集电线路是风电场电能输送的通道，目前集电线路电能输送一般有两种方式，一种是架空输电线路，另一种是直埋集电电缆。架空输电线路技术成熟，经济性好，但易受天气影响，如大风、覆冰和雷击等，对空气污秽、腐蚀等适应性差，易发生污闪导致集电线路跳闸，在风电场的应用中受诸多因素限制。直埋集电电缆因不受雷击、覆冰、大风和大气污秽等气象条件影响，故障概率大大降低，且日常仅需要对电缆终端和接头处进行维护，具有维护方便、施工简单和施工周期短等优点，在沿海及山地风电场得到广泛的应用。
一、风电场集电线路型式及特点
集电线路作为风电场重要设备，是确保风电场电能能够正常输出的基础，当风电场集电线路安全可靠的运行，才能保证风电场的正常运行发电，创造经济效益。而集电线路又受到输电介质的影响，目前，我国风电场的集电线路主要使用2种线种型式，一是架空集电线路，二是电缆集电线路。风电场集电线路工程主要由杆塔基础、杆塔、导线、横担、绝缘子、金具、拉线等组成，其工程范围包括35kV单回或双回架空线路的施工，各箱式变电站（箱变）至此35kV架空线路的电缆施工及连接，各风力发电机至箱变的690V电缆施工及连接，以及站外终端塔至站内35kV开关柜的电缆施工及连接等，具有线路长，杆塔、附件、箱变、风机数量多，可施工的时间短，技术难度大等特点。
二、架空线路特点
（一）架空线路型式存在的问题
现阶段，我国风电场的集电线路使用架空线路型式的情况居多，架空线路有着相对完善、检修方便、运行成熟的特点，具备良好的安全性、可靠性、经济性等优点。但也存在以下问题。
第一，不利气候条件会对架空集电线路造成较大影响，例如，雷暴、冻雨、覆冰、大风等，会导致架空集电线路发生跳闸、断线、断股、倒塔等损坏电气设备的现象。第二，某些地区的电阻率较大，导致接地电阻在常规接地方式下不能满足安全运行要求，且接地电阻值降低的成本相对较高，运行时由于雷暴导致的跳闸事件频发，对风电场各电气设备的安全运行带来极大影响。第三，覆冰对架空线路影响突出，融冰期的导线脱冰跳跃、冰闪现象频发，对架空线路安全运行造成严重影响。
（二）电缆集电线路特点
（1）电缆集电线路特点。①相对重覆冰架空线路，投资稍低。②不易受周围环境和污染的影响，送电可靠性较高。③线间绝缘距离小，占地少，无干扰电波。④地下敷设时不占用地面空间，不暴露，既安全，又可靠。⑤电缆集电线路有利于风电场整体景观的建设。
（2）不足之处。①电缆集电线路的工程造价较架空集电线路要高。②电缆集电线路中间接头的施工工艺水平很关键，运行时极易发生电缆绝缘击穿，造成线路故障。③电缆集电线路中间接头处需设置检修井、转/分接开关箱、标志桩等，运行维护工作量大。
三、风电场集电线路工程施工常见问题分析
（一）设计缺乏统筹与规划
首先，缺少总布置图作为依据，在施工开展之前需要进行施工图的设计，一些线路较长的工程图样面积较大，所以就不画总布置图，这种情况下很容易发生各种问题，比如随意布置或改变箱式变压器位置等，最终造成箱式变压器低压侧电缆与风机电缆出线的方向无法保持统一或是箱式变压器高压侧电缆与杆塔电线方向不统一的情况。而且如果没有合理确定电缆路径，那么可能会增加线路长度，造成电缆的架设成本增加。当随意安置终端杆塔、风机或箱式变压器时，可能会使这三个产品结构的位置无法保持在同一直线，这会降低整体结构的抗风能力，一旦出现高级别大风或风速过快的情况，很容易出现倒塌事故或某部件掉落事故。
其次，专业设计缺乏一致性，很多由于设计图样缺乏一致性问题而导致的事故，包括土建结构与电气专业图样缺乏一致性，所以杆塔呼高存在偏差。这一问题在当前设计和施工同步开展或设计、施工和资金筹措同步开展的项目中尤为突出。当出现此类问题时，只能通过补救措施进行优化，因此增加了整个工程的建设成本，还会影响施工周期。
