气设备时要重点考虑了海拔对电气设备性能的影响,所选择的电气设备需按规范对设备外绝缘进行修正。(1)风力发电机组额定功率1500kW额定电压0.69kV频率50Hz功率因数≥0.95(2)风力发电机组额定功率2000kW额定电压0.69kV频率50Hz功率因数≥0.95风电机组应具有电压适应性:风电场并网点电压在0.9~1.1倍额定电压范围(含边界值)内时,风电机组应能正常运行。风电场并网点电压跌至0.2倍额定电压时,风电机组应能不脱网运行625ms;并网点电压跌落后2s内恢复到0.9倍额定电压过程中,风电机组应能不脱网连续运行。风电机组应具有必要的高电压穿越能力。应具有的频率适应性:电力系统频率在49.5Hz~50.2Hz范围(含边界值)内中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计5时,风电机组应能正常运行。电力系统频率在48Hz~49.5Hz范围(含48Hz)内时,风电机组应能不脱网运行30min。(2)箱式变电站为了使户外变压器安全可靠地运行和安装施工的简便,本典设风电场选用具有运行灵活、操作方便、免维修、价格性能比优越等优点的美式箱式变电站。美式箱变内部主要包括油浸变压器,低压断路器,高压负荷开关、插拔式熔断器、避雷器等。容量:1600kVA/2200kVA电压等级:38.5±2×2.5%/0.69kV接线组别:D,yn11短路阻抗:6.5%2.1.4风力发电机组与机组升压变的接线方式1)本典设风电场安装33台单机容量为1500kW的风力发电机组,风力发电机与机组升压变接线方式为一机一变单元接线方式,即风力发电机-机组升压变单元,因此选用33台机组升压变,容量为1600kVA。风机与机组升压变之间采用4根并联敷设的型号为YJY23-3×240+1×120mm2的电缆连接。2)本典设风电场安装25台单机容量为2000kW的风力发电机组,风力发电机与机组升压变接线方式为一机一变单元接线方式,即风力发电机-机组升压变单元,因此选用25台机组升压变,容量为2200kVA。风机与机组升压变之间采用5根并联敷设的型号为YJY23-3×240+1×120mm2的电缆连接。风机、箱变埋管与接地设计首先充分利用各风力发电机组基础内的钢筋作为自然接地体,再敷设必要的人工接地网,以满足接地电阻值的要求。(1)保护接地的范围根据交流电气装置的接地技术规程DL/T621-1997规定,对所有要求接地的部分均应接地或接零。(2)风电场(包括机组升压变)为小接地短路电流系统,对保护接地、工作接地和过电压保护接地采用一个总的接地网。其接地装置的接地电阻值应满足风电机组及机组升压变对接地阻值的要求。在风力发电机组基础处设置均压网,中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计6将风电场的接触电势、跨步电势和转移电势限制在安全值以内。(1)每组风力发电机组及机组升压变的接地网工频接地电阻按照小于4Ω。电缆预埋管方向朝向箱变基础方向,便于电气施工。同时箱变基础位置不宜正对塔筒门,应错开。风电场控制、保护、测量和信号2.1.5风力发电机组计算机监控系统风力发电机组监控系统由主控级计算机系统和各风力发电机组现地监控单元以及通信网络构成。现地监控单元布置在风力发电机组塔架上部的发电机机舱里或塔筒底部,主控级计算机系统布置在升压站内。现地监控单元通过单模光缆与机组主控级计算机系统连接。运行值班人员通过操作员工作站监视和控制风力发电机组。风力发电机组计算机监控系统由风力发电机组厂家配套提供。(1)主控级计算机系统主控级设置1台通讯服务器、1台能量管理系统服务器、1台操作员工作站、1台操作员兼工程师工作站、1台打印机、2套逆变电源装置以及相应的配套软件等,以完成各风力发电机组的数据采集及运行参数的监视、风力发电机组开/停机控制、有功/无功控制、故障报警、数据存储等功能。主控制级设备放置于升压站中控室,中控室内的值班人员或运行人员可通过人机对话完成监控任务。操作员工作站具有使整个风电场风力发电机组(正常和紧急情况下)停止运行、使风力发电机组恢复运行、控制参数的变化等功能,同时对风力发电机组的各种参数进行监测。上述功能的相关数据均按时间进行记录和保存,需要时可以将这些文件打印出来。任何非正常运行情况,如故障和紧急停机、人工停机和开机、风速过高停机、周围温度超高等,操作员工作站应能发出视音频报警信号。操作员工作站具有自我保护功能,不允许非授权进入。操作员工作站能保证在电源失电的情况下能运行一段时间,进行保存数据等工作,以避免数据丢失。能量管理系统主要用于风力发电机组的有功/无功功率控制。能够接收并自动执行电网调度部门发送的有功功率控制信号,确保风电场有功功率及功率变化率满足电网调度部门要求;可以根据电网调度指令自动调节整个风电场发出(吸收)无功功率,实现对并网点电压控制。风电机组运行在额定输出功率时,其功率因数应在-0.95~+0.95变化范围之间可控,其控制精度及响应速度应满足电网电压调节的要求。中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计7主控级计算机系统能与升压站计算机监控系统实现数据通信,通过升压站计算机监控系统实现风力发电机组监控系统与电网调度端的通信功能,并接受上级电网调度部门的调度和管理。(2)现地监控单元对应于每台风力发电机组,配置1套风力发电机组现地监控单元。风力发电机组的现地监控单元主要包括两部分:第一部分为计算机控制单元,控制模块由PLC或计算机构成,并配有输入/输出接口、人机接口设备、通信接口设备等,它的主要功能是程序控制风力发电机组,完成风力发电机组的监控功能,同时可以与主控级计算机系统实现数据通信;第二部分为同步并网及功率控制单元,由变频器组成,它的主要功能是使风力发电机组并网及运行当中的功率控制。风力发电机组的现地控制单元配有各种完整的检测装置和变送器,且每台风力发电机组的实时状态信号、事故及故障信号等均可在控制单元的人机界面上显示。如:当前日期和时间、叶轮转速、发电机转速、风速、周围的环境温度、风力发电机组温度、当前的功率、自安装之日起运行的总电量、每年所发的电量以及显示风力发电机组当前偏航情况、电流和电压信号。运行人员可以通过现地控制单元对风力发电机组进行手动开机、手动停机、控制转速和功率以及控制风力发电机组变浆和偏航。风力发电机组在运行过程中,控制单元持续监视风力发电机组,通过制动系统控制保证风力发电机组的安全运行。现地控制单元不依赖于主控级计算机系统,在主控级计算机系统发生故障时,现地控制单元能够继续控制风力发电机组并保证机组的正常运行。(3)数据通信网络数据通信网络是通过光缆将风机和主控级计算机系统进行物理连接,传输介质的选择依据风电场的地理环境、风机的数量、风机之间的距离、风机与中央控制室的距离等因素确定。本工程数据通信网络采用可靠性高、传输速度快的光纤以太网环网结构,每组为一个就地光纤环网,每个光纤环网通过具有网管功能的光纤交换机再连接到主控级计算机系统的交换机,组成整个风电场风力发电机组计算机监控系统数据通信网络。光缆选择非金属自承式32芯单模光缆(ADSS)(或GYFTA5332芯单模直埋光缆或非金属自承式32芯单模光缆(ADSS)与GYFTA5332芯单模直埋光缆混合使用),沿35kV集电线路同杆架空敷设(或与35kV集电线路路径同沟直埋或沿35kV集电线路同杆架空敷设与35kV集电线路中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计8路径同沟直埋混合使用)。2.1.6风力发电机、箱式变压器的保护(1)风力发电机保护风力发电机组继电保护按GB14285-2006《继电保护和安全自动装置规程》及有关标准进行配置。配有电流速断、过电流、过负荷、过电压保护及电网故障保护,保护装置动作跳开风力发电机组出口与电网连接的空气断路器并发出信号及进行风力发电机组事故停机。风力发电机组配置温度升高保护、振动超限保护、转速升高保护、电缆扭绞保护和传感器故障等机械保护,保护超限发出故障信号,超高限跳开风力发电机组出口与电网连接的空气断路器并发出信号及进行风力发电机组事故停机。风力发电机组配置低电压穿越功能,风电机组具有在并网点电压跌至20%额定电压时能够保证不脱网连续运行625ms的能力;风电场并网点电压在发生跌落后2s内能够恢复到额定电压的90%时,风电机组能够保证不脱网连续运行。风电机组应具有必要的高电压穿越能力,在并网点电压在0.9~1.1倍额定电压(含边界值)内时能正常运行。风力发电机的保护由风力发电机厂家成套供应。(2)箱式变压器保护箱式变压器采用油浸全密封变压器,高压侧配置负荷开关和插入式熔断器,低压侧配置断路。高压侧熔断器为全范围熔断器(两段熔丝),作为变压器过载及短路保护;低压侧的断路器保护作为风机出口至箱变低压侧段的过电流、过载、过电压和短路保护。同时配置变压器油温等非电量保护作用于跳闸和信号。2.1.7箱式变压器的测控为实现箱变的远方监控,每台箱变配置1套微机箱变测控单元,安装在箱变低压室内。箱变测控单元主要遥信量包括:高压侧负荷开关位置信号、低压侧断路器位置及状态信号、变压器温度过高等非电量信号、箱变门开关状态信号等;主要遥测量包括:箱变低压侧电流、电压、有功功率、无功功率、有功电度、无功电度、功率因素、频率及变压器温度等;还可实现对低压侧断路器遥控功能。箱变测控单元利用风力发电机组通讯光缆的不同线芯单独构建光纤以太环网,其网络结构类同于风力发电机组数据通信网络。在升压站控制室设置箱变计算机监中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计9控主机,箱变测控单元光纤组网后接入到箱变计算机主机,形成独立的箱变计算机监控系统,以实现箱式变电站的无人值守的运行要求。箱变计算机监控主机与风力发电机组监控系统通过通信转换装置通信。2.1.8风电场功率预报管理系统风电场功率预测预报管理系统接收气象部门的数值天气预报信息(或直接接收调度主站系统下发的数值天气预报信息)和调度主站系统下发的功率预测结果,向主站上传数值气象预报信息,并根据历史和运行数据计算、分析、修正和校核,将风电场的功率预测结果上传到调度主站。风电场功率预测预报管理系统需要提供中期预测(周前预测)、短期预测(日前预测)和超短期预测。基本功能要求如下:(1)每日预测未来一周(0-7天)的中期风电场输出功率(预测时间可设定),时间分辨率为1小时;(2)每日预测次日0时至72小时的短期风电场输出功率(预测启动时间和次数可设置,支持手动和自动启动),时间分辨率15分钟;(3)滚动预测未来0-4小时的风电输出功率,滚动时间为15分钟,时间分辨率为15分钟,(支持不需要数值天气预报,只根据测风塔的风速数据预测)。