淺談風電場110kV變電站工程建設管理

（中鋁寧夏能源集團有限責任公司，寧夏 750001）

（中鋁寧夏能源集團有限責任公司，寧夏 750001）

變電站是風電場必備的集電、送電系統，其主要功能是將風電機組所發電能匯集后，通過高壓線路輸送到電網上。變電站是連接風電場和電網的樞紐，它對風電場的電能穩定輸送和銷售起到至關重要的作用。本文通過對內蒙古阿左旗賀蘭山風電場110KV變電站工程的設計、施工、試運行和驗收四個管理環節進行總結，探索風電場變電站工程建設科學、合理施工工法和模式，為今后風電場變電站工程建設管理提供借鑒。

風電場；110kV變電站；工程建設；管理

0 引言

風能是一種潛力很大的新能源，商業風力發電興起始于20世紀90年代的歐洲，能源行業風力發電勢頭漸勁，正吸引著電力公用事業、石油生產商和設備制造商等主要國際投資者的青睞。風電場變電站是風力發電項目必備的集電、送電系統，主要功能是將風電機組通過風能轉化而來的電能聚集后，通過高壓輸送電線路連接到電網公司的售電網絡上再輸送到千家萬戶。變電站是連接風電場和電網銷售系統的樞紐，它對風電場生產的電能穩定輸送和銷售起到至關重要的作用。本文通過對寧夏銀儀風力發電有限責任公司麻黃山風電場110kV變電站工程的設計、施工、試運行和驗收四個管理環節進行總結，探索風電場變電站工程建設科學、合理施工工法和模式，為今后風電場變電站工程建設質量管理提供借鑒。

1 工程環境

寧夏銀儀風力發電有限責任公司麻黃山風電場屬典型內陸風電場，110kV變電站建設在高海拔、高風沙、冬冷夏熱、晝夜溫差大工作環境十分惡劣的地區。工程建設內容主要由土建、電氣、繼電保護、通信、遠動、調度自動化和備用電源供電系統幾大部分組成，建設工期一般為5個月。

2 科學設計標準化管理

嚴格依據GB50059-92《35-110KV變電所設計規范》、GB50223-95《建筑抗震設防分類標準》、GB50217《電力工程電纜設計規范》、GBJ16-87《建筑設計防火規范》、GB50007-2002《建筑地基基礎設計規范》等國家標準和DL/T5056-1996《變電所總體布置設計技術規程》、DL/T5155-2002《220KV-500KV變電所通用設備典型規范》等電力行業標準設計。

2.1 土建部分

主要分為站內總體布置、主廠房的建筑與結構、高低壓配電裝置構架及基礎、主變構架及基礎、獨立鋼筋結構避雷針、動態補償裝置基礎及圍柵、站區排水及事故排油井設置。

變電站總平面布置主要應考慮風電場集控室、場內集電線路和高壓送出線路的相互關系，距離不能太遠，更不得相互干涉。主變壓器位置應兼顧集電線路、送出線路、主廠房及其倒閘開關的相互位置關系；直流電池室應單獨設置，不應和二次控制柜混放，電池爆裂和燃燒容易造成二次室火災事故；污水必須經處理后排入滲井，變壓器事故排油應經事故油池截流后，污水排入生活污水系統；備用電源進站位置不得干涉風電集電和站內送出線路，還應考慮變電站的后期擴建位置。[1]

2.2 電氣工程

一般分為電氣一次和電氣二次兩部分。

電氣一次中，主變壓器一般根據風電場負荷和電網結構來確定變壓器的容量和形式，以油浸式有載調壓變壓器為主，額定功率是風電場滿負荷的1.2倍。

電氣主接線是變電站電氣設計的重要部分。主接線的設計直接影響著輸電供電系統整體及風電場變電站營運的可靠性、靈活性和經濟性，并對電氣設備選擇、配電裝置布置、繼電保護和控制方式的擬定有較大影響。因此，要全面分析電壓等級和出線回路數等有關影響因素，確立科學、經濟、合理的主接線方案。風電場變電站一般設計為單母分段接線形式。

其他電氣設備、配電裝置，例如戶外SF6斷路器、全封閉組合電器(GIS)、10kV和35kV真空斷路器、隔離開關、開關柜、電壓互感器、電流互感器、電壓器、電容器、氧化鋅避雷器的選擇都應與主變的功率和結構形式、進出站電壓等級相匹配；無功補償及消弧線圈應與外送電網結構形式相匹配。

