海上风电海缆技术条件和海缆施工单位 招标技术条件 电力委李袷荪 海底电缆由于敷设条件、安装环境和运行工况苛刻，对海缆的护层和铠装结构就有特殊要求海缆的交 货长度要满足风机之际、风机至升压站的跨距长度，因此海缆的交货长度，按照需要从几百米到十多公里对 应海缆特性的国际标准只有国际大电网( C I G R E ) 推荐的《海底电缆机械试验标准》而我国G B 和D L 标准中 还没有对应的标准可供应用 国内海缆制造厂之间的生产装备、产品质量和装船条件等方面差距很大，如何选择好制造厂和招标时规 定制造厂入围的资质是编写招标文件中的一个重要课题 1 海缆技术条件 1 ．1 工作条件： 1 ) 电压：u O ，U ，u m ，B I L ；频率：系统中点接地方式：短路电流和持续时间：相一相、相一地：输送容量： 2 ) 环境温度：最高和最低气温、水温、地温；海床埋设深度处地温的最高、最低和月平均值；工作环境：水 域( 江、河、湖、海) 、海水、淡水，水深海洋底质的结构；环境状况：海拔高度或爬电系数： 3 ) 埋设方式：水底埋设深度、滩地和陆上埋设深度；水域工况：通航、锚泊、捕捞作业 1 ．2 海缆结构( 1 1 0 k V 及以下) 及其性能 1 ) 芯数和导体：海缆应该是三芯电缆、纵向阻水型紧压铜导体、截面按照输送容量和短路热稳定设计，制 造厂应具有生产大截面导体( 4 0 0 m m 2 ) 的能力。
阻水紧压导体应具有使故障修理长度压缩致最小范围； 2 ) 绝缘和屏蔽结构三层共挤X L P E 绝缘和X L P E 屏蔽，半导体纵向阻水层： 3 ) 金属套铅套； 4 ) 金属套和护层铅套P E 护层或半导体P E 护层 P E 护层的机械性能好于P V c 护层较短的海缆选用P E 护层，当海缆的长度较长时应计算三芯铅套的 感应电压和感应电流对输送容量的影响，必要时选用半导体( 电阻率很低的品种) P E 护层，使金属套上的感 应电压不能建立，用以减少护层损耗半导体P E 护层的海缆在运行中不能用监测护层绝缘来监视海缆有否 受到外力破坏； 5 ) 复合光缆风电场或海洋石油海缆都选用复合光纤海缆，满足系统保护、遥控、遥测、遥讯等需要电 力海缆因继电保护和通讯等需要也有光通道的要求； 6 ) 外护层P P L 绳+ 防腐剂( 不选用沥青麻绳+ 白垩粉) 海缆在圈绕或装盘时匝间应不会粘在一起； 7 ) 钢丝铠装国内一般多采用6 m m 直径涂锌铠装钢丝，而日本同类产品普遍选用8 m m 直径涂锌铠装 钢丝与国外同类产品相比，国产的海缆铠装结构要“单薄”的多 国内基本没有双铠的海缆的产品国内某厂在某工程中因海床底质结构复杂生产过双铠海缆，因没有收 线的大型转盘只能制造内外铠装同向绞合的双铠海缆。
单芯单铠、三芯单铠和向绞合的双铠海缆制造时可以 李雷；i 荪，原上海市电力公司 一3 5 — 圈绕收线，但这种海缆在施工时当张力发生突变时海缆会“打结” 1 ．3 订货长度 海缆订货时必须要求制造厂按照跨越长度交货，避免在海面上做接头订货长度中海缆的余度量要选择 适当，不然事后很难处理敷设后剩余的海缆订货时余量应选得合理，有的规程和手册建议3 —5 ％实际施工 时需要多少余量取决于敷设船的航行时的航迹偏差国内曾经发生过海缆放完了，敷设船尚未抵达对岸如 敷设船采用牵引顶推法航行和“边敷边埋”施工时敷设船控制性能很好，海缆在跨距内的余量可以选择为 l ％ 交货整根海缆中间是否带有工厂软接头，在投标文件中应要求制造厂有详细的叙述，工厂软接头的型 式，明确说明软接头的数量对工厂软接头的制作和工艺在投标时作“机器外形图”叙述在签合同时接头结 构应有详细的阐述业主必须对所采购的“设备”有充分了解，决不能“打闷包选厂时没有软接头或数量少者 将被择优入围 一个工程中有不同规格不同长度海缆时，订货中相同规格海缆要求制造厂在最大无软接头长度内合成 一根交货这样各段海缆有剩余时成为一根备品海缆这样对用户有利，但对制造厂的生产工艺和质量管理 的要求就高多了。
