风电场工程施工.docx

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风电场工程施工

学习情境五风电场的工程施工

任务一平坦风电场工程施工

学习情境五风力发电场的工程施工

任务一风力发电场的工程施工管理

学习目标

1．熟悉风电场施工准备工作；

2．掌握风电场施工计划的制定；

3．能够完成风电场施工方案。

风电场工程施工包括土建、道路、场地、风力发电机基础、风机塔架、场内配送电、送出工程、场内运输、机组吊装和调试试运行等。

风电场工程施工专业门类多，与火力发电厂相比，风电场工程施工显得复杂一些，协调工作量大，必须加强风电场工程施工管理。

为了总结当前我国在风电建设中的经验，特选择甘肃大唐玉门地卧铺风电场二期49.5mw工程机组工程为案例，把风力发电场工程施工管理、施工技术管理，风电机组吊装、土建施工、电气设备安装等的过程，从理论与实践的结舍上，做了论述，以推动风电事业的快速发展。

一、甘肃大唐玉门地卧铺风电场二期49.5mw工程介绍

（一）工程概况

1．概述

甘肃大唐玉门低窝铺风电场二期49．5MW工程（以下简称大唐玉门低窝铺风电场二期工程）位于甘肃省酒泉地区玉门镇西南约8km处的戈壁滩上，东经97．00'50”～97．03′00″，北纬40．10′30″～40０13′40″之间。

场址东侧紧邻已建成的甘肃大唐玉门风电场一期工程，东侧距312国道和兰新铁路约8km，南侧距四昌路约2km。

场址区场地开阔，地势平坦，海拔高度在l550m～1600m之间，施工交通条件方便。

甘肃大唐玉门风电有限公司（大唐甘肃发电有限公司出资60%、韩电甘肃国际有限公司（外资企业）出资40%）投资开发建设的大唐玉门风电场一期工程安装了58台VestaS公司生产的单机容量850kW的V52风力发电机组，总装机容量49．3MW，配套建设l座１l０kV升压变电所，2006年底已建成发电。

大唐玉门风电场二期工程设计安装33台1500kw的风力发电机组，总装机规模49.5ＭW，扩建一期110kv，升压变电所，工程总投资46377．45万元，建设期1年。

2．风能资源

该风电场位于甘肃河西走廊西段，河西走廊南边为延绵数百公里的祁连山脉，北边为以马鬃山为代表的北山山系。

中部为平坦的沙漠戈壁，形成两山夹一谷盼地形，成为东两风的通道，风能资源十分丰寓。

根据距风电场约8krn的玉门镇气象站l971年～2000年气象资料统计，年平均气温7．l℃，年平均气压847.2hpa，一年平均水汽压4．9hpa，年平均相对湿度42%，年平均降水量66．7mm。

该风电场主风向和主风能方向一致，以西（W）和东东北（ENE）风的风速、风能最大和频次最高，盛行风向稳定。

风速冬春季大，夏季小，白天大，晚间小。

根据风场附近大唐0001#测风塔2005、2006年实测资料，用wASP9.O软件推算到预装风电机组轮毅高度65m代表年年平均风速为7．32m/s，平均风功率密度为380V/m２，威布尔参数A=8．3，k=2．09。

