发布时间:2023-09-27 10:00:10
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇变电工程设计,期待它们能激发您的灵感。
【关键词】输变电工程;设计;模型
1 输变电工程设计流程管理
流程管理是输变电工程设计管理的重要环节,它包括设计工程发包管理和工程设计程序管理两个部分,包括从建设项目核准后的设计委托到设计后评价的全过程管理。
1.1 创新输变电工程设计发包模式
随着时代的进步,输变电工程规模日渐扩大,工程性质也日趋复杂,依传统发包模式进行的输变电工程,时常发生设计与施工配合不易与权责划分不清的纷争,面对不断增加的纷争与新建工程的时程压力,有必要创新输变电工程设计发包模式,开展设计管理与施工管理的有机结合和互动运作。
1.1.1 输变电工程设计发包的传统流程
传统的输变电工程设计发包模式,习惯独立于施工工程先期开展招投标,人为地将本来具有天然联系的设计与施工工程分割成先后独立的两大部分,将投入太多的人时投入到监督、反馈和变更上,导致了人时的浪费,设计进度和设计效率的低下。
1.1.2 创新输变电工程设计发包流程
(1)工程设计与施工统一发包。顾名思义,工程设计与施工统一发包,是将工程设计与工程施工做打包处理,统一交由一家投标公司或多家公司联合投标接包承担。工程设计与施工统一发包,具有设计与施工有机衔接、互动参与的优点,能较好的解决设计与施工配合难、权责不清的弊端。工程设计与施工统一发包,减少了管理和协调的工作,并有利于工程的进度和质量控制,有效降低工程造价。
(2)模式。BOT模式是一种新兴的融资方式,也是一种新兴的工程承包方式。在BOT模式中,私营企业或外商取代政府成为融资主体,承担融资风险。BOT可以使融资风险由各参与方进一步分担。政府不承担资本成本、经营成本与财务成本,而是通过控制项目的收入流,间接地鼓励项目公司承担风险。目前,我国的BOT模式运作具有一定的局限性,一是以利用外资为主,二是运作范围有所控制。由于我国的输变电工程还没有私营化,因此BOT模式在输变电工程上几乎还没有试点。
(3)在工程设计的发包阶段就引入风险管理。在项目统包模式下,业主不仅赋予承包商建造责任,还要求承包商负起设计责任。表面上看,业主几乎将所有的风险都转移到承包商的头上。但实际上,如果不能在项目的实施中对风险进行认真的识别和有效的管理,这种模式会给双方带来严重的风险。
1.2 完善输变电工程设计程序管理
目前,我国的工程设计管理总体上程序得当,成效显著。但是也存在一些问题,比如往往照搬经验,只停留与对设计单位的各种资质、经营范围加以控制等;在设计成果的评审中,也往往注重设计成果的狭义可行性,缺少对成果的经济性或最优性进行管理。
1.2.1 工程设计管理本质上是一种解决问题的机制
工程设计管理的中心任务是如何解决在设计项目管理中所涉及的一系列问题,是围绕具体设计项目所展开的管理工作。
工程设计管理与设计程序一起并行发展,其控制的内容和方法基本可归纳为两类:一类是程序性的,其主要的是确保设计在发展过程中总体目标与方向的正确性,其内容包括正确的理解设计程序、制定切实有效的设计规划、实行设计检查等。而另一类是技术性的,对设计项目的展开进行设计质量、日程和成本等方面的控制。无论程序还是技术,工程设计管理通常都是设计管理者在工程设计管理目标明确后,以批准的可行性研究报告为依据,根据工程设计的实际特点,建立设计质量目标,规定质量要求,安排应开展的各种活动及对各种设计要素进行总体计划并计划如何实现的过程。
工程设计管理通常应遵循确定合理的项目目标、工作内容、组织目标、组织工作内容,进行组织设计,确定工作岗位与工作职责,配置人员,设计工作流程与信息流程,以及制定考核标准等步骤,每个步骤都是对某一方面问题的解决与回答。
1.2.2 注重解决工程设计中的问题,突出程序创新
“问题”是指人的主观与客观现实之间的差距。当人对客观认识不足,而有进一步了解的意图时,便会产生“疑问”;当人对客观现实觉得不如人意,有意图加以改变时,便形成需要解决的“问题”。问题要求的是行动上的“解决”。
