長(zhǎng)沙配電自動(dòng)化建設(shè)工程經(jīng)驗(yàn)分析

周卓敏，賀電，沈慶華，余小為

(國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司長(zhǎng)沙供電分公司，湖南 長(zhǎng)沙 410015)

長(zhǎng)沙配電自動(dòng)化建設(shè)工程經(jīng)驗(yàn)分析

周卓敏，賀電，沈慶華，余小為

(國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司長(zhǎng)沙供電分公司，湖南 長(zhǎng)沙 410015)

針對(duì)國(guó)內(nèi)配電自動(dòng)化工程管理經(jīng)驗(yàn)不足，現(xiàn)場(chǎng)施工經(jīng)驗(yàn)缺失的情況，長(zhǎng)沙配電網(wǎng)自動(dòng)化工程建設(shè)總結(jié)提煉了配電自動(dòng)化工程設(shè)計(jì)的 “六大新原則”和現(xiàn)場(chǎng)施工的“新八步法”。新的工程管理和現(xiàn)場(chǎng)施工模式成功應(yīng)用在省府新區(qū)46條線路和城東書院片區(qū)67條線路提質(zhì)改造工程。實(shí)踐證明新模式有效地克服了工程建設(shè)中設(shè)備廠家多、工期短、合作單位多、外部建設(shè)環(huán)境復(fù)雜等困難，確保了施工的安全和高質(zhì)，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。長(zhǎng)沙配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)成為中部地區(qū)具有示范作用的優(yōu)秀案例，已在湖南省得到應(yīng)用和推廣。

配電自動(dòng)化；現(xiàn)場(chǎng)施工；施工管理；電力工程

長(zhǎng)沙雨季和高溫天氣持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，配網(wǎng)設(shè)備大多安裝在室外，受環(huán)境腐蝕嚴(yán)重，不能滿足配電自動(dòng)化建設(shè)的需要。由于工程建設(shè)受資金的限制，所有設(shè)備不能全部更換，通過(guò)對(duì)原舊設(shè)備的返廠改造，使其滿足配電自動(dòng)化設(shè)備的要求。

設(shè)備運(yùn)維管理單位作為項(xiàng)目管理單位、施工管理單位全程參與工程的設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、施工、驗(yàn)收等環(huán)節(jié)。在工程設(shè)計(jì)期間，運(yùn)維人員針對(duì)地區(qū)特殊的地理氣候、現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境，提出具體要求和解決措施，優(yōu)化工程設(shè)計(jì)，滿足現(xiàn)場(chǎng)施工的需要，適合特殊的運(yùn)行環(huán)境和設(shè)備狀況。

國(guó)內(nèi)電力工程建設(shè)中，對(duì)電力設(shè)備和技術(shù)關(guān)注較多，而對(duì)電力工程管理的研究則相對(duì)薄弱〔1〕。因此，配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)工程管理長(zhǎng)沙模式的成功應(yīng)用，不僅在電力工程管理研究中具有重要意義，而且對(duì)配網(wǎng)自動(dòng)化的施工組織和建設(shè)具有指導(dǎo)和借鑒意義。

1 管理全覆蓋

項(xiàng)目管理單位、施工管理單位與運(yùn)行維護(hù)單位都是檢修公司配電運(yùn)檢室，“三位一體”的模式使配電運(yùn)檢室能做到對(duì)工程建設(shè)的安全、質(zhì)量進(jìn)行全程管控，全程協(xié)調(diào)、深度參與。成立工程建設(shè)辦公室，成員由配電運(yùn)檢室規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)行、檢修等專責(zé)組成，按照專業(yè)成立6個(gè)小組，分別是標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)組、土建組、通信組、試驗(yàn)組、設(shè)備安裝組、驗(yàn)收組，小組長(zhǎng)由班長(zhǎng)或副班長(zhǎng)擔(dān)任。工程建設(shè)辦公室依據(jù)外委施工隊(duì)的人員素質(zhì)、技能水平、裝備實(shí)力挑選施工隊(duì)，按照多點(diǎn)、同時(shí)、協(xié)同作業(yè)的原則橫向部署任務(wù)〔2〕。圖1為 “三位一體” 管理模式創(chuàng)新。