根据《风电场风能资源评估方法》判定该风电场风功率等级为3级，风能资源较为丰富。

　风力发电机组轮毂65m高度50年一遇极大风速为47．9m/s，小于52．5m/s。

60rn高度１5m／s风速段湍流强度o．07左右，小于０．１；，湍流强度较小。

根据国际电工协会IEC61400-1（2005）标准判定该风电场属IECIII类风场。

该风电场无破坏性风速，盛行风向稳定，风能资源较为丰富，具有一定规模的开发前景，是一个较理想的风力发电场。

　3．工程规模

该风电场所处的嘉酒地区，电力供需矛盾突出，煤炭和水力资源等能源相对匮乏，但风能资源十分丰富。

该风电场建成投运后，与地方已建电站联网运行，富余的电力可送至甘肃电网，可有效缓解地方电网的供需矛盾，优化系统电源结构，减轻环保压力，促进地区经济可持续发展。

该风电场工程任务是发电，风电场建成后供电甘肃电网。

本期工程装机容量49．51ＭW，安装33台单机容量为l500kl/V的风力发电机组，并扩建一期110kV升压变电所。

年上网电量为1066l．3万kW．h，年利用小时数为2154h，容量系数０．25。

4．工程场址

风电场场址属于河西走廊西段的祁连山脉北麓山前倾斜平原的戈壁滩地，地貌上表现为戈壁平原，以山前冲洪积为主。

地势开阔，地形起伏不大，局部地段自南向北发育有浅而长的小沟槽。

地面高程自南向北渐降，坡度约为1%，海拔高度～般为1550m-1600ｍ。

5．工程地质

工程区地层主要为第四系上更新统冲积及洪积物组成。

场址区表层为第四系全新统粉砂土（①层）及砾砂土层（②层），位于多年冻土带内，结构松散，力学性质低，不宣作为持力层；上更新统的微胶结圆砾层（第③层），局部夹有多层中细砂透镜体，力学性质较好，该层埋深大于2．5m时，可作为基础持力层；弱胶结的圆砾层（第④层），力学性质较高，是较好的基础持力层。

工程场址区地震动峰值加速度为０．15g，地震动反应谱特征周期为０．40S，对应地震基本烈度为Ⅶ度，属构造基本稳定区。

场址区为中等复杂场地，地基等级为中等复杂地基，场地环境类别为Ⅲ类。

该地区多年季节性标准冻土深度为地面以下１．５～2．2lｍ。

场地地下水埋藏深度在20m以上，丰水年会发生间歇性洪水。

场址区盐渍土主要分布于场址区局部地表部分，未发生大面积的盐溃化，不会对建筑物基础构成较大影响。

场地岩土对混凝土具有硫酸盐弱～强腐蚀性，氯化物弱～中等腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具有中等腐蚀性。

6．输配电布置

风电场二期工程装机规模49．SMW，风机所发电量经由1０kV集电线路（10kV架空线路）接至一期工程已建的110kV升压变电所内，升压至110kV后，通过已有的l回110kV出线送入阳关变。

110kv线路导线型号为LGJ-240，输电距离约12km。

本期工程需在变电所内扩建l回主变进线，新安装1台容量为50MVA的主变压器。

接入系统方案最终以接入系统设计审查意见为准。

风力发电机一变压器组接线方式采用一机一变单元接线方式。

风力发电机组机端电压690V，经低压电缆接至箱式变电站。

箱式变电站高压侧采用l0kV电压等级，本工程风电场风力发电机组进行了分组，每组对应一回10kV集电线路，共有7回集电线路。

110kV升压变电所110kV侧增加110kV主变压器I台、110kV进线间隔1个。

变电所110kV侧接线方式最终为单母线接线方式，共有110kV进线2回，l10kV出线l回。

本期工程风电场新增7回风机进线，均接入变电所10kV侧II段母线上，l回出线，变电所10kV侧最终接线方式采用单母线分段接线方式。

风电场监控系统分为在现地单机控制、保护、测量和信号及在中控室对风力发电机组进行的集中监控；也可在远离风电场的后方办公室对风力发电机组进行遥测和遥信。

已建的风电场一期工程及配套的110kV变电所是按无人值班、少入值守的原则设计的，按运行人员定期或不定期巡视的方式运行。

一期工程安装了一套综合自动化系统，具有保护、控制、通信、测量等功能，可实现风电场及110kV变电所的全功能自动化管理，实现风电场与地调端的遥测、遥信功能及风力发电公司的监测功能。

二期工程拟接入已建成的风电场一期工程110kV升压变电所，监控系统在已经建成的一期工程的监控系统中进行软件升级，硬件仍采用已经建成的一期工程的监控系统设备。

保护及测控装置组屏安装，安装地点利用一期工程二次室的预留位置。

7．场区总平面布置

甘肃大唐玉门地卧铺风电场二期49.5mw风力发电场布置了33台风力发电机和一回10kV集电线路（10kV架空线路）（接至一期工程已建的110kV升压变电所内）。

每台风机旁边设一台箱式变压器，各风机之间的交通联系采用简易公路相连接。

（二）自然条件

１．工程地质

（１）厂区工程地质条件。

①地形地貌

地处河西走廊西段，北邻马鬃山，南依祁连山脉。

马鬃山呈东西或北西向延伸，为一中低山地和丘陵区。

祁连山一般海拔3000m～4000m，属高山区，山势总体走势为北西西～南东东，与区域构造线方向基本一致。

祁连山北侧为山前倾斜冲积洪积平原，地势南高北低，高程自海拔2500m降至1500m左右。

场址区位于两山之间的坳地内，即祁连~走廊区盆地的次一级盆地玉门砰地内，地貌上表现为以戈壁平原、山前洪积为主。

覆盖着巨厚的晚第三纪至第四纪沉积物，其中发育有稀少的间歇性内陆河流。

地势开阔，地形起伏不大，局部地段自南向北发育有浅而长的小沟槽，一般宽lm~3m，深约l0cm，冲沟表面多为中细砂，撕而离程白南向北渐降，坡度约为1%，海拔高度一般为1550m～1600m。