(1)工程设计问题的层次性。在工程设计中,需要解决的问题通常有不同层次。进行一项新工程项目设计,本身就是用一个新产品去满足市场需要的问题。
(2)工程设计问题解决的阶段性。工程设计问题通常没有现成的解决“措施”,其解决要注重阶段性和步骤计划。一般可以分成三个阶段,即:预备阶段、突破阶段、实施阶段。每个阶段又包括若干步骤。
(3)工程设计问题解决的系统性。工程设计问题既然具有层次性,其解决又具有阶段性,最终的解决方案自然也应具备一定的系统性,即不仅要求问题的解决方案内容完整、功能齐全,更要求子方案之间具有一定的通用性,能有序相容和网络协作,同时,确保方案的操作执行人员遵循管理中的系统不相容原理。
1.2.3 基于服务的工程设计管理流程
对于一个全过程的设计活动来讲,设计流程应该是从设计单位吸引业主开始,到重新吸引新的业主为一个循环,周而复始、循环往复的不间断过程。创造并持续满足业主的服务需求是始终贯穿流程的主线。
一是充分理解业主需求。定义设计需求和评审设计要求的主要内容,可以包括:(1)业主对工程设计的要求,如工程项目的技术、进度和费用要求,设计交付后的服务要求等;(2)业主没有明示规定,但应该包括的预期用途所必须的要求。(3)与工程设计有关的法律、法规、规章的要求,如设计依据、设计规范、标准和基本建设程序;(4)业主对设计项目提出的附加要求,如设计项目采用新技术或项目管理与手段要求等。
二是与业主保持有效的沟通。与业主保持有效的沟通是设计过程中的重要内容,设计单位应选择适当的方式、通过适当的途径,与业主进行有效沟通,即使收集业主的反馈信息。与业主沟通的主要内容为:(1)拟实施的工程设计信息;(2)有关合同、定单在执行过程中的问讯、处理,如要求和更改确定等;(3)工程设计过程及阶段设计完成后的通报等。
三是工程设计内部流程。合理的内部设计流程重要解决什么时候搜集什么资料、了解什么情况,与不同专业商讨什么问题、开展什么工作等,保证设计工作忙而不乱、事半功倍、提高质量、减少返工。符合国家基本建设程序的工程设计内部流程,有以下四个阶段:(1)设计准备;(2)设计初步;(3)设计深入;(4)设计完善。
2 输变电工程设计标准的主要原则
输变电工程设计标准的主要原则是:以用为先、简洁适用,创新优化、节约资源,以人为本、环境友好。在设计理念上,落实科学发展观,贯彻标准化设计,推行全过程和全寿命周期最优化设计,提高变电站建设的效率和效益。在性能指标上,安全可靠、技术先进、合理造价,不片面追求高性能、高配置,不盲目攀比,追求性能价格比最优。在设计标准上,以不突破现有的设计规程、规范,遵循公司典型设计总体原则为前提。
2.1 输变电工程设计的内容深度管理
整个输变电工程建设通常包括:工程可行性研究、工程申报批准立项、工程设计、执行工程建设等五个阶段。其中,可行性研究作为基本建设程序中为项目核准提供技术依据的一个重要阶段,是由有资质的设计单位研究编制而成的分析成果,事实上也是工程设计的一个有机组成部分。
2.2 输变电工程设计技术管理
输变电工程设计技术管理的主要内容包括设计趋势管理、任务管理和重点领域管理和措施管理。在输变电工程设计技术管理上,以提高设计单位管理水平和经济效益,保证电网的安全稳定运行为重点,以体制创新、机制创新、管理创新为保证,坚持自主开发与引进消化吸收相结合,注重具有自主知识产权先进设计技术的开发及产业化,充分发挥设计单位的整体优势,全面提高设计单位的综合设计技术实力。
3 输变电工程设计目标管理
目标管理可以归纳为五个步骤:制定目标;执行目标;成果评价;实行奖惩;制定新目标并开始新的目标管理。
目标管理的设计思想是:第一,将企业任务转化为目标,管理人员通过目标对下级进行管理,保证总目标的实现。第二,目标管理实际上是一种程序管理,即上下各级管理人员会同起来制订共同的目标,并进行流程式的目标分解。第三,目标管理具有整体性,只有组织成员的分目标都完成了,组织总目标才能完成。第四,过程中更多依靠自我指挥、自我控制。第五,管理人员依据分目标对各成员进行考核和奖惩。
