风电场预制舱技术应用

连立永LIAN Li-yong

（中国水利水电第四工程局有限公司，西宁 810000）

0 引言

我国拥有丰富的风能资源，随着我国可再生能源法的实施，近几年在边疆内陆、沿海山区等地陆续开发建设了大量风力发电场，风力发电设备研发技术也日趋成熟。目前已逐渐向南方城市推广，风力发电由于清洁无污染，施工周期短，投资灵活，占地少，具有较高的经济效益和社会效益，已受到世界各国政府的高度重视，而升压站电气设备的建设投资、建设周期和占地面积大是目前升压站建设中的困难点。

1 工法特点

工艺流程清晰，便于标准化管理；

根据系统特点，合理分解施工工序，强化质控过程；

优化施工工序安排，降低工程施工及管理成本；

减小升压站占地面积，节约工程建设成本；

降低电气设备施工工序的繁杂程度，缩短工程建设周期，创造经济效益；

减少电气设备采购费用，降低工程建设成本。

2 适用范围

适用于工程建设周期短、用地面积较为紧张、建设资金短缺的变电站。

3 工艺原理

采用110kV（含GIS设备）预制舱、35kV（含高压开关柜）、二次设备（含综自、电源、通信设备）预制舱代替传统房建方案，解决升压站常规房建工程占地面积大、房建工程建设费用高、施工工序复杂、周期长等问题，降低工程建设成本，提高经济效益。

4 工艺流程及操作要点

4.1 工艺流程

电气设备预制舱施工工艺流程：电气设备基础土建施工→预埋件安装→定位→设备吊装就位→预制舱内电气设备安装、电缆安装接线、接地体安装→设备调试→并网试运行。

4.2 基础施工操作要点

预制舱设备基础与传统的房建基础相比，预制舱设备基础一般采用条形基础，具有工程量小、施工工序简单的特点。图1为电气设备预制舱基础施工工艺流程图。

4.3 预埋件安装操作要点

预埋件安装时，应确保预埋件平面在同一高程。

4.4 预制舱吊装

4.4.1 单体预制舱吊装（图2）

4.4.2 需拼接安装的大件预制舱吊装

为节约电气设备占地面积，一次配电室可以采用两层结构预制舱，一层布置低压设备，二层布置高压设备。如湖南江华河路口风电场48MW工程升压站建设工程中，采用110kV（含GIS设备）预制舱、35kV（含高压开关柜）、二次设备（含综自、电源、通信设备）预制舱代。将110kVGIS设备2置于35kV配电室的二层，减小设备占地面积约330平方米。

因运输超宽限制，电气一次及二次预制舱无法整体运输，预制舱分节运输至现场后进行拼接安装。根据生产厂家的指定的吊点、顶点等受力点，用25t汽车吊配合其它起重手段，将预制舱吊装就位，其方位正确、水平度和垂直度满足要求，然后按照厂家的规定进行固定。图3为需拼接安装的大件预制舱吊装流程图。

4.5 预制舱内电气设备安装

高压开关柜安装、调试：

①开关柜的安装基础尺寸与安装尺寸见设备安装说明。高压室内开关柜柜前走廊不小于2.5m，施工时须按工程需要与图纸，将开关柜运至预定位置。

②开关柜安装步骤（图4）。

4.6 并网试运行

①检查110kV各保护盘柜、端子箱交直流电源空开已合，保护装置定值已正确输入，保护硬压板已按调度要求正确投退，各线缆电压相序正确，合主变进线断路器对主变进行合闸冲击。主变冲击5次，每次10min，间隔10min。

②检查35kV各保护盘柜、开关柜交直流电源空开已合，保护装置定值已正确输入，保护装置硬压板已按要求正确投入，各线缆电压相序正确，合35kV进线开关柜断路器对35kV母线进行合闸冲击。母线冲击3次，每次5min，间隔5min。

5 材料与设备

变电站电气设备预制舱施工需投入的机械设备见表1。

表1 主要的机械配置表

6 质量控制

建立健全质量保证管理，实施全员、全过程质量管理，施工队严格执行“三检一验制”，发现问题及时处理纠正。

在施工中，坚持以设计要求为依据，以行业规范为标准，积极推行规范施工。严格施工过程工序控制，及时进行中间质量检验及隐蔽工程验收。坚持原材料先经复试，经复试合格后，再使用的原则。凡对不符合设计与规范要求的工序，一律推倒重来，直至验收合格为止。

