特高壓交流輸變電工程一次主設(shè)備監(jiān)造控制要點(diǎn)分析

阮芹，陳紅日，杜振波

（國網(wǎng)電力科學(xué)研究院武漢南瑞有限責(zé)任公司，湖北 武漢 430074）

特高壓輸電技術(shù)具有輸送容量大、送點(diǎn)距離長、線路損耗低、工程投資省、走廊利用率高等突出優(yōu)勢。2006 年8 月，國內(nèi)首個特高壓交流輸變電工程晉東南—南陽—荊門試驗示范工程開工建設(shè)，2009 年1 月正式投運(yùn)，它標(biāo)志著我國在特高壓輸電核心技術(shù)和設(shè)備國產(chǎn)化上的突破進(jìn)展。目前該工程已安全運(yùn)行9 年多，不僅實現(xiàn)了電網(wǎng)資源的優(yōu)化配置，保障了國家能源安全，減少了投資成本，也為地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了強(qiáng)勁支撐。

我國1000kV 特高壓交流工程現(xiàn)今已進(jìn)入規(guī)?；ㄔO(shè)階段，截至目前投運(yùn)12 項，核準(zhǔn)1 項，在建3 項。通過特高壓交流聯(lián)網(wǎng)，大幅度縮短了電網(wǎng)間的電氣距離，充分發(fā)揮了大電網(wǎng)互聯(lián)下水火并濟(jì)、地域互補(bǔ)的優(yōu)勢。特高壓交流變壓器、電抗器作為工程的主設(shè)備，其制造質(zhì)量和供貨工期直接影響了工程建設(shè)和運(yùn)行安全。在制造廠家落實主體責(zé)任的基礎(chǔ)上，監(jiān)造單位建立高效、可持續(xù)發(fā)展質(zhì)量監(jiān)督體系，運(yùn)用科學(xué)、管理手段和方法進(jìn)行設(shè)備管控對于保證主設(shè)備的質(zhì)量、工期尤為重要。自1998 年承擔(dān)監(jiān)造工作以來，我公司先后參與了特高壓交流試驗示范及其擴(kuò)建工程、皖電東送（首條同塔雙回路）、淮南—上海、浙江—福州、錫盟—山東、蒙西—天津南、榆橫—濰坊、錫盟—勝利等國家重點(diǎn)特高壓交流工程的主設(shè)備（變壓器、電抗器等）監(jiān)造工作，監(jiān)造隊伍的技術(shù)水平在實戰(zhàn)中不斷提高，管控措施專業(yè)細(xì)致，管理體系日趨完善，已經(jīng)形成一套特有的成熟高效的監(jiān)理模式。

1 加強(qiáng)監(jiān)造前期準(zhǔn)備

1.1 識別工程及設(shè)備電氣結(jié)構(gòu)差異

確定中標(biāo)后，我公司立即針對設(shè)備結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、監(jiān)造工程師的專業(yè)特長、廠家分布組建以監(jiān)造辦公室為控制中心、行業(yè)內(nèi)線圈類主設(shè)備專家提供技術(shù)支撐的項目總監(jiān)負(fù)責(zé)制的組織機(jī)構(gòu)。入廠前，項目骨干積極參與業(yè)主組織召開的設(shè)計聯(lián)絡(luò)會及凍結(jié)會，深入掌握設(shè)備特殊技術(shù)要點(diǎn)及與以往工程的關(guān)鍵差異，了解業(yè)主對于設(shè)備質(zhì)量、進(jìn)度跟蹤的具體要求，避免僅由銷售人員簽訂監(jiān)造合同后直接開展工作而造成的疏忽和遺漏。例如在皖電東送工程中，某廠家首次生產(chǎn)容量為240Mvar 的1000kV 并聯(lián)電抗器，容量和結(jié)構(gòu)與以往電抗器產(chǎn)品均不相同；浙福工程中，中壓繞組下部柱I 與柱II 間、柱II 與柱III 間“K 形”聯(lián)接拉手由直接冷壓聯(lián)結(jié)焊死結(jié)構(gòu)優(yōu)化為出頭端子冷壓后再螺栓聯(lián)接的可活動結(jié)構(gòu)。上述差異均要求監(jiān)造人員提前識別，掌握關(guān)鍵工序的見證要求，降低后期出現(xiàn)遺漏、重復(fù)檢驗、整改的風(fēng)險。