2.1.9工程量表2.1.7-1工程量表序号名称型号及规格单位数量备注1风力发电机组1500kW0.69kV台332美式箱式变电站1600kVA36.75/0.69kV台3331kV电力电缆YJY22-3×240+1×120mm2km5.284接地装置镀锌扁钢50×5mm套33镀锌钢管D50,2.5m,壁厚≥3.5mm接地模块,离子缓释剂5各种钢材箱变基础埋件t~12中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计10表2.1.7-2工程量表序号名称型号及规格单位数量备注1风力发电机组2000kW0.69kV台252美式箱式变电站2200kVA36.75/0.69kV台2531kV电力电缆YJY23-3×240+1×120mm2km64接地装置镀锌扁钢50×5mm套25镀锌钢管D50,2.5m,壁厚≥3.5mm接地模块,离子缓释剂5各种钢材箱变基础埋件t~102.2基础典型设计2.2.1设计依据(1)《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011(2)《混凝土结构设计规范》GB50010-2010(3)《砌体结构设计规范》GB50003-2011(4)《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008(5)《建筑结构荷载规范》GB50009-2012(6)《建筑抗震设计规范》GB50011-2010(7)《构筑物抗震设计规范》GB50191-2012(8)《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046-2008(9)《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T50476-2008(10)《风电机组地基基础规定》FD003-2007(11)《岩土工程勘察规范》(2009年版)GB50021-20012.2.2典型设计建设条件的选取工程地质:风力发电机基础地基为岩石地基,风化程度为强风化、中风化,地基承载力特征值不低于300kPa,地基变形模量不低于15MPa。场地无特殊性土,不需进行地基处理。场区地下水、土腐蚀性:陆上风电机组大多布置在地势较高处,不考虑地下水对于钢筋混凝土结构的影响。土壤对于钢筋、混凝土的腐蚀性均按弱腐蚀考虑。中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计112.2.3风机基础设计安全控制标准在极端荷载工况下,基底脱开面积小于基底面积的1/4。在正常运行荷载工况、多遇地震工况下,基底不脱开。荷载工况、荷载组合及其他安全控制项的计算、验算按照相关规范执行。2.2.4风电机组基础典型设计2.2.4.1风电机组基础型式现行的陆上风机基础型式主要有钢筋混凝土扩展基础、岩石锚杆基础、灌注桩(或PHC桩)基础、梁板式扩展基础、P&H无张力灌注桩基础。(1)钢筋混凝土扩展基础图2.2.4-1钢筋混凝土扩展基础示例图钢筋混凝土扩展基础是最常用的风机基础型式。它技术成熟可靠,被广泛应用于国内外建设场地条件较好的工程中。(2)岩石锚杆基础图2.2.4-2岩石锚杆基础示例图岩石锚杆基础适用于中风化、微风化的岩石地基工程中。可以有效避开开挖难度大的难题。对于基础体型较大的风机基础采用此方案经济性较好。中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计12(3)灌注桩(或PHC桩)基础图2.2.4-3灌注桩基础示例图当工程场区地质条件为软弱土层时,采用地基处理地基承载力或沉降量仍不能满足规程规范时,可以采用桩基础型式。它也是被广泛使用的,技术成熟可靠的风机基础型式。(4)梁板式扩展基础图2.2.4-4梁板式扩展基础示例图梁板式扩展基础型式为我国创新风机基础型式。相比较板式扩展结构,可以提高结构抗弯效率。当单机容量较大,风机基础直径较大,地质条件较好时,采用本型式,有较好的经济性。中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计13(5)P&H无张力灌注桩基础图2.2.4-5P&H无张力灌注桩基础示例图P&H无张力灌注桩基础为美国地球系统公司(EarthSystemsPacific)专利基础。适用于适用于沙土、粉土、粘土、膨胀土、湿陷性黄土等中软土地基,使用预应力锚栓代替基础环。根据目前工程实际应用,基本用于单机容量3MW以下的风机基础。以上各基础型式各适应不同的建设场地,施工工艺、安全认证等级等也各不相同,本典型设计分册按照应用范围最广、成熟可靠的(1)钢筋混凝土扩展基础进行设计。2.2.4.2典型设计计算说明本风力发电机组基础典型设计针对集团采用的1.5MW及2.0MW风力发电机组主流机型,在抗震设防烈度分别为6~8度时,对天然地基上的钢筋混凝土圆形扩展基础进行了统一计算,其体型见图2.2.4-1。图2.2.4-1风机基础典型体型图中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计14计算过程中,采用的各项参数及假设如下:场地类别选用Ⅰ类场地,地基承载力特征值按300kPa计算。风机基础混凝土设计强度等级为C40,钢筋采用HRB400,混凝土垫层强度等级采用C20,垫层厚度采用150mm。地震分组:抗震设防烈度为7度时,设计地震分组按照第二组;抗震设防烈度为8度时,设计地震分组按照第一组。采用震型分解反应谱法计算地震载荷。按开挖边坡坡比为1:0.5计算开挖工程量。L为风机基础直径,h为底板坡段高度。当L<18m时,h=1.0m;当18m≤L<19m,h=1.2m;当19m≤L<20m,h=1.4m;当20m≤L<21m,h=1.6m。d为基础环外混凝土宽度,d统一取为1.2m。风力发电机组基础典型设计图详见附图DS-0-K2-01。2.2.4.3参照工程量表及其使用说明1.下表中风力发电机基础工程量为根据风机载荷资料及上部塔架资料计算得出,表中基础直径对应的安全度基本一致,均为控制工况计算出的安全临界值的1.03倍左右。2.在符合本典型设计对应机型、荷载及设计条件时,风机基础土建工程量不宜超出表2.2.4-1的规定。当具体工程遇有特殊条件,设计工程量需超过本典型规定时,应编制详细设计计算说明,以论证工程量超标的必要性和合理性。3.风力发电机设备技术参数更新较快,风力发电机基础设计的理论也在不断发展,本典设的基础体型及工程量仅供参考使用,具体项目的风力发电机基础设计的安全性由相应项目的设计单位负责。4.在下表的数据基础上,风机基础的含筋量一般在“混凝土方量×0.10”吨左右,不宜超过“混凝土方量×0.11”吨。5.风机基础直径的单位为m;混凝土工程量单位为m³;开挖工程量单位为m³。中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计15表2.2.4-1风力发电机基础参考工程量表风机厂家机型序号风机型号机组类型机组级别轮毂高度(m)叶轮直径(m)基础设计荷载版本基础弯矩载荷标准值M(kNm)6度及其以下7度0.10g8度0.20g正常运行荷载工况极端荷载工况基础直径C40混凝土开挖基础直径C40混凝土开挖基础直径C40混凝土开挖金风1GW77/1500直驱IECⅡA65772011.6155372853415.131085115.733190616.53599822GW82/1500直驱IECⅢA70822010169393561916.435697216.435697217.037810313GW87/1500直驱低风速机组70872011194973172016.034193416.9374102117.53971081东汽4FD77-1.5MW双馈7077247813573417.3389106118.1446122918.747112975FD82-1.5MW双馈80802011.6184203852316.8370101116.8370101117.338910616FD89-1.5MW双馈70892010.11154903236115.833491515.833491516.5359982华锐7SL-1500/77双馈TCⅡ70772008165563628216.535998216.535998216.736710018SL-1500/82双馈TCⅡ70822010.1198043893516.9374102116.9374102117.640010919SL-1500/90双馈TCⅢ70902013.5188154133417.2385105117.2385105117.43931071明阳10MY1.5/77双馈7577A2027671986极端荷载工况载荷数据异常,本机型工程量可参照下面一行的MY1.5/82基础数据11MY1.5/82双馈IECⅢA70822010.3195833682816.535998216.8370101117.64001091ⅡA70822011.6170413905216.9374102116.9374102117.0378103112MY1.5/89双馈7089A201374335217.5397108117.5397108117.84081112远景13E77/1.5双馈65772014170933191415.733190615.933892416.7367100114E82/1.5双馈70822014154102894415.131085115.532488716.335296215E87/1.5双馈70872014219423056916.636399117.3389106118.04411218联合动力16UP1500-77双馈ⅡA65772009138204186817.3389106117.3389106117.3389106117UP1500-82双馈ⅢA80822009275803145218.0441121818.5463127419.0512142718UP1500-86双馈ⅢB80862010.3225494670218.0441121818.0441121818.34541252上海电气19W2000N-105双馈80105353004840019.3526146419.7545151520.4610171320W2000C-99双馈ⅢB80992010.1429005220020.3605169920.6620174221.2652182721W2000-93双馈80932010409005840020.0589165820.6620174220.96361784湘电22XE105-2000直驱801052012.4293326426319.6540150219.6540150219.6540150223XE96-2000直驱ⅢA80962011.6262455581418.9480132018.9480132019.4531147724XE87-2000直驱80872010.4319806461919.6540150219.6540150220.15951672许继25WT2000-86双馈ⅡA80862011273725814119.2521145219.2521145219.4531147726WT2000-93双馈ⅡA80932011.9266045814119.2521145219.2521145219.2521145227WT2000-100双馈801002011292974659518.4458126319.0512142719.65401502海装28H87-2.0MW双馈80872011.7251007140020.3605169920.3605169920.3605169929H93-2.0MW双馈80932009.7354815382019.3526146420.0589165820.6620174230H102-2.0MW双馈801022012.3233005178018.6467128618.6467128619.05121427明阳31MY2.0-93双馈8093A303745782519.3526146419.2521145219.7545151532MY2.0-104双馈85104A358155673719.4531147719.9554154120.6620174233MY2.0-110双馈85110A392996112419.7545151520.6620174221.06421798东汽34FD87-2.0MW双馈70872011.6222316309519.6540150219.6540150219.6540150235FD93-2.0MW双馈80932011.6282975354218.7471129718.9480132019.6540150236FD108-2.0MW双馈851082012.6307256559319.7545151519.7545151519.75451515851082013.4353166559319.7545151519.7545151520.46101713联合动力37UP2000-96双馈80962013.8308684956918.6467128619.4531147719.8550152838UP2000-103双馈801032012.7307035411318.7471129719.4531147719.8550152839UP2000-105双馈801052013.8299065210318.6467128619.2521145219.75451515中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计162.2.4.4防洪排水设计地基基础级别为1级时,机位的选取应考虑重现期为50年的洪(潮)水位。