風電場內集電線路和送出高壓線路設計不含在變電站設計范圍，很可能不是同一個設計單位設計。所以，設計院間的相互溝通協調十分重要，避免出現連接方式、位置不對接的錯誤。

電氣二次的主變壓器保護、線路的保護整定計算、電容器保護、母線保護和所用變保護、繼電保護及安全自動化裝置、系統通信、遠動部分、調度自動化整定設計應科學、合理、可靠，實現與電網平穩對接。

3 施工質量精細化管理

變電站工程施工實行項目法人負責制、監理制、合同管理制。

3.1 項目法人責任制

在風電場立項初期，就決定了變電站項目實施由項目法人直接負責管理項目的策劃、資金籌措、建設實施、生產經營、償還債務和資產的保值增值的全過程，項目管理部根據變電站工程建設要求編寫《施工計劃任務書》、《國家強制性條文實施計劃》和《工程現場管理獎懲制度》，并與各個參建單位簽訂《安全文明施工管理協議》，結合實際建立庫房、物料存儲、原材料進出場檢驗、成品保護、試塊取樣和保存、施工車輛管理、安全用電、突發事件應急救護預案等施工管理制度，建立完整的工程管理體制。

3.2 工程招投標制度

根據國家工程建設管理辦法，工程實行邀請招標制，采用三段式招標。第一階段，項目法人協同招標機構根據調查評選，把實力強、同類施工業績突出，信譽高、資質優、內部管理體制健全的企業作為應邀施工投標單位，寄發邀請投標通知書，投標單位可以在此階段對項目法人、工程建設地點等情況進行多方面了解編寫投標書；第二階段，在招標機構的組織下以公開、公平、公正、誠信的原則，按規范招標程序完成開標。評標委員會應為5人以上單數（技術、經濟等方面的專家不得少于成員總數的三分之二，評標委員會成員的名單在中標結果確定前應當保密）負責評標。評標委員會應當按照招標文件確定的評標標準和方法評審。設有標底的，應當參考標底，評標報告中推薦合格的中標候選人；第三階段，項目法人上級主管單位定標領導小組依法對中標候選人進行審核，主要從是否能夠最大限度地滿足招標文件中規定的各項綜合評價標準和實質性要求，結合考慮投標價格（投標價格低于成本的除外）、企業資信等方面確定中標單位。

3.3 工程建設監理制

根據招標程序選擇實力強、經驗豐富、人員素質高的監理公司承擔變電站工程施工監理，項目監理機構應由總監理工程師、專業監理工程師和監理員組成，必要時可設總監理工程師代表（須經監理單位法人同意，總監理工程師書面授權）。項目法人建設初期應授權監理機構對建設工程質量、造價、進度進行全方位、全過程、全天候監理，對工程施工質量、進度及安全實施全面監督管理，施工單位必須接受監理監督，在工程建設過程中實行“大監理，小業主”管理模式。項目監理機構依照國家有關的法律、法規及技術標準，全面履行監理合同，控制工程質量、造價和進度，管理建設工程相關合同，協調工程建設有關各方關系，做好各類監理資料的管理。監理工作結束后，向項目法人單位提交完整的監理檔案資料。項目監理機構采用巡視、檢測、見證取樣和平行檢驗等方式控制工程質量，對關鍵部位或關鍵工序實施旁站監理。平行檢驗比例不得低于施工單位檢驗數量的5%。監理機構同時也對工程設計進行審核，圖紙必須經監理審核后才能交付施工，在施工過程中，監理還參與施工方案的優化，結合實際對設計圖紙提出更合理化的建議。

3.4 合同管理制

合同管理是企業管理的一項重要內容，搞好合同管理，對于公司經濟活動的開展和經濟利益的取得都有積極的意義。合同談判須由總經理或副總經理與相關部門負責人共同參加，不得一個人直接與對方談判合同；簽訂合同必須遵守國家的法律、政策及有關規定，貫徹“平等互利、協商一致、等價有償”和“價廉物美、擇優簽約”的原則；對外簽訂合同的簽約人（法定代表人除外）必須持有法人委托書的委托人；合同一律采用書面格式，統一合同文本；合同中對各方當事人權利、義務的規定必須明確、具體，文字表達要清楚、準確。項目法人和項目施工單位及設備供應商是經濟合同關系。因此，搞好項目建設施工及設備供應控制的關鍵是實施有效的合同管理。在管理過程中，除了簽訂一個反映市場因素并兼顧合同雙方利益的合同外，項目法人還通過監理的參與，主動與乙方溝通交流，建立起相互理解、信任、支持的良好合作關系。建設過程中，建筑材料價格很容易受市場供求關系影響而波動，可酌情考慮根據實際情況給予調整，以激發施工單位的工作熱情和積極性，與業主同心同德，共同搞好工程建設。