3.1 设计管理流程要项、策略及影响因素
根据相关文献整理、案例研究及有关专家学者的访谈,初步可以将设计管理分为设计质量管理、设计进度管理、设计成本管理、设计图说审查及其它(如奖励措施、设计创意等)五个管理层面。
3.2 输变电工程设计质量管理
输变电工程设计质量管理。工程设计质量是指从整个社会发展和环境建设的需要出发,对工程设计的整个过程进行控制,包括它的工作程序、工作进度、费用及成果文件所包涵的功能和使用价值。设计阶段质量管理的主要任务是:审查设计基础资料的正确性和完整性;审查设计方案的先进性和合理性,确定最佳设计方案;审查完善质量保证体系,是否建立内部专业交底及专业会签制度;进行设计质量跟踪检查,控制设计图纸的质量。
3.3 输变电工程设计进度管理
工程进度管理是指在既定的工期内,编制出最优的施工进度计划,通过执行检查实际工作进度并与计划对比,对出现偏差分析原因和对工期的影响程度,找出必要的调整措施,修改原计划,不断地如此循环,直至工程竣工验收的过程。
输变电工程设计进度管理的最终目标是按质、按量、按时间要求提供施工图设计文件,它可以分为设计前准备和设计两个阶段:在设计前准备阶段,进度管理的主要任务是:确定工期目标、编制项目总进度计划、编制详细工作计划、控制计划的执行、现场调研和分析;设计阶段的主要进度管理任务是:编制设计阶段工作进度计划并控制执行、编制详细的出图计划并控制执行。
3.4 输变电工程设计成本管理
3.4.1 工程设计阶段的成本控制。工程设计应当与社会、经济发展水平相适应,做到经济效益、社效益和环境效益相统一,应当力求做到适应、安全、美观、经济。设计方案直接影响投资,据统计研究分析,设计费一般只相当于建设工程全寿命费用的1%以下,但这少于1%的费用对投资的影响却很高。
设计阶段成本控制的途径是技术与经济结合对设计成果进行经济优化。从技术上采取措施,包括重视多方案选择,优化设计,严格审查监督初步设计、施工图设计,深入技术领域,节约投资;从经济上采取措施,动态比较投资的计划值和实际值,严格审核各项费用支出,奖励节约。经济优化具体做法:增强设计标准意识,积极推广标准设计、限额设计。
3.4.2 输变电工程设计成本管理。输变电工程设计成本管理是对设计单位在输变电工程施工过程中发生的各种耗费进行计算、调节和监督的过程,它的主要任务是在可靠地实现项目所需功能的前提下,尽可能地提高输变电工程功能与费用比,以获得最佳的综合效益。亦即输变电工程设计对成本的考虑,一开始就不仅要降低项目的建设成本,而且也要尽量降低项目的运营成本,以提高输变电工程的整体效益。
(1)设计方案的优化选择。设计方案的优选是指从项目的技术、经济、社会三方面进行综合评价,从而在备选方案中确定先进、合理和协调的方案。在设计过程中,可以采用不同的设计方案和应用各种新的技术及设备(如建筑节能技术、节能设备的应用等),从而会产生不同的技术经济效果,为了达到最优目标,必须对设计方案进行优选。对各设计方案进行技术经济分析,论证各方案在技术上是否可行,在功能上是否满足需要,在经济上是否合理。通过对设计方案中所采用的各种技术方案、技术措施的经济效益进行计算、比较、分析和评价,为选用最佳设计方案,实现最佳投资效果提供依据。
(2)输变电工程的限额设计。所谓限额设计就是按照批准的工程可行性研究报告书及其投资估算,作为受控制的投资限度以控制初步设计,并按照批准的初步设计总概算控制施工图设计。限额设计的前提是要尊重科学、实事求是、精心设计、保证使用功能,体现“安全可靠、经济适用、符合国情”的基本原则,合理使用人力、物力、材力,力争少投入、多产出,努力提高经济效益。贯彻限额设计的执行,其责任单位以项目法人和总体设计单位为主,设计、施工等参建单位都要各负其责,设计、施工、物资采购都必须实行招标,加强工程监理。
4 结论
