大型水利水電工程施工供電系統(tǒng)存在問題及優(yōu)化措施

蔡 輝

（中國(guó)水利水電第十工程局有限公司， 成都 610000）

水利水電工程是“利在當(dāng)代、惠澤千秋”的重要民生工程事業(yè)。目前，隨著我國(guó)水利、水電工程建設(shè)發(fā)展步伐不斷加快，一大批重要水利工程基礎(chǔ)設(shè)施開始建設(shè)施工。供電系統(tǒng)作為水利水電運(yùn)行的重要基礎(chǔ)，其電壓等級(jí)高、供電負(fù)荷大、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系復(fù)雜、可靠性要求高[1]。因此，從系統(tǒng)設(shè)備準(zhǔn)備到正式施工安裝、調(diào)試等，都需要很長(zhǎng)的周期。鑒于供電系統(tǒng)在水利水電工程開發(fā)、建設(shè)、運(yùn)行中的重要性，本文希望通過對(duì)某工程項(xiàng)目施工供電系統(tǒng)存在的問題進(jìn)行分析，結(jié)合大型水利水電工程供電系統(tǒng)特點(diǎn)，提出供電系統(tǒng)優(yōu)化和相關(guān)問題解決措施。

1 大型水利水電工程施工供電系統(tǒng)特點(diǎn)

在傳統(tǒng)供電模式下，大型水利水電工程供電系統(tǒng)設(shè)施主要采用永臨結(jié)合方式進(jìn)行建設(shè)運(yùn)行。除了施工變電站及后期施工供電工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不同外，如今的大型水利水電工程投運(yùn)的供電設(shè)備系統(tǒng)也具有創(chuàng)新性，其相對(duì)獨(dú)立的供電網(wǎng)絡(luò)及完善的維護(hù)運(yùn)行管理體系，使水利水電工程運(yùn)行更為可靠和安全。

但是，在復(fù)雜的環(huán)境下及多臨時(shí)供電任務(wù)下，受外界因素干擾及電網(wǎng)變化因素影響，大型水利水電工程供電系統(tǒng)在建設(shè)中也會(huì)出現(xiàn)很多問題。一般的水利樞紐工程從設(shè)計(jì)到建設(shè)完工，需要10年或20年之久，系統(tǒng)復(fù)雜，需要有可靠的供電網(wǎng)絡(luò)作保障。從供電系統(tǒng)具體特點(diǎn)來看，大型水電站施工供電系統(tǒng)機(jī)組更為復(fù)雜，供電負(fù)荷較大，供電電壓等級(jí)高。

如國(guó)內(nèi)典型的二灘水電站、三峽工程等，其施工供電負(fù)荷接近于 1座中、小城市供電負(fù)荷，達(dá) 70MW；而錦屏一級(jí)電站壩區(qū)左、右岸的主體工程在用電高峰時(shí)段，其用電規(guī)模甚至高達(dá)2×20MW；黃金坪水電站目前的施工高負(fù)荷為16MW，所以，從這些已建或在建的大型水利水電工程來看，其供電系統(tǒng)運(yùn)行負(fù)荷要求均較高；而為了保證施工順利進(jìn)行，三峽工程施工備用和主供電源額定壓分別為110 kV和220 kV。由于這些水利水電工程主體結(jié)構(gòu)較大，其包含導(dǎo)流泄洪系統(tǒng)、大壩系統(tǒng)和引水發(fā)電系統(tǒng)等。所以，每座水電站工程供電網(wǎng)絡(luò)都異常復(fù)雜，如三峽工程6 kV配電變壓器和6 kV架空線路分別為200多臺(tái)套和125 km，且供電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)呈樹枝狀發(fā)散分布[2]。

2 大型水利水電工程施工供電系統(tǒng)存在問題

2.1 供電負(fù)荷重，電壓波動(dòng)大

受施工進(jìn)度影響，在大型水利水電工程建設(shè)初期、中期及后期，供電系統(tǒng)負(fù)荷并不相同，且1日之內(nèi)早、中、晚供電負(fù)荷也不同；再加上外在自然環(huán)境惡劣，作業(yè)面不斷發(fā)生變化，所以水利水電工程供電網(wǎng)絡(luò)極其復(fù)雜，受自然災(zāi)害干擾或由于施工措施不當(dāng)，供電系統(tǒng)的電壓波動(dòng)率會(huì)大大提升。而終端用電設(shè)備也會(huì)由于空氣污穢度的提高而產(chǎn)生故障。若安全防護(hù)措施不到位或者施工時(shí)采用“三無”產(chǎn)品，就會(huì)導(dǎo)致故障率大大提升。

2.2 臨時(shí)設(shè)備多，線路頻繁變更

通常一座大型水利水電工程項(xiàng)目的建設(shè)周期都在10年左右，隨著工程不斷變化，施工作業(yè)面會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化，而供電設(shè)備也會(huì)發(fā)生移位，線路的架設(shè)或拆除也會(huì)變得越來越頻繁。由于工程投資成本有限，所以有些建設(shè)單位在局部工程完工后，不愿意將廢舊線路拆除，這些線路長(zhǎng)久失修和保護(hù)，也會(huì)引起連鎖性的線路故障問題。

2.3 備用電源不足，末端電能質(zhì)量差

我國(guó)大型水利水電工程通常都建設(shè)在復(fù)雜的環(huán)境中，各施工作業(yè)面也只能圍繞河流的左、右岸建設(shè)。由于施工供電走廊非常有限，所以變電站的選址或者輸電線的架設(shè)也非常困難。加之，大多數(shù)水利水電工程項(xiàng)目采用單電源輻射形式進(jìn)行供電，所以備用電源不足，合環(huán)點(diǎn)少，有些負(fù)荷超半徑供電，由此會(huì)大大降低末端電能質(zhì)量。