地基基础级别为2、3级时,机位的选取应考虑重现期为30年的洪(潮)水位。机位在微观选址阶段应尽量避开汇水区域。并根据工程所在区域气候,从设计上保证排水通畅。2.2.5箱式变电站基础设计2.2.5.1箱式变电站基础型式现行的机组变压器主要为美式箱式变压器,其基础型式主要为箱型基础型式。对于裸变,需根据变压器体型设计基础。工程场区如在多雨季节地下水丰富,应考虑箱变基础的防水设计。箱变基础防洪(潮)水位的选取同风机基础,必要时箱变放置在风机基础上或者布置在风机塔架内部。本典型设计分册按钢筋混凝土箱型基础设计。图2.2.5-1箱式变电站典型基础示意图2.2.5.21600kVA箱式变体型及工程量本典设1600kVA箱变基础体型按长4.0m,宽2.5m,高2.4m进行设计,具体工程需根据实际箱变厂家资料进行确定。基础主体混凝土强度等级为C25,混凝土工程量10.3m³,钢筋约1.5t。垫层的混凝土强度等级为C20。根据箱变开门的方向使用砖砌台阶,以便使用过程中的操作、检修。中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计171600kVA箱变基础典型设计图详见附图DS-0-K2-02。2.2.5.32200kVA箱式变体型及工程量本典设2200kVA箱变基础体型2200kVA按长4.9m,宽2.8m,高2.4m进行设计,具体工程需根据实际箱变厂家资料进行确定。基础主体混凝土强度等级为C25,工程量14.5m³,钢筋约1.8t。垫层的混凝土强度等级为C20。根据箱变开门的方向使用砖砌台阶,以便使用过程中的操作、检修。2200kVA箱变基础典型设计图详见附图DS-0-K2-03。2.2.5.4体型及工程量应用说明不同箱变厂家的设备体型及对于基础的要求各不相同、相差较大,因此上面给出的工程量仅反应当前箱变基础工程量的平均水平,不作为控制依据。2.2.6附图风机基础典型图DS-0-K2-011600kVA箱变基础典型图DS-0-K2-022200kVA箱变基础典型图DS-0-K2-03中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计183风电场道路、安装场设计3.1设计依据风电工程场内道路设计参照公路工程相关规范,依据风机厂家对所选用的风机机型提出的运输要求进行设计。进站道路可依据四级公路标准进行设计。主要参考或依据的公路工程规范有:(1)《公路线路设计规范》JTGD20-2006(2)《公路路基设计规范》JTGD30-2004(3)《公路排水设计规范》JTJ018-97(4)《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2004(5)《公路交通安全设施设计规范》JTGD81-2006(6)《公路交通标志和标线设置规范》JTGD82-2009(7)《公路涵洞设计细则》JTG/TD65-04-2007(8)《公路交通安全设施设施设计细则》JTG/TD81-2006(9)《公路路基施工技术规范》JTF10-2009(10)《公路路面基层施工技术规范》JTJ034-2000(11)《中华人民共和国环境保护法》(1989年12月26日)(12)《中华人民共和国水土保持法》(1991年6月29日)其他相关法规及政策。3.2道路典型设计3.2.1道路及场地条件划分说明3.2.1.1道路划分说明风电工程场内道路分为进场道路、进站道路和场内施工道路。进场道路是风电场与外部交通的连接道路,在风电场建设期承担风机设备、建筑材料和施工设备的运输功能,在运营期承担风电场与外部的交通连接功能。进站道路是升压站与外部交通和风电场连接道路,在建设期承担升压站设备、建筑材料和施工设备的运输功能,在运营期承担升压站与外部和风电场的交通连接功能。中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计19场内施工道路是风电场各个风机位的连接道路,在风电场建设期承担风机设备、建筑材料和施工设备的运输功能,在运营期作为风电场维护和检修通道。3.2.1.2场地条件划分说明目前,风电工程逐步从平原、丘陵地区向山地、高山地地形发展,风电道路设计也相应的从平原和丘陵地区的简单设计向山地风场复杂道路设计发展。总结以往设计经验,根据不同的地形条件将风电场道路设计的地形条件分为平原、丘陵、山地和高山地等几种形式。(1)平原地区道路设计平原地区一般交通较为发达,风场对外交通条件较好,无需改建场外道路。场内道路布置尽可能的利用现有道路。新建道路应根据不同风场的征地条件避开农田、林地布置;路基设计应根据当地气候特点适当抬高路基高程,以便于排水;路面结构一般为山皮石路面。(2)丘陵地区道路设计丘陵地区一般交通较为发达,风场对外交通条件较好,无需改建场外道路。场内道路布置尽可能的利用现有道路。新建道路应根据不同风场的征地条件避开农田、林地布置;路基开挖回填应与风机吊装平台场平、风机基础开挖统筹考虑,充分利用工程开挖料进行路基回填和吊装场场平,一般能做到土石方挖填平衡;路面和路基排水根据不同的地质条件采用土边沟或浆砌石边沟衔接钢筋混凝土圆管涵排出路基以外;路面结构一般为山皮石路面。(3)山地道路设计风场相对高差和海拔较低的山地风场对外交通条件较好,大部分风场无需改建场外道路。一些山地风场的对外交通条件较为复杂,不能满足风机设备运输要求,需根据风机设备运输要求进行改建。场外道路改建需满足公路规范和相关交通部门的要求,需考虑社会交通的流通需求。山地风场场内道路布置尽可能的利用现有道路。新建道路应根据地形条件选择合适的路线布置;根据不同地区的征地条件避开农田、林地;道路设计应采取合适的技术指标,在满足风机设备运输要求的前提下,尽可能的降低道路土石方中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计20开挖量;路基开挖回填应与风机吊装平台场平、风机基础开挖统筹考虑,充分利用工程开挖料进行路基回填和吊装场场平,一般能做到土石方挖填平衡;路面和路基排水根据不同的地质条件采用土边沟或浆砌石边沟衔接钢筋混凝土圆管涵排出路基以外;路面结构一般为山皮石路面。位于南方地区道路排水需要重点关注,道路边沟和涵洞的截面尺寸应根据情况适当加大。南方地区降雨较为平凡,部分地质条件较差、开挖高度较高的道路边坡也需要采取一定的防护措施进行处理。山地风场工程量较大,道路投资较大,施工难度亦较大。(4)高山地道路设计目前,地区风场逐步向相对高差较大、海拔较高的高山地发展,一些风场处于高山深处,周边交通条件差,基本无可直接利用的进场道路。这些风电场场外交通改建量大,改建道路投资亦较大。一般情况下,建议业主会统筹考虑开发风电场,同一地区几个风电场采用同一条场外道路,以降低单个风场的道路投资。场外道路需根据风机设备运输要求进行改建。场外道路改建需满足公路规范和相关交通部门的要求,需考虑社会交通的流通需求。高山地道路设计情况与山地风场道路设计类似。南方一些海拔较高的风电场进场道路较长,单公里道路工程量较大,施工难度较大。进入风场后,地形则可能相对较为平缓,场内道路工程量不大,施工难度较小。中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计213.2.2道路设计标准3.2.2.1进场道路和场内施工道路设计标准新建或改建的进场道路、场内施工道路技术标准见表3.2.2-1。表3.2.2-1场内道路技术标准序号项目单位指标平原地区丘陵地区山地高山地1公路等级参照四级公路2设计速度km/h153汽车荷载等级公路—Ⅱ级4行车道宽度m5.0(4.0)5.0(4.0)5.0(4.0)5.0(4.0)5路基宽度m6.0(5.0)6.0(5.0)6.0(5.0)6.0(5.0)6平曲线最小半径m505035357平曲线最小长度m404040408同向、反向曲线之间最小直线长度m505030309最大纵坡%101012.512.510竖曲线最小长度m2020202011凸型竖曲线最小半径m20020020020012凹型竖曲线最小半径m30030030030013路面类型级配碎石级配碎石级配碎石级配碎石备注:1、括号内数据适用于支线道路。2、平原和丘陵地区风场如采用履带吊进行风机吊装,场内道路路基宽度可根据履带吊转场需求临时修建为11m。吊装结束后可恢复为路基宽度为5m的永久检修道路。其它地形条件下由于道路工程量巨大,如采用履带吊进行风机吊装,建议采用拆卸方式进行转场。3、截至目前,国内在建或已建的山地风场场内道路纵坡均突破了公路规范、厂矿道路规范等规范所规定的最大值(11%),部分复杂地区的风场道路纵坡甚至达到了18%。建议尽量少采用、谨慎采用突破规范的最大纵坡值。在采用大于规范值的最大纵坡路段应布设安全护栏和安全警示牌,应在设计文件里提醒相关单位在这些路段进行风机设备运输时要采用一定的安全措施,设计时最大坡长也应相应折减。4、结合具体工程的总体布置和地形条件,在满足使用要求的情况下,可适当地降低路线的部分指标。中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计223.2.2.2进站道路设计标准进站道路可按照四级公路进行设计。技术标准见表3.2.2-2。表3.2.2-2进站道路技术标准序号项目单位指标1公路等级四级公路2设计速度km/h203设计汽车荷载等级公路—Ⅱ级4行车道宽度m65路基宽度m6.56平曲线最小半径m207最大纵坡%108凸型竖曲线最小半径m2009凹型竖曲线最小半径m20010路面类型混凝土3.2.3道路路线选择风电工程进场道路和场内道路布置应充分利用风场内的现有道路;山地风场道路尽可能布置于山脊线上或相对较为平缓的山坡上,以减少土石方工程量。场内道路路线的起终点根据现有县乡道路布置、风机机位及安装平台布置等确定。为保证超长件叶片及塔筒运输安全,在平曲线道路外侧8m内不得有不可移动的障碍物。对于地形条件复杂、地形陡峭的区域,主线道路和支线道路纵坡可能会较大。为了确保风机设备运输车辆以及其他车辆的行车安全,参照《公路交通安全设施设计规范》(JTGD81—2006)的规定,在地形自然坡度小于1:2且道路纵坡大于10%的路段、高填方路段等位置设置安全护栏、警告和禁令标志。3.2.4路基、路面3.2.4.1路基(1)路基路基设计充分根据公路的使用要求和地质、水文、建筑材料等自然条件,并中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计23结合施工方法进行。