输变电工程设计管理是国家电网公司“三抓一创”重点工作之一;是国家电网公司实施集约化管理,统一工程建设标准、规范建设管理、合理控制造价的重要手段;是国家电网公司全面贯彻落实党的十六届五中全会精神,落实科学发展观,建设“资源节约型、环境友好型”社会,大力提高集成创新能力的重要体现。推广应用输变电工程典型设计,有利于统一建设标准、统一设备规范,有利于减少资源消耗和土地占用,有利于提高工作效率,有利于降低建设和运营成本;为电网规划、成本控制、资金管理、集中规模招标等工作的开展奠定坚实的基础。
参考文献:
1引言
随着我国经济的不断发展,为满足我国经济建设的需求,我国的电力工程建设也快速发展起来,尤其是输变电工程的建设脚步不断加快,确保了各地区经济发展所需能源的可靠性,是经济发展的坚实后盾。但是输变电工程的建设一般规模较大、施工环境复杂、要求条件相对较高,并存在电力行业所特有的风险。因此,确保输变电工程建设的设计方案经过科学合理的分析与评价,是输变电工程建设前特别需要探讨和研究的问题。
2输变电工程的特点
输变电工程是输电工程和变电工程的总称,输电工程一般在室外进行,而变电工程一般是室内完成,输电和变电一般同时存在。输变电工程针对不同的目的会产生一些差异,但是一般都具有以下特点。2.1工程横跨区域较广输变电工程的建设一般是将发电厂内的电力能源输送到所需的地区和用电场所,一般输电距离少则几十千米,多则会达到几千千米,输送电缆跨越多个城市的现象也随处可见。对于不同区域所处的环境也不尽相同,一般输变电工程的建设就需要多个施工单位在多种环境下进行建设工作。[1]2.2对环境造成影响由于输变电工程跨域区域较广,建设过程中必然会遇到各种不同的地理环境,不仅是自然环境,也包括人类生活环境。在输变电工程建设中,我们经常会发现土地征用、树木砍伐、居民搬迁、改变地貌等现象,这样往往就会对环境造成一定程度的影响,破坏了原有的生态环境。2.3工程投资较大且建设周期长电力行业具有较高的危险性,为降低输变电过程中事故的发生,就需要对相关设备设施提出更高的要求,投资也相对较高。此外还包括其他费用,如土地征用费、居民拆迁费、环境保护费等各项费用,总体投资较高。并且,由于输变电工程建设牵涉范围较广,这也导致了工程周期较长。2.4其他特点输变电工程除了以上特点之外,还有一些其他特点,例如,工程施工单位较多,管理难度较大;施工环境多变,施工方法形式多样化;涉及安全问题较多等特点。
3输变电工程设计方案的分析
对输变电工程的设计方案进行有效的分析,不仅有利于提高工程的设计水平,并且可以更好地节省开支,提高施工的安全性。3.1设计方案的分析内容输变电工程的内容设计主要是从输电工程和变电工程两方面进行考虑。对于输电工程的内容设计主要包括以下内容:对输电方案选择的路径长度、地形比例、曲折系数等内容进行分析;分析输电路径跨越区域的地理环境,是否节约资源、便于施工;分析输电线杆塔的施工方式以及分析设计方案的材料消耗、不同方案投资差额、居民搬迁等个人方面的内容。对于变电工程设计方案的内容分析主要分为两大部分:一是电气设备的选型,包括变压器、控制柜、继电器、控制开关等内容;二是土建工程的设计分析,包括变电室的土建工程、给排水和暖通工程、消防设施以及交通的设施。对于变电设备、设施的设计分析既要考虑整体的规划,又要对系统进行深入研究。3.2设计方案的分析方法对于输变电工程设计方案的分析方法有很多种,但目前输变电工程采用较多的分析方法有指标法、对比法和费效比法。[2]3.2.1指标法指标法是基于对完成的方案进行系统分析,并总结出共性的基础上,通过设定若干个不同的指标(如技术指标、安全指标、经济指标或环境指标等其他指标,在指标的标准明确前提下,安排专家参照上述指标标准,对方案的实施进行分析和评价的方法。在对技术指标取得认可的前提下,采用指标法对输变电工程的分析更加简单、易于操作,在工程施工方案的分析中普遍使用。3.2.2对比法对比法也称比较分析法,通过对多个同类对象进行比较分析,找到事物的本质和规律,并根据这些规律对实行的方案做出正确评价的一种分析方法。