浅析风电场集电线路架空导线的选型

海上风电场集电线路方案的选择摘要：随着海上风电机组容量和风电场规模的不断增大，对海上风电场投资建设成本的优化需求越来越多，而场内中压海缆的投资是总投资成本的重要组成部分。

风电场内海缆集电线路的连接形式是场内中压海缆成本高低的决定性因素。

本文将采用某地区某风电场的数据和风机布置对海缆集电线路进行分析，通过分析比较两个不同回路数的集电线路方案，最后通过对海缆工程建设费用、损耗折现、征海费用等投资项目的计算比较，得出较优的集电线路方案。

一、序言海上风能资源丰富且开发潜力巨大，海上风电开发对于应对全球气候变化问题具有重大意义[1]。

海上风电因其风资源稳定、风速高、发电量大、不占用土地资源等优势备受关注与青睐，在世界各地掀起一轮投资热潮[2]。

目前我国海上风能资源丰富，具备大规模发展海上风电的资源条件[3]。

至2020年底，我国海上风电并网装机容量达到500 万千瓦，开工规模达1000 万千瓦。

按照建设进度，预计到“十三五”末并网装机容量将达到800万千瓦[2]。

随着海上风电机组容量和风电场规模的不断增大，对海上风电场投资建设成本的优化需求越来越多，而场内中压海缆的投资是总投资成本的重要组成部分。

风电场内海缆集电线路的连接形式是场内中压海缆成本高低的决定性因素。

本文将采用某地区某风电场的数据和风机布置对海缆集电线路进行分析，首先介绍了海上风电场中压海底电缆的三种集电线路型式，通过分析比较选用普通环进环出连接方式给出两个不同回路数的集电线路方案，最后通过对海缆工程建设费用、损耗折现、征海费用等投资项目的计算比较，得出较优的集电线路方案。

二、海缆集电线路连接型式选择根据国内外海上风电场建设经验分析，海上风电场投资建设成本组成中除风机、基础及电气设备外，由中压海底电缆构成的场内集电线路项目也是投资成本的重要组成部分，因此，有必要对海上风电场内部集电线路型式进行优化设计。

海上风电场中压海底电缆的集电线路型式主要可分为三种型式，普通环形连接、相邻回路风机末端联络环形连接及普通环进环出方式（链式或链式放射式组合）连接等型式。

浅谈电力线路及选择问题摘要：本文在对电力线路进行概述的基础上，详细分析探讨了架空线路导线截面选择计算以及电力电缆导线截面选择计算。

关键词：电力线路、架空线路、导线截面选择及计算引言架空线路是指室外架设在电杆上用于输送电能的线路。

导线材质必须具有良好的导电性、耐腐蚀性和机械强度。

电力线路概述1、架空线路的结构与型号架空线路由导线、电杆、横担、拉线、绝缘子和线路金具等组成。

为了防雷，有些架空线还架设有避雷线。

架空导线架设在空中，要承受自重、风压、冰雪荷载等抓械力的作用和空气中有害气体的侵蚀，同时还受温度变化的影响，运行条件比较恶劣。

因此它们的材料应有较高的机械强度和抗腐蚀能力，而且导线要有良好的导电性能。

导线按结构分为单股线与多股绞线；按材质分为铝、钢、铜、铝合金等类型。

图1 钢芯铝绞线（2）杆塔杆塔是用来支持绝缘子和导线，使导线相互之间、导线对杆塔和大地之间保持一定的距离(挡距)，以保证供电与人身安全.对应于不同的电压等级，有一个技术经济上比较合理的挡距。

（3）横担横担的主要作用是固定绝缘子，并使各导线相互之间保持一定的距离，防止风吹或其他作用力产生摆动而造成相间短路。

目前使用的主要是铁横担、木横担、瓷担等。

（4）绝缘子绝缘子的作用是使导线之间、导线与大地之间彼此绝缘.故绝缘子应具有良好的绝缘性能和机械强度，并能承受各种气象条件的变化而不破裂.线路绝缘子主要有针式绝缘子、悬式绝缘子。