路基横断面设计行车道横坡2%,土路肩横坡3%。(2)路基超高、加宽方式曲线段路基超高方式为绕曲线内侧行车道边缘旋转,最大超高为2%;转弯半径≥65m,不加宽。转弯半径<30m,根据地形特点设置转弯平台;50m>转弯半径≥30m,加宽值为4m;65m>转弯半径≥50m,加宽值为2m。风电工程场内道路曲线段加宽需要根据不同形式的运输车辆采用不同的值,上述曲线段加宽方式适用于1.5MW、2.0MW风机在采用常规运输车辆运输时道路曲线段的加宽。(3)挖方路基应根据地形地质条件确定合适挖方边坡坡比。对于边坡较高(>5m)、地质条件较差的路段,应放缓开挖边坡。风电工程场内道路路基开挖回填一般为浅挖低填,开挖边坡可为1:0.3。在施工过程中,当岩层产状及地质条件发生变化时,可适当放陡或放缓边坡坡度。(4)填方路基填方路段利用路基开挖料和开采石料进行填筑。风电工程场内道路路基开挖回填一般为浅挖低填,填方边坡可为1:1.3,对于填方高度>8m的路段,填方边坡应放缓。填方路基必须分层碾压填筑,并按施工规程规范检查验收,以保证路基施工质量。路基压实度及填料要求见表3.2.4-1。填方用土优先考虑路基开挖石方。膨胀土、腐植土、淤泥、软土等不能作为填方用土,在填筑路基前应清除地表杂草、树根及表面腐植土。液限大于50、塑性指数大于26的土,以及含水量超高规定的土,不能直接作为路堤填料。表3.2.4-1路基压实度及填料要求项目分类路面底面以下深度(cm)填料最小强度(CBR)(%)压实度(重型)(%)填方路基上路床0~30594下路床30~80394上路堤80~150393下路堤150以下290零填及挖方路堑路肩0~30594(5)路基边坡防护根据本工程地形地质情况,统筹考虑路基防护和路基开挖的工程量,确保边中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计24坡边坡稳定安全,在部分地面横坡陡坡填方路段设置挡土墙。应根据实际情况选用适合的挡土墙形式。南方降雨量较大地区的山地风电场,在地质条件较差、开挖边坡较高的路段,应根据实际情况增设护面墙,以保证路堑边坡的稳定。3.2.4.2路面(1)山皮石路面进场道路和场内施工道路路面结构采用山皮石路面结构形式,面层厚20cm,最大粒径不应超过100mm;石料中不应有粘土块、植物等有害物质。对于平原地区的风场,场内道路路基高度应根据实际情况确定,一般不应小于50cm,山皮石路面结构层厚度应结合路基填筑厚度和填筑材料进行调整。(2)过水路面根据现场实际情况,在过水面较宽、过水量不大的跨河沟处设置过水路面。过水路面采用M7.5浆砌石砌筑,厚30cm,石料强度不低于40Mpa。具体位置及长度根据实际地形情况现场确定,其长度应不小于路基穿越现有沟渠的过流宽度。过水路面表面应平整、勾平缝。(3)混凝土路面进站道路路面宽6m,路面结构为:25cm厚水泥混凝土路面+20cm厚水泥稳定级配碎石基层+30cm级配碎石底基层(混凝土路面结构层应根据不同地区、不同风场的实际情况通过计算确定)。进站道路路面结构形式应根据情况选择。对于路径较短,道路工程量不大的进站道路,可选用混凝土路面结构形式。对于进站道路工程量较大,沥青混凝土进料和施工设备进场方便的风场,可优先选用沥青混凝土路面结构形式。(4)筑路材料及施工措施应满足有关路面设计及施工技术规范的要求。3.2.5排水3.2.5.1路基路面排水风电工程路基纵向排水系统根据沿线地形、地势及道路纵横坡设置边沟等排水设施,将水引至路基外。边沟采用M7.5浆砌石砌筑(或预制混凝土块砌筑。具体情况应根据不同地区、不同风场的石料料源、风场地质情况选用边沟衬砌形式)。道路部分根据集水面积在相应挖方路段设置边沟,结合路基开挖进行并不中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计25独立计算工程量,边沟采用矩形断面设计,底宽为40cm,沟深40cm(南方降水量较大的地区,边沟尺寸应加大)。路基横向排水系统根据地形及原有沟渠设置,边沟沟底坡度以不小于0.3%的纵坡接入过路涵洞或低洼处,将水排出路基范围内。路面排水靠路拱横坡将水自然排除到路基范围外。3.2.5.2涵洞风电工程临时场内道路涵洞应尽量选用施工便利快捷、造价低廉、安全可靠的圆管涵,涵洞尺寸应根据排水量确定。对于排水量大、兼顾社会交通的进站道路可选用盖板涵。排水涵洞工程量应根据不同地区、不同风场的排水需求确定,一般北方地区工程较小,南方降水量大的地区涵洞设置应参考四级公路设计标准设置。依据道路系统排水需要设计涵洞,以满足排水需要。可选用的圆管涵规格有:单孔Ø=1.0m、双孔Ø=1.0m、单孔Ø=0.5m、双孔Ø=0.5m等几种,或根据实际情况确定圆管涵规格。钢筋混凝土盖板跨进涵根据实际需要确定。地表降水通过路侧的排水边沟汇入涵洞进口,再通过涵洞排出路基。3.2.6道路参考工程量风电场道路需结合公路布置,采取就近原则,将开挖弃渣运输至工程师指定渣场堆弃,并做好渣场和石料场的防护施工,减少对周围环境的破坏,严禁随意弃渣。道路工程土石方开挖回填应与的安装场场平工程量统筹考虑,填方就近利用,尽量减少弃渣。表3.2.6-1为场内道路参考工程量。表3.2.6-1场内道路参考工程量序号项目单位平原丘陵山地高山地1进站道路km22551.1路基宽度m6.56.56.56.51.2路面宽度m66661.3每公里土石方开挖m3/40008000200001.4土石方开挖m3/800040000100000中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计26序号项目单位平原丘陵山地高山地1.5每公里土石方回填m3362540006000150001.6路基土石方回填m37250800030000750001.7混凝土路面m2120001200030000300001.8水泥稳定级配碎石基层m2130001300032500325001.9涵洞φ1.0单孔钢筋混凝土圆管涵m/座7/114/214/214/2φ1.0双孔钢筋混凝土圆管涵m/座7/12进场道路(新建或改建)km510202.1路基宽度m6662.2路面宽度m5552.3每公里土石方开挖m3400010000220002.4土石方开挖m3200001000004400002.5每公里土石方回填m340008000160002.6路基土石方回填m320000800003200002.7碎石路面(厚20cm)m225000500001000002.8涵洞φ1.0单孔钢筋混凝土圆管涵m/座14/235/5105/15φ1.0双孔钢筋混凝土圆管涵m/座14/221/33场内道路km252530353.1路基宽度m66663.2路面宽度m55553.3每公里土石方开挖m30300010000150003.4土石方开挖m30750003000005250003.5每公里土石方回填m3150030008000100003.6路基土石方回填m337500750002400003500003.7碎石路面(厚20cm)m21250001250001500001750003.8涵洞φ1.0单孔钢筋混凝土圆管涵m/座28/442/635/5105/15φ1.0双孔钢筋混凝土圆管涵m/座14/221/34场外道路改建km一般无需改建一般无需改建1030中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计273.2.7参考工程量应用说明1、平原地区和丘陵地区一般交通较为发达,对外交通条件便利。大多数地区的风场场内道路可直接从现有等级道路上连接,少数情况需要改建进场道路,且改建量不大。场内道路参考工程量较为适宜,单公里开挖量大于4000m3时,应进行专题研究。2、风场内地形相对高差较小(小于500m),海拔较低的山区地形不同的地域差别较大。一些山区地形较缓,自然坡度小于1:3,山体宽厚,利于填方,建设条件较好,道路工程量不大,约为参考工程量的0.5~0.8倍,可做到挖填平衡;一些山区地形较陡峭,自然坡度大于1:2,山脊窄瘦,不利于填方,道路工程量较大,与参考工程量相当,一些风场需要设置挡土墙。3、南方一些海拔较高的高山风场,大部分地区周边交通条件一般,现有道路无法满足大尺寸风机设备运输要求,场外道路需进行改建后方能满足风机设备运输要求。进场道路较长,地形条件较差,工程量较大,一些地形复杂的地区进场道路单公里工程量可能大于参考值,应进行现场考察和专题研究。进入风场后地形则可能相对较为平缓,场内道路工程量不大,施工难度亦不大,道路工程量一般为参考值的0.5~0.8倍。对于地形陡峭的南方或北方高山风场,道路工程量较大,与参考工程量相当。3.2.8附图场内道路路基路面标准横断面图DS-0-P3-01~02进站道路路基路面标准横断面图DS-0-P3-03~04路肩挡土墙标准布置图DS-0-P3-05路基、路面排水工程设计图DS-0-P3-06安全设施设计图DS-0-P3-07~08排水管涵布置图DS-0-P3-09~113.3安装场典型设计3.3.1场地条件划分说明风机安装场土石方工程量与安装场所处的地形有关。总结以往的设计经验,根据安装场内地形的相对高差进行场地划分,划分为相对高差0~2m、2~5m、5~8m中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计28和大于8m等四种。3.3.2风机安装场布置根据不同尺寸的风机轮毂来布置安装场的大小。一般来说,1.5MW风机安装场为30×50m,2.5MW风机安装场为40×50m。一些地形较为复杂的风机安装场布置应结合地形,与风机的衔接道路统筹考虑,在保证安装场面积和宽度前提下,灵活布置,减少工程量。3.3.3安装场场平参考工程量表3.3.3-11.5MW风机安装场参考工程量1.5MW风机安装场,30×50m面积1500150015001500安装场范围内地形高差0~2m2~5m5~8m大于8m土石方开挖1500300060007500填方300250036003600表3.3.3-22.0MW风机安装场参考工程量2.0MW风机安装场,40×50m面积2000200020002000安装场范围内地形高差0~2m2~5m5~8m大于8m土石方开挖20004000700010000填方4003000480048003.3.4参考工程量应用说明同一个风场不同风机位的安装地形条件相差可能较大,风机安装场工程量应根据风机位的地形情况逐个进行统计计算。中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计294场内集电线路设计4.1设计依据集电线路设计遵照下列规程、规定及有关文件精神,并结合工程特点开展工作。(1)《66kV及以下架空送电线路设计技术规程》(2)《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》(3)《送电线路铁塔制图和构造规定》(4)《钢结构设计规范》(5)《送电线路基础设计技术规定》(6)《混凝土结构设计规范》(7)《建筑地基基础设计规范》(8)《电力系统高压送电线路设计手册》(9)《电力工程电缆设计规范》(10)《混凝土结构设计规范》(11)《钢结构设计规范》(12)《额定电压1kV(Um=1.2kV)到35kV(Um=40.5kV)挤包绝缘电力电缆及附件》(13)《导体和电器选择设计技术规定》(14)《交流电气装置的过电压和绝缘配合》(15)《交流电气装置的接地》(16)《电力工程地基处理技术规程》凡未提及的规程、规范,可结合送电线路的,参照有关的专业标准执行。