關(guān)于國(guó)外水電站工程電氣設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)思考

蔣小嚴(yán)

（湖南省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究總院 長(zhǎng)沙市 410007）

自20世紀(jì)90年代以來(lái)，我國(guó)在國(guó)外承接了大量水電站建設(shè)工程，而且隨著時(shí)間的推移，承接的國(guó)外水電站工程必將越來(lái)越多。由于我國(guó)承接的國(guó)外水電站建設(shè)工程大多在亞非拉第三世界，這些國(guó)家無(wú)論在經(jīng)濟(jì)條件還是技術(shù)水平都與發(fā)達(dá)國(guó)家存在巨大差距，尤其水電站建設(shè)更是一個(gè)具有投入高、專業(yè)繁多、技術(shù)復(fù)雜、建設(shè)周期長(zhǎng)、工地條件艱苦等特點(diǎn)。因此，為了推動(dòng)工程的順利進(jìn)行，自然就對(duì)工程前期的設(shè)計(jì)提出了更高的要求。筆者就近幾年參加的國(guó)外水電站建設(shè)工程電氣設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)的一些問(wèn)題進(jìn)行初步探討。

1 電氣主接線方案問(wèn)題

電氣主接線是設(shè)計(jì)人員進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)非常重要的依據(jù)。一般國(guó)外水電站在進(jìn)行國(guó)際招標(biāo)前期就已經(jīng)確定了主接線方案，這些方案有的是由第三國(guó)有經(jīng)驗(yàn)的咨詢公司給出的，有的是由本國(guó)依靠自己的技術(shù)力量，參照類似的工程經(jīng)修改后確定的。由有經(jīng)驗(yàn)的咨詢公司確定的主接線方案大多在技術(shù)上先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)上合理，便于以后的維護(hù)和運(yùn)行，由本國(guó)自己給出的主接線方案，往往由于對(duì)投資成本的考慮，犧牲了其靈活牲和可靠性，同時(shí)，也給以后的施工和運(yùn)行帶來(lái)了許多麻煩。因此，這就要求在設(shè)計(jì)階段就要對(duì)電氣主接線這樣的重要依據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)。

筆者曾在非洲遇到一個(gè)水電站項(xiàng)目，該電站共裝設(shè)3臺(tái)單機(jī)容量為12MVA的水輪發(fā)電機(jī)組，擔(dān)負(fù)著其首都圈近30%的電力負(fù)荷，其主接線方案中有110kV進(jìn)出線兩條，2臺(tái)6.3/110kV主變壓器，110kV母線采用單母線分段方式，兩回廠用電負(fù)荷分別從發(fā)電機(jī)母線和110kV母線引入。這是個(gè)比較經(jīng)典的接線方式，但業(yè)主為了節(jié)約投資，在招標(biāo)書(shū)中附的主接線圖上110kV母線分段開(kāi)關(guān)采用的是隔離開(kāi)關(guān)分段，未采用斷路器分段，雖然采用隔離開(kāi)關(guān)分段是節(jié)約了部分投資，但其主要缺點(diǎn)是當(dāng)母線、母線隔離開(kāi)關(guān)發(fā)生故障或母線隔離開(kāi)關(guān)檢修時(shí)必須斷開(kāi)全部電源，造成整個(gè)電站電能無(wú)法外送，然而該電站在業(yè)主國(guó)內(nèi)電網(wǎng)中占有比較重要的地位，一旦因分段開(kāi)關(guān)原因造成電網(wǎng)大范圍減負(fù)荷，將會(huì)給業(yè)主帶來(lái)不必要的損失。中方設(shè)計(jì)人員與業(yè)主技術(shù)人員進(jìn)行多次溝通，據(jù)理力爭(zhēng)，最終說(shuō)服了業(yè)主，更改了主接線方案，增加了一個(gè)110kV母線斷路器和一個(gè)母線隔離開(kāi)關(guān)。

中方提出的更改方案雖然增加了部分投資，但如果是其中一段母線發(fā)生故障或斷路器、隔離開(kāi)關(guān)檢修時(shí)電站仍可向電網(wǎng)輸送電能，這在一定程度上提高了電站和電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。事后經(jīng)了解，由于歷史的原因，這個(gè)國(guó)家好幾個(gè)電站和變電所的110KV母線都是采用隔離開(kāi)關(guān)做分段開(kāi)關(guān)的，中方這次更改在業(yè)主技術(shù)層產(chǎn)生了不少的影響。

2 設(shè)計(jì)過(guò)程中遵循的標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題

我們?cè)趪?guó)內(nèi)水電站電氣設(shè)計(jì)中一般都遵循國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)（GB）、電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（DL）或水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（SL），在國(guó)外水電工程的設(shè)計(jì)中，根據(jù)外方業(yè)主國(guó)的不同，所要求遵循的標(biāo)準(zhǔn)也有差別，外方業(yè)主一般都以要求遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（ⅠSO）、國(guó)際電工標(biāo)準(zhǔn)（ⅠEC）、電氣電子工程師標(biāo)準(zhǔn)（ⅠEEE）、美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（ANSⅠ）為主，但有一些英聯(lián)邦國(guó)家或以前被英國(guó)殖民過(guò)的國(guó)家就會(huì)附加一些英國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（BS），一些技術(shù)條件較好的國(guó)家還會(huì)附加一些自己國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)，如越南在其招標(biāo)書(shū)中都一般都會(huì)附加一些越南標(biāo)準(zhǔn)（VN）。