（5）金具用于连接、固定导线或固定绝缘子、横担等的金属部件。

常用的金具有:悬垂线夹、耐张线夹、接续金具、联结金具、保护金具等。

2、电缆线路的结构与型号电缆线路的结构主要由电缆、电缆接头与封端头、电缆支架与电缆夹等组成。

塑料绝缘电力电缆结构简单，重量轻、抗酸碱、耐腐蚀，敷设安装方便。

常用的有两种:聚氯乙烯绝缘及护套电缆(已达10kV电压等级)和交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆(已达110kV电压等级).油浸纸滴干绝缘铅包电力电缆可用于垂直或高落差处，敷设在室内、电缆沟、隧道或土壤中，能承受机械压力，但不能承受大的拉力。

风电场集电线路路径选择（架空）集电线路作为风电场设计的一部分，路径的选择对线路整体设计至关重要。

路径选择正确与否,将影响到线路设计是否安全、经济、合理。

路径选择应遵循的原则有以下几点：1、路径要短。

这是线路工程经济性的决定因素之一。

短就意味着路径要尽可能的选择直线，避免曲折迂迥，线路短，工程造价就低，施工维护量就少，线路中电能损耗也少。

因此,最理想的线路路径是一条直线。

但由于地形和各种障碍物的影响,实际上所选择的路径往往是由许多转角点联成的折线。

因此,在选择线路路径时,应根据线路走直线的原则,尽量避免转角或少转角,尤其是要避免度数大的转角,使线路达到最短。

当然,当线路遇到特殊地段时,应针对现场情况进行处理，例如将路径改变方向，绕过此特殊路段，不能一味的追求短而导致工程施工难度加大。

2、地势要平。

路径经过的地势和地质条件决定了杆塔的基础及结构形式以及施工和维护的难易程度。

平坦的地势和优质的地质条件可以大大减少施工的难度，同时可选用相对简单的基础和杆塔形式，因此，线路选择时地势要平。

但线路如果在平地架设，会涉及到很多因素，例如农田、村庄等其他障碍物。

综合上述因素，在路径选择时，尽量选择坡度较缓的地带。

3、避免交叉跨越（1）避免与河流交叉跨越。

与河流交叉跨越，施工难度加大，同时，维护检修的时候也不方便。

因此路径尽量避免与河流交叉跨越，特别是大型河流。

如遇特殊情况必须跨越时,也应选择河道最窄、两岸最高、土质最好、不易被洪水冲刷的地段过河。

（2）避免与电力线和通讯线交叉跨越。

与电力线和通讯线交叉跨越，施工难度加大，同时，维护检修的时候也不方便。

因此路径尽量避免与电力线和通信线交叉跨越。

如遇特殊情况必须跨越时,应符合相应的电气距离要求。

4、交通运输方便。

路径应该选择在靠近道路、交通运输方便的地方,从而减小施工难度。

同时,应尽量避免或少占耕地。

必须通过时,应采用不带拉线或内拉线的杆塔。

5、尽量避开森林、绿化区、果木林、公园、防护林带等。

风电场送出线路导线截面选择与耐热铝合金导线的应用李叔昆编2012年9月24日修风电场送出线路导线截面选择与耐热铝合金导线的应用目录1. 风力发电的发展情况2. 风电场的结构和技术条件3. 风电场线路导线的经济电流密度及输送容量4. 耐热铝合金导线在送出线上的应用1. 风力发电的发展情况风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。