实行班长跟班作业制。随时跟踪控制工序质量。

备齐各种符合质量标准的检测器具。认真做好原始记录，及时整理汇总施工资料，进行信息反馈，指导工程更好施工，全力投入争创优质工程目标。

电气设备内的电缆芯线，应按垂直或水平有规律地配置，不得任意歪斜交叉连接。备用芯长度应留有适当余量。

设备与各构件间连接应牢固。

盘、柜单独或成列安装时，其垂直度、水平偏差以及盘、柜面偏差和盘、柜间接缝的允许偏差应符合相关规定。

一次设备、二次设备等电气设备的接地应牢固良好。设备可开启的门，应以裸露软线与接地的金属构架可靠地连接。

盘、柜的漆层应完整，无损伤。固定电气设备的支架等应刷漆。

引入盘、柜的电缆应排列整齐，编号清晰，避免交叉，并应固定牢固，不得使接的端子排受到机械应力。

铠装电缆在进入盘、柜后，应将钢带切断，切断处的端部应扎紧，并应将钢带接地。

7 安全措施

认真贯彻执行“安全第一，预防为主，综合治理”的方针，设立专职安全检查人员进行巡视。在施工前必须对施工人员进行详细的技术、安全技术措施交底。每日开工前施工负责人必须对所有工作班组成员做好“三查”，做好分工及安全技术交底。

设备吊装由专人指挥，起吊用工具和钢丝绳，必须有足够的安全系数，一般不得小于5～6倍；起升过程要严格做到“十不吊”；司机暂时停止操作或离开司机室时，要把起吊的重物下落到地面上，并锁定起升制动卷锁，解除离合器。

施工现场设置责任区，保证施工现场整洁，各种材料摆放整齐。

在正式起吊前先进行试吊，将吊装构件调离地面0.5m高度左右，停留检查。检查锁具和起吊机械性能，无异常方可继续起吊。在回转作业时，应注意观察车架及转台尾部的回转半径内是否有人或障碍物；臂架的运行空间内是否有架空线路或其它障碍物。回转作业时，应首先鸣喇叭示警，然后解除回转机构的制动或锁定，平稳地操纵回转操作杆；回转速度应缓慢。

如遇强风或大雨、雪、雾天不准起吊。

保持施工场所的文明、整洁，切实抓好施工现场标准化管理，杜绝不文明施工行为，确保建设工程文明、安全、高效。

电气设备接线必须由电工操作，照明电路接线要安全，防止漏电；

施工过程中严禁烟火，针对施工过程中禁止烟火的情况加强施工人员安全教育让施工人员认识到禁止烟火的重要性，每天班前五分钟会议必须提醒施工人员禁止烟火；在厂区门口设置吸烟区并且将施工人员所携带的烟火存放至吸烟区，若施工人员需吸烟应离开施工作业面到吸烟区吸烟；施工现场安排专门负责人监督施工人员对发现有吸烟行为的人员进行重罚，确保施工过程中的施工安全。

工作人员进入施工现场必须戴好安全帽、穿棉质工作服，特殊工种必须戴好防护工具才允许进行工作。工作负责人（监护人）必须始终在工作现场，对施工人员的安全认真监护，及时纠正违反安全的动作。

施工前应将所有的工机具及安全用具进行检查，严禁不合格的工机具进入现场使用。要正确使用电工工具，防止伤害自己和他人，使用电动工具时要有防护措施。开工前施工负责人必须制定专人对带入施工现场的工机具必须做好清点并做好记录。

现场施工如遇雷暴、强风、大雨，应暂停工作，施工人员退出现场，并把施工器具，绳索等缚扎牢固，以防大风刮倒，危及带电设备。

箱变搬运、转运时应配备足够的人员，并有专人指挥，以保证人身和设备的安全。对容易破损的玻璃门因做好保护措施。

使用摇表前应熟悉使用规程。进行绝缘测试前应告知全体施工班组人员，应暂停工作，避免测试过程中伤及其它施工人员。

夜间施工必须配备足够的照明设备，施工作业人员有充足的精力。

施工现场严禁吸烟等习惯性违章行为的出现，每个工作人员都必须下定决心跟“违章，麻痹，不负责任”做斗争，杜绝违章行为的出现。

施工中注意对成品加以保护，防止损坏安装完毕的设备，工作时随时对施工现场进行打扫清理。

8 结语

湖南某风电场48MW工程升压站采用110kV预制舱、35kV、二次设备预制舱代替传统房建方案。本工程的预制舱方案与传统房建方案相比，占地面积减小900m2左右，施工周期大约缩短70天左右，电气部分建设费用降低100万元左右，具有建设费用低，占地面积小、施工工序简单、施工周期短等优点。