4.2参考设计说明风电场35kV集电线路工程受地形、地貌、气象条件、自然环境等因素影响较大,因此本项目中将集电线路在相同建设地点及气象条件下分为三种建设方案,即:杆塔混合线路方案、全铁塔线路方案、全电缆直埋方案。并分别列出了每种方案所对应的工程量供参考。中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计304.3设计技术条件4.3.1地形地貌场内35kV架空线路沿线地形较平缓,属平原地形。4.3.2自然条件及地质概况集电线路路径所经民居较少,有部分2米宽乡村土路,施工材料运输较为方便。沿线地表地质大部分为粘质粉土,局部为裸露强风化岩。4.3.3线路气象条件根据气象局提供的气象资料,并经现场调查、收集有关资料,参考已有高压线路的设计参数,确定本工程的设计气象条件如下:表4.3.3-1气象条件项目温度(℃)风速(m/s)冰厚(mm)最高气温38.900最低气温-9.500最大风-523.30覆冰-51010大气过电压15100内过电压-10150安装-15100冰密度0.9g/cm3年雷爆日64天4.4杆塔混合架空线路参考设计方案4.4.1工程概况风电场共装机24台,单机容量2MW,总装机规模48MW。根据风机机位布置、地形及自然环境,场内35kV集电线路采用全铁塔形式建设,共设计2条单回主干线及3条分支线。主干线自西向东分别命名:A线、B线,两回主干线路中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计31均接带12台风机。全线路径总长11.871km。根据经济电流密度计算,导线型号分别选为:LGJ-150/25、LGJ-240/30,并分别配合使用GJ-35、GJ-50型避雷线。全线共设计杆塔60基,包括:角钢铁塔44基,其中直线铁塔14基,耐张、转角、终端、分歧铁塔30基。混凝土直线电杆16基。35kV集电线路采用单回路架空线建设形式,在升压站西侧围墙外20米处设置1基双回路终端塔,利用两根ZRC-YJV22-26/35kV-3×300高压电缆引下敷设至35kV盘柜。配电安装部分采用箱变接入35kV架空线路的方式,风机中心距箱变中心15米。箱变高压侧电缆先接入到混凝土支架,先后经过避雷器、隔离开关后用LGJ-70/10(LGJ-95/15)型引流线35kV线路主体T接。场内通讯采用单模架空ADSS-PE-12kN-12B1型光缆,共分两个通讯链路,并与35kV线路同塔架设至综控楼。4.4.2导线、避雷线选择及安全系数配合根据经济电流密度计算,选取相应的导线型号为LGJ-150/25和LGJ-240/30型钢芯铝绞线。导线、地线的安全系数见下表,平均运行张力的上限为25%。全线共架设一根避雷线,型号分别为GJ-35和GJ-50,安全系数大于导线安全系数,导线和避雷线的物理特性见下表:表4.4.2-1名称型号参数导线避雷线LGJ-150/25LGJ-240/30GJ-35GJ-50结构(股数/直径)mm铝26/2.7钢7/2.1铝24/3.6钢7/2.417119总截面mm2173.11275.9637.1748.35外径mm17.121.67.89.0计算拉断力N54110755605092066240单位重量kg/km601922.2295.1384.9导线、避雷线架线曲线均已考虑初伸长影响而减小了架线弧垂,减小弧垂值相当于导线降温10℃,避雷线降温15℃。导线和避雷线的安全系数见下表:中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计32表4.4.2-2名称型号安全系数导线避雷线LGJ-150/25GJ-35K2.753.0LGJ-240/30GJ-50K3.03.54.4.3导线、避雷线的防振措施按照规程规定,本线路工程采用防振锤防振,LGJ-150/25型导线采用FD-3型防振锤;GJ-35型避雷线采用FG-35型防振锤。LGJ-240/30型导线采用FD-4型防振锤;GJ-50型避雷线采用FG-50型防振锤。4.4.4金具及线材接续电力金具的选型全部依据《电力金具手册(第二版)》。安全系数大于2.5,在断线、断联的情况下不小于1.5。LGJ-150/25导线接续时,采用JY-150/25型接续管;LGJ-240/30导线接续时,采用JY-240/30型接续管;GJ-35避雷线接续时,采用JY-35G型接续管;GJ-50避雷线接续时,采用JY-50G型接续管;架空线路在跨越公路、电力线、通讯线等重要设施时,跨越档内禁止接续。导线、避雷线主要金具见下表:表4.4.4-1线材型号名称LGJ-150/25LGJ-240/30GJ-35GJ-50防振锤FD-3FD-4FG-35FG-50悬式线夹CGU-3CGU-4CGU-2CGU-2耐张线夹NLD-3NY-240楔型线夹NE-1NE-2接续管JY-150/25JY-240/30JY-35GJY-50G中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计334.4.5污秽等级及绝缘配合根据线路经过地段的地理、地势、高程、气候特点、现场污秽情况,参考规程对污秽等级的划分及附近其它线路的设计与运行经验,本工程沿线所经地区按c级污秽,全线按d级污秽区设计。绝缘子采用XWP-70型耐污型瓷质盘式绝缘子。悬垂串每串安装4片,耐张串每串安装5片。绝缘子机械强度的安全系数为最大使用荷载的2.7倍。4.4.6防雷接地根据电力行业标准《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》中的规定,采用以下措施防雷:1)全线架设一根避雷线,型号分别为GJ-35和GJ-50。2)地线对边导线的保护角不大于30度。3)在外过电压15度无风时,在档距中央,导线与地线间的距离满足下式要求:S>=0.012L+1;式中S--档距中央导线与地线间的距离(m);L—档距(m)。全线路杆塔均设接地装置,形式为浅埋直线形和放射形,接地体埋深不小于0.6米,耕地中埋深不少于0.8米,接地材料采用φ12镀锌圆钢,接地连板应热镀锌。在雷季干燥时,杆塔接地电阻满足有关规程的要求不大于下表所列值。表4.4.6-1杆塔工频接地电阻土壤电阻率ρ(Ω.m)杆塔工频接地电阻(Ω)ρ≤10010100<ρ≤50015500<ρ≤1000201000<ρ≤200025ρ>2000304.4.7通讯干扰保护根据现场实际调查、收集有关资料,线路路径所经范围之内,没有平行的通信线路,对通信线的干扰和磁危险影响远小于允许值,无需采取特别保护措施,因此,不考虑通信干扰保护设计。中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计344.4.8杆塔和基础根据电压等级、输送负荷、工程现场的自然环境及气象条件确定最为安全、可靠、经济的杆塔形式、型号。场内35kV架空线路铁塔型号选自于《国家电网公司输变电工程典型设计35kV输电线路分册》中的35B07和35B08模块。其中7738双回路终端塔、7715分歧塔塔型选自于《35kV-110kV铁塔通用设计型录》。水泥杆选自《国家电网公司输变电工程典型设计35kV输电线路分册》中的35A02-Z4模块。全线路共设计角钢铁塔44基,水泥杆16基。按照沿线铁塔分布和地质情况,初步选择采用台阶式刚性基础。视具体塔位的地质情况可考虑其他基础形式。铁塔基础主体采用C25混凝土,保护帽、基础垫层采用C10混凝土。基础钢筋采用二级螺纹钢。铁塔地脚螺栓材质选用Q235。水泥杆基础采用底、拉、卡盘基础。4.4.9防盗、警示措施为保证线路的安全运行,拟在铁塔的8米范围内(地面起算)采用防盗螺栓。8米以上部分采取双帽防松措施。要求架空线路每一基杆塔均需安装警示牌及相序牌。中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计354.4.10参考工程量表4.4.10-1铁塔及基础材料表塔型数量(基)单重(kg)总重(kg)C10砼(m³)C20砼(m³)HRB335二级钢(kg)Q235地脚螺栓(kg)挖方(m³)35B08-Z1-18141739.824357.225.76177.524219.041701.28147735B07-J1-1883013.224105.619.52142.43201.28975.36142835B08-J1-1862829.616977.617.28123.122519.52969.121165.835B07-J2-1832556.97670.77.1449.921066.44484.5653735B08-J2-1812969.12969.13.0424.38514.6244.64250.135B07-J3-181271827183.0826.48548.32247.16276.735B08-J3-1813221.13221.13.3228.56629.92244.64292.235B07-J4-1843125.712502.812.32105.922193.28988.641106.835B08-J4-1823677.47354.89.9685.681889.76733.92876.67738-18m18788.28788.27.1683.44941.44971.52404.57715-18m36888.420665.212.96113.522173.561089.61212.6合计44131330.3121.54960.9419897.168650.449027.3中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计36表4.4.10-2混凝土电杆材料表序号名称规格型号单位数量备注1混凝土直线杆35A02-Z4-18m基162主杆上段S30-6-24φp5根163主杆中段S30-6-24φp5根164主杆下段S30-6-24φp5根165螺旋钢筋φ4根166钢圈-8×120只647上横担L636副168下横担L636副169吊杆φ16副1610上抱箍-8×100×650副1611下抱箍-8×100×650副1612钢绞线GJ-50根64每根长16m13线夹NX-2副6414线夹NUT-2副6415拉线棒φ20-3根6416避雷线吊架BX-30副16中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计37表4.4.10-3GJ-35避雷线金具序号名称规格单位避雷线悬垂组合避雷线耐张组合合计备注型号每串用量小计每串用量小计1U型螺丝U-1880副116——16用于直线铁塔2直角挂环ZH-7副116——163悬垂线夹CGU-2个116——164U型挂环U-10副——13232耐张、转角、终端5楔形线夹NE-1副——132326线卡子JK-2副——13232中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计38表4.4.10-4GJ-50避雷线金具序号名称规格单位避雷线悬垂组合避雷线耐张组合合计备注型号每串用量小计每串用量小计1U型螺丝U-1880副114——14用于直线铁塔2直角挂环ZH-7副114——143悬垂线夹CGU-2个114——144U型挂环U-10副——12828耐张、转角、终端5楔形线夹NE-2副——128286线卡子JK-2副——128287Z型挂板Z-10副——111避雷线V串连接8ZS型挂板ZS-7副——2229ZS型挂板ZS-10副——11110LV型联板LV-1020块——11111楔形线夹NE-2副——22212线卡子JK-2副——222中