再次，统筹设计和规划工作不到位，通常情况下，风电场集电线路工程分部进行施工，即一期和二期工程，因一部分工程总体的规划和设计图不够完善，没有长远的设计方案，所以在铁塔基础进行浇筑过程中才发现二期线路位置不合理，只能重新挖掘基坑和建立模板，再移动一期线路的进线终端塔位置，不仅增加了整体的施工费用，还延长了施工周期，大大降低了总承包商的经济效益。
最后，缺乏完善、准确的原始数据提供支持。我国地域辽阔，所以很多地区无论是温度、气候还是地质条件都会存在较大的差距。设计人员所掌握的数据不够准确，影响对整体工程防灾能力和施工方法的合理性，在设计方案与实际严重不符的情况下，杆塔倒塌事故发生概率大大提升。这一问题的出现不仅仅是设计环节导致的，其中也有样本确定不合理、概率模型存在偏差等问题，这都为倒塌事故的发生创造了条件。
（二）施工层层分包，工程质量难以保障
一个有实力的施工单位可以分担总包和监理的不少压力，因为工程质量的好坏并不完全是靠监理工程师监理出来的，也不是总包想管理就能管理好的，而是靠施工单位一个一个工序做出来的。所以说综合能力强的施工单位是保证工程质量的根本。所谓的综合能力包括专业施工技术水平、管理能力等多种元素，管理工作做到位，技术符合规范标准，自然整个工程质量得到保障。因此，选择一个懂管理、会施工、技术力量强的施工单位是工程质量的根本保证。然而，在实际操作中，多数总包往往会过多考虑与地方相关部门的关系以及征地和阻工问题，因此会将部分工程委托给当地供电公司承担。而当地的供电公司即分包商又大多没有做过高等级线路工程，无论从资质及工程业绩还是从管理上，均有不尽人意的地方，工程返工较多，而且不断向总包要求补偿，常搞“钓鱼工程”以停工要挟总包。有的分包商由于技术力量不强，又不太懂管理，加之缺乏工程经验，只好把承揽到的工程再分包，而再分包商为追求利润、降低成本，难免偷工减料。
（三）责任划分不够明确，监理未发挥实际作用
通常情况下监理单位想要在工程投标过程中包揽业务，需要将自身的优势列举出来，在投标书中将老中青这种监理经验丰富、学习能力强的团队作为竞争优势，但实际工程开展时，下派到工地的监理人员与标书中匹配人员不符，多以一些经验欠缺的新人为主，不仅业务水平不足，而且责任心也不高，甚至为了应付检查或业主的要求，在假期招聘部分大学生担任监理，严重影响了监理工作的效果和质量。经调查，很多工程项目中存在忽略关键环节和程序、隐蔽工程监理、专业人员配置不足以及对分包商竣工报告审查不仔细等问题，监理的存在基本发挥不了实际作用。大多数风电场集电线路工程施工业主会直接将包括监理在内的全部工作直接交付给总承包商进行管理，所以总承包商和监理的关系不仅十分复杂，而且责任划分也不够明确，导致问题出现时难以落实责任。
（四）为抢工期赶进度，总包不能合理安排施工
风电场集电线路工程一般具有可施工的时间短、技术水平要求高、施工难度大等特点，如果是“二边”或“三边”工程，因集电线路施工图纸迟迟未到而无法开工，总包为了赶工期，会先行风机和箱变接地网的施工，然后再进行杆塔基础、接地、高低压电缆埋设等施工，这会使已做好的风机和箱变接地网遭到破坏，既增加了投资，又耗费了时间。
在集电线路设计定桩、交桩中，有些工程前后会进行4次交桩，1次是纯设计定桩，1次是设计修改交桩，2次是复核纯施工交桩。导致这种情况的发生：一是由于当地私挖滥采被迫设计修改交桩；二是因为后续增加施工单位；三是由于前次交桩时间太早，没有及时开工，大部分桩损坏或丢失。合理确定交桩时间可减少交桩次数。
总包开始往往只选一家分包商，但当发现该分包商存在某些不尽人意的地方、工程进度难以保证时，为了抢工期、赶进度，总包通常会把工程分成2~3个标段而增加分包商。这就存在分包商的工作范围划分问题。如果以杆塔为界，那么光纤工程施工时，上下杆塔进出风机的光纤到底要预留多少就难以准确把握。
四、解决风电场集电线路工程施工常见问题的相关建议
（一）根据实际情况，严格控制设计环节