圖1 “三位一體”管理模式

班組與施工隊(duì)伍協(xié)同配合，嚴(yán)把停電施工現(xiàn)場(chǎng)安全，公司領(lǐng)導(dǎo)、安監(jiān)切實(shí)履責(zé)，安全稽查不留死角。工程建設(shè)辦公室的成立使得項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)部協(xié)作高效、外部協(xié)調(diào)及時(shí)、安全質(zhì)量全過(guò)程管控到位。

在工程建設(shè)中，通過(guò)精心組織，實(shí)現(xiàn)了電力工程建設(shè)的專業(yè)管理，成功提煉出配電工程設(shè)計(jì)“六大新原則”和現(xiàn)場(chǎng)施工 “新八步法”，有效地克服了工程建設(shè)中施工隊(duì)伍多、設(shè)備廠家多和現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境復(fù)雜，停電服務(wù)風(fēng)險(xiǎn)大等難題〔3〕。

2 工程設(shè)計(jì) “六大新原則”

2.1 復(fù)合材料做柜底隔板整體封閉防凝露原則

雨水季節(jié)，室外環(huán)網(wǎng)柜、DTU(配網(wǎng)自動(dòng)化終端)柜凝露現(xiàn)象特別嚴(yán)重，使得設(shè)備銹蝕和老化加快，造成主站收不到信號(hào)從而失去對(duì)終端的監(jiān)控。采用玻璃纖維和環(huán)氧樹(shù)脂的復(fù)合材料對(duì)柜底做隔板整體封閉有效地防止凝露的出現(xiàn)。配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)完成區(qū)域，運(yùn)行至今未出現(xiàn)設(shè)備凝露引起的掉線和故障。

2.2 環(huán)網(wǎng)柜與DTU柜二次連接2種方式并存原則

二次接線通過(guò)航空插座插頭連接，但TA(電流互感器)二次回路通過(guò)端子排連接，從而避免由于虛焊或者大電流情況下航空插頭焊點(diǎn)容量不夠造成的開(kāi)路。航空插座插頭現(xiàn)場(chǎng)連接簡(jiǎn)單，可節(jié)約現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)間3 h/臺(tái)。

2.3 二次電源由TV取電原則

電壓互感器取線電壓，作為二次電源，不僅可以有效地避免接地故障時(shí)相電壓升高造成TV炸裂，而且可以避免采用TA取電易受負(fù)荷大小的制約〔4〕。

2.4 舊環(huán)網(wǎng)柜返廠改造為三遙柜原則

由于項(xiàng)目建設(shè)資金受限，通過(guò)對(duì)舊環(huán)網(wǎng)柜返廠改造，銹蝕部件徹底更換，增加電操機(jī)構(gòu)、引出觸點(diǎn)、加裝TA，實(shí)現(xiàn)三遙功能，并通過(guò)嚴(yán)格出廠試驗(yàn)檢測(cè)，確保三遙改造柜質(zhì)量如新，每個(gè)環(huán)網(wǎng)柜造成本僅為新環(huán)網(wǎng)柜的三分之一。其次，環(huán)網(wǎng)柜改造只加高，不加長(zhǎng)不加寬，避免了環(huán)網(wǎng)柜基座的重復(fù)建設(shè)，節(jié)約占地面積。

2.5 環(huán)網(wǎng)柜與DTU柜分別獨(dú)立安裝原則

環(huán)網(wǎng)柜與DTU柜分別獨(dú)立安裝，通過(guò)線纜相連，并排的2臺(tái)環(huán)網(wǎng)柜可共用1臺(tái)DTU柜，不僅節(jié)約了成本而且能減少設(shè)備占地面積。

2.6 采用光纜通訊原則

通過(guò)實(shí)踐對(duì)比，采用穩(wěn)定的光纖通訊，基本解決了無(wú)線專網(wǎng)信號(hào)不穩(wěn)定問(wèn)題。配電自動(dòng)化建設(shè)線路運(yùn)行至今，光纜通信的終端在線率99.5%，線路故障時(shí)誤信號(hào)率為0。

3 施工建設(shè) “新八步法”

