長沙配電自動化建設工程經(jīng)驗分析

周卓敏，賀電，沈慶華，余小為

(國網(wǎng)湖南省電力公司長沙供電分公司，湖南 長沙 410015)

長沙配電自動化建設工程經(jīng)驗分析

周卓敏，賀電，沈慶華，余小為

(國網(wǎng)湖南省電力公司長沙供電分公司，湖南 長沙 410015)

針對國內(nèi)配電自動化工程管理經(jīng)驗不足，現(xiàn)場施工經(jīng)驗缺失的情況，長沙配電網(wǎng)自動化工程建設總結(jié)提煉了配電自動化工程設計的 “六大新原則”和現(xiàn)場施工的“新八步法”。新的工程管理和現(xiàn)場施工模式成功應用在省府新區(qū)46條線路和城東書院片區(qū)67條線路提質(zhì)改造工程。實踐證明新模式有效地克服了工程建設中設備廠家多、工期短、合作單位多、外部建設環(huán)境復雜等困難，確保了施工的安全和高質(zhì)，達到了預期目標。長沙配電網(wǎng)自動化建設成為中部地區(qū)具有示范作用的優(yōu)秀案例，已在湖南省得到應用和推廣。

配電自動化；現(xiàn)場施工；施工管理；電力工程

長沙雨季和高溫天氣持續(xù)時間長，配網(wǎng)設備大多安裝在室外，受環(huán)境腐蝕嚴重，不能滿足配電自動化建設的需要。由于工程建設受資金的限制，所有設備不能全部更換，通過對原舊設備的返廠改造，使其滿足配電自動化設備的要求。

設備運維管理單位作為項目管理單位、施工管理單位全程參與工程的設計、試驗、施工、驗收等環(huán)節(jié)。在工程設計期間，運維人員針對地區(qū)特殊的地理氣候、現(xiàn)場施工環(huán)境，提出具體要求和解決措施，優(yōu)化工程設計，滿足現(xiàn)場施工的需要，適合特殊的運行環(huán)境和設備狀況。

國內(nèi)電力工程建設中，對電力設備和技術(shù)關注較多，而對電力工程管理的研究則相對薄弱〔1〕。因此，配網(wǎng)自動化建設工程管理長沙模式的成功應用，不僅在電力工程管理研究中具有重要意義，而且對配網(wǎng)自動化的施工組織和建設具有指導和借鑒意義。

1 管理全覆蓋

項目管理單位、施工管理單位與運行維護單位都是檢修公司配電運檢室，“三位一體”的模式使配電運檢室能做到對工程建設的安全、質(zhì)量進行全程管控，全程協(xié)調(diào)、深度參與。成立工程建設辦公室，成員由配電運檢室規(guī)劃、建設、運行、檢修等專責組成，按照專業(yè)成立6個小組，分別是標準化建設組、土建組、通信組、試驗組、設備安裝組、驗收組，小組長由班長或副班長擔任。工程建設辦公室依據(jù)外委施工隊的人員素質(zhì)、技能水平、裝備實力挑選施工隊，按照多點、同時、協(xié)同作業(yè)的原則橫向部署任務〔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

班組與施工隊伍協(xié)同配合，嚴把停電施工現(xiàn)場安全，公司領導、安監(jiān)切實履責，安全稽查不留死角。工程建設辦公室的成立使得項目建設內(nèi)部協(xié)作高效、外部協(xié)調(diào)及時、安全質(zhì)量全過程管控到位。

在工程建設中，通過精心組織，實現(xiàn)了電力工程建設的專業(yè)管理，成功提煉出配電工程設計“六大新原則”和現(xiàn)場施工 “新八步法”，有效地克服了工程建設中施工隊伍多、設備廠家多和現(xiàn)場施工環(huán)境復雜，停電服務風險大等難題〔3〕。

2 工程設計 “六大新原則”

2.1 復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)自動化終端)柜凝露現(xiàn)象特別嚴重，使得設備銹蝕和老化加快，造成主站收不到信號從而失去對終端的監(jiān)控。采用玻璃纖維和環(huán)氧樹脂的復合材料對柜底做隔板整體封閉有效地防止凝露的出現(xiàn)。配電網(wǎng)自動化建設完成區(qū)域，運行至今未出現(xiàn)設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