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计39表4.4.10-5LGJ-150/25导线金具序号名称规格单位导线悬垂组合导线耐张组合合计备注型号每串用量小计每串用量小计1U型螺丝U-1880副148——48用于直线塔悬垂串2U型挂环U-10副1481961443QP型球头挂环QP-10个1481961444耐污型盘式绝缘子XWP-70片314443845285W型碗头挂板W-7B副1481961446Z型挂板Z-10副——196967螺栓型悬垂线夹CGU-3副148——488螺栓型导线耐张线夹NLD-3副——196969铝扁带1×10米31443288432中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计40表4.4.10-6LGJ-240/30导线金具序号名称规格单位导线悬垂组合导线耐张组合合计备注型号每串用量小计每串用量小计1U型螺丝U-1880副142——42用于直线塔悬垂串2U型挂环U-10副1421841263QP型球头挂环QP-10个1421841264耐污型盘式绝缘子XWP-70片312643364625W型碗头挂板W-7B副1421841266Z型挂板Z-10副——184847螺栓型悬垂线夹CGU-4副142——428液压型导线耐张线夹NY-240/30副——184849铝扁带1×10米31263252378中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计41表4.4.10-7LGJ-150/25导线跳线金具序号名称规格型号单位数量备注1U型螺丝U-1880副322U型挂环U-10副323QP型球头挂环QP-10个324耐污型盘式绝缘子XWP-70片965W型碗头挂板W-7B副326铝扁带1×10米96每串3米7悬垂线夹CGU-3副328跳线LGJ-150/25米960表4.4.10-8LGJ-240/30导线跳线金具序号名称规格型号单位数量备注1U型螺丝U-1880副282U型挂环U-10副283QP型球头挂环QP-10个284耐污型盘式绝缘子XWP-70片845W型碗头挂板W-7B副286铝扁带1×10米84每串3米7悬垂线夹CGU-4副288跳线LGJ-240/30米850中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计42表4.4.10-9导线、避雷线及其接续、防振序号名称规格型号单位数量备注1钢芯铝绞线LGJ-150/25km20总重12.02tLGJ-240/30km17.5总重16.14t2避雷线GJ-35km6.65总重1.962tGJ-50km5.82总重2.24t3防振锤FD-3个192用于LGJ-150/25导线防振FD-4个168用于LGJ-240/30导线防振FG-35个64用于GJ-35避雷线防振FG-50个56用于GJ-50避雷线防振4接续管JY-150/25个10用于LGJ-150/25导线接续JY-240/30个9用于LGJ-240/30导线接续JY-35G个4用于GJ-35避雷线接续JY-50G个3用于GJ-50避雷线接续5并沟线夹JB-3个64LGJ-150/25导线用JB-4个56LGJ-240/30导线用JBY-2个60GJ-35和GJ-50避雷线用JBY-3个10LGJ-240、LGJ-150导线变径中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计43表4.4.10-10进站电缆敷设部分材料序号名称规格型号单位数量备注135kV悬式避雷器YH5WX-51/134只62户外型冷缩电缆头只2用于ZRC-YJV22-26/33kV-3×300进站电缆3户内型冷缩电缆头只2435kV高压电缆ZRC-YJV22-26/35kV-3×300km0.64进站电缆535kV针式绝缘子FPQ-35/4.0只20用于终端塔电缆引下,结构高度670mm6电缆保护管φ180根2每根长度3米7电缆保护管抱箍TG2个108电缆抱箍GT2个209夹具2#套20针式绝缘子、避雷器夹具10夹具3#套20针式绝缘子、避雷器夹具中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计44表4.4.10-11悬式避雷器连接金具序号名称规格型号单位数量备注1U型螺栓U-1880个62U型挂环U-10个63球头挂环Q-10个64T型线夹TL-44个65螺栓型覆铜式铜铝设备线夹SLF-4个6630°压缩型铝设备线夹SY-240/30B个6表4.4.10-12接地材料序号名称规格型号单位数量备注1圆钢φ12t6.072镀锌圆钢φ12t0.1923镀锌扁钢-4×40×135t0.0414镀锌螺栓φ16t0.035中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计45表4.4.10-13其他材料序号名称规格型号单位数量备注1土石方开挖m³9027.3铁塔基础2土石方回填m³7944.82铁塔基础3警示牌—5050块604相序牌块180表4.4.10-14配电安装材料序号名称规格型号单位数量备注1箱变高压侧电缆ZRC-YJV22-26/35kV-370m1440包括损耗及预留2户外型冷塑电缆终端50-70mm2套243户内型冷塑电缆终端50-70mm2套244T型线夹TL-32个48用于LGJ-150导线TL-42个24用于LGJ-240导线TL-22个72用于LGJ-70,LGJ-95引线530°铜铝过渡线夹个726引下线LGJ-70/10m640LGJ-95/15m3207隔离开关GW4-40.5/630A(G)套24835kV氧化锌避雷器YH5WZ-51/134只72螺栓型9混凝土杆段D30-06-5.0/3根48中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计46序号名称规格型号单位数量备注10砼制底盘DP-100100块4811电缆保护管Φ15062500根2412电缆保护管抱箍副2413穿钉根96长度35cm14避雷器背板-3003008块7215钢板-2301456块24-40055010块4816【5槽钢L=750mm根2417【12槽钢L=2600mm根24L=2700mm根4818角钢505052600mm根144505051705mm根48留孔尺寸不同505051705mm根241935kV针式绝缘子FPQ-35kV/4.0只720结构高度670mm20接地引下线-40420000mm根2421带螺母镀锌螺栓M1650套9622镀锌钢管Φ150615000mm根10370高压电缆过路预留23370电缆沟开挖m³500中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计47序号名称规格型号单位数量备注24370电缆沟回填m³35025细沙m³15026电缆标示桩个45中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计48表4.4.10-15ADSS光缆安装材料序号名称规格型号单位数量备注1ADSS单模光缆ADSS-PE-12(kN)-12B1(架空部分,300米档)m17187包括损耗及预留ADSS-PE-12(kN)-12B1(直埋部分)m1100包括损耗及预留2PE保护管m11003橡胶引下夹具塔用个4804余缆架塔用个2杆用个25螺旋防震器FL-12个1586光缆终端盒个27塔用悬垂紧固夹具套468杆用悬垂紧固夹具套329塔用耐张紧固夹具套8010ADSS光缆悬垂线夹套7811ADSS光缆耐张线夹套8012光缆保护管Φ50mm3000mm热镀锌铁管根4813光缆保护管夹具塔用套6414光缆保护管夹具杆用套32中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计494.5全铁塔架空线路参考设计方案4.5.1工程概况风电场共装机24台,单机容量2MW,总装机规模48MW。根据风机机位布置、地形及自然环境,场内35kV集电线路采用全铁塔形式建设,共设计2条单回主干线及3条分支线。主干线自西向东分别命名:A线、B线,两回主干线路均带12台风机。全线路径总长11.871km。根据经济电流密度计算,导线型号分别选为:LGJ-150/25、LGJ-240/30,并分别配合使用GJ-35、GJ-50型避雷线。全线共设计角钢铁塔60基,其中直线铁塔30基,耐张、转角、终端、分歧铁塔30基。35kV集电线路采用单回路架空线建设形式,在升压站西侧围墙外20米处设置1基双回路终端塔,利用两根ZRC-YJV22-26/35kV-3×300高压电缆引下敷设至35kV盘柜。配电安装部分采用箱变接入35kV架空线路的方式,风机中心距箱变中心15米。箱变高压侧电缆先接入到混凝土支架,先后经过避雷器、隔离开关后用LGJ-70/10(LGJ-95/15)型引流线35kV线路主体T接。场内通讯采用单模架空ADSS-PE-12kN-12B1型光缆,共分两个通讯链路,并与35kV线路同塔架设至综控楼。4.5.2导线、避雷线选择及安全系数配合根据经济电流密度计算,选取相应的导线型号为LGJ-150/25和LGJ-240/30型钢芯铝绞线。导线、地线的安全系数见下表,平均运行张力的上限为25%。全线共架设一根避雷线,型号分别为GJ-35和GJ-50,安全系数大于导线安全系数,导线和避雷线的物理特性见下表:中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计50表4.5.2-1名称型号参数导线避雷线LGJ-150/25LGJ-240/30GJ-35GJ-50结构(股数/直径)mm铝26/2.7钢7/2.1铝24/3.6钢7/2.417119总截面mm2173.11275.9637.1748.35外径mm17.121.67.89.0计算拉断力N54110755605092066240单位重量kg/km601922.2295.1384.9导线、避雷线架线曲线均已考虑初伸长影响而减小了架线弧垂,减小弧垂值相当于导线降温10℃,避雷线降温15℃。导线和避雷线的安全系数见下表:表4.4.2-2名称型号安全系数导线避雷线LGJ-150/25GJ-35K2.753.0LGJ-240/30GJ-50K3.03.54.5.3导线、避雷线的防振措施按照规程规定,本线路工程采用防振锤防振,LGJ-150/25型导线采用FD-3型防振锤;GJ-35型避雷线采用FG-35型防振锤。LGJ-240/30型导线采用FD-4型防振锤;GJ-50型避雷线采用FG-50型防振锤。4.5.4金具及线材接续电力金具的选型全部依据《电力金具手册(第二版)》。安全系数大于2.5,在断线、断联的情况下不小于1.5。LGJ-150/25导线接续时,采用JY-150/25型接续管;LGJ-240/30导线接续时,采用JY-240/30型接续管;GJ-35避雷线接续时,采用JY-35G型接续管;中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计51GJ-50避雷线接续时,采用JY-50G型接续管;架空线路在跨越公路、电力线、通讯线等重要设施时,跨越档内禁止接续。