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南北方風電場線路設計差異

日期:2017年10月28日         文章點擊數:

    相比北方地區,南方由于復雜的地理及氣候條件,致使南北方風電場在設計上也存在了不同的差異。例如南方的強降雨、強雷暴、冰凍災害、頻繁的地質災害等都會對風電場的設計造成很多影響,這些則是在北方風電場設計中很少會出現的情況。
今天,我們就來聊一聊南北方風電場在線路設計上的差異。

  一、現場踏勘

  現場踏勘作為線路設計的必要環節,直接影響了設計的準確性。相比北方多為荒山,植被相對較少,南方地區的植被更加茂密,對線路現場踏勘工作造成了很大阻礙。因為在植被茂密的山區,GPS信號會收到影響,直接影響到工作效率;同時南方山區的地勢相對陡峭,對現場踏勘也是直接的影響;另外,在南方山林里遇見各種具備攻擊性動物的幾率也會大于北方。
上述的這些情況,無疑是加大了南方風電場線路現場踏勘工作的難度、時間與工作量。

  二、線路電氣

  1、線路方式

  南方由于凍雨災害頻發、同時相對北方地區,南方的植被更加茂密,致使南方風電場線路采用電纜方式的情況要遠遠多于北方。
產生這種情況的原因主要是,若采用架空線路,發生凍雨災害的時候,會在線路上積冰,當積冰達到一定程度時,導致線路鐵塔無法負荷,最終倒塌。同時,南方由于森林較多,環評水保部門對線路的要求也相對較高,因此南方很多線路采用的是電纜方式。
  北方由于氣候條件不同,很難發生線路積冰嚴重的情況,因此北方則多采用架空線方式,只有在地形條件特殊的情況下才會局部或全部采用電纜方式。

  2、防雷接地

  南方的降雨量相比北方較大,雷暴日偏多,地表水較淺,因此在線路的防雷接地方面相比北方有一定的差異。
南方線路在絕緣設計上,若采用架空線,絕緣子的數量相比北方會多一些,絕緣距離的要求會大一些。強雷暴區,設計會主動降低地線的保護角。
  南方的地表水較淺,土壤含水量會相對高一些,對金屬材料的腐蝕上有一定影響。在接地材料的選取時,抗腐蝕的要求會更高一些。北方地區接地材料一般采用熱鍍鋅圓鋼,在南方時,熱鍍鋅圓鋼的鍍鋅層厚度需要加厚,或者采用其他抗腐蝕性更好的材料,例如柔性石墨線等材料。

  3、融冰開關

  融冰開關這個設備在北方幾乎是見不到的,在南方地區,電網會對一些積冰嚴重的區域要求在風電場送出線路出口加裝融冰開關。通過融冰開關,可以有效的控制導線積冰的情況。
  
    三、線路結構

  線路結構部分主要是按照架空線方式進行的整理。考慮到南方的積冰以及林地情況,線路鐵塔無法像北方地區一樣采用常規模塊塔。此時,需對模塊塔進行加固改造,或者采用特殊塔型。部分地區由于林地限制,可能會采用高跨塔進行跨越以滿足相關跨越規范要求。
  無論是對模塊塔的加固、采用特殊塔型還是采用高跨塔跨越,無疑是對結構設計提出了更高的要求,難度更大。而在工程中的直接反應就是工程量的增加,用鋼量的增加、基礎尺寸的加大,直接導致線路投資的增加。相比北方同規模的線路設計,在線路結構工程量上會有明顯的體現。

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