3.5 項目法人的綜合協調作用

變電站必須在風電場發電機組投入運行之前完成。因此，變電站的工期直接影響風電場的經濟效益。

為了縮短工期，項目法人應協調設計、監理、施工以及設備制造廠家之間的關系，搞好施工和供貨進度控制，加強計劃管理，嚴格執行網絡計劃，實行三級網絡計劃進度控制，（施工總進度網絡計劃、承包商施工進度橫道圖和工程形象進度圖控制），根據工程進度情況，建立定期召開現場協調會，檢查計劃進度執行情況，對進度滯后項目及時研究對策和解決方案，嚴格執行《工程現場管理獎懲制度》和《安全文明施工管理協議》。

以重點工期促進整體工程進度。變電站設備基礎和主廠房施工是控制整體工期的關鍵，也是最容易搶工期的環節；做好基礎環節的同時合理安排其他次要工期，給設備安裝提供了充足的時間和便利的條件。

牢固樹立“質量第一”的觀念，做好工程質量控制，嚴格實行監理制，接受質量監督站的監督。除施工單位建立嚴格的質量保證體系外，監理機構也必須全天候、全方位、全過程跟蹤監理，從方案審查到分部、分項工程質量檢查驗收，嚴格執行簽證制度，對每道工序的施工方案、施工方法及施工全過程進行控制。

3.6 重視環境建設，營造綠色工程

保護環境是我國一項基本國策，工程環境保護是建設的重要內容。風電場變電站一般都處在自然生態鏈脆弱的環境之中，風勢強勁，工程建設、建筑和生活垃圾很容易被風吹起飛揚。項目法人可根據《安全文明施工協議》規定獎懲辦法，在制度上高度重視環境保護工作，對容易起沙灰的路段實施定期灑水，施工現場定期打掃處理。

4 試運行規范化管理

項目法人組織成立風電場變電站啟動委員會，并委托具有相關資質和經驗的單位組織試運行。

設備均按電力施工規程要求安裝調試完成，圖紙及廠家資料齊全，廠家代表已到位，經啟動委員會工程驗收組驗收合格，并呈交驗收結果報告，已具備試運行條件，向地調報送啟動申請批準。

基建工作完工，已驗收合格，臨時安全措施已經拆除，所有施工人員全部撤離現場，現場具備送電條件；確定試運行范圍，準備好操作用品、用具，消防器材配備齊全并到位；試運行指揮成員名單確定，安排操作、監護及值班人員和班次，各值班長和試運行負責人的名單報地調備案。

試運指揮組長通訊方式暢通，變電站與地調之間的通信開通能滿足調度運行要求，啟動設備相關的遠動信息能正常傳送到地調；繼電保護裝置調試完畢，已按調度機構下達的定值單整定正確，經運行值班人員簽字驗收；試運行現場準備和設備檢查完成后，指揮組長下令，現場值班人員接令操作，施工方人員監護，按試運行方案操作。

試運行的人員必須遵守《電業安全工作規程》；各項操作及試驗須提前向調度部門申請，同意后方可實施；試驗和操作人員應嚴格按照試運行指揮系統的命令進行工作。

所有操作均應填寫操作票，操作票的填寫及操作由運行單位負責，操作過程由施工單位監護，施工單位負安全責任；試驗人員需要在一次設備及相關控制保護設備上裝、拆接線時，應在停電狀態和工作監護人監護下進行；每個項目完成后，應得到各方的報告，確認運行系統及試驗正常后方能進行下一個項目的工作；試運行期間發生的設備故障處理及試驗工作，須經啟動委員會同意后方可實施；試運行過程中，如果正在運行的設備發生事故或出現故障，應暫停試運行并向啟動委員會匯報。

試運行期間，非指揮、調度、運行當值及操作監護人員不得隨意進入試運行設備區域，任何人不得亂動設備，以確保人身和設備安全。試驗全部工作完成，經24小時試運行正常后，方可移交運行單位維護。