②地层岩性

场区大地构造上属于河西走廊沉降带，为祁连山加里东陆台后期的巨型山前凹地，以新生代沉降为主。

出露地层由老至新为：

寒武系砂岩、板岩及火山喷发岩，夹少量的碳酸盐岩和硅质岩等；奥陶系页岩、砂岩、灰岩、火山岩、角砾岩；志留系砂质页岩、粉砂岩、砂岩等；三叠系长石石英砂岩、含砾砂岩、泥岩、粉砂者；侏罗系砂岩、砾岩、含砾粗砂岩、粉砂岩、页岩等；白垩系砂岩、粉砂岩、泥岩、页岩、砾岩；第三系陆相湖盆及山间坳地型沉积，主要为砾岩、砂岩、细砂岩、泥质粉砂岩、砂质泥岩、泥岩、钙质泥岩等。

第四系：

第四系地层沉积类型繁多，层次清楚，分布极为广泛。

南缘以洪积和冰碛为主，颗粒较粗，以冰期堆积为主；向北变细，以间冰期堆积为主。

岩性为更新世洪积砂砾石层，次为全新世风成砂和盐类沉积。

场址地基土主要为第四纪上更新世冰水堆积及冲～洪积物，多为亚砂土、砂砾石层等，具一定层理。

该组地层分上下两部分：

下部地层（Q3-1p）以砂砾石层为主，夹砂岩透镜体，层理较清晰，构成河西走廊山前倾斜平原，俗称“戈壁滩”，时代属更新世晚期，厚25m~170m；上部地层（Q3-1p）主要为亚砂土，含少量细砾石和亚粘士透镜体，主要由冲～洪积形成，构成河西走廊主要农业耕地。

③地质构造

本区主要受河西构造体系控制。

河蕊系展布在甘、青两省毗邻地区的祁连山系东部及其东南麓，由以白垩系及第三系为主形成的一系列褶皱、断裂所构成，总体呈NW3300---NW3450方向左行雁列的隆起带和坳陷带。

ⅰ武威～庄浪河坳陷带：

由武威、庄浪河、河口等一系列北西西向左行雁列的新生代盆地和与其相伴的庄浪河断裂带组成。

此断裂带经古浪穿乌稍岭沿庄浪河向东南延伸。

主要由发育于早白垩世至中新世地层中的数条规模不等、彼此方向一致的断裂组成，总体走向NV/3300～3350，影响宽度3km～5km。

断层面多向西倾，切割中、下更新统。

ⅱ龙首山～冷龙岭隆起带：

该带以古生代地层和侵入体为主体，构成一条呈北北西向横跨河西走廊的隆起带，东西两侧均为中新生代盆地。

隆起带内发育一系列北北酉向压扭性断裂，切割三叠系及更新统。

该断裂带自燕山晚期以来曾强烈活动。

ⅲ张掖～民乐坳陷带：

张掖、民乐盆地由晚更新世和全新世的陆相碎属堆积物组成，盆地边缘出露上第三系和白垩系，总体呈北北西向伸展。

ⅳ合黎山～榆木山～大通山隆起带：

该带以NW3400.～NYV3500方向横跨河西走廊，带内发育一系列北北西向的褶皱和逆冲断裂，最重要的是榆木山东麓断裂带。

ⅴ酒泉～野牛台坳陷带：

由酒泉盆地、野牛台盆地等构成，单个盆地的长轴为北西向，总体呈北北西向，盆地均以新生界为主体组成。

ⅵ榆树沟山～祁连山主峰隆起带：

该带以lxlw3300～Nw3450方向横贯河西走廊。

两侧发育一系列北北西断裂褶皱，白垩系、第三系卷入其中。

主要有玉门镇东断裂、低窝铺东断裂、新民堡断裂、嘉峪关断裂、文殊山背斜及其相伴断裂。

断裂均向南陡倾。

断裂切割并控制了白垩纪地层和第三系红鱼盆地。

场区大地构造上属于河西走廊沉降带，该带为祁连山加里东陆台后期的山前凹地，以新生代沉降为主。

④新构造与地震

据甘肃省地质志，工程所在的祁连区新构造运动十分强烈，表现为普遍明的上升。

该区在北纬400以北地区，地处荒漠戈壁滩，人烟稀少。

由于历史文化等诸方面的原因，