1.2 開展開工前培訓(xùn)

特高壓交流工程監(jiān)造工作的順利推進(jìn)，需要監(jiān)造人員具備較高的專業(yè)技術(shù)水平和較強(qiáng)的協(xié)調(diào)、控制能力，才能及時發(fā)現(xiàn)問題、協(xié)助制造廠查找原因、督促其妥善處理和盡快解決質(zhì)量缺陷和工期延遲問題；同時，業(yè)主通常要求監(jiān)造單位每廠配備3～5 名監(jiān)造工程師確保設(shè)備順利生產(chǎn)、試驗和出廠。為滿足日益增長的特高壓交流項目對人員數(shù)量和技術(shù)水平的需要，武漢南瑞每年在公司至少舉行三次監(jiān)造培訓(xùn)，邀請各類特高壓一次設(shè)備（變壓器、電抗器、GIS、避雷器、開關(guān)類設(shè)備、電容器、互感器等）行業(yè)內(nèi)專家針對其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、關(guān)鍵技術(shù)、監(jiān)造要求和實施過程進(jìn)行詳細(xì)的講解。另外，組織監(jiān)造人員學(xué)習(xí)國網(wǎng)專家組總結(jié)匯編的變壓器類“二十七條”以及電抗器類“二十六條”質(zhì)量管控要點(diǎn)。項目參與人員理論考試合格并完成學(xué)習(xí)后，由監(jiān)造老專家以“傳幫帶”的方式在開工后便帶領(lǐng)入廠，在實踐中提升專業(yè)素養(yǎng)和技術(shù)水平。

1.3 重視監(jiān)造啟動會議

監(jiān)造小組入廠后立即召開啟動會議（邀請業(yè)主代表、國網(wǎng)專家參會），向廠家技術(shù)負(fù)責(zé)人和核心生產(chǎn)部門闡明監(jiān)造工作計劃、程序方法、關(guān)注重點(diǎn)以及特殊技術(shù)要求，確定后期三方信息溝通聯(lián)系人與聯(lián)系方式。同時，業(yè)主代表、專家組與監(jiān)造方共同審查制造廠的生產(chǎn)準(zhǔn)備情況（圖紙設(shè)計、工藝準(zhǔn)備、測量工具和儀器儀表狀態(tài)、原材料采購進(jìn)度、質(zhì)量體系等），審查人員資質(zhì)及配置情況、項目質(zhì)量管控專項措施以及生產(chǎn)進(jìn)度計劃。僅當(dāng)業(yè)主代表、國網(wǎng)專家組、監(jiān)造方一致認(rèn)為具備開工條件，才允許制造廠開始生產(chǎn)。

2 制定專項措施，強(qiáng)化過程控制

武漢南瑞在承接特高壓設(shè)備監(jiān)造任務(wù)過程中，不斷總結(jié)設(shè)備在設(shè)計、生產(chǎn)、試驗、運(yùn)行、監(jiān)造等方面的成功經(jīng)驗，識別梳理發(fā)生頻率高、有代表性的問題，編制成典型案例分析手冊供監(jiān)造人員學(xué)習(xí)；同時，針對薄弱環(huán)節(jié)制定質(zhì)量管控專項措施并編入至監(jiān)造實施細(xì)則，在實踐中落實，規(guī)避各類風(fēng)險。

2.1 增加監(jiān)造質(zhì)量見證點(diǎn)

增加文件見證內(nèi)容，例如要求廠家提供線圈的抗短路報告，提供所用套管型式試驗報告；特高壓變壓器廠家還需提供直流偏磁電流耐受能力的計算報告。例如浙福工程中某廠采用國產(chǎn)硅鋼片進(jìn)行鐵芯制作，監(jiān)造組要求其提供使用分析報告。