長(zhǎng)沙配電網(wǎng)自動(dòng)化工程現(xiàn)場(chǎng)施工建設(shè)總結(jié)的施工 “新八步法”，有效地克服了工程合作單位多(11家)，設(shè)備廠家多 (16家)，建設(shè)工期短 (2個(gè)半月)、外部建設(shè)環(huán)境復(fù)雜 (老城區(qū))等困難，圓滿地完成了建設(shè)任務(wù)，達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。

3.1 確定 “保安全、保服務(wù)”的施工4項(xiàng)措施

措施一，5項(xiàng)工作 (土建完成、施工材料到位、光纜鋪設(shè)到位、設(shè)備試驗(yàn)完成、DTU柜安裝并熔纖到位)確保在停電前全部完成。措施二，采用輪換作業(yè)更換環(huán)網(wǎng)柜，可以節(jié)約現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)間5 h/臺(tái)。措施三，設(shè)備試驗(yàn)在倉(cāng)庫(kù)內(nèi)全部進(jìn)行，現(xiàn)場(chǎng)只需做遙控、遙測(cè)試驗(yàn)，節(jié)約現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)間10 h/臺(tái)，示范區(qū)工程建設(shè)中共縮短施工時(shí)間1 818 h。措施四，科學(xué)合理對(duì)線路分段停電，送電不延時(shí)，杜絕二次停電施工。

3.2 細(xì)致全方位落實(shí)六項(xiàng)前期準(zhǔn)備工作

首先，深入調(diào)研，學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，避免教訓(xùn)，對(duì)以往建設(shè)施工組織難題進(jìn)行研究、剖析。第二，對(duì)網(wǎng)架、設(shè)備、光纜通道、電纜通道進(jìn)行全面查勘，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況確定具體設(shè)計(jì)、施工方案。第三，加強(qiáng)培訓(xùn)，做好功課。采用廠家、設(shè)計(jì)單位培訓(xùn)和自我培訓(xùn)相結(jié)合的方式，確保宣貫、培訓(xùn)到位。第四，對(duì)設(shè)備臺(tái)賬進(jìn)行全面梳理，線路重新GIS采點(diǎn)，確保圖實(shí)相符〔5〕。第五，制定施工方案及工作標(biāo)準(zhǔn)，保證有序、高質(zhì)、安全地完成工程建設(shè)。第六，備足試驗(yàn)儀器儀表，確保所有設(shè)備全部試驗(yàn)項(xiàng)目到位，保證工程質(zhì)量。

3.3 電纜通道標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)先行

其他施工條件不具備的情況下，按照倒排工期表完成清淤、抽水、防火、安裝電纜通道牌、電纜井號(hào)牌、電纜本體牌等電纜通道標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。

3.4 設(shè)備統(tǒng)一管理，切實(shí)保障施工按計(jì)劃執(zhí)行

所有設(shè)備集中存放在指定倉(cāng)庫(kù)，倉(cāng)庫(kù)不僅是試驗(yàn)的場(chǎng)地而且作為試驗(yàn)不合格設(shè)備就地排查的臨時(shí)場(chǎng)地。明確設(shè)備倉(cāng)庫(kù)管理員職責(zé)，密切與供貨廠家的協(xié)調(diào)溝通，確保所有設(shè)備提前到位。

3.5 把好出廠前質(zhì)量關(guān)

組織人員到供貨廠家進(jìn)行出廠試驗(yàn)抽檢。自動(dòng)化工程建設(shè)試驗(yàn)人員在倉(cāng)庫(kù)對(duì)全部設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)和仿主站聯(lián)調(diào)，確保設(shè)備質(zhì)量關(guān)，節(jié)約現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)間〔6〕。

3.6 計(jì)劃?rùn)z修剛性管理

自動(dòng)化工程建設(shè)中對(duì)計(jì)劃?rùn)z修進(jìn)行剛性管理，每月定時(shí)報(bào)送下月停電計(jì)劃，每周定時(shí)報(bào)下周檢修卡和停電計(jì)劃。確保每次停電檢修作業(yè)提前7天通知用戶，切實(shí)提升優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平。