5 工程驗收分項化管理

依據《建筑工程施工質量驗收統一標準》、《電氣裝置安裝工程高壓電器施工及驗收規范》、《電力金具驗收規則，標志與包裝》、《繼電保護和安全自動裝置技術規程》、《繼電保護及安全自動裝置反事故技術措施調度運行規定和規程等》文件匯編（上、中、下冊）(2004年6月版)、《國家電網公司十八項電網重大反事故措施》等國家建筑、電力建設行業標準和設計文件進行驗收，重點檢查“強制性條文”所規定的內容。

5.1 土建工程

驗收內容含主控制樓、配電裝置室的一般土建和上下水道、主變壓器系統、110kV或35kV構架的基礎和油坑、站內道路、電纜溝道；資料驗收主要有三材等主要材料合格證及進場復驗報告、樁基檢測報告、地基基礎驗收記錄及見證檢測報告、地下防水等隱蔽工程、建筑物沉降觀測記錄；預驗收及消缺情況。

5.2 電氣一次

嚴格依照國家和電力行業標準和設計要求，程序化驗收。重點驗收預驗收及消缺情況；主變壓器無滲漏；冷卻系統電源檢查，合理配置、運行正常和有載調壓操作檢查；接地和放電間隙檢查；主變壓器技術性能參數檢查（現場試驗記錄、出廠試驗報告）；避雷器、電流互感器技術性能參數檢查（設計文件、現場試驗記錄、出廠試驗報告，抽樣）；主變壓器系統信號傳輸檢查（抽樣檢查）。

母線及設備連接線施工工藝檢查；母線弛度、壓接、焊接等性能參數檢查（設計文件、安裝記錄、試驗報告，抽樣檢查）；斷路器和隔離開關或SF6組合電器操作和連鎖檢查；斷路器或SF6組合電器技術性能參數檢查（現場試驗記錄、出廠試驗報告等）；避雷器、電流互感器、等特性檢查（設計文件、現場試驗記錄、出廠試驗報告）；信號傳輸檢查（抽樣檢查核對）；設備及構支架接地檢查。開關柜內電氣安全距離是否符合規定。無功補償裝置技術性能參數檢查（現場試驗記錄、出廠試驗報告）；全站電氣照明施工工藝檢查（抽樣檢查）；絕緣及接零接地檢查；事故照明符合自動投切檢查。全所防雷及接地裝置接地搭接與主接地網技術性能參數檢查（設計文件、隱蔽工程簽證記錄、安裝檢查記錄與測試報告，除主接地網技術性能參數外，均壓措施是否完善。主接地網及獨立接地裝置的接地電阻是否滿足要求，接地點數量是否滿足“反措”要求。[2]

5.3 電氣二次

主要依照風電場變電站設計要求和輸送電網的要求，對繼電保護和安全自動裝置預驗收及消缺情況；主變保護整組及傳動試驗，重點驗收主變跳閘出口回路及主變保護動作后的閉鎖回路，主變非電量保護應從源頭試驗，要求本體保護出口跳閘明確，自保良好，返回良好，瓦斯、壓力釋放等繼電器安裝位置正確，電纜引出頭不能有滲漏。主設備非電量保護應防水、防油滲漏、密封性好。氣體繼電器至保護柜的電纜應盡量減少中間轉接環節。母差保護整組試驗及傳動試驗；線路、安全自動裝置及其他保護整組及傳動試驗；有關反措執行情況，重點檢查控制電纜應具有必要的屏蔽措施并可靠接地，電流互感器二次回路接地必須有且只能有一點接地，一般在端子箱經端子排接地，但對于有幾組電流互感器連接在一起的保護裝置，如母差保護等，則應在保護屏上經端子排接地；GPS精度檢查。

5.4 其他

自動化、遠動、通信、光纜、通信電源系統、直流系統、電能計量、“五防”閉鎖系統、視頻監控系統、端子箱、電纜敷設、生產準備分別依據各自專業特點技術要求進行，完成后便進入生產準備驗收階段。驗收資料和設備圖紙、工器具及備品、備件移交，準備運行規程，建立健全設備臺帳和生產記錄，完成投運前設備性能評價，運行資料準備、完成站內標示、標簽定值，運行值班人員上崗準備。

