周虹霞，梁海生

（1.上海電力設計院有限公司，上海 200025；2.上海市電力公司 電力經(jīng)濟技術研究院，上海 200080）

1 風電場T接線路

不同于一般的電網(wǎng)送電線路工程，風電場集電線路是將各臺風電機組所發(fā)的電量，由聯(lián)絡線路組接后分送至場內(nèi)升壓變電站低壓側(cè)，經(jīng)集中升壓后通過接入系統(tǒng)線路與電網(wǎng)并網(wǎng)。風電場集電線路的接線方式及線路走向，在很大程度上受風力發(fā)電機組的布置方式影響。風力發(fā)電機組在一片區(qū)域內(nèi)分散布置，使得集電線路帶有很多分支，這種帶有分支線的線路稱為T接線路，如圖1所示。

隨著風力發(fā)電項目的不斷發(fā)展，一片區(qū)域內(nèi)布置多期風電場，分階段開發(fā)的工程項目越來越多。為了降低工程造價，在工程設計中大多采用同塔多回路來節(jié)約線路走廊，應用T接線路的方案也相應增加。上海電力設計院在最近幾年的風電建設項目中，成功地運用了T接線路技術，取得了一定的經(jīng)濟效益。諸城、河口、利津、榮成風電工程塔型占比表，如表1所示。

圖1 風電場集電線路帶有T接線路

表1 風電工程塔型占比

2 導線間距偏小問題

對于T接線路，有單回路T接及多回路T接兩種接線方式。采用單回路T接時，線路采用“上字型”及“單側(cè)垂直”排列T接至主線，一般不改變導線排列方式，因此導線間距等參數(shù)均能滿足技術規(guī)范要求。

采用多回路T接時，由于導線排列方式的改變，有可能引發(fā)導線間距不滿足技術要求的困境。由于T接線路常與主線路并線，T接線路還需滿足與主線路導線之間的安全距離要求。在國華諸城風力發(fā)電一期工程及國華河口三、四期工程中，都曾經(jīng)遇到過這樣的問題。

以雙回路為例，線路采用鼓型排列，T接至三回路線路時導線排布方式變換為單側(cè)垂直排列，如圖2所示。

圖2 雙回路T接至三回路示意圖

根據(jù)國家標準《66kV及以下架空電力線路設計規(guī)范》GB 500061—2010中的規(guī)定，不同回路導線的最小間距為3.0m，此處需要滿足要求的導線有：垂直排列上回路最下一根導線c1與下回路最上一根導線a2以及原線路導線A3與T接線路c1之間的間距。

3 解決問題方案

針對不同回路導線間距偏小的問題，采用以下幾種方法進行解決。

1）增加轉(zhuǎn)換鐵塔方案 在T接鐵塔旁設置1基轉(zhuǎn)換鐵塔，將雙回路中的一個回路經(jīng)轉(zhuǎn)換鐵塔后再接至主線路鐵塔上，如圖3所示。

圖3 增加轉(zhuǎn)換鐵塔

該方案的特點是從根本上解決雙回路導線排列方式改變造成的不同回路導線間距偏小的問題。但是，新增1基鐵塔，需要增加征地、基礎、鐵塔、導線、金具等成本費用，造價相對較高。另外，征地報批手續(xù)及施工過程可能會相對較長。

2）伸長導線橫擔、增大導線水平間距方案將垂直排列下一回路的上層橫擔伸長，增大兩導線的水平間距，如圖4所示。

圖4 伸長導線橫擔

采取該方案的特點是利用常規(guī)鐵塔進行改進，可以節(jié)省工程造價，相對工期較短。但是，本方案適用范圍相對有限：經(jīng)計算，本方案所能處理問題的能力受雙回路鐵塔與四回路鐵塔之間的角度限制，僅當二者與主線路之間的夾角小于60°時能取得效果，而且橫擔伸長的長度隨角度的增大有較大幅度的增加。

考慮到塔身的整體受力及美觀，建議使用角度小于45°。而本方案使橫擔伸長過多，導致鐵塔受力較大而且不美觀，雖在一定程度上解決了導線排列方式改變造成導線間距偏小的問題，但是新的問題是原線路導線A3與T接線路c1之間的間距不能滿足技術規(guī)范要求。

3）增加丁字橫擔 在原有鐵塔沿導線方向增加一幅橫擔，雙回路中的一個回路及原主線路的一個回路掛在丁字橫擔上，通過跳線接至出線上，如圖5所示。

圖5 增加丁字橫擔

該方案的特點是利用常規(guī)鐵塔進行改進，可節(jié)省工程造價，相對工期較短；可解決多種角度、檔距、T接情況下的導線最小距離問題，適用面較廣。

丁字橫擔方案在雙回路電纜登塔中常用于跳轉(zhuǎn)一個回路的導線下塔方向，以避免導線相碰的情況。在T接線路中，丁字橫擔也可以很好的發(fā)揮導線轉(zhuǎn)向的作用，以控制導線之間的間距。在風電場的集電線路中，由于同塔多回路線路的大量應用，如何控制T接時的導線間距，是一個不容忽視的重要問題。丁字橫擔方式布置時需要特別注意導線的連接方式，以國華諸城風力發(fā)電一期工程的ABCD1塔為例，ABCD1塔平面布置及進出線鐵塔相對關系如圖6所示。

圖6 塔平面與進出線鐵塔關系

主線路方向夾角 為 138.7°，T 接雙回路由鼓型排列轉(zhuǎn)換為垂直排列，為控制垂直排列不同回路的導線間距，采用丁字橫擔，將上一回路連接于丁字橫擔上。此時，由于原主線三回路靠近T接線路上有一個回路，若該回路仍連接于主橫擔上，經(jīng)計算，發(fā)現(xiàn)這一回路的導線與T接于丁字橫擔上的導線間距不能滿足規(guī)范要求。因此，主線上的一個回路仍需接至丁字橫擔上，通過跳線連接至主橫擔。導線連接方式如圖7所示。

圖7 ABCD1塔丁字橫擔接線方式

4 方案比較及應用

以上3種方案均能對風電場多回路T接線路導線布置方式變換時導線間距偏小的問題起到有益的作用，但在技術經(jīng)濟性上有一定的差別。以山東諸城風力發(fā)電一期項目為例，假設T接主塔采用常規(guī)的同塔四回路四型轉(zhuǎn)角塔，優(yōu)缺點分析如表2所示。

表2 3種方案比較

通過以上3種方案比較，發(fā)現(xiàn)方案二伸長導線橫擔能夠解決T接雙回路導線轉(zhuǎn)換為垂直排列時導線間距偏小的問題，但是會導致主線路與T接線路的導線間距仍小于規(guī)范要求，不能采用。增加轉(zhuǎn)換鐵塔方案和丁字橫擔方案，均能很好地解決多種角度、呼高、檔距條件下的多回路T接問題，但是方案一由于需要征地、增加鐵塔，其成本費用遠高于方案三。因此，方案三是解決導線間距問題的最佳選擇。

國華諸城一期、二期風力發(fā)電工程，以及國華河口三期、四期風力發(fā)電工程，均遇到雙回路由鼓型排列T接至同塔四回路主線的情況，采用丁字橫擔方案，很好地解決了導線間距偏小的問題。風電場工程實踐證明，丁字橫擔在解決風力發(fā)電多回路T接時可以起到很好的效果，是一種值得推廣的方法。