要求我們?cè)谒娬倦姎庠O(shè)計(jì)過(guò)程中遵循國(guó)際通用的ⅠSO、ⅠEC、ⅠEEE、ANSⅠ標(biāo)準(zhǔn)，這對(duì)中國(guó)的設(shè)計(jì)單位來(lái)說(shuō)是沒(méi)有問(wèn)題的，但要求我們的設(shè)計(jì)過(guò)程中還要遵循個(gè)別國(guó)家的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)這點(diǎn)，對(duì)我們來(lái)說(shuō)就比較困難了。

筆者曾參加了孟加拉一個(gè)電氣設(shè)計(jì)項(xiàng)目，在此項(xiàng)目中孟方電力公司要求中方提供的電流互感器符合英國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（BS），其準(zhǔn)確等級(jí)采用BS的8X級(jí)和5X級(jí)，并由生產(chǎn)廠家提供相關(guān)的證明文件。由于國(guó)內(nèi)廠家生產(chǎn)的測(cè)量電流互感器采用的是0.2、0.5、1.0、3.0、10.0五個(gè)等級(jí)，保護(hù)電流互感器采用的是P級(jí)，設(shè)計(jì)人員無(wú)法在國(guó)產(chǎn)的電流互感器中選型。雖然經(jīng)中方再三解釋，孟方最終同意按中方標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，但也給我們敲響了一記警鐘。以后我們?cè)趪?guó)外水電項(xiàng)目的投標(biāo)設(shè)計(jì)階段就得注意，凡是招標(biāo)書(shū)中發(fā)現(xiàn)有個(gè)別國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求的條款，我們就應(yīng)盡快地與業(yè)主進(jìn)行溝通，詢問(wèn)是否可將其個(gè)別國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)更換成國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)，如業(yè)主不同意更換，我們可以要求業(yè)主提供個(gè)別國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，將該標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)和我國(guó)現(xiàn)用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比，找出其差別，向業(yè)主進(jìn)行澄清。對(duì)于招標(biāo)書(shū)中的產(chǎn)品生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，還要考慮按這樣標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的產(chǎn)品其出廠價(jià)格和技術(shù)的影響，避免施工設(shè)計(jì)階段落入陷阱。

3 設(shè)計(jì)圖紙細(xì)化問(wèn)題

中方建設(shè)的水電站工程雖然大都在亞非拉比較貧窮的國(guó)家，但中國(guó)人在這些國(guó)家的人均開(kāi)銷都不低。筆者在越南中部一個(gè)電站做了個(gè)調(diào)查，中資公司平均每月要為每個(gè)中國(guó)技術(shù)人員支付0.9～1.2萬(wàn)元人民幣的費(fèi)用，而在當(dāng)?shù)卣?qǐng)一個(gè)工人，每月只需支付800～1000元人民幣，這中間存在相當(dāng)大的差距。

中資公司在國(guó)外水電站項(xiàng)目中標(biāo)后，再回到國(guó)內(nèi)招聘安裝公司或自行招聘相關(guān)安裝技術(shù)人員赴國(guó)外進(jìn)行安裝施工，但無(wú)論是安裝公司還是中資公司為了節(jié)約費(fèi)用，他們都是在國(guó)內(nèi)招聘少量的技術(shù)人員，然后再在項(xiàng)目所在國(guó)招聘大量的工人，由國(guó)內(nèi)的技術(shù)人員對(duì)當(dāng)?shù)卣衅傅墓と诉M(jìn)行培訓(xùn)后，在中方技術(shù)人員的指導(dǎo)下，直接上崗工作，邊學(xué)邊干。由于這些當(dāng)?shù)毓と说幕A(chǔ)理論不高，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足，他們往往沒(méi)有國(guó)內(nèi)技術(shù)工人那樣獨(dú)立解決安裝問(wèn)題的能力，只要設(shè)計(jì)圖紙上有一丁點(diǎn)沒(méi)交待清楚的地方，他們就不知道如何處理。同時(shí)，由于水電站項(xiàng)目一旦進(jìn)入全面電氣安裝階段，就意味著電站投運(yùn)的日期指日可待。這個(gè)時(shí)候無(wú)論是業(yè)主還是中資公司都在摩拳擦掌，催促著工程快步向前進(jìn)，而電氣安裝系統(tǒng)繁多、工作瑣碎，中方那少得可憐的技術(shù)人員根本無(wú)法對(duì)每個(gè)安裝工人的工作進(jìn)行指導(dǎo)，如果不幸再遇上個(gè)沒(méi)有責(zé)任心或技術(shù)能力較差的安裝指導(dǎo)的話，那設(shè)計(jì)部門現(xiàn)場(chǎng)配合的人員就“分身無(wú)術(shù)”了。為避免這種混亂的場(chǎng)景出現(xiàn)，設(shè)計(jì)圖紙的細(xì)化就顯得無(wú)比的重要了，設(shè)計(jì)人員必須將圖紙細(xì)化到每個(gè)螺絲的型號(hào)和具體安裝位置，每根控制電纜細(xì)化到每一芯的編號(hào)、起點(diǎn)、終點(diǎn)，只有這樣，才能防范于未然，工程才能迅速、可靠地完成。

4 結(jié)語(yǔ)

國(guó)外水電站電氣設(shè)計(jì)是一個(gè)整體、復(fù)雜的工作，不僅需要每個(gè)設(shè)計(jì)人員知識(shí)面廣、實(shí)際經(jīng)驗(yàn)多，良好的溝通能力，更需要有優(yōu)秀設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)發(fā)揮集體的力量，只有這樣才能保證設(shè)計(jì)工作高效、圓滿地完成。