二次接線通過航空插座插頭連接，但TA(電流互感器)二次回路通過端子排連接，從而避免由于虛焊或者大電流情況下航空插頭焊點容量不夠造成的開路。航空插座插頭現(xiàn)場連接簡單，可節(jié)約現(xiàn)場安裝時間3 h/臺。

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相電壓升高造成TV炸裂，而且可以避免采用TA取電易受負荷大小的制約〔4〕。

2.4 舊環(huán)網(wǎng)柜返廠改造為三遙柜原則

由于項目建設資金受限，通過對舊環(huán)網(wǎng)柜返廠改造，銹蝕部件徹底更換，增加電操機構(gòu)、引出觸點、加裝TA，實現(xiàn)三遙功能，并通過嚴格出廠試驗檢測，確保三遙改造柜質(zhì)量如新，每個環(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，不加長不加寬，避免了環(huán)網(wǎng)柜基座的重復建設，節(jié)約占地面積。

2.5 環(huán)網(wǎng)柜與DTU柜分別獨立安裝原則

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

2.6 采用光纜通訊原則

通過實踐對比，采用穩(wěn)定的光纖通訊，基本解決了無線專網(wǎng)信號不穩(wěn)定問題。配電自動化建設線路運行至今，光纜通信的終端在線率99.5%，線路故障時誤信號率為0。

3 施工建設 “新八步法”

長沙配電網(wǎng)自動化工程現(xiàn)場施工建設總結(jié)的施工 “新八步法”，有效地克服了工程合作單位多(11家)，設備廠家多 (16家)，建設工期短 (2個半月)、外部建設環(huán)境復雜 (老城區(qū))等困難，圓滿地完成了建設任務，達到了預期的目標。

3.1 確定 “保安全、保服務”的施工4項措施

措施一，5項工作 (土建完成、施工材料到位、光纜鋪設到位、設備試驗完成、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)場施工時間5 h/臺。措施三，設備試驗在倉庫內(nèi)全部進行，現(xiàn)場只需做遙控、遙測試驗，節(jié)約現(xiàn)場試驗時間10 h/臺，示范區(qū)工程建設中共縮短施工時間1 818 h。措施四，科學合理對線路分段停電，送電不延時，杜絕二次停電施工。

3.2 細致全方位落實六項前期準備工作

首先，深入調(diào)研，學習經(jīng)驗，避免教訓，對以往建設施工組織難題進行研究、剖析。第二，對網(wǎng)架、設備、光纜通道、電纜通道進行全面查勘，根據(jù)現(xiàn)場情況確定具體設計、施工方案。第三，加強培訓，做好功課。采用廠家、設計單位培訓和自我培訓相結(jié)合的方式，確保宣貫、培訓到位。第四，對設備臺賬進行全面梳理，線路重新GIS采點，確保圖實相符〔5〕。第五，制定施工方案及工作標準，保證有序、高質(zhì)、安全地完成工程建設。第六，備足試驗儀器儀表，確保所有設備全部試驗項目到位，保證工程質(zhì)量。

3.3 電纜通道標準化建設先行

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、電纜井號牌、電纜本體牌等電纜通道標準化建設。

3.4 設備統(tǒng)一管理，切實保障施工按計劃執(zhí)行

所有設備集中存放在指定倉庫，倉庫不僅是試驗的場地而且作為試驗不合格設備就地排查的臨時場地。明確設備倉庫管理員職責，密切與供貨廠家的協(xié)調(diào)溝通，確保所有設備提前到位。

3.5 把好出廠前質(zhì)量關

組織人員到供貨廠家進行出廠試驗抽檢。自動化工程建設試驗人員在倉庫對全部設備進行試驗和仿主站聯(lián)調(diào)，確保設備質(zhì)量關，節(jié)約現(xiàn)場施工時間〔6〕。

3.6 計劃檢修剛性管理

自動化工程建設中對計劃檢修進行剛性管理，每月定時報送下月停電計劃，每周定時報下周檢修卡和停電計劃。確保每次停電檢修作業(yè)提前7天通知用戶，切實提升優(yōu)質(zhì)服務水平。