所谓比较,则至少要选择两个或两个以上的分析对象,基于同样的参考标准,对施工方案进行分析。使用对比法分析输变电工程方案时,常用的比较原则是:指标的内涵和外延比较、指标的时间比较、指标的计算方法比较以及指标的总体性质比较,基于上述原则的指标比较,才会得出更加准确的结论。3.2.3费效比法所谓费效比法是指工程设计的成本与实现产品的功能性的比值,即如何以较低的成本实现高质量的工程,也称为价值分析。采用费效比法分析工程方案时,分析过程主要分三个阶段,即:分析阶段、综合阶段以及评价阶段。对方案的评价指标一般包括技术评价、环境评价、经济评价、安全评价以及周期评价等,并对各项指标进行综合评价。上述工程方案分析方法已经在输变电工程领域中普遍使用,但是不同的工程又各具特点,再加上设计者以及施工者的主观因素,分析结果往往会有偏差。
4输变电工程设计方案的评价
评价是针对施工对象进行系统和客观的分析,评价工作可以更加确切地衡量工程实际情况与设计情况之间存在的差距,并且也是对工程合理性、准确性检验的一种重要途径。同时,对实际工程进行评价对于提高设计者技术水平,指导后期工程设计具有重要的意义。4.1设计方案评价的基本准则输变电工程设计方案的评价主要包括输电方案设计评价准则和变电方案设计评价准则,为确保评价结果的科学性,在评价过程中应基于一定的基本准则。评价输电工程的准则主要包括以下内容:①贯彻输变电工程建设的政策和方针,符合国家制定的法律法规及行业标准。②输电工程的线路选择方案安全、可靠,并且经济合理,符合国家指定的相关环保政策。③输电工程沿线设施调查细致,电线跨越合理,应尽量避开危机线路以及人流量较大的场所。④电线塔形设计不仅安全可靠、结构清新简单、材质符合要求、施工维护安全方便,而且应经济有效。⑤充分考虑节约土地资源、减少能源消耗、降低材料使用,做到综合效益好,经济指标较高。评价变电工程的准则主要包括:①贯彻输变电工程建设的政策和方针,符合国家制定的法律法规及行业标准。②尽量采用通用技术、通用设备等标准化的设计成果,可以更好地满足施工要求,确保运行的稳定。③变电站的设计方案在确保安全可靠、经济环保的同时,还用注重便于操作和检修。④确保运行安全可靠的情况下,应结合具体工程,尝试采用新的技术、新的设备和新的工艺。⑤集成系统功能、电源系统一体化,检测系统以及辅助控制系统设计合理并符合技术要求。[3]4.2输变电工程评价方法为确保工程评价的科学性与合理性,国家对输变电工程提出了一些评价方法,主要包括模糊综合评价法、灰色分析法、神经网络法等。4.2.1模糊综合评价法模糊综合评价法以数学为基础,在明确定量范围后,对设定后的评价对象,让专家依据自身的经验按行业标准进行评价,对评价的结果可以通过数值的形式表现出来,然后综合起来,构建一个矩阵,也称为模糊矩阵。对矩阵进行处理分析,即可做出评价。4.2.2灰色分析法灰色分析法是基于灰色系统理论所得到的成果,其优点在于:可以通过事先确定的最佳虚拟方案作为标准,然后与现有的标准进行分析比较,从而确定最佳设计方案。灰色分析法是采用标准序列和比较序列,通过对二者变化趋势来分析评价设计方案。4.2.3神经网络法神经网络法是通过分析和评价多目标、多方案来建立神经网络模型来确定分析指标权重的一种评价方法。通过建立网络模型,可以迅速地传递和处理分析各层节点的权重值,进而基于数据原理,结合其他评价模式进行工程设计方案的评价。
5结论与展望
随着我国经济的不断发展,输变电工程扮演着越来越重要的角色。论文基于输变电工程的特点,论述了输变电工程设计方案的分析内容和分析方法以及输变电工程设计方案的评价准则和评价方案。希望论文能起到抛砖引玉的作用,为输变电工程设计方案的分析与评价者提供一些参考。
【参考文献】
【1】王绵斌.输变电工程造价风险评估模型[J].电网技术,2011,35(11):26.
【2】魏永恒.基于灰色关联度分析法的建筑工程设计方案优选[J].工程与建设,2012,26(1):46-47.