工程施工开展之前的准备工作是非常关键的，总承包商与监理需要将施工队伍中的专业技术人员组织到一起，对施工设计图进行研究和分析，确定各个结构的位置、距离和整体规划是否合理，同时要结合实际情况分析设计图能够完全落实到实际施工中，对于不同专业相交叉的部分，应该由电气、结构和土建各部分的专业人员进行会签。对于原始数据资料的采集也要更加重视，一方面要保证原始数据的准确性和真实性；另一方面要根据工程的实际情况改变数据收集的方式，使其所获得的数据能够为后期的设计工作提供依据，设计依照参考数据提高各个结构抵抗灾害的性能。
（二）邀标和议标相结合，优选分包商
施工单位能力不仅关乎着施工项目的整体质量，也会影响施工的进度等方面，所以如何选择分包商及考察分包商的综合水平是非常关键的工作。选择一个懂管理、会施工、技术力量强的施工单位是工程质量的根本保证。优选分包商对于确保工期和施工质量至关重要。挑选施工单位时一定要重视它的资质和业务范围，以及其相关业绩和信誉，当然能到他们所做过的工程现场实地考察更好。同时，不能过度考虑与地方相关部门的关系，否则会给总包后续工作带来被动，既会增加成本也难以保证工期。
（三）明确预防控制和现场控制两项工作的重点，提高监理的工作力度
监理人员是控制工程项目质量的关键环节，想要保证工程质量必须要配备专业水平高、整体素质强和管理经验多的监理人员，监理人员在监督、管理过程中应该明确预防控制和现场控制两项工作的重点。预防控制属于监理控制工作中的其中一项，能够充分地体现出监理人员是否具有对各种可能出现的问题的预见性能力，而现场控制工作是发现问题、总结问题和解决问题的重要环节，只有二者共同实施才能更好地将各种管理工作落实到位。同时应该将总承包商与监理的责任划分明确，梳理好两个主体的关系，使其最大程度发挥自身的作用。
（四）合理安排施工，减少干扰与损坏
涉及交叉施工的工程项目，应该首先确定好施工单位与分包商的施工顺序，合理安排施工计划，尽可能降低重新施工、破坏施工和反复施工的问题出现。在工程实施中，对于不同施工分包商及单位工程间施工的相互交叉情况，要合理安排好施工分包商及单位工程施工的先后顺序，减少重复施工和相互损坏，以节省投资。所以，总包要提前敦促设计出集电线路图纸，先进行集电线路的施工，开挖好箱变高低压侧电缆沟，敷设好电缆，做好杆塔接地后再进行箱变、风机接地网的施工，这样就不会因施工顺序不当而损坏风机的接地网。风电场的集电线路工程因线路长，杆塔、箱变、风机和附件多而工程量大，特别是北方严寒地带可施工的时间短，因此，确定2个施工单位同时施工很有必要，这样既可以在两者之间比工程质量和进度以形成良性竞争，确保工期，又可避免因增加施工分包商而增加交桩次数。合理确定交桩时间可减少交桩次数。在设计图纸满足工程进度要求的前提下，在施工分包商开工准备工作已做好的情况下，应让设计来交桩，这样一交桩就立即施工开挖，可以避免因风机和箱变基础工程施工损坏桩和时间久而丢失桩。
如有多个施工单位进行集电线路工程施工，会有一个工作范围划分的问题。笔者认为，宜以风机为界划分标段，这样，既可以较准确定量预留光纤的长度，又可以避免因施工质量问题而出现推诿扯皮之事。
五、结束语
为能够更好地减少对环境的污染，并实现可再生能源的目的，风能成为目前备受瞩目的绿色能源之一，因其具有良好的发展前景愈发受到人们的重视，该能源的出现极大地弥补了能源短缺的弊端。我国在风电领域的研究时间比较短，因此存在经验缺乏、起步较晚等问题，随着时间的累计，在制造、开发建设和运营等方面的弊端愈发凸显，亟需采取措施加以改善，制定出既能够解决问题、又能够促进风电产业发展的有效途径。集电线路工程在整个风电场工程中占据着十分重要的地位，它线路长，杆塔、附件、箱变、风机数量多，每一个小的环节都关系到整个风电场的工程质量。尽管集电线路有施工时间短、技术难度大等特点，但只要在勘测设计、施工、监理等方面，因地制宜，科学管理，就能控制线路投资，并有效保证施工质量。
参考文献
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