增加現(xiàn)場見證內(nèi)容。例如監(jiān)造方在器身裝配完成后入爐前、出爐后浸油前、器身整理后總裝配前等工序增加對接地系統(tǒng)的絕緣見證環(huán)節(jié)，避免過去在負(fù)載加熱后，才從油色譜異常中發(fā)現(xiàn)接地系統(tǒng)絕緣損壞再進(jìn)行補(bǔ)救處理的情況發(fā)生。增加對器身電屏蔽的絕緣電阻和電容量測量的見證，保證較好的屏蔽尖角，避免局部懸浮。增加出廠空載試驗環(huán)節(jié)時鐵心、夾件對地電流檢測的見證，并記錄在出廠試驗報告中。

2.2 加強(qiáng)設(shè)備原材料、組部件質(zhì)量檢查

質(zhì)量優(yōu)異的原材料、組部件是保證設(shè)備整體質(zhì)量的前提。監(jiān)造組十分重視對關(guān)鍵原材料組部件（如電磁線、套管、冷卻器、硅鋼片、鋼板、絕緣紙板、成型絕緣件、出線裝置等）的入廠檢查、存放環(huán)境安全檢查、生產(chǎn)工序使用前抽查，必要時提取樣品送往有資質(zhì)的第三方機(jī)構(gòu)進(jìn)行測試，從源頭上確保設(shè)備質(zhì)量。例如，對于大批量外協(xié)絕緣件，監(jiān)造組加大抽檢次數(shù)及檢查深度，監(jiān)造人員駐廠后采取即到即查的方式，除了核查型號規(guī)格、審查原材料質(zhì)量證明書或出廠試驗報告以外，還現(xiàn)場見證絕緣成型件的入廠X 光檢測（是否有金屬雜質(zhì)顆粒），檢查電磁線機(jī)械強(qiáng)度和絕緣包扎情況、檢查硅鋼片鐵損測試和表面絕緣膜狀況、見證絕緣紙板、角環(huán)取樣試驗的關(guān)鍵參數(shù)（厚度偏差、密度、拉伸強(qiáng)度、收縮率、伸長率等）符合性，逐臺檢查冷卻器的內(nèi)部清潔狀態(tài)等。

在特高壓交流一次主設(shè)備生產(chǎn)過程中曾發(fā)生多起原材料組部件不合格事件。例如使用開裂的低壓角環(huán)和膠粒脫落的減震膠墊、出線裝置內(nèi)部銅屏蔽焊縫不飽滿、準(zhǔn)備采用存放2 年的進(jìn)口高壓套管以及主變線圈用電磁線、主變鐵芯用硅鋼片與技術(shù)協(xié)議要求不符、入廠時未監(jiān)測出冷卻器內(nèi)銅絲導(dǎo)致主變ACSD 試驗多次失敗的情況。對于外表粗糙、加工工藝不合格、存放過長、環(huán)境潮濕等問題，監(jiān)造方向廠家發(fā)出工作聯(lián)系單，要求廠家進(jìn)行工藝處理并通過性能證明測試后才能進(jìn)入后續(xù)工序；對于與技術(shù)協(xié)議不符的關(guān)鍵原材料組部件，監(jiān)造方立即要求廠家停工，待廠家提供合理的書面解釋報告并經(jīng)過同意后，方可復(fù)工。

2.3 加強(qiáng)重點(diǎn)工藝環(huán)節(jié)管控

武漢南瑞統(tǒng)計自身特高壓一次主設(shè)備監(jiān)造數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，生產(chǎn)工藝薄弱點(diǎn)占引起設(shè)備問題原因比例高達(dá)30%～45%。為切實落實監(jiān)造責(zé)任，確保設(shè)備高水平、按時供貨，加大工藝管控力度十分重要。特高壓變壓器的生產(chǎn)工序主要包括絕緣件制作、油箱制作、鐵芯制作、線圈繞制、線圈套裝、器身裝配、器身干燥、總裝配、真空注油及熱油循環(huán)、出廠試驗等，電抗器生產(chǎn)過程與之類似（如圖1 所示）。針對重點(diǎn)工藝環(huán)節(jié)制定的相關(guān)措施個別舉例如下。