导线、避雷线主要金具见下表:表4.4.4-1线材型号名称LGJ-150/25LGJ-240/30GJ-35GJ-50防振锤FD-3FD-4FG-35FG-50悬式线夹CGU-3CGU-4CGU-2CGU-2耐张线夹NLD-3NY-240楔型线夹NE-1NE-2接续管JY-150/25JY-240/30JY-35GJY-50G4.5.5污秽等级及绝缘配合根据线路经过地段的地理、地势、高程、气候特点、现场污秽情况,参考规程对污秽等级的划分及附近其它线路的设计与运行经验,本工程沿线所经地区按c级污秽,全线按d级污秽区设计。绝缘子采用XWP-70型耐污型瓷质盘式绝缘子。悬垂串每串安装4片,耐张串每串安装5片。绝缘子机械强度的安全系数为最大使用荷载的2.7倍。4.5.6防雷接地根据电力行业标准《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》中的规定,采用以下措施防雷:1)全线架设一根避雷线,型号分别为GJ-35和GJ-50。2)地线对边导线的保护角不大于30度。3)在外过电压15度无风时,在档距中央,导线与地线间的距离满足下式要求:S>=0.012L+1;式中S--档距中央导线与地线间的距离(m);L—档距(m)。全线路杆塔均设接地装置,形式为浅埋直线形和放射形,接地体埋深不小于0.6米,耕地中埋深不少于0.8米,接地材料采用φ12镀锌圆钢,接地连板应热镀锌。在雷季干燥时,杆塔接地电阻满足有关规程的要求不大于下表所列值。中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计52表4.4.6-1杆塔工频接地电阻土壤电阻率ρ(Ω.m)杆塔工频接地电阻(Ω)ρ≤10010100<ρ≤50015500<ρ≤1000201000<ρ≤200025ρ>2000304.5.7通讯干扰保护根据现场实际调查、收集有关资料,线路路径所经范围之内,没有平行的通信线路,对通信线的干扰和磁危险影响远小于允许值,无需采取特别保护措施,因此,不考虑通信干扰保护设计。4.5.8杆塔和基础根据电压等级、输送负荷、工程现场的自然环境及气象条件确定最为安全、可靠、经济的铁塔形式、型号。场内35kV架空线路铁塔型号选自于《国家电网公司输变电工程典型设计35kV输电线路分册》中的35B07和35B08模块。其中7738双回路终端塔、7715分歧塔塔型选自于《35kV-110kV铁塔通用设计型录》。全线路共设计角钢铁塔60基。按照沿线铁塔分布和地质情况,初步选择采用台阶式刚性基础。视具体塔位的地质情况可考虑其他基础形式。基础主体采用C25混凝土,保护帽、基础垫层采用C10混凝土。基础钢筋采用二级螺纹钢。铁塔地脚螺栓材质选用Q235。4.5.9防盗、警示措施为保证线路的安全运行,拟在铁塔的8米范围内(地面起算)采用防盗螺栓。8米以上部分采取双帽防松措施。要求架空线路每一基杆塔均需安装警示牌及相序牌。4.5.10参考工程量中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计53表4.5.10-1铁塔及基础材料表塔型数量(基)单重(kg)总重(kg)C10砼(m³)C20砼(m³)HRB335二级钢(kg)Q235地脚螺栓(kg)挖方(m³)35B07-Z1-18161503.2824052.4829.44165.124359.681167.361382.435B08-Z1-18141739.824357.225.76177.524219.041701.28147735B07-J1-1883013.224105.619.52142.43201.28975.36142835B08-J1-1862829.616977.617.28123.122519.52969.121165.835B07-J2-1832556.97670.77.1449.921066.44484.5653735B08-J2-1812969.12969.13.0424.38514.6244.64250.135B07-J3-181271827183.0826.48548.32247.16276.735B08-J3-1813221.13221.13.3228.56629.92244.64292.235B07-J4-1843125.712502.812.32105.922193.28988.641106.835B08-J4-1823677.47354.89.9685.681889.76733.92876.67738-18m18788.28788.27.1683.44941.44971.52404.57715-18m36888.420665.212.96113.522173.561089.61212.6合计60155382.78150.981126.0624256.849817.810409.7中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计54表4.5.10-2GJ-35避雷线金具序号名称规格单位避雷线悬垂组合避雷线耐张组合合计备注型号每串用量小计每串用量小计1U型螺丝U-1880副116——16用于直线铁塔2直角挂环ZH-7副116——163悬垂线夹CGU-2个116——164U型挂环U-10副——13232耐张、转角、终端5楔形线夹NE-1副——132326线卡子JK-2副——13232中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计55表4.5.10-3GJ-50避雷线金具序号名称规格单位避雷线悬垂组合避雷线耐张组合合计备注型号每串用量小计每串用量小计1U型螺丝U-1880副114——14用于直线铁塔2直角挂环ZH-7副114——143悬垂线夹CGU-2个114——144U型挂环U-10副——12828耐张、转角、终端5楔形线夹NE-2副——128286线卡子JK-2副——128287Z型挂板Z-10副——111避雷线V串连接8ZS型挂板ZS-7副——2229ZS型挂板ZS-10副——11110LV型联板LV-1020块——11111楔形线夹NE-2副——22212线卡子JK-2副——222中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计56表4.5.10-4LGJ-150/25导线金具序号名称规格单位导线悬垂组合导线耐张组合合计备注型号每串用量小计每串用量小计1U型螺丝U-1880副148——48用于直线塔悬垂串2U型挂环U-10副1481961443QP型球头挂环QP-10个1481961444耐污型盘式绝缘子XWP-70片314443845285W型碗头挂板W-7B副1481961446Z型挂板Z-10副——196967螺栓型悬垂线夹CGU-3副148——488螺栓型导线耐张线夹NLD-3副——196969铝扁带1×10米31443288432中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计57表4.5.10-5LGJ-240/30导线金具序号名称规格单位导线悬垂组合导线耐张组合合计备注型号每串用量小计每串用量小计1U型螺丝U-1880副142——42用于直线塔悬垂串2U型挂环U-10副1421841263QP型球头挂环QP-10个1421841264耐污型盘式绝缘子XWP-70片312643364625W型碗头挂板W-7B副1421841266Z型挂板Z-10副——184847螺栓型悬垂线夹CGU-4副142——428液压型导线耐张线夹NY-240/30副——184849铝扁带1×10米31263252378中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计58表4.5.10-6LGJ-150/25导线跳线金具序号名称规格型号单位数量备注1U型螺丝U-1880副322U型挂环U-10副323QP型球头挂环QP-10个324耐污型盘式绝缘子XWP-70片965W型碗头挂板W-7B副326铝扁带1×10米96每串3米7悬垂线夹CGU-3副328跳线LGJ-150/25米960表4.5.10-7LGJ-240/30导线跳线金具序号名称规格型号单位数量备注1U型螺丝U-1880副282U型挂环U-10副283QP型球头挂环QP-10个284耐污型盘式绝缘子XWP-70片845W型碗头挂板W-7B副286铝扁带1×10米84每串3米7悬垂线夹CGU-4副288跳线LGJ-240/30米850中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计59表4.5.10-8导线、避雷线及其接续、防振序号名称规格型号单位数量备注1钢芯铝绞线LGJ-150/25km20总重12.02tLGJ-240/30km17.5总重16.14t2避雷线GJ-35km6.65总重1.962tGJ-50km5.82总重2.24t3防振锤FD-3个192用于LGJ-150/25导线防振FD-4个168用于LGJ-240/30导线防振FG-35个64用于GJ-35避雷线防振FG-50个56用于GJ-50避雷线防振4接续管JY-150/25个10用于LGJ-150/25导线接续JY-240/30个9用于LGJ-240/30导线接续JY-35G个4用于GJ-35避雷线接续JY-50G个3用于GJ-50避雷线接续5并沟线夹JB-3个64LGJ-150/25导线用JB-4个56LGJ-240/30导线用JBY-2个60GJ-35和GJ-50避雷线用JBY-3个10LGJ-240、LGJ-150导线变径中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计60表4.5.10-9进站电缆敷设序号名称规格型号单位数量备注135kV悬式避雷器YH5WX-51/134只62户外型冷缩电缆头只2用于ZRC-YJV22-26/33kV-3×300进站电缆3户内型冷缩电缆头只2435kV高压电缆ZRC-YJV22-26/35kV-3×300km0.64进站电缆535kV针式绝缘子FPQ-35/4.0只20用于终端塔电缆引下,结构高度670mm6电缆保护管φ180根2每根长度3米7电缆保护管抱箍TG2个108电缆抱箍GT2个209夹具2#套20针式绝缘子、避雷器夹具10夹具3#套20针式绝缘子、避雷器夹具中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计61表4.5.10-10悬式避雷器金具序号名称规格型号单位数量备注1U型螺栓U-1880个62U型挂环U-10个63球头挂环Q-10个64T型线夹TL-44个65螺栓型覆铜式铜铝设备线夹SLF-4个6630°压缩型铝设备线夹SY-240/30B个6表4.5.10-11接地材料序号名称规格型号单位数量备注1圆钢φ12t6.072镀锌圆钢φ12t0.1923镀锌扁钢-4×40×135t0.0414镀锌螺栓φ16t0.035中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计62表4.5.10-12其他材料序号名称规格型号单位数量备注1土石方开挖m³10409.7铁塔基础2土石方回填m³9132.7铁塔基础3警示牌—5050块604相序牌块180表4.5.10-13配电安装材料序号名称规格型号单位数量备注1箱变高压侧电缆ZRC-YJV22-26/35kV-370m1440包括损耗及预留2户外型冷塑电缆终端50-70mm2套243户内型冷塑电缆终端50-70mm2套244T型线夹TL-32个48用于LGJ-150导线TL-42个24用于LGJ-240导线TL-22个72用于LGJ-70,LGJ-95引线530°铜铝过渡线夹个726引下线LGJ-70/10m640LGJ-95/15m3207隔离开关GW4-