3.7 現(xiàn)場辦公及周例會確保協(xié)調(diào)及時、安全管控到位

運維、設計、廠家、施工隊伍，工程建設各小組每周定期在施工現(xiàn)場召開工程建設周例會，閉環(huán)上周布置的工作，安排下周工作，協(xié)調(diào)處理設備到貨、環(huán)境保護、廠家設備整改、設計變更等困難和問題。

3.8 停電前查勘及作業(yè)前培訓落實 “十二字經(jīng)”

停電前5天再次進行現(xiàn)場查勘，對可能反送電用戶端做好記錄，并錄像、填寫查勘記錄、制定檢卡報調(diào)度。停電前一天，組織施工隊進行作業(yè)前培訓，觀看查勘錄像，并進行 “問答”使每個作業(yè)人員了解自己的任務和安全風險點。停電日，作業(yè)人員提前1個小時到達現(xiàn)場，做準備工作，嚴格執(zhí)行〔7〕“停、 驗、 掛、 著裝、 雙保險、 監(jiān)護、 圍欄”十二字經(jīng)，每個電纜頭掛電纜頭制作人標示牌。

4 案例分析

2013年6月110 kV紅環(huán)南線、白南線計劃檢修，110 kV環(huán)保變單主變運行。6月25日由于氣溫的快速上升，環(huán)保變電站3號主變壓器負荷半個小時內(nèi)從35 MW攀升至40 MW，該變電站10 kV出線負荷急需轉(zhuǎn)供。采用以往方法，運維人員現(xiàn)場進行負荷轉(zhuǎn)供至少需要1 h，負荷如果不能及時轉(zhuǎn)供，可能造成主變斷路器過載跳閘。調(diào)度員通過配電自動化系統(tǒng)對設備進行遙控操作，在10 min內(nèi)快速轉(zhuǎn)供2條線路，確保了環(huán)保變電站3號主變的安全運行和該供電區(qū)域內(nèi)的持續(xù)供電。

運用配電自動化系統(tǒng)進行配網(wǎng)運行監(jiān)視和負荷分析已經(jīng)成為高溫、高負荷度夏期間長沙調(diào)度員科學調(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)，實現(xiàn)了調(diào)度員遠程遙控操作，縮短了停電時間。故障信息的快速上傳，使查找故障時間由原來的平均4 h降為5 min以內(nèi)，隔離故障并轉(zhuǎn)供負荷時間由原來的平均2 h降為5 min以內(nèi)，跳閘線路非故障段的用戶停電時間由原來的平均6 h降為10 min以內(nèi)，供電可靠性有很大提高。

5 結(jié)論

設計上提出的 “六大新原則”，解決了特殊的地理氣候、現(xiàn)場施工環(huán)境等方面的工程難題，滿足了配電自動化工程建設的需要，較好地適應了特殊的運行環(huán)境。

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

配電自動化工程實際運行效果較好，該項目經(jīng)受了2013，2014年春季長雨季和夏季持續(xù)高溫的環(huán)境考驗，設備故障率為0，自動化終端在線率達99.5%，遙信正確率100%，遙控成功率100%。

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

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

〔2〕陳青云.電力工程施工與技術(shù)管理手冊 〔M〕.北京:中國科技文化出版社，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化系統(tǒng)工程的規(guī)劃設計 〔C〕 //華北五省 (市、區(qū))、山東省電機工程 (電力)學會第13屆學術(shù)交流會，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.蓬萊配電自動化工程的分析與總結(jié) 〔C〕 //第2屆配電自動化新技術(shù)及其應用高峰論壇，2011，53-56.

表1 2011—2013年物資質(zhì)量檢測不合格率統(tǒng)計表

參考文 獻

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

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

〔3〕國網(wǎng)湖南省電力公司.國網(wǎng)湖南省電力公司2013年供應商關系管理年報 〔R〕.2014.

〔4〕國網(wǎng)湖南省電力公司.國家電網(wǎng)公司不良行為處理實施細則〔S〕.2013.

作者簡介

黃治(1977)男，高級工程師，湖南長沙人，從事電力工程物資管理工作。

錢武(1975)男，高級經(jīng)濟師，湖南長沙人，從事電力工程物資管理工作。

馬福(1982)男，工程師，湖南長沙人，從事電力工程物資管理工作。

劉旺(1981)男，工程師，湖南長沙人，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，高級工程師，湖南長沙，研究方向為智能配網(wǎng)、電網(wǎng)建設。

2014-04-14