风力发电场设计规范 GB51096-2015
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7.13 集电线路

7.13.1 集电线路应符合下列规定:

    1 集电线路的电压等级宜采用10kV~35kV,应根据风力发电场规模及接入条件等,经技术经济比较确定。当风力发电机组出口电压高于10kV时,集电线路电压应与风力发电机组出口电压一致。采用分布式接入的风力发电场,应根据当地电网条件确定集电线路电压。集电线路设计应符合现行国家标准《66kV及以下架空电力线路设计规范》GB 50061的有关规定。

    2 集电线路宜采用架空线路形式。

    3 重覆冰、走廊受限、基础施工困难等不利于架空线路施工维护或景观要求高的地区,宜采用直埋电缆形式。集电线路跨(钻)越地上附着物,可采用架空与直埋相结合的方式。

    4 应根据风力发电场规模、集电线路电压等级、风机分布情况,对风力发电机组进行适当分组,每组应共用一回集电线路接入风力发电场升压汇集站。

    5 风力发电场场内光纤通信系统应与集电线路一同架设。

7.13.2 集电线路路径应符合下列规定:

    1 应与风力发电场总体设计相结合,综合考虑机位分布、地形、地貌、运行、施工、交通条件及路径长度等因素,宜布置在同一走廊内,对位于同一路径走廊的架空线路应采用多回路共架;

    2 应根据路径地形、地貌以及地上附着物的分布及气象条件,确定采用架空线路或直埋电缆;

    3 应根据风力发电机组的布置,风力发电场变电站的位置,风力发电场内地形以及单回集电线路的输送距离、输送容量、安全距离等确定;

    4 应避开洼地、冲刷地带、不良地质区以及影响安全运行的其他区域;

    5 架空线路与道路间距应满足风力发电机组运输及吊装设备转场的要求;

    6 架空集电线路设计应考虑特殊地形的风荷载、微地形(局部地形)以及高海拔地形的冰荷载对其安全运行的影响;

    7 架空线路的终端杆(塔)应靠近机组变电单元,但与风力发电机组的距离应大于杆(塔)的高度,且边导线与风机塔筒及叶片间的距离应满足电气安全距离的要求;

    8 架空线路路径应避免电功率潮流迂回现象。

7.13.3 应根据风力发电场所在地气象站历年气象记录资料,确定最高气温、最低气温、年平均气温、平均年雷暴日数、最大风速、最大覆冰、最大冻土深度、地下水深度等数据,并应按现行国家标准《66kV及以下架空电力线路设计规范》GB 50061中的气象条件规定,选择适当的风力发电场架空线路的气象组合。

7.13.4 导线(绝缘导线)选择应符合下列规定:

    1 导线宜选用钢芯铝绞线或钢芯铝合金绞线;

    2 应根据所接风力发电机组容量,按照经济电流密度分段选择导线截面,同一风场导线截面种类不宜超过三种;

    3 导线截面应满足短路情况下热稳定要求;

    4 导体的长期允许载流量应按所在地区的海拔及环境温度进行修正; 

    5 有污染地区宜采用防腐型导线。

7.13.5 地线选择应符合下列规定:

    1 地线宜采用镀锌钢绞线;

    2 应按现行国家标准《66kV及以下架空电力线路设计规范》GB 50061中的防雷要求,选用与导线截面相配合的地线。

7.13.6 绝缘子选择应符合下列规定:

    1 应按现行国家标准《66kV及以下架空电力线路设计规范》GB 50061中污秽等级的划分确定污秽等级,线路绝缘子型式和数量应满足绝缘配合的要求;

    2 重覆冰区不宜使用玻璃绝缘子,采用瓷绝缘子时,每串绝缘子数量应增加一片,采用合成绝缘子时,宜使用特制合成绝缘子,或在合成绝缘子上方加装一片大盘径瓷绝缘子。

7.13.7 防雷和接地应符合下列规定:

    1 风力发电场内35kV架空线路应全线架设地线,且逐基接地,地线的保护角不宜大于25°。

    2 10kV架空线路金属杆塔应接地。多雷地区可全线架设地线且逐基接地。

    3 应根据地质、地貌与土壤电阻率确定杆塔接地装置的型式。架空集电线路杆塔工频接地电阻值应满足表7.13.7的要求。

表7.13.7 架空集电线路杆塔的工频接地电阻值

    注:当土壤电阻率超过2000Ω·m,接地电阻很难降低到30Ω时,可采用6根~8根总长不超过500m的放射形接地体,或采用连续伸长接地体,接地电阻不受限制。

7.13.8 导线换位、相序应符合下列规定:

    1 集电线路导线可不换位;

    2 同一风力发电场不同回路的集电线路相序应一致。

7.13.9 导线、地线截面选择及防振措施应符合下列规定:

    1 应按风力发电场总装机容量和风力发电机组布置,确定每回线路的输送容量,并应按技术经济条件选取导线的安全系数。导线截面按经济电流密度选择,电压降宜控制在5%以下。有污染地区应提高绝缘子防污等级,当有腐蚀性介质时,应采用防腐型导线。

    2 地线的型号应根据防雷设计和工程技术条件的要求确定。

    3 应按技术经济条件选取导线、地线的安全系数、最大使用应力和平均运行应力,并应结合风力发电场内的地形、地貌及使用档距情况,确定导线、地线的防振措施。

7.13.10 风力发电场集电线路杆塔设计应符合现行国家标准《66kV及以下架空电力线路设计规范》GB 50061的有关规定。

7.13.11 除岩石地基外,基础的埋置深度不宜小于0.5m。季节性冻土地区基础埋置深度宜大于场地冻结深度。在深厚季节冻土地区,基础的埋置深度应根据地基土的冻结深度和冻胀性类别确定,钢筋混凝土杆塔的基础应有防冻胀措施。

7.13.12 设置在河流两岸的杆塔基础,应避开河流冲刷、河流改道等不利因素,并宜采用大档距跨越。35kV集电线路不宜在河中立塔。

7.13.13 架空集电线路宜根据路径和风场地形等特点选用自立式铁塔或钢筋混凝土杆,在旅游风景区、开发区、城市郊区、变电站出口等,亦可使用钢管杆。寒冷地区宜选用环形截面钢筋混凝土杆,当地下水位较高时,下部杆段宜填实心素混凝土,在实心上部设置排水孔,应采取防冻防胀措施。

7.13.14 杆塔的设计和验算应符合现行行业标准《架空输电线路杆塔结构设计技术规定》DL/T 5154和《输电线路铁塔制图和构造规定》DL/T 5442的有关规定。

7.13.15 集电线路与风力发电机组高压侧连接的耐张杆塔,应设置支架以便安装支撑绝缘子、避雷器、电缆头等附件。

7.13.16 跨越公路、铁路应采用独立耐张段,杆塔边缘距路边不应小于6m,且不宜采用拉线杆塔。

7.13.17 基础设计时取土容重应考虑地下水位季节性变化的影响。

7.13.18 重覆冰区线路宜采用单回路杆塔。

7.13.19 杆塔基础结构型式应符合下列规定:

    1 钢筋混凝土电杆基础的杆坑底部宜安装混凝土预制底盘,坑底为坚硬成形岩石可取消底盘;无拉线杆塔,主杆埋深在2m以上时,宜安装卡盘;铁塔应根据地质条件、地形地貌及施工运输条件选择基础型式。

    2 在地下水位较高,地质条件较为复杂时,杆塔应逐基做地质钻探。

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