业主在工程筹建时应考虑备品海缆的储存问题一般在海边的基地设海缆备品储存设施 2 制造厂的选择 2 ．1 销售记录 一般用户选择制造厂时注重制造厂的销售记录，不希望成为制造厂的第一个用户国内新建的电缆厂中 有的厂有很好的装备和条件，能满足生产大长度海缆基本要求，如制造厂的海缆通过了型式试验、有良好的 质量保证体系和管理制度，用户如选择这样的新厂供货应能拿到低价的优质产品 实际上仅衡量制造厂销售记录一项是不够的除销售记录以外还要引入“生产和供货业绩”的概念有的 制造厂有长长的销售记录，但生产和供货业绩中劣迹斑斑用户要求制造厂提供的“生产和供货业绩”应包含 下列内容： 1 ) 合同产品在生产过程和出厂试验中发生过何种问题，如何处理? 2 ) 以往的合同执行中海缆的单根交货长度虽小于制造厂最大的无工厂软接头长度，但实际交货时增加 了工厂软接头，其原因何在? 出厂装船时发生何问题，如何处理? 4 ) 大长度海缆合同在运输、安装敷设和运行等方面曾发生过那些应有制造厂负责的事件? 5 ) 制造厂投表示必须提供软接头的“供货和销售记录”并提供制造厂对工厂软接头只做过长中的试验 项目和标准制造厂在软接头制作的成功率。
2 ．2 型式试验报告 招标文件中应要求制造厂在投标时提供按照国际大电力网会议( c I G R E ) 推荐的“海底电缆机械试验标 准”所做的试验报告、工厂软接头型式试验报告等 提供合同海缆使用的技术标准名称 2 ．3 制造厂生产装备基本要求 制造厂应具备下列生产装备和技术： 1 ) 用立式成缆机成缆凡是用卧式成缆机生产大长度海缆的产品中的软接头间隔很短国内有立式成 缆机的厂已有多家，有的制造厂在成缆时仍然用单芯收线盘放在单芯转盘上成缆这样成缆时没有充分利用 单芯转盘上方的容积，无软接头的距离不会很长，受到收线盘容量的限制与国外大厂的生产方式有差距 成品三芯海缆应该圆整“结实”、外护层和铠装丝应该紧密，海缆的外观不能呈三角形呈三角形和“疏 一3 6 — 松”的海缆在敷设时无法以布缆机传递敷设时的拉力和张力 2 ) 工厂软接头立式成缆机成缆时，当海缆长度超过单芯转盘能装载单芯电缆的长度时，制造厂在成缆 过程制作单芯软接头，连接缆芯以达到合同海缆长度工厂软接头应按照国际大电力网会议推荐的“海底电 缆机械试验标准”通过型式试验X L P E 海缆的软接头一般说有：绕包硫化和注塑硫化二种，后者的性能优于 前者。
用户应要求软接头数量越少越好制造厂应提高无软接头的长度制造厂无软接头的间距取决于 x L P E 生产线的连续工作时间和各工序的收线能力 软接头制作的人员必须持合格证上岗，合格证中记录：经何种训练、考核和制作软接头的数量及业绩软 接头制作的人员的资质应接受监造人员的检查 国外制造厂夸口中高压X L P E 绝缘海缆的交货长度无限制，就是采用立式成缆机+ 工厂软接头技术+ 大 型转盘收线的生产技术实际上将受装盘的载重量的限制 有工厂软接头的海缆在每做一个软接头时应测导体电阻和铅套电阻出厂试验要检测铅套的电阻值； 3 ) 出厂试验做交流耐压国内生产高压x L P E 电缆的制造厂在出厂时都能做交流耐压试验但大长度 海缆出厂试验部份工厂因试验设备的限制，只能做直流耐压试验x L P E 绝缘高压电缆不宜做直流试验因 此，如以做直流试验出厂制造厂，它的出厂的直流试验电压较低，根本不能发现制造中的问题，反而会对 X L P E 绝缘造成不良的影响国内曾发生过，某高压海缆工程制造厂以直流试验出厂，在竣工试验时发现问 题，测寻后发现是一个工厂软接头有问题要检验x L P E 电缆质量问题必须作交流耐压试验。