其蕴藏量巨大，全球风能资源总量约为2.74×109兆瓦，其中可利用的风能为2×107兆瓦。

中国风能储量很大、分布面广，开发利用潜力巨大。

随着世界经济的发展，风能市场也迅速发展起来。

中国风电2010年新增装机容量达到18,928兆瓦，占全球新增装机容量48%，超过美国，成为世界第一大风电市场。

作为节能环保的新能源，风电产业赢得历史性发展机遇，近年来发展势头迅猛。

2011年全国累计风电装机容量再创新高，海上风电大规模开发正式起步。

国内风电市场竞争形势日趋激烈，使得企业在满足国内需求的基础上，积极拓展海外市场。

中国风力发电行业发展前景广阔，预计未来很长一段时间都将保持高速发展，同时盈利能力也将随着技术的逐渐成熟稳步提升。

“十二五”期间，我国风电产业仍将持续每年10000兆瓦以上的新增装机速度，风电场建设、并网发电、风电设备制造等领域成为投资热点，市场前景看好。

目前，我省全省风电装机容量已达87万千瓦，年内将突破100万千瓦大关，2011年投产运营的风电场利用小时名列全国第二，发电效益显著。

据《云南省风电场规划报告（2011年）》查明，全省可开发风电装机达3300万千瓦以上，而目前87万千瓦的风电装机规模，尚不足可开发总规模的3%。

云南还有97%以上的风电资源可开发利用。

云南风电的送出工程也将大力、持续发展。

2. 风电场的结构和技术条件风力发电场分布在山脉分水岭上，一个风电场一般装机49.5MW，33台风机，单机容量1500～1600kW,最大负荷利用小时数在3000小时以下，一般在1800～2500小时。

风电场送出线路导线截面选择与耐热铝合金导线的应用李叔昆编2012年9月24日修风电场送出线路导线截面选择与耐热铝合金导线的应用目录1. 风力发电的发展情况2. 风电场的结构和技术条件3. 风电场线路导线的经济电流密度及输送容量4. 耐热铝合金导线在送出线上的应用1. 风力发电的发展情况风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。

其蕴藏量巨大，全球风能资源总量约为2.74×109兆瓦，其中可利用的风能为2×107兆瓦。

中国风能储量很大、分布面广，开发利用潜力巨大。

随着世界经济的发展，风能市场也迅速发展起来。

中国风电2010年新增装机容量达到18,928兆瓦，占全球新增装机容量48%，超过美国，成为世界第一大风电市场。

作为节能环保的新能源，风电产业赢得历史性发展机遇，近年来发展势头迅猛。

2011年全国累计风电装机容量再创新高，海上风电大规模开发正式起步。

国内风电市场竞争形势日趋激烈，使得企业在满足国内需求的基础上，积极拓展海外市场。

中国风力发电行业发展前景广阔，预计未来很长一段时间都将保持高速发展，同时盈利能力也将随着技术的逐渐成熟稳步提升。

“十二五”期间，我国风电产业仍将持续每年10000兆瓦以上的新增装机速度，风电场建设、并网发电、风电设备制造等领域成为投资热点，市场前景看好。

目前，我省全省风电装机容量已达87万千瓦，年内将突破100万千瓦大关，2011年投产运营的风电场利用小时名列全国第二，发电效益显著。

据《云南省风电场规划报告（2011年）》查明，全省可开发风电装机达3300万千瓦以上，而目前87万千瓦的风电装机规模，尚不足可开发总规模的3%。

云南还有97%以上的风电资源可开发利用。

云南风电的送出工程也将大力、持续发展。

2. 风电场的结构和技术条件风力发电场分布在山脉分水岭上，一个风电场一般装机49.5MW，33台风机，单机容量1500～1600kW,最大负荷利用小时数在3000小时以下，一般在1800～2500小时。