关键词:110kV输变电;工程设计;分析
伴随着社会的不断发展和进步以及国民经济实力的不断增强,我国高压输变电工程显示出长距离以及大容量的特点。而与此同时,我国国家电网针对110kV到500kV输变电工程的设计建造正在进行由“随意裁剪”转向“成衣定制”的过程。故而,国家电网的输变电工程在设计中促进要遵循安全性高、可靠性高、环保性好、运行效率高、技术先进等基本原则,还要做到协调性好,统一性高,灵活性强,经济性佳的有机统一[1]。使110kV输变电工程进行设计的时候更加的规范也更加的标准,一方面能够资源的利用以及土地的占用向最优化发展,另一方面还能够优化输变电工程进行建造以及运行的总体成本。
1传统110kV输变电工程在设计过程中存在的一些问题
110kV输变电工程在设计中存在的问题主要包括:①在输变电工程的设计和建造过程中的标准及尺度没有统一的准则,而且设计以及评审过程需要的时间较长,导致了工程实施以及运行的成本增多。②输变电的网架结构比较单一,线路中的导线横截面较小,输送电力的能力减弱,电网的整体安全性不高,稳定性也较低。故而,110kV输变电工程构建满足不了当前对电网工程构建的工期紧张,任务艰巨,对质量要求高,建设范围广规模大的需求。
2110kV输变电工程设计过程中的基本原则
2.1土建设计原则
110kV输变电中的土建工程要严格遵循《火力发电厂土建结构设计技术规定》等规定的基本要求。输变电工程中的土建工程主要有户外高压场地以及控制楼并电缆沟。首先,针对控制楼进行土建设计时,设计建造建筑物必须要达到国家规定的抗震等级要求,同时110kV输电网的规模要按照能够抵抗住50年一遇的洪水的标准进行设计。屋面进行防水设计时要以建筑物的属性,占据的重要程度,使用过程中对其功能的要求为依据来确定对应的防水级别[2]。其次,针对户外高压场地进行设计中,支架或者架构类型的建筑物,最好利用混凝土做刚性基础。最后,针对电缆沟进行设计中,电缆沟的侧壁可以使用砌体结构,并对高压电缆进行合理的安排,调控好电缆的走向,避免发生高压电力的电缆和低压的控制电缆在同一个电缆沟中敷设的状况。
2.2接地系统的设计原则
对接地系统进行合理的设计,选择最优的接地材料并进行正确的连接是确保设备以及人员的安全以及保证设备能够稳定工作运行的根本保障。110kV输变电站设计接地系统的过程中要充分考虑到接地装置具体的泄流耗散能力以及网格结构等[3]。铜覆钢材料必须要能够达到《电气工程接地用铜覆钢材料技术条件》中要求的基本技术性能,而接地材料进行连接时需要利用放热焊接的方式,放热焊剂需要符合《接地装置放热焊接技术导则》中规定的技术指标要求。对铜覆钢材料进行选择时环保型材料是首选,但是同时还需要将当地土壤的酸碱度以及腐蚀情况考虑在内。
2.3消防设计原则
110kV变电站在消防设计中需要严格遵照国家有关火力发电厂和变电所防火方面的规定,同时在设计以及安装变电站户外消防栓的过程要符合有关规定的要求,而且设计时不能离路边太近。防火墙在设计和建造时要以电缆线的直径为依据,使用PVC管在墙上预先留下三至五个孔洞,以供以后进行改造的过程中使用,其两端需要使用防火泥进行封堵。此外,防火墙的底部位置需要利用PVC管预留不少于两个四十毫米直径的排水孔。
3输变电工程进行设计的基本要求
3.1对一次设备的基本要求
3.1.1变压器。选择110kV变压器的基本准则最主要就是需要自然风冷且自然油循环类型的损耗较低的能够进行有载调压的变压器,一般其损耗水平不得高于10型标准,容量在50MVA/62MVA,变比维持在110kV/10.5kV[4],同时,有载调压开关的阻抗电压在15%。此外,如果变压器室的位置距离马路较近,需要设计并且安装防撞护栏。
3.1.2户外敞开式互感器。110kV的电流互感器最好选取干式互感器,而最好选择整体冷缩硅橡胶作为外护套。二次绕组要多于6个,包括两个保护,一个计量、一个测量、一个预留录波。此外,互感器需要是防水结构的,密封性能需要比较好,同时,设计套管时要保证机械强度,刚度以及绝缘强度要足够。而二次出线端子的螺杆必须是由铜或者是铜合金制造而成的,且直径不能够低于六毫米,还要具备可靠的防锈层。