2.4 供電網(wǎng)絡(luò)功率因數(shù)偏低

在大型水利水電工程項(xiàng)目中，所采用的施工用電設(shè)備的動(dòng)力負(fù)荷均為感性負(fù)荷，且由大功率電動(dòng)機(jī)在一定時(shí)段內(nèi)進(jìn)行集中供電，所以功率因數(shù)較低，難以調(diào)節(jié)和控制，不僅增加了水利水電工程項(xiàng)目供電線路損失，而且還降低了供電質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)瓜嚓P(guān)供電設(shè)備設(shè)施被燒毀，降低工區(qū)供電設(shè)備的有效利用率，增加供電成本。

2.5 用電安全管理責(zé)任心不強(qiáng)

目前，有些水利水電工程項(xiàng)目在建設(shè)過程中，管理隊(duì)伍素質(zhì)參差不齊。尤其在用電安全管理方面，缺乏《電工進(jìn)網(wǎng)作業(yè)許可證》相關(guān)專業(yè)知識(shí)，對(duì)于自身所管轄范圍內(nèi)的安全供電責(zé)任認(rèn)識(shí)不清，對(duì)電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)也了解不夠深入；再加上相關(guān)制度落實(shí)與執(zhí)行不到位，在線路出現(xiàn)安全問題之后，管理松懈，投入的人員或資金和技術(shù)不足，且施工單位往往只注重將供電電源終端建設(shè)好，其它安全管理事宜如變壓器、避雷器和斷路器的安裝驗(yàn)收與年度試驗(yàn)監(jiān)測(cè)都流于形式，所以安全問題較大。

2.6 供電系統(tǒng)調(diào)度不靈活

很多水利水電工程項(xiàng)目都建設(shè)在山區(qū)，信號(hào)較差，基礎(chǔ)條件不佳。所以，在供電系統(tǒng)運(yùn)行通訊聯(lián)絡(luò)方面，無法準(zhǔn)確下達(dá)及時(shí)的調(diào)度命令，而且有些單位的值班人員分散，無固定值班點(diǎn)，通訊設(shè)備配置單一，施工供電系統(tǒng)的調(diào)度命令下達(dá)時(shí)，往往找不到接令人，這些都會(huì)對(duì)電網(wǎng)操作、負(fù)荷調(diào)整及事故處理造成影響。

3 大型水利水電工程施工供電系統(tǒng)優(yōu)化措施

3.1 完善勘察規(guī)劃設(shè)計(jì)，合理規(guī)劃施工供電線路

應(yīng)完善勘查規(guī)劃方案，合理設(shè)計(jì)施工供電線路，結(jié)合大型水利水電工程用電需求，充分根據(jù)施工總布置要求和可研規(guī)劃等，在考察施工區(qū)內(nèi)小水電和地方電網(wǎng)基礎(chǔ)上，結(jié)合工區(qū)半徑、作業(yè)面、用電負(fù)荷和施工環(huán)境等因素，采用雙回路形式對(duì)重要負(fù)荷進(jìn)行供電，避免后期頻繁改遷線路，同時(shí)還應(yīng)盡量減少施工供電線路回路數(shù)量，緩解供電線路走廊用地緊張的矛盾。

3.2 多級(jí)變電分區(qū)供電，滿足現(xiàn)場(chǎng)用電需求

根據(jù)土建分標(biāo)情況及施工總布置情況合理安排，分區(qū)供電，多級(jí)變電，結(jié)合不同負(fù)荷大小，深入負(fù)荷中心，建立二級(jí)變電站/開關(guān)站，盡可能減少供電線路供電回路數(shù)及長(zhǎng)度等，以滿足現(xiàn)場(chǎng)用電實(shí)際需求。

3.3 加大管理投入，重視終端供電設(shè)備管理

在規(guī)劃設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，還應(yīng)加大管理投入，通過人力、物力與財(cái)力資源的協(xié)調(diào)統(tǒng)籌，重視終端供電設(shè)備管理，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)頻繁流動(dòng)換崗的情況，對(duì)終端供電設(shè)備如高壓終端供電設(shè)備等進(jìn)行統(tǒng)一管理，從設(shè)備選型、采購(gòu)和維護(hù)試驗(yàn)等方面進(jìn)行專業(yè)化管理，最大限度減少終端供電設(shè)備運(yùn)行隱患。

3.4 制定健全的安全管理責(zé)任制

為了創(chuàng)造良好運(yùn)行環(huán)境，企業(yè)還應(yīng)在項(xiàng)目建設(shè)中制定健全有效的安全管理責(zé)任制，深入落實(shí)和執(zhí)行《電業(yè)安全作業(yè)規(guī)程》等要求，各施工單位要安排專人專責(zé)對(duì)供電系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題隱患，強(qiáng)行整改，還要明確安全責(zé)任，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)點(diǎn)管理，為大型水利水電工程施工供電系統(tǒng)安全運(yùn)行創(chuàng)造有利條件[3]。

4 結(jié)束語

綜上研究，本文結(jié)合某大型水利水電工程供電系統(tǒng)特點(diǎn)及存在的相關(guān)問題，從四個(gè)方面提出了大型水利水電工程施工供電系統(tǒng)問題解決及優(yōu)化措施，即希望通過完善勘察規(guī)劃設(shè)計(jì)，合理規(guī)劃施工供電線路，多級(jí)變電分區(qū)供電，滿足現(xiàn)場(chǎng)用電需求，加大管理投入，重視終端供電設(shè)備管理，且建議有關(guān)企業(yè)能夠制定健全的安全管理責(zé)任制，為水利水電工程供電系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行創(chuàng)造良好條件。