郭文敢 何康禮 曾東 吳周盛 鄧華金 黃福統(tǒng) 張婷

摘 要：海上風(fēng)電220kV海纜終端登陸時由于近岸段水深較淺，鋪纜船無法在近岸段敷設(shè)，通常采取長距離浮拖登陸的方法，長距離拖拉敷設(shè)效率低、且容易對海纜造成損壞。為提高海上風(fēng)電220kV海底電纜終端登陸的效率、可靠性、安全性，通過在平板駁上設(shè)計配置吊機、布纜機、彎弧架、埋設(shè)犁、高壓水泵等反向鋪纜設(shè)備，創(chuàng)新性提出鋪纜船淺灘就位后旋轉(zhuǎn)180°，平板駁淺灘海纜反向鋪設(shè)的技術(shù)手段，有效減少了拖拉長度。經(jīng)在我國南海湛江外羅海域海上風(fēng)電項目成功應(yīng)用，顯著提高了220kV海纜終端登陸的敷設(shè)效率及安全性，對后續(xù)海上風(fēng)電項目海纜敷設(shè)具有借鑒意義。

關(guān)鍵詞：? 海上風(fēng)電 220kV海底電纜 終端登陸 反向鋪設(shè)

中圖分類號：TM614? 文獻標識碼：A? ?文章編號：1672-3791（2021）11（a）-0000-00

Research and Application of 220kV Offshore Wind Power

Terminal Landing Technology

GUO Wengan? HE Kangli? ZENG Dong? WU Zhousheng? DENG Huajin? HUANG? Futong? ZHANG Ting

（Guangdong Yuedian Zhanjiang Wind Power Generation Co.， Ltd.， Zhanjiang， Guangdong Province，524030 China）

Abstract：? When landing the 220kV submarine cable terminal of offshore wind power， due to the shallow water depth in the nearshore section， the cable laying ship cannot lay in the nearshore section. The method of long-distance floating towing landing is usually adopted. The long-distance towing laying is inefficient and easy to damage the submarine cable. In order to improve the efficiency， reliability and safety of 220kV submarine cable terminal landing of offshore wind power， through the design and configuration of reverse cable laying equipment such as crane， cable laying machine， curved frame， buried plow and high-pressure water pump on the flat barge， the technical means of reverse cable laying on the flat barge shoal after the cable laying ship is in place is innovatively proposed， which effectively reduces the drag length. The successful application in the offshore wind power project in wailuo sea area of Zhanjiang， South China Sea has significantly improved the laying efficiency and safety of 220kV submarine cable terminal landing， which can be used as a reference for the submarine cable laying of subsequent offshore wind power projects.

Key words： Offshore wind power; 220kV submarine cable; Terminal landing; Reverse laying

220kV海纜在海上風(fēng)電項目中是聯(lián)系陸上集控中心和海上升壓站的主動脈，220kV海纜具有長度長、質(zhì)量大等特點。通常近岸段水深較淺，鋪纜船無法在近岸段敷設(shè)，若采取長距離浮拖登陸，則海纜拖拉施工風(fēng)險較大[1]。

傳統(tǒng)的220kV電纜終端登陸方式，敷設(shè)速度慢，沿途摩擦阻力大，敷設(shè)時需要很大的牽引力，而牽引力過大，容易造成電纜本體、電纜牽引頭損傷[2]，影響電力電纜運行安全可靠性。

為此結(jié)合我國南海外羅海域敷纜船特點、海纜路由地質(zhì)條件、海洋水文環(huán)境等客觀因素，提出新型海底電纜終端登陸方式，主要采用鋪纜船淺灘轉(zhuǎn)頭就位后，平板駁淺灘海纜反向鋪設(shè)的技術(shù)手段，有效解決了傳統(tǒng)終端登陸效率低、可靠性差等難題。經(jīng)在我國南海外羅海域海上風(fēng)電項目中實踐應(yīng)用，減少了敷設(shè)過程中的摩擦阻力，降低了敷設(shè)過程中對電纜造成的損傷，提升了海纜敷設(shè)的安全性，加快了海纜敷設(shè)的速度，產(chǎn)生了較大的經(jīng)濟效益和社會效益。

1 220kV海纜終端登陸整體方案

220kV海纜施工工序總體包括：工程測量、路由掃海—電纜過駁、運輸—電纜始端登陸—海纜埋設(shè)施工—電纜終端登陸—陸上段及高灘電纜施工—電纜水下保護及裕量設(shè)置—終端制作及耐壓試驗—竣工驗收[3]，工藝流程圖見圖1。其中終端登陸一般采用的技術(shù)方法為，施工船高潮位盡量駛向岸邊，就位于海纜路由軸線后，配合錨艇拋設(shè)牽引錨，然后連接主牽引鋼纜進行敷設(shè)。當施工至靠近岸邊的高灘區(qū)，錨艇無法行駛時，在高灘區(qū)搭設(shè)腳手架，腳手架上固定滑輪，通過絞磨機在滑輪上牽引海纜[4]。此技術(shù)方法敷設(shè)效率低，且容易對海纜造成損傷，為此開發(fā)一種高效可靠的海纜敷設(shè)技術(shù)方法非常迫切。

結(jié)合海洋水文環(huán)境、地質(zhì)條件等因素，通過采用鋪纜船淺灘轉(zhuǎn)頭就位后，平板駁淺灘海纜反向鋪設(shè)的技術(shù)手段，可有效縮短海纜的牽引距離，從而提高海纜終端登陸的效率、可靠性及安全性。結(jié)合水深折線圖、潮汐表最低潮查詢數(shù)據(jù)[5]，鋪纜船選擇在距離岸灘合適位置旋轉(zhuǎn)180°就位，配合淺灘鋪纜平板駁，可實現(xiàn)淺灘海纜的反向鋪設(shè)（見圖2）。