交流试验时电 缆电容量大，制造厂试验变压器的容量不够，必须配备补偿电抗器或电感补偿装置国外大厂在出厂试验时 都能做交流耐压 有工厂软接头海缆的单相缆芯在成缆前的缆芯应做工频耐压试验和局放试验大长度海缆在成缆后无 法再测局放； 4 ) 储存半成品缆芯和成品海缆采用转盘国外大厂有多个转盘用于储存半成品和成品海缆大型的储 缆转盘的直径为3 2 米、载重量可达7 0 0 0 吨国内制造厂以往多用筒仓储存成品海缆，进仓和出仓时电缆都 得旋转，每圈绕一圈海缆必须旋转3 6 0 0 ，要有足够腿扭高度，制造长度也受限制国内现在也有用转盘储存 半成品缆芯和成品海缆的制造厂用转盘储存半成品的缆芯和成品海缆的制造厂可以将产品设计成机械性 坚固和“结实”的海缆，但敷设船也必须用转盘装载和敷设对超高压海缆，国外大型海缆制造厂不同意圈绕 交货； 5 ) 传输通道和装船大长度的半成品海缆在厂内各工段间传输必须有畅通、联动和监控的传输通道，并 与收线转盘联动各处的弯曲半径和侧压力都得满足要求； 条件好的工厂，成品海缆能在工厂里直接送到工厂的码头装船，或经过栈桥送到靠船的码头上装船储 缆转盘至码头间的通道应该畅通，各台履带牵引机间必须联动，通道全线应能集中监控。
码头卸缆塔的高度应满足各类接缆船( 杂货船或甲板施，丁趸船) 的圈绕退扭高度卸缆的速度可以调节， 并能达到1 4 ～1 5 1 1 1 ／I I l i n 卸缆塔的出口应伸至接缆船的圈绕中心码头装卸海缆作业在各种水位时都能三班 连续作业 厂方负责接货船上的海缆圈绕作业和海缆圈的围栏安装( 一般进口海缆都买c & F ) ，并配备液压传动的 盘缆机4 监造 制造厂必须全面的监造，包括工厂软接头业主的监造并不分担制造厂对合同海缆质量应承担的责任 3 施工招标技术条件应包括的内容 3 ．1 工程概述和承包的范围 业主单位按照自身的条件确定施工单位的承保范围 一3 7 — 3 ．2 工程技术要求 1 ) 施工单位资质要求 施工单位应有3 5 千伏及以上的高压海缆电缆施工的成功记录，投标企业必须是一个施工实体企业具有 施工技术力量、施工机具和组织施工的能力投标企业可以组织协作单位参与施T 但不得转包投标时应提 供有关的文件和施工记录，包括工程名称、地点、线路电压等级和业主单位名称等资质证明 2 ) 施工业绩 提供以往承担的工程中发生的事故和问题 3 ．3 施工船只技术要求 1 ) 施T 船只应满足海底电缆制造厂的技术要求( 如最小弯曲半径、电缆侧压力、电缆允许扭转角和退扭 高度等技术参数) ； 2 ) 施下船只应满足国家海事部门关于海上作业施工船只的资质、施工区域适航证书和施工企业资质 等级证明等相关证件； 3 ) 施工船只应满足海底电缆敷设技术要求( 如配备提供动力的船舶或具备自航能力、配备布缆机、配备 海底电缆敷设张力控制与制动系统、配备水底电缆埋设装置、配备船只定位系统及通讯导航系统等) ； 4 ) 施工船只应具有同类海底电缆接货和卸船施工经验； 5 ) 施工船只应具有3 5 k V 及以上海底电缆敷设施工经验； 3 ．4 技术文件 投标人应提供初步的施工组织设计等相关技术文件。
提供施工单位的相关施工资质文件； 3 ．5 竣工验收标准 1 ) 海底电缆的水中敷设部分与海底电缆设计路由之间的误差不超过5 m 2 ) 海底电缆保护措施符合设计要求 3 ) 海底电缆埋设深度符合设计要求 4 ) 提供至少三套完整的竣工图纸 5 ) 海底电缆通过相关竣工试验项目 3 ．6 工程安全施工要求 本T 程在施T 期间所有安全、现场管理均由中标单位负责，对违反海洋作业规定、环保规定而引起的纠 纷及罚款均由中标单位自行负责解决 结论 海缆丁程在电力系统中是项“稀有”工程往往对业主或设计单位的经办人可能都是首次做海缆工程为 此，事前认真收资、考察、调研、选线、工程设计、编制海缆招标和施工单位招标文件等各项工作工程结束后 要认真总结经验教训 一3 8 — 。