3.1.3户外敞开式的高压断路器。首先断路器的绝缘水平要符合国家相关规定的要求。其次,110kV输变电站要尽可能的选择具有弹簧操动机构的断路器。最后,110kV断路器的电寿命要达到在主电路不用维修的条件下,开断额定短路电流的次数达到20次甚至以上。
3.1.4电容和电抗器。设计电容和电抗器需要首先满足国家与之有关的规定。110kV输变电容器最好选取框架式分散型的电容器,与电容器进行串联的电抗器不能使用油浸式的,最好使用干式空心或者是铁心的[5],同时电抗器在其绝缘耐热等级方面不能低于F级。
3.1.5避雷器。110kV避雷器应该具有均压环以及一体化的绝缘底座,同时,绝缘套管应选择硅橡胶或者是瓷套管。避雷器的外壳必须能够防潮防腐,需使用不锈钢的材料。
3.2对二次设备的基本要求
(1)继电保护和安全自动设备。继电保护的装置促进需要具有可靠以及灵敏性还应具备速动性。而对于具有双重化配置类型的继电保护装置,任何一套装置都应该具有完全独立的电流、电压、跳闸、电源回路以及相关电缆的引接[6]。(2)站内交直流系统。110kV的输变电站的后台监控机的电源应该直接引自专用的电源屏,此外一定要有施工的设计图纸,而电源屏则需要顾及到UPS的通风散热情况。(3)通信网络。一般110kV变电站中设计的通信机房不能够低于二十平米,设备和墙体间的距离要超过一米。此外,110kV变电站的通信机房需要装备有一套单独的通信开关电源以及一路直接供自主控室直流屏的电源。
4对输变电线路的一些要求
110kV输变电线路中的直线串需选用合成绝缘子,而且干弧距离在1100毫米到1150毫米之间,高压端进行压环。电缆终端和避雷针之间水平方向的距离不得小于一米。
5结束语
伴随社会整体生活水平的提升,对电能输运能力以及对电网平稳安全运行的要求在不断地提高,导致对电网建设的要求也越来越高。所以对110kV输变电工程进行设计和建设的过程必须要更加规范化,达到电网运行的质量,进而促使输变电工程能够实现可持续性的发展。
作者:陆晓冬 单位:中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司
参考文献:
[1]卢志豪.浅谈110kV变电站工程的设计技术[J].大科技,2013,14(03):61-62.
[2]段胜.110kV输变电工程的土建设计[J].工程技术(引文版),2016(11):297.
[3]徐松.浅谈110kV输变电工程设计[J].科技风,2013(23):14.
[4]刘源.110kV及以上变电站一次设备安装安全与质量控制[J].科技资讯,2015,13(6):115.
1.1雷击点
在西欧、日本、美国等国家,都把近区雷击看作输变电所侵入波的考查目标。我国对于500kV输变电工程设计中的雷电过电压做过大量的研究,也都是以近区雷击为研究对象。通过大量的研究表明,一般情况下的近区雷击比远区雷击的侵入波过电压高。
1.2雷电侵入波的计算方法
以前在进行测试时会受到条件的限制,一般情况下都是通过防雷分析仪来判断侵入波过电压假设在2km处的地方设置一个相当于幅值的U50%直角波绝缘子串雷电放电电压,对于测量变电所设备上的过电压,现改用计算机来计算。有人曾提出了仍然使用防雷分析仪的方式。这样方式理论的基本是绝缘子串放电电压U50%要大于侵入波过电压的幅值,而且它与2km以外的雷击相关。在考虑近区雷击的情况下,入侵导体形成的雷电流波过电压幅值就有超过过绝缘子串的临界放电电压U50%的可能。一是这个过电压的波头较为峻峭,因此放点的电压较强;二是耐张塔放电电压较高,因此该方法的基础条件不成立。
1.3最大雷电流计算值
如果使用防雷分析仪法,则不需要判断雷电流的最大值,此方式不合适。如果使用国际通用法,则需要判断雷电流的最大值。我国在规程中对此没有明确的规定,此值太高,会造成一定的浪费。若是,此值太低,就会降低安全性。在日本所统计的雷电流幅值相较来说较低。在500kV输变电系统中,其最大雷电流在计算时取150kA。但是在西欧等国家,其最大雷电流在计算时取250KA。在选取此值时要结合国情,依据具体的雷电流幅值分布概率,在选取最大雷电流计算值时建议为210~220kA。
