風電場升壓站機電安裝工程建設(shè)探討

胡剛

（湖南五凌電力工程有限公司，湖南 長沙 410004）

風電場升壓站機電安裝工程建設(shè)探討

胡剛

（湖南五凌電力工程有限公司，湖南 長沙 410004）

摘要：全國風電場項目正在迅速崛起，文章以五凌電力臨湘窯坡山風電場升壓站建設(shè)為例，通過不斷實踐與探討，總結(jié)出升壓站建設(shè)中存在的問題，并提出了優(yōu)化方案，在升壓站建設(shè)工程中獲得了寶貴經(jīng)驗，供同業(yè)者參考。

關(guān)鍵詞：升壓站；設(shè)備安裝；工序

0　引言

目前，國內(nèi)北方風電已趨向飽和，南方山地風電項目正蓬勃發(fā)展。但是山地風電建設(shè)難度頗大。本文以臨湘窯坡山風電項目建設(shè)為藍本，全面介紹了涵蓋升壓站機電安裝項目在內(nèi)的機電建設(shè)工藝及流程，并深入分析風電場建設(shè)過程中發(fā)現(xiàn)的各項問題并提出改進措施，可供目前山地風場規(guī)劃與建設(shè)時參考。

1　項目概述

五凌電力窯坡山風電場位于湖南省臨湘市境內(nèi)，風電場場址范圍內(nèi)有效山脊長度為8.28 km，總面積約為11.36 km2，海拔高度在200～580m之間。風電場場區(qū)附近北部有G107國道，東部有G4高速，對外交通條件十分便利。

風電場共設(shè)計安裝25臺單機容量為2 000 kW（其中1臺限發(fā)1 900 kW）的湘電XE105-2000機型機組，總裝機容量49.9MW。預(yù)計年上網(wǎng)電量為10135 萬kW·h，年等效滿負荷小時數(shù)為2 031 h，容量系數(shù)為0.232。升壓站機電安裝建設(shè)于5月16日開工，8 月8日竣工驗收，工程建設(shè)周期共85 d。

窯坡山風電場配套建設(shè)1座110 kV升壓站，圍墻內(nèi)面積約為3800m2，站內(nèi)主要生產(chǎn)設(shè)施有：110 kV主變、110 kV戶內(nèi)GIS設(shè)備、35 kV配電裝置、10 kV配電裝置、動態(tài)無功補償裝置、繼電保護設(shè)備、中央控制設(shè)備、通信設(shè)備、交直流一體化設(shè)備等?？紤]到附近荊竹山風電場（裝機容量約50MW）擬接入本升壓站，升壓站最終規(guī)模按100MW設(shè)計，終期建設(shè)2臺主變。升壓站110 kV側(cè)接線采用2進線1出線單母線接線方式：2回主變進線、1個PT間隔、1回110 kV送出線路。110 kV出線“T”接至峽山～路口變110 kV線路

窯坡山風電場升壓站電氣設(shè)備安裝工程于5月16日正式開工，一次設(shè)備安裝主要完成了110 kV GIS設(shè)備安裝、含濾波補償繞組的三繞組主變設(shè)備安裝、35 kV配電設(shè)備安裝、無功補償裝置（包括10 kV開關(guān)柜、SVG支路設(shè)備及FC支路設(shè)備）安裝，站用變及廠用400V低壓配電設(shè)備安裝。二次設(shè)備安裝主要完成綜合自動化、繼電保護、測控系統(tǒng)、直流系統(tǒng)、風功率控制預(yù)測、濾波補償、PMU、故障錄波、計量、遠動系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、視頻安防系統(tǒng)安裝、裝置效驗、各系統(tǒng)送電調(diào)試、保護傳動及系統(tǒng)聯(lián)調(diào)工作。

2　工程施工探討

2.1土建與機電工作相互配合問題

在項目前期，5月16日至5月31日，設(shè)備尚未到貨，這個階段主要工作為設(shè)備基礎(chǔ)安裝（包括繼電保護室、GIS室、高壓配電室）及高壓配電室電纜橋架安裝。進入6月設(shè)備陸續(xù)到達現(xiàn)場，設(shè)備到貨情況如下：6月1日繼電保護屏柜到貨，6月5日GIS設(shè)備到貨，6月7日高壓配電柜及10kV備用變到貨，6月12日主變到貨，設(shè)備到貨相對比較密集在6月上半個月。在此時段，正是土建升壓站施工高峰期，由于升壓站室外場坪面積十分狹小，設(shè)備到貨受到了土建施工的制約，土建室外的排水、排污、電纜溝開挖、事故油池開挖、FC支路平臺設(shè)備基礎(chǔ)開挖、澆筑等土建重要工程均在該時間段進行施工，讓本來狹小的施工區(qū)域更加難于施工，導致在設(shè)備到貨后，設(shè)備無法到達指定地點，有些大型設(shè)備只能先卸在堆場然后再通過二次轉(zhuǎn)運運至指定地點，因此增加了二次轉(zhuǎn)運費用。同時施工區(qū)域因多個面交叉作業(yè)，造成電氣安裝施工進度緩慢。如高壓配電柜的轉(zhuǎn)運卸貨工作就花費了5 d左右時間，大大浪費了人力物力。