5.5 竣工資料驗收

竣工資料是對變電站施工情況的真實記錄，準確地反映施工全過程和內在質量，特別是對于隱蔽工程和建成后不易檢測的項目更具有唯一的、不可替代的重要價值。一般分為建設單位資料、監理單位資料和施工單位資料三部分組成。[3]

建設單位資料包括：立項報批文件（立項申請報告、可行性研究報告及審批文件）、征地文件（國土證）、選址意見書、建設用地規劃許可證、建設項目規劃、紅線圖、總平面布置圖、現狀實測圖、建設規劃許可證及附件（復印件）、工程地質勘察報告、勘查合同、設計合同、建筑安裝發包合同（協議）、監理委托合同、建筑工程消防驗收意見書、規劃合格證、工程照片及聲影像資料、竣工驗收備案證書。

土建施工單位資料包括：開、竣工報告及報審、施工組織設計及報審、圖紙會審、技術交底、設計變更、工程聯系單及反饋單、變電所建筑物主控樓及開關室、構支架、設備基礎、室外項目等施工記錄、隱蔽項目驗收、報驗、原材料及構件質量證明、復測報告；質量檢查及評定等。

電氣安裝資料包括：開、竣工報告及報審、圖紙會審、技術交底；設計變更、工程聯系單及報審、反饋單；安裝記錄、調試報告、質量檢查、評定、測試記錄、報驗單、裝置性材料質量證明等。

消防資料包括：消防設計審核意見、消防工程施工、安裝技術文件、竣工圖、竣工驗收合格證。

通信工程資料包括：制造廠提供的產品說明書、調試大綱、試驗記錄、合格證及安裝圖紙等技術文件、通信工程施工、安裝技術文件、竣工圖。

視頻監控系統資料包括：視頻監控系統施工、安裝技術文件、竣工圖。

工程監理資料包括：監理合同、監理規劃大綱、細則、進度控制、質量控制、造價控制方案、國家強制條紋實施計劃和執行方案、特殊工種、工器具、資質等報審表、監理工程師通知書、會議紀要 、月報、旁站記錄、質量評估報告、監理總結。

6 結語

風電場變電站工程建設充分利用現代電力工程管理制度，實行項目法人制、招投標制、監理制及科學的合同管理制，建設過程中充分發揮監理的監督作用，體現項目法人協調作用，充分調動工程設計、工程監理及工程施工的積極性和熱情，重視與環境保護工作，突出工程的要點和重點，合理安排施工順序，實現突擊關鍵點帶動相關工作，降低成本，高速度建設，確保風電場早日投產取得最大化的經濟效益。[4]

[1] 中華人民共和國國家發展和改革委員會. DL/ T5056-1996變電所總體布置設計技術規程[S]. 北京: 中國電力出版社,2008.

[2] 中國電力出版社.中華人民共和國工程建設標準強制性條文：電力工程部分 [M].北京:中國電力出版社,2011.

[3] 中華人民共和國建設部,中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局.建設工程文件歸檔整理規范GB/T 50328-2001[S].北京:中國建筑工業出版社,2008.

[4] 《風力發電工程施工與驗收》編委會.風力發電工程施工與驗收[M].北京: 中國水利水電出版社,2009.

淺談風電場110kV變電站工程建設管理

王吉生，李筱萌，齊樹海

Analysis on the Construction Management of 110 kV Substation Project in Wind Farm

Wang Jisheng, Li Xiaomeng, Qi Shuhai
（China Aluminum Ningxia Energy Group Co., Ltd., Ningxia 750001, China）

Substation is a requisite power system for collecting and delivering electricity in wind farm. Its main function is to gather electricity generated by wind turbines and delivery the electricity to grid through the high voltage cable. The substation is a hub that connects wind farm and grid,which plays a crucial role in delivering and saleing the electricity in wind farm. The paper analyzed the engineering design, construction, commissioning and acceptance of the 110KV substation of Helan Mountain Wind Farm in Azuoqi, Inner Mongolia, explored the scientific and rational construction techniques and modes in the process of wind farm substation engineering and provided reference for the substation construction and management of wind farm in the future.

wind farm; 110KV substation; project construction; management

TM752

A

1674-9219（2013）06-0064-05

2013-04-26。

王吉生（1968-），男，高級工程師，主要從事風電場建設和生產運營管理工作；

李筱萌（1968-），男，高級工程師，主要從事風電場建設管理工作；

齊樹海（1962-），男，工程師，主要從事風電場建設和生產運營管理工作。