2 平板駁淺灘海纜反向鋪設(shè)技術(shù)方案

選擇好的天氣窗口，由錨艇拖帶平板駁就位于5000T鋪纜船尾部，平板駁上配置好吊機、布纜機、彎弧架、埋設(shè)犁、高壓水泵等反向鋪纜設(shè)備。通過5000T鋪纜纜上的吊機以平衡梁的形式將電纜吊放至平板駁，并將電纜排放至轉(zhuǎn)向彎弧架和布纜機中[6]。

準備就緒后，將電纜裝入平板駁埋設(shè)犁中，檢查埋設(shè)系統(tǒng)正常后，起犁，測試高壓水泵水壓正常后，下放埋設(shè)犁，通過施工方、總包方、監(jiān)理方對埋設(shè)犁埋深進行三方確認，在埋設(shè)犁犁刀開口角度固定的情況下，測量犁橇至犁刀底部出纜口的垂直高度，確保其滿足淺水區(qū)2 m的設(shè)計埋深[7]。

平板駁往岸灘方向鋪纜5000T鋪纜船啟動布纜機放纜，甲板施工人員在船尾甲板每隔2 m綁扎1個泡沫浮球（浮球規(guī)格為長90 cm，Φ55 cm，單個浮球浮力為200 kg，見圖3），海纜纜入水后，安排1條漁船沿海纜路由捋順海纜，防止海纜在水中不打扭，必要時可用增加1條漁船輔助牽引拖拉。

鋪纜平板駁布纜機收纜，同時甲板施工人員在海纜過布纜機前解下浮球，海纜通過轉(zhuǎn)向彎弧架回到原敷設(shè)路由，平板駁走錨移船，往岸灘方向敷設(shè)海纜。當海纜鋪設(shè)到平板駁距離陸地最近位置后（大概離岸150 m作業(yè)的位置，離岸距離可根據(jù)實際水深進行調(diào)整），將剩余海纜浮拖翻頭，放置到拖拉平臺上牽拉登陸，沿布置好的拖拉裝置進入電纜溝往陸上升壓站拖拉，后續(xù)采用兩棲挖掘機或小型噴沖犁對近岸段進行后挖溝埋設(shè)[8]。220kV海纜平板駁淺灘敷設(shè)示意圖見圖4。

同時針對海纜在浮拖登陸至近岸段淺水區(qū)，電纜及浮球著泥阻力較大的情況，提前在登陸段淺灘區(qū)至陸上升壓站終端區(qū)之間布置拖拉滾輪平臺，拖拉滾輪平臺選擇長3 m、直徑φ219 mm的鋼管樁，上方安裝一個拖拉滾輪平臺，按照10 m一個進行布置，施工現(xiàn)場圖見圖5。

在海纜鋪設(shè)完畢后，必須立即對海纜進行錨固和相應(yīng)的測試。在所有海上施工結(jié)束后，進行完工路由后調(diào)查工作，沿海纜實際路由為中線兩側(cè)各50 m，進行旁側(cè)聲納測量、淺地層剖面測量，以準確探測海底地形地貌數(shù)據(jù)及纜實際路由情況，檢查海纜埋設(shè)深度情況[9]。

3 結(jié)語

通過采用鋪纜船淺灘轉(zhuǎn)頭就位后，平板駁淺灘海纜反向鋪設(shè)的技術(shù)手段，可促進海上風(fēng)電場海纜終端登陸效率的大幅度提升，效率提升約一倍以上。通過該海纜終端登陸技術(shù)在我國南海外羅海域的成功應(yīng)用，實現(xiàn)了對220kV海纜終端登陸技術(shù)的創(chuàng)新與突破，為后續(xù)海上風(fēng)電220kV海纜敷設(shè)具有借鑒意義，對促進海上風(fēng)電的健康發(fā)展具有積極意義。

參考文獻

[1] 劉兵.海上風(fēng)電場工程220kV海底電纜敷設(shè)施工簡介[J].中國工程咨詢，2016（5）：60-62.

[2] 劉慶輝，陸海強.淺析海上風(fēng)電施工安全管控[J].南方能源建設(shè)，2020（1）：134-138.

[3] 任啟鋒.淺析海上風(fēng)電項目220kV海底電纜施工工序[J].科技與創(chuàng)新，2019（8）：103-104.

[4] 崔東嶺，江春，史忠秋，等.大型海上風(fēng)電項目中的集電海纜研究[J].南方能源建設(shè)，2020，7（2）：98-102.

[5] 陳佳志，徐斌.海纜敷設(shè)施工問題分析及改進[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2020，（17）：105-106.

[6] 沈光.海底電纜先敷后埋施工關(guān)鍵設(shè)備研究[J].建筑施工，2016，38（7）：963-965.

[7] 林航，方寧.大口徑海底電纜的敷設(shè)及檢驗注意事項[J].中國水運：下半月，2019，19（6）：83-84.

[8] 吳永興.海底電纜敷埋設(shè)備及應(yīng)用[J].中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2020（10）：208，210.

[9] 孟麗.海底電纜質(zhì)量管理要求[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量，2017（2）：9-10.

作者簡介：郭文敢（1987—），男，本科，工程師，主要從事海上風(fēng)電工程管理。

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2110-5042-5833