圖1 變壓器生產(chǎn)流程圖

絕緣件制作方面：為了防止厚絕緣件出現(xiàn)起層、起泡等問題，監(jiān)造人員見證廠家均勻布置絕緣紙板膠紙以免造成窩氣；監(jiān)督廠家熱壓時的溫度管控，避免溫度不均造成的起泡、起層；加強(qiáng)對絕緣件毛刺、表面清潔度、焊接部位的質(zhì)量檢查。

鐵心制作方面：加強(qiáng)鐵心疊裝過程中對每片硅鋼片的質(zhì)量抽查，鐵心油道安置后及起立前，進(jìn)行鐵心油道絕緣電阻的測量，避免后期電阻通路造成返工；重點(diǎn)監(jiān)督檢查鐵心綁扎、起立以及疊板過程，檢查鐵心的波浪度，確保綁扎的緊實度、垂直度。

線圈制作方面：重點(diǎn)關(guān)注換位導(dǎo)線焊接前處理，使用脫漆劑脫漆后要逐根清理干凈，以免內(nèi)部殘渣形成局部過熱點(diǎn)；關(guān)注線圈壓緊前后換位導(dǎo)線股間絕緣的檢測對比，確保自粘性換位導(dǎo)線間無短路點(diǎn)；高場強(qiáng)區(qū)撐條采用整張厚紙板制作，檢查是否“起層”，并去除表面網(wǎng)紋。

器身干燥方面：重點(diǎn)關(guān)注總壓緊力的控制，將實際應(yīng)力和圖紙、設(shè)計書的要求值對比，確保器身出爐時高度符合要求。某廠采取在電抗器干燥過程中加入絕緣樣品，通過測試樣品的含水量來判斷器身的最終干燥狀態(tài)。

器身裝配方面：某特高壓主變曾發(fā)生由于消磁線圈中心夾件的導(dǎo)線夾方向裝配錯誤，使兩個距離較近的金屬螺栓屏蔽帽相接觸并與螺桿、夾件形成回路，導(dǎo)致局部過熱炭化的情況。后續(xù)工程中，監(jiān)造組要求廠家提前開展器身裝配的系統(tǒng)培訓(xùn)，加強(qiáng)技術(shù)交底，確保工藝執(zhí)行效果。

3 加強(qiáng)監(jiān)造項目部內(nèi)部溝通及信息管理

同一工程項目的監(jiān)造小組之間應(yīng)加強(qiáng)溝通協(xié)作，以在監(jiān)造項目部內(nèi)部定期召開電話工作例會或郵件共享監(jiān)造聯(lián)系單的形式，相互通告近期發(fā)生的重要質(zhì)量情況。通過對比分析，取長補(bǔ)短，督促本廠生產(chǎn)人員做好質(zhì)量管控預(yù)防措施，提高制造水平。

設(shè)備監(jiān)造資料不僅是監(jiān)造工作的全過程記錄，而且是后期發(fā)生問題時追根溯源的依據(jù)。在入廠前，項目部設(shè)置專職資料管理人員，組織全體監(jiān)造人員學(xué)習(xí)《監(jiān)造信息管理制度》，熟悉監(jiān)造收發(fā)文制度，了解信息收集、整理及編碼歸檔的要求。入廠后，監(jiān)造人員嚴(yán)格按照管理制度的格式和時效要求，編制日報、周報、月報、緊急報等文件并統(tǒng)一發(fā)送至監(jiān)造辦公室，總監(jiān)審核后在規(guī)定時間內(nèi)發(fā)送至業(yè)主，確保業(yè)主、廠家、監(jiān)造方之間的信息暢通、及時和準(zhǔn)確，也便于后期在國網(wǎng)檔案館的指導(dǎo)下快速高效的進(jìn)行設(shè)備工程資料的線上錄入和移交。

4 結(jié)語

武漢南瑞在持續(xù)承接特高壓交流工程一次主設(shè)備監(jiān)造項目的過程中，提前策劃、充分準(zhǔn)備、前饋與反饋控制相結(jié)合，不斷提高監(jiān)造技術(shù)并完善質(zhì)量管理、信息檔案管理體系，做好業(yè)主與制造廠之間有效溝通的橋梁，順利的完成了多項國家重點(diǎn)工程。