风电场集电线路路径选择（电缆）方案风电场集电线路路径选择（电缆）方案集电线路作为风电场设计的一部分，路径的选择对线路整体设计至关重要。

路径选择正确与否,将影响到线路设计是否安全、经济、合理。

架空方案的路径选择：架空方案更加倾向于气象环境简单的北方地区，而电缆方案则在气象环境比较复杂多变的南方地区以及环评水保有特殊要求的地区有广泛应用。

本文讲述了电缆方案的路径选择。

路径选择应遵循的原则有以下几点：1、电缆路径要短。

无论是架空线路还是电缆线路，“短”绝对是线路工程经济性的决定因素之一。

当然，所谓的“短”，是要结合现场实际情况，进行路径选择。

电缆线路并不像架空线路一样可以随心所欲的“走直线”。

因为电缆敷设是地下工程，并且大多数风电场所在的地形、地势比较复杂，所以路径短常常意味着费用高。

当然，如果青海地区采用电缆线路的话就另当别论了。

目前风电场电缆线路更多的采用沿道路敷设的方案，虽然不是理论上的最短路径，但结合安全性、经济性、合理性以及后期施工等因素综合考虑，沿道路敷设方案无疑是地形、地势复杂的山地风电场电缆线路的最“短”路径。

2、避免与其它管线交叉。

目前，国内的风电场大多数离城市的距离相对较远，一般情况下不会存在与其它管线交叉的情况。

但这种情况还是有的，例如输油管线、热力管线等。

遇到这种情况，若能够通过较短距离的绕路避开相关的管线是最好不过了。

若无法避免交叉，则需要满足相关规范的距离要求并做好相应的保护措施。

3、避开规划中需要施工的地方。

和上条一样，这样的情况很少出现，但若是遇到规划中需要施工的地方，在路径方案上要进行合理避让，避免后续因为施工引起线路故障，导致不必要的损失。

4、便于施工及维修。

电缆线路尽量选择交通方便的路径，电缆线路会在沿线设置许多检查井，以便出现故障的时候，风电场运维人员能快速到达并处理。

之前说到的山地风电场电缆线路沿道路敷设方案，更是充分体现了这点。

5、不使电缆受到各种损坏（机械的、化学的、地下电流、水土锈蚀、蚁鼠害等）。

浅析山区风电场集电线路的设计要点摘要：当前，我国的能源结构以常规能源（煤、石油和天然气）为主，由于常规能源的不可再生性，使得能源的供需矛盾日益突出。

集电线路作为风场的重要组成部分，对工程安全运行及投资起着重要的作用。

本文主要从集电线路方案选择、设备选型、结构设计等方面提出了一些建议和方案，从而达到节约工期、节省投资、方便运维、保护环境等目的。

关键词：山区；风电场；集电线路1集电线路方案的选择1.1按电压等级风电场集电线路按电压可分为10kV和35kV两个等级。

10kV低压侧额定电流及短路电流较大，设备选择困难，且出线电压采用10kV，集电线路回路数量较多，总长度较长，电能损耗及压降较大，相应的设备投资也较高，而35kV电压等级在技术、经济上比10kV电压等级具有更好的优势。

所以，目前风电场集电线路主要采用35kV电压等级。

1.2按敷设类型集电线路按敷设类型可分为架空型和电缆直埋型。

①架空线路是一种应用成熟广泛的输电方式，可靠性较高，安全性良好，并且这种输电方式的造价相对经济。

但由于导线裸露在空气中，受周围环境影响较大，如：最低气温、最高气温、大风、覆冰、雷击等条件影响。

对于山区风场，集电线路设计时应充分考虑大风及覆冰对架空线路造成影响，容易发生导线、地线断线事故，甚至倒塔事故。

对于雷击事故较高地区，宜全线架设避雷线。

②对于电缆线路而言，风电场场区基本采用直埋敷设。

电缆线路埋设在地下，不受周围气象环境的影响，能够使集电线路运行期间发生故障的概率大大降低。

由于电缆线路敷设在地下，因此很少会发生雷击情况，防雷接地较为简单，电缆线路接地费用相对较低。

同时，日常的维护和检修也较为方便、直接，主要对电缆中间接头和电缆终端进行检查即可。

另外，电缆线路基本上沿风电场道路敷设，可充分利用风电场内施工道路进出现场来完成施工作业。

整体施工安装相对简单，施工的周期时间也大大缩短。

但受地形条件影响大，工程投资相对较高，发生事故后，处理较困难。