在這個階段，為解決交叉作業(yè)及地方狹小的問題，主要措施是把材料堆放場地、攪拌機、鋼筋加工場地移至施工場坪外。加大施工場地內(nèi)的有效施工面積，確保站內(nèi)施工需求。

同時還要加強機電和土建的協(xié)調(diào)工作，在同一區(qū)域有沖突的工作，提前3 d做好規(guī)劃和協(xié)調(diào)，在不影響土建主體工程的前提下，優(yōu)先機電設(shè)備安裝及設(shè)備進場，確保機電設(shè)備安裝進度及實現(xiàn)投產(chǎn)發(fā)電目標。

2.2施工工序

施工工序的安排是制約升壓站施工關(guān)鍵所在。就升壓站土建部分而言，升壓站的工序安排應(yīng)優(yōu)化考慮，窯坡山因為土建工序不夠優(yōu)化，導致與機電工作造成多處沖突，對施工影響較大。土建與機電的工作區(qū)域、工序的沖突直接制約機電項目的推進，使機電項目進度減慢20%左右，若事先將土建工序優(yōu)化后，升壓站調(diào)試及倒送電工作將比現(xiàn)有工期提前10天左右。土建部分可以優(yōu)化的工序首先是在升壓站場坪建設(shè)過程中首先考慮場坪內(nèi)的預(yù)埋工作，如接地體預(yù)埋、雨水管道、污水管道、以及消防管道等的埋設(shè)工作。這些工作應(yīng)與升壓站場坪、建筑基礎(chǔ)同步進行，確保升壓站機電施工期無大型的場坪開挖工作，不影響機電設(shè)備進場及施工工作，最終確保施工進度。做好以上幾點，機電安裝施工難度將得到降低，安裝進度將大大提高。

土建部分還需進行優(yōu)化的工序是裝修工作，所有設(shè)備間墻面粉刷工作應(yīng)提前進行，如果等機電設(shè)備安裝完后再去粉刷裝修，會對機電設(shè)備造成污染，大量的粉塵進入設(shè)備內(nèi)部將嚴重影響設(shè)備運行和壽命，同時將加大設(shè)備表面的污染痕跡清理的工程量。由于GIS設(shè)備及高壓開關(guān)柜設(shè)備重量較重，為便于設(shè)備移動安裝，在設(shè)備安裝前所有GIS設(shè)備間、高壓設(shè)備間地面要提前完成。機電安裝過程中為了保護已形成的地面，采用木板鋪在地面做好防護措施。

繼電保護室和中控室需敷設(shè)防靜電地板及吊頂工作，防靜電地板必須在二次電纜基本敷設(shè)完畢后進行，裝修和機電方面要做好銜接工作，確保將相互之間的影響降到最小。

2.3設(shè)計問題

設(shè)計圖紙出圖進度也是直接影響施工進度的原因，根據(jù)風電場施工特殊情況，設(shè)計院的圖紙只能邊出圖邊施工甚至是白圖施工。只要經(jīng)業(yè)主、監(jiān)理及施工方三方同意，就可按白圖進行施工。因為設(shè)計院的白圖的出圖進度是滯后的，所以需要對施工所需圖紙出圖順序進行安排，要求設(shè)計院嚴格按進度安排提供圖紙，以滿足現(xiàn)場施工需求。

機電出圖首先應(yīng)考慮預(yù)埋工作的圖紙，包括場坪接地網(wǎng)、室內(nèi)接地網(wǎng)及電纜管預(yù)埋圖紙。這些圖紙施工需在土建建筑期間進行，需與土建銜接密切。

其次是設(shè)備基礎(chǔ)圖，設(shè)備基礎(chǔ)圖為機電設(shè)備安裝前必須提前進行的一項重要工作，該項工作一般劃分在機電合同內(nèi)，應(yīng)在土建混凝土地面完成拆模后，首先進行的一項工作，也需設(shè)計院第一時間提供圖紙。