40.5/630A(G)套24835kV氧化锌避雷器YH5WZ-51/134只72螺栓型中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计63序号名称规格型号单位数量备注9混凝土杆段D30-06-5.0/3根4810砼制底盘DP-100100块4811电缆保护管Φ15062500根2412电缆保护管抱箍副2413穿钉根96长度35cm14避雷器背板-3003008块7215钢板-2301456块24-40055010块4816【5槽钢L=750mm根2417【12槽钢L=2600mm根24L=2700mm根4818角钢505052600mm根144505051705mm根48留孔尺寸不同505051705mm根241935kV针式绝缘子FPQ-35kV/4.0只720结构高度670mm20接地引下线-40420000mm根2421带螺母镀锌螺栓M1650套9622镀锌钢管Φ150615000mm根10370高压电缆过路预留中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计64序号名称规格型号单位数量备注23370电缆沟开挖m³50024370电缆沟回填m³35025细沙m³15026电缆标示桩个45表4.5.10-14ADSS光缆安装序号名称规格型号单位数量备注1ADSS单模光缆ADSS-PE-12(kN)-12B1(架空部分,300米档)m17187包括损耗及预留ADSS-PE-12(kN)-12B1(直埋部分)m1100包括损耗及预留2PE保护管m11003橡胶引下夹具塔用个4804余缆架塔用个45螺旋防震器FL-12个1586光缆终端盒个27塔用悬垂紧固夹具套788塔用耐张紧固夹具套809ADSS光缆悬垂线夹套7810ADSS光缆耐张线夹套8011光缆保护管Φ50mm3000mm热镀锌铁管根4812光缆保护管夹具套96中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计654.6全电缆线路参考设计方案4.6.1工程概况风电场共装机24台,单机容量2MW,装机规模为48MW。根据风机机位布置、地形及自然环境,场内35kV集电线路采用全电缆形式建设,共设计2条单回主干线及1条分支线,主干线自西向东分别命名:A线、B线,两回主干线各带12台风机。全线路路径总长约11.871km。依据现场的地形及气候条件,按照载流量计算选择电缆截面。分别采用:ZRC-YJV22-26/35kV-395,ZRC-YJV22-26/35kV-3150,ZRC-YJV22-26/35kV-3240三种型号电缆。A、B线的两根3240电缆在A10#风机南部约170米处采取同沟敷设方式建设。电缆中间接头采用电缆分支箱形式,此方式便于运行维护。4.6.2高压电缆截面选择根据各条回路所带负荷情况,工程现场的环境温度、土壤热阻系数、直埋并行敷设时电缆的校正系数等因素,校正系数如下:1)、土壤环境温度25℃,电缆截流量校正系数K1=1.0;2)、根据电缆敷设地点的实现情况,土壤热阻系数选择为2.0K.m/W,电缆截流量校正系数K2=0.82;3)、电缆并行敷设时,电缆净距选择为250mm,并行敷设时电缆截流量校正系数K3=0.84,电缆桥架上无间隔配置电缆载流量的校正系数K3=0.8(因桥架敷设较多,K3取0.8)4)电压损失按照电缆输送距离15km,功率因数0.8计算。结合不同截面35kV电缆的长期允许截流量,在压降允许的情况下,经过校正,本工程电缆选择分别为ZRC-YJLV22-26/35kV-395、ZRC-YJLV22-26/35kV-3150、ZRC-YJLV22-26/35kV-3240。中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计66表4.6.2-1电缆带风机数量及型号一览表电缆型号标准载流量(直埋)风机数量工作电流电压损失△U%校正后载流量(K=K1K2K3=0.7)ZRC-YJLV22-3×240380A11247A0.06266AZRC-YJLV22-3×150295A8198A0.03206AZRC-YJLV22-3×95230A6124A0.61161A4.6.3电缆接入原则及接入方式风机引至箱变中心的电缆长度平均控制在15米,高压电缆直接接入箱变。采用直埋敷设时,电缆埋深不小于0.8米,周围填沙子保护,上下层厚度不小于200mm。当电缆为多根时,电缆之间间隙距离不小于200mm。4.6.4沿线自然条件沿线地形较平缓,属平原地形。线路路径所经民居较少,有部分2米宽乡村土路,施工材料运输较为方便。沿线地表地质大部分为粘质粉土,局部为裸露强风化岩。各风机之间通过修建的风机道路连接,线路规划设计也本着尽量靠近风机道路的原则。在施工时可利用修建完毕的风机道路。电缆敷设时,不砍伐树木,电缆施工与树木冲突时,电缆按设计要求绕行。4.6.5接地电缆终端接地与箱变、110kV(220kV)升压站接地网相连接,接地电阻不满足规程要求时,可适当增加接地体,必要时可更换原状土。接地材料采用-505镀锌扁钢。4.6.6电缆敷设电缆敷设应遵循GB50217-2007《电力工程电缆设计规范》的标准。本定型设计明确了35kV及以下电缆直埋,穿管敷设的条件、方式和要求。电缆在任何敷设方式及其全部路径条件的上下左右改变部位,都应满足电缆允许弯曲半径要求,电缆的允许弯曲半径应符合电缆绝缘及其构造特性要求。4.6.7直埋电缆敷设要求(1)电缆应敷设在壕沟内,敷设前应将沟底铲平夯实,沿电缆全长的上、下紧临侧铺以厚度不少于200mm的沙层。(2)沿电缆全长应覆盖宽度不少于电缆两侧各50mm的保护板,保护板益用中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计67混凝土制作,本工程采用红砖保护。(3)位于开挖较频繁的地方及跨越处,设置醒目的电缆埋设标志。(4)电缆外皮至地面深度不得小于0.7m;当位于车行道或耕地下时,应适当加深,且不宜小于1m。当跨越道路时,上部需设置水泥盖板(本工程为红砖)进行保护。(5)位于城郊或空旷地带,沿电缆路径的直线间隔100m应竖立明显电缆标示桩。在设计的电缆转弯处,设置1处电缆标示桩;在电缆穿过场内风机道路的两侧各设置1个电缆标示桩。(6)直埋敷设的电缆在采取特殊换土回填时,回填的土质应对电缆外护套无腐蚀性。(7)在有爆炸危险场所明敷的电缆,露出地坪上需加以保护的电缆,地下电缆与公路、铁路交叉时,应采用穿管。(8)电缆保护管必须是内壁光华无毛刺。保护管的选择,应满足使用条件。(9)电缆穿过场内风机路时,电缆埋深不得少于1.5米,并安装碳素纤维电缆护管,不应小于穿入电缆的允许弯曲半径。管端应施阻水防火封堵处理,本工程所采用的电缆为交联聚乙烯铠装绝缘电缆,施工时各种规格电缆的弯曲半径不得小于电缆直径的15倍。电缆过路,进出箱变,穿ICC-φ200型碳素纤维电缆专用保护管。(10)、多条并列敷设的电缆,电缆间的距离不应小于250mm,两条电缆的中间接头应前后错开2m,电缆中间接头处加装防护装置。(11)、电缆在斜坡地段敷设时,应注意电缆的最大允许敷设位差,在斜坡的开始及顶点处应将电缆固定,坡面较长时,坡度在30度以下的,间隔15m固定一点,坡度在30度以上的间隔10m固定一点。(12)、电缆的长度应比沟槽长出1%~2%作波浪状或蛇形敷设,电缆敷设后上面覆盖200mm厚的细纱,然后盖砖,其宽度应超过电缆两侧各50mm。(13)电缆、光缆与树木主干中心距为0.7米,施工时,如电缆沟遇到树木且不能保证电缆及光缆与树木主干中心距离时,应根据现场实际情况,改变电缆沟位置,改变后的电缆沟中心不得偏移设计电缆沟中心2米,如果改变电缆沟位置仍不能满足电缆和光缆对树木主干中心距离的要求,应按原电缆沟位置施工,切断电缆沟侧的树根,并对该段电缆安装2米长碳素纤维电缆保护管,对电缆加中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计68以保护。(14)电缆与电缆、管道、道路、构筑物等之间的容许最小距离(m)见下表:表4.6.7-1电缆直埋敷设时的配置情况平行交叉控制电缆之间-0.5①电力电缆之间或与控制电缆之间10kV及以下电力电缆0.10.5①10kV及以上电力电缆0.25②0.5①不同部门使用的电缆0.5②0.5①电缆与地下管沟热力管沟2③0.5①油管或易(可)燃气管道10.5①其它管道0.50.5①电缆与铁路非直流电气化铁路路轨31.0直流电气化铁路路轨101.0电缆与建筑物基础0.6③-电缆与公路边1.0③电缆与排水沟1.0③电缆与树木的主干0.7电缆与1kV以下架空线电杆1.0③电缆与1kV以上架空线杆塔基础4.0③4.6.8电缆沟明细表表4.6.8-1电缆沟型直埋光缆根数直埋电缆根数沟下口宽沟上口宽沟深填沙层厚A1+B1110.8m1.1m1m0.5mA2+B2221.35m1.65m1m0.5m注:“A”表示光缆,“B”表示电缆,“A1+B1”表示1根光缆和1根电缆同沟敷设,以此类推。4.6.9电缆附件的选择电缆附件的额定电压Um(U0/U)不得低于电缆的额定电压(≥42.5kV),电缆终端头的外绝缘应满足本工程的环境条件(Ⅱ级污秽,海拔小于1500米,第七类气象区)的要求,外绝缘的泄漏比距不应小于25mm/kV,外护套冲击耐压≥20kV。电缆附件每一导体与屏蔽或金属护套之韻的雷电冲击耐受电压的峰值(即基准绝缘水平BIL)不得低于电缆的基准绝缘水平。中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计694.6.10参考工程量表4.6.10-1电缆材料序号名称规格型号单位数量备注1高压电缆ZRC-YJV22-26/35kV-395km7.958包含预留及损耗ZRC-YJV22-26/35kV-3150km2.383ZRC-YJV22-26/35kV-3240km5.8632户内型冷塑电缆终端395套303150套83240套213电缆分支箱1进1出个22进2出个13进2出个14电缆标示桩个132主筋φ6650mm根528电缆标示桩内部材料箍筋φ4500mm根528箍筋φ4800mm根396混凝土C10m³1.8485电缆沟挖方m³12183中国电力投资集团公司风力发电工程典型设计70序号名称规格型号单位数量备注6电缆沟回填m³77977细沙m³43868红砖块5111169碳素纤维电缆保护管ICC-φ200根90每根长度5米表4.6.10-2通讯光缆材料序号名称规格型号单位数量备注1通讯光缆GYFTZY-24B1km17.564包含预留及损耗2光缆中间接头盒个53光缆终端盒个264碳素纤维光缆保护管ICC-φ50根90每根长度3米714.7附图35kV集电线路路径示意图【全铁架方案】DS-0-R4-01铁塔一览图DS-0-R4-02导线悬垂绝缘子串组装图DS-0-R4-03导线耐张绝缘子串组装图DS-0-R4-04避雷线悬垂串组装图DS-0-R4-05避雷线耐张串组装图DS-0-R4-06避雷线V型串组装图DS-0-R4-07铁塔接地图DS-0-R4-08配电装置布置图DS-0-R4-09ADSS光缆连接示意图DS-0-R4-1035kV集电线路路径示意图【杆塔混合方案】DS-0-R4-11杆塔一览图DS-0-R4-1235kV集电线路路径示意图【全电缆方案】DS-0-R4-13电缆沟剖面图(一)DS-0-R4-14电缆沟剖面图(二)DS-0-R4-15电缆直埋示意图DS-0-R4-16

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