3.7 現(xiàn)場(chǎng)辦公及周例會(huì)確保協(xié)調(diào)及時(shí)、安全管控到位

運(yùn)維、設(shè)計(jì)、廠家、施工隊(duì)伍，工程建設(shè)各小組每周定期在施工現(xiàn)場(chǎng)召開(kāi)工程建設(shè)周例會(huì)，閉環(huán)上周布置的工作，安排下周工作，協(xié)調(diào)處理設(shè)備到貨、環(huán)境保護(hù)、廠家設(shè)備整改、設(shè)計(jì)變更等困難和問(wèn)題。

3.8 停電前查勘及作業(yè)前培訓(xùn)落實(shí) “十二字經(jīng)”

停電前5天再次進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)查勘，對(duì)可能反送電用戶端做好記錄，并錄像、填寫查勘記錄、制定檢卡報(bào)調(diào)度。停電前一天，組織施工隊(duì)進(jìn)行作業(yè)前培訓(xùn)，觀看查勘錄像，并進(jìn)行 “問(wèn)答”使每個(gè)作業(yè)人員了解自己的任務(wù)和安全風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。停電日，作業(yè)人員提前1個(gè)小時(shí)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，做準(zhǔn)備工作，嚴(yán)格執(zhí)行〔7〕“停、 驗(yàn)、 掛、 著裝、 雙保險(xiǎn)、 監(jiān)護(hù)、 圍欄”十二字經(jīng)，每個(gè)電纜頭掛電纜頭制作人標(biāo)示牌。

4 案例分析

2013年6月110 kV紅環(huán)南線、白南線計(jì)劃?rùn)z修，110 kV環(huán)保變單主變運(yùn)行。6月25日由于氣溫的快速上升，環(huán)保變電站3號(hào)主變壓器負(fù)荷半個(gè)小時(shí)內(nèi)從35 MW攀升至40 MW，該變電站10 kV出線負(fù)荷急需轉(zhuǎn)供。采用以往方法，運(yùn)維人員現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行負(fù)荷轉(zhuǎn)供至少需要1 h，負(fù)荷如果不能及時(shí)轉(zhuǎn)供，可能造成主變斷路器過(guò)載跳閘。調(diào)度員通過(guò)配電自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行遙控操作，在10 min內(nèi)快速轉(zhuǎn)供2條線路，確保了環(huán)保變電站3號(hào)主變的安全運(yùn)行和該供電區(qū)域內(nèi)的持續(xù)供電。

運(yùn)用配電自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行配網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)視和負(fù)荷分析已經(jīng)成為高溫、高負(fù)荷度夏期間長(zhǎng)沙調(diào)度員科學(xué)調(diào)度配網(wǎng)的有效手段，較為有效地提高了配網(wǎng)管理水平。

目前，光纜通信的新省府片區(qū)和書院片區(qū)，實(shí)現(xiàn)了調(diào)度員遠(yuǎn)程遙控操作，縮短了停電時(shí)間。故障信息的快速上傳，使查找故障時(shí)間由原來(lái)的平均4 h降為5 min以內(nèi)，隔離故障并轉(zhuǎn)供負(fù)荷時(shí)間由原來(lái)的平均2 h降為5 min以內(nèi)，跳閘線路非故障段的用戶停電時(shí)間由原來(lái)的平均6 h降為10 min以內(nèi)，供電可靠性有很大提高。

5 結(jié)論

設(shè)計(jì)上提出的 “六大新原則”，解決了特殊的地理氣候、現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境等方面的工程難題，滿足了配電自動(dòng)化工程建設(shè)的需要，較好地適應(yīng)了特殊的運(yùn)行環(huán)境。

施工組織方面總結(jié)的 “新八步法”，較有效縮短了現(xiàn)場(chǎng)停電時(shí)間，保障了設(shè)備的質(zhì)量，現(xiàn)場(chǎng)施工高效有序，提升了優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平。

配電自動(dòng)化工程實(shí)際運(yùn)行效果較好，該項(xiàng)目經(jīng)受了2013，2014年春季長(zhǎng)雨季和夏季持續(xù)高溫的環(huán)境考驗(yàn)，設(shè)備故障率為0，自動(dòng)化終端在線率達(dá)99.5%，遙信正確率100%，遙控成功率100%。

自動(dòng)化工程建設(shè)區(qū)域架空線路互聯(lián)率、絕緣化率、電纜環(huán)網(wǎng)率、 “N－1”率實(shí)現(xiàn)了100%，供電可靠性達(dá)到了99.99%的目標(biāo)。

〔1〕楊曉俐.縣級(jí)區(qū)域配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)及其應(yīng)用研究 〔D〕.北京:華北電力大學(xué)，2008.