然后是電纜橋架及電纜溝的電纜支架圖紙，該項工作受其它條件制約少，可在設(shè)備基礎(chǔ)處理時同步進行。

接著，按照設(shè)備到貨進度安排要求設(shè)計院出第二批圖紙，主要為一次、二次設(shè)備布置圖，設(shè)備到貨后，可第一時間根據(jù)設(shè)備布置圖安排設(shè)備就位。緊接著繼電保護室設(shè)備安裝到位后，可要求設(shè)計院出第三批圖紙，包括一次、二次電纜敷設(shè)清冊，這部分圖紙出來后，就可進行二次電纜敷設(shè)放線，該工作工程量大、難度高、工藝要求高、耗時長，需及時合理安排該項工作。只要二次設(shè)備屏柜基本就位及室內(nèi)電纜溝及電纜橋架基本形成后，可第一時間安排該項工作。

2.4設(shè)備到貨問題

設(shè)備到貨問題，是制約施工的最致命的因素。就算有最完善的設(shè)計、最合理的工序安裝，最快的施工速度，如果設(shè)備不能及時到貨，工作目標是不可能實現(xiàn)的。設(shè)備到貨首先要制訂設(shè)備到貨計劃策劃，按照施工進度合理安排設(shè)備到貨時間，如果設(shè)備到貨時間過早，設(shè)備需倉庫臨時堆放，需進行二次卸裝及運輸，增加了額外工作費用，如果到貨時間過晚，將影響施工整體進度安排。但設(shè)備不可能完全按控制時間到達，二次轉(zhuǎn)運費用不可避免，但應(yīng)盡量優(yōu)化到貨進度，盡量保證設(shè)備到貨后，可直接進行安裝或堆放在安裝地點附近。

設(shè)備安裝首先應(yīng)考慮繼電保護屏柜的到貨，該設(shè)備到貨后可直接進行重點工作二次電纜的敷設(shè)，該設(shè)備提前到貨、安裝對整個升壓站機電設(shè)備安裝進度起著至關(guān)重要的作用。接著可安排GIS設(shè)備到貨，讓GIS設(shè)備提前安裝完成也是很有必要的，因為GIS設(shè)備安裝完后，GIS設(shè)備美觀、室內(nèi)裝修亮麗，GIS形象馬上可以出來，可作為工程的形象部位進行展示，對工程的宣傳及工程的節(jié)點目標完成有著積極重大的意義，同時GIS設(shè)備安裝完成是110 kV線路送電至升壓站首要條件，對送出工程反送電工作推進意義重大。其次主變設(shè)備、高壓開關(guān)柜設(shè)備也必須陸續(xù)到貨，只要場內(nèi)道路允許及溝通協(xié)調(diào)及時，且該階段大部分設(shè)備基礎(chǔ)基本已形成，并養(yǎng)護到位，阻礙設(shè)備安裝的因素較少，可多個工作面同時開工，加班加點將一次設(shè)備安裝推向一個工作高峰。在此期間，加大人員和設(shè)備的投入將大大縮短升壓站的施工工期。最后到達現(xiàn)場的可安排室外設(shè)備，包括FC及SVG設(shè)備，該設(shè)備施工難度及工作量相對較簡單，對主線工期影響較小。所有設(shè)備到貨安裝完畢后，最后進行設(shè)備配線、一次電纜頭制作及高壓試驗工作。完成后，進行二次設(shè)備通電調(diào)試工作，最后進行升壓站反送電、一次設(shè)備沖擊受電工作?？梢姡瑢υO(shè)備到貨進行提前優(yōu)化控制可大大縮短施工工期。

3　總結(jié)

升壓站建設(shè)是一個系統(tǒng)工程，需要土建、機電配合默契，工序合理安排、設(shè)備到貨按節(jié)點控制、設(shè)計圖紙及時出圖等多方面協(xié)調(diào)才能確保進度、質(zhì)量滿足投產(chǎn)發(fā)電目標要求。窯坡山風電場升壓站建設(shè)雖然在工序配置、土電配合方面存在一些不足，但升壓站一次性反送電成功及按期投產(chǎn)的實現(xiàn)，驗證了窯坡山升壓站整體上是成功的，通過對窯坡山風電場升壓站經(jīng)驗進行總結(jié)，為同業(yè)者提供了參考與經(jīng)驗。

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中圖分類號：TU721

文獻標識碼：B

文章編號：1672-5387（2015）08-0096-03

DOI：10.13599/j.cnki.11-5130.2015.08.028

收稿日期：2015-05-04

作者簡介：胡剛（1973-），男，技師，從事水電及風電設(shè)備項目管理工作。