摘 要: 发展风电等可再生能源，是我国乃至世界清洁低碳能源的发展方向，是近期国家大力扶持的重点发展项目。我国明确，最近两年，非化石能源占一次能源消费总量的比重要达到 15%左右。由此可见，风力发电的作用非同一般。而为了减少风力发电场线路出现问题次数及检修次数，提高风力发电效率，减少人力损失，要着重研究对风力发电场的集电线路优化改造问题。本文首先阐述了风力发电场集电线路发展背景以及应用现状，针对风力发电场中故障问题提出笔者自己的建议。
关键词: 风电场; 集电线路; 优化改造
1 集电线路应用状况分析
风力发电场大多使用架空输电线路，建设输电线路时，将电杆、杆塔、铁塔的科学排列混合架设。这种架空设置，虽然是大多风电场都会采用的普遍模式，优点突出，但是其弊端也是很大的。例如，架空输电线路长期暴露在复杂的自然环境中，经过一段时间后，因其受到暴风雨、冰雹、雨雪等恶劣天气以及复杂地形地貌的影响，许多线路都会产生裂纹、断裂等问题，甚至还会导致电杆、铁塔等发生倒塔事故，稳定性难以保障，且维修程序复杂，易造成严重的经济损失。另外，集电线路中的导线的设置以及风机出线回路设计的问题十分复杂。在集电线路中，为了设置引流线，将高压熔断器的串联高压引流汇入到主线路之中，大多会用 JB 型并沟线夹来连接固定。但由于风力发电场风力较大，会大幅度的移动线路及连接处，使得 JB 型并沟线夹与导线之间一直处于摩擦碰撞的状态之中，严重情形甚至会导致导线被迫脱落，线路运行出现故障，自动启动跳闸系统。这种情形不仅会影响风电场发电与输电的效率，还极大的影响其他电气设备的正常运行，影响正常的发电、放电等程序的进行。
2 存在问题的分析
风力发电场大多处在人烟稀少、地势较高且风力较大的地方，多位于山脊地带，天气情况恶劣。集电线路的优化面临许多问题。首先，集电线路的安装、更换、运输等面临极大的问题，相关工作人员的施工难度极大，且建设成本过高，不利因素过多。对于线路架设完成后的正常维修、保养工作要求极高，风力发电场的地理位置不利，无法及时将线路运行中的故障及时排除并更换，后期的监督管理工作只能艰难的进行，工作效率十分低下。其次，由于风电场地势高，受雷电、冰雪、鸟群等自然因素的影响，集电线路经常会出现断裂、偏向、掉落等问题，尤其是雷击，会影响整片线路的安全运行。造成直接、间接损失惨重，线路的安全性、稳定性得不到保障。
3 应用方法
3.1 优化集成线路杆塔的结构上文提到大多风电场都会采用架空线路的方式架设电线，故要从此处着手进行改造。风电场高海拔、地形起伏大的山脊地形，风力极大，相比于海拔低的地区或者平原地带，杆塔承受的风力更大，架空线路完全无法承受巨大的风力，经常会出现线杆断裂、倒塌的事故。承包企业应该深入研究上述问题，通过更换更为坚固的杆塔，例如 35B08-J4 型铁塔，这种铁塔的稳定性强、耐力大且维修较为简便，不仅可以承受高海拔地带的恶劣环境，还利于后期的检查维修工作的开展。
3.2 改进引流接线方式传统的引流接线多使用铝制绞线，这种线路的质量较轻且导电效果好，但是由于直径较大且较脆弱，在受到暴风雨天气影响时，磨损破坏程度严重，极易受到破坏，影响电力的正常输送。笔者认为，可以通过更换导线，采取材质坚硬的导线，防止磨损，另外可以装上线路防磨损装置，减轻恶劣环境对于线路的磨损或破坏。其次，还可改进引流导线的安装方式，可以更新安装固定的方法，例如安装线夹等，加强导线与螺栓的连接，使接线更为坚固耐用和稳定的性能。
3.3 优化出线元件通过对高压熔断器与线路的并网出线的改造，减小保险管故障发生几率，从而有效减少线路跳闸情形的发生。可以采取双保险的安装模式，安装两个及以上的保险管，在一个发生故障时，另一个可自动控制开关系统，有效避免因保险管掉落而引起的跳闸停电情形的发生。还可通过安装复合的杆柱，对架空线路进行双重加固，有效提高集电线路的稳定性。
4 结语
风力发电场集线电路建设对于电网的整体建设具有重要意义，对提高输电线路的安全系数与稳定性也十分重要。通过对集电线路杆塔结构的调整、风电机组引流线接线方式的变化、优化出线回路元件、严格遵守电网架设规范、提高企业的监管能力等方面入手，切实保障集电线路优化改造工程的正常建设与有效维护。有效降低安全事故发生几率，保障风电场向外输电系统的工作效率与稳定性，促进电力产业的发展与升级。
参考文献:
[1]于润权.风力发电场集电线路优化改造研究及应用[J].科技资讯，2015，13( 25) : 19-20.
[2]汤锦元.浙江东白山高山型风电场构建及效益[J].电力需求侧管理，2011，13( 2) : 35-37.
《风力发电场集电线路优化改造研究及应用》来源：《科技风》，作者：王炳艳。