〔2〕陳青云.電力工程施工與技術(shù)管理手冊(cè) 〔M〕.北京:中國(guó)科技文化出版社，2006.

〔3〕Wen L，Cheng ning.Zh.Power management strategy for a parallel hybrid electric truck〔J〕.IEEE Transactions on Control Systems Technology，2003，11(6):839-849.

〔4〕徐貴.包頭供電局配電自動(dòng)化系統(tǒng)工程的規(guī)劃設(shè)計(jì) 〔C〕 //華北五省 (市、區(qū))、山東省電機(jī)工程 (電力)學(xué)會(huì)第13屆學(xué)術(shù)交流會(huì)，2003，106-109.

〔5〕陳奇.電力工程施工安全管理及質(zhì)量控制管理分析 〔J〕.建筑安全，2009，5:38-39.

〔6〕Lannes，WJ.，Ⅲ；Coll.ofEng.，New Orleans Univ.，LA，USA. What is engineering management?〔J〕.Engineering Management，2001，48(1):107-115.

〔7〕季翠娜，岳振東，包金龍，等.蓬萊配電自動(dòng)化工程的分析與總結(jié) 〔C〕 //第2屆配電自動(dòng)化新技術(shù)及其應(yīng)用高峰論壇，2011，53-56.

表1 2011—2013年物資質(zhì)量檢測(cè)不合格率統(tǒng)計(jì)表

參考文 獻(xiàn)

〔1〕國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司.國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司2013年物資質(zhì)量監(jiān)督年報(bào) 〔R〕.2014.

〔2〕國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司.國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司2012年物資質(zhì)量監(jiān)督年報(bào) 〔R〕.2013.

〔3〕國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司.國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司2013年供應(yīng)商關(guān)系管理年報(bào) 〔R〕.2014.

〔4〕國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司.國(guó)家電網(wǎng)公司不良行為處理實(shí)施細(xì)則〔S〕.2013.

作者簡(jiǎn)介

黃治(1977)男，高級(jí)工程師，湖南長(zhǎng)沙人，從事電力工程物資管理工作。

錢武(1975)男，高級(jí)經(jīng)濟(jì)師，湖南長(zhǎng)沙人，從事電力工程物資管理工作。

馬福(1982)男，工程師，湖南長(zhǎng)沙人，從事電力工程物資管理工作。

劉旺(1981)男，工程師，湖南長(zhǎng)沙人，從事電力工程物資管理工作。

Empirical analysis of distribution power system automation projection

ZHOU Zhuo-ming，HE Dian，SHEN Qing-hua，YU Xiao-wei
(State Grid Hunan Electric Power Corporation Changsha Power Supply Company，Changsha 410004，China)

According to lacking of distribution power system automation projection management and construction experience，“New Six Principles”in design and“New Eight Steps”in Changsha distribution power system automation projection were summarized and proposed.The new management and construction method have been successfully applied in reforming 46 lines in Shengfu new district and 67 lines in east city Shuyuan district.Experience have proved that the new mode，improving the construction quality and safety and achieving desired objectives，have effectively avoided the failures like plenty of providers，short construction time and complex environment etc.The Changsha distribution power system automation projection has played an exemplary role to the middle China.And the new method have been wildly applied to construction in Hunan province.The management and construction experience have specific guidance and reference.

distribution power system automation；field construction；construction management；electrical power engineering

10.3969/j.issn.1008-0198.2015.02.017

TM7

A

1008-0198(2015)02-0056-04

周卓敏 (1972)，女，漢，碩士，高級(jí)工程師，湖南長(zhǎng)沙，研究方向?yàn)橹悄芘渚W(wǎng)、電網(wǎng)建設(shè)。

2014-04-14