1.4绝缘裕度
在使用惯用法计算时,在雷电侵入波过电压的影响下,变电所内设备绝缘应该留的裕度有多大是一个重要的问题。我国在规程中各单位对此的要求都没有明确的规定,也没有相似的要求。建议可以参考IEC71-2标准,而对于内绝缘裕度则取1.15,外绝缘取1.05~1.0。
1.5变电所内的雷电平均无故障时间
当使用传统的方法来计算最大的雷电侵入波过电压时,没有考虑不同变电站运行方式的出现几率,也没有计及各种雷电流幅值、变电所内不同的过电压、进线段杆塔绝缘子串闪络的出现几率。这是采用惯用法的缺点,但是若是采用统计法却可以避免这些缺点。但是我国对于使用统计法来计算变电所的耐雷指标时没有同意的相关规定。CIGRE的工作组认为,目前可以接受的事故率的典型值为0.1~0.3%,设计的失败率应该在这个范围内。我国500kV的电网结构不是很强,而且运行的水平比较低,因此主张MTBF取值为800-1000a,这也是我国一些电力运行部门希望的结果。
2500kV输电线路的雷击跳闸率的计算方式
2.1反击
2.1.1雷击塔顶时计算导线上的感应过电压
按照我国规定的规程内容定感应过电压U,使用以下公式进行计算:Ui=ahc(1-(hg/hc)k0)式中,hc是导线对地的平均高度;hg是避雷线对地的平均高度;k0是避雷线和导线之间的藕合系数;a是雷电流陡度。当hc=50m,hg=60m,k0=0.3,a=57.69kA,则Ui=1846kV,感应过电压占86%的临界放电电压绝缘子串。再加上杆塔横担电压,不管多么小的杆塔接地电阻,绝缘子串必须闪缘。而此计算电压一定远远大于实际的电压。以上所叙述的计算公式是在前苏联半个世纪以前所研究出来的成果,因此对于现代这颗科技发展过快的时代较为落后,所以在运用时不太合适,尤其是对于大跨越线路、同杆双回线路、山区线路等。在欧洲、美洲、日本等地区都认同有感应过电压,并且对此提出了相应的计算公式,但是Ui的计算比我国规程法规定的计算要小很多。他们在防雷计算时是不考虑感应过电压这项因素的,因此与中国、前苏联的做法有很大的差异。
2.1.2工作电压的影响
500kV线路的工作电压较高,在反击时,在绝缘子串中已经占据了大部分的两端电压比例。在计算时忽略耐雷水平影响的工频电压,则会导致出现更大的错误。在日本、美国、欧洲等诸多国家都已经考虑到工作电压的影响,当时我国还没有注意到,因此建议对此进行修改。
2.2高杆塔绕击的计算方式
按照我国规定的规程内容对高杆塔绕击的计算方式为:对平原线路:lgP=(αht姨/86)-39对山区线路:lgP=(αht姨/86)-335式中,α为避雷线边缘导线的保护角。但是此式在运用时也有一定的条件,α条件为15°:必大于15°小于40°和ht小于50米的前提下,才可以使用此公式,若是不符合此前提标准则不可以。
3500kV线路的防雷设计
同杆双回线路的好处是可以减小走廊的宽度、增大单位走廊宽度内的输电容量、节约成本。日本的500kV的线路几乎都是采用同杆双回线路的方法。这种方法在欧美等国家非常盛行,现今在我国的使用率也越来越高。其中有一个极为重大的问题就是耐雷性能变差,这些还需要进一步的深入研究。在我国现有规程内关于防雷计算方法的内容都只适用于单回路。同杆双回线路的特点有两点,第一是杆塔高,容易发生绕击和反击的现象,第二是在发生雷击杆塔的同时导致双回同时跳闸的状况发生。如果使用规程法内的计算方法同杆双回线路的总跳闸率较高,而且基本上都是双回同时跳闸,这同实际情况是不吻合的,因此需要进一步的研究,并整理出一套完整的防雷计算方法,以方便相关的使用。
4结束语
关键词:输变电工程;工程设计;节能技术;节能措施;节能减排
我国社会经济的发展使得人们的生活水平不断升高,但是也带来了严重的环境污染和资源消耗,人们已经开始重视绿色环保等观念,各个行业都应该加强节能减排相关措施,尽量减少能源的消耗,提高能源的利用率,并加强节能技术的相关研究,使得节能技术能够更加完善地应用到各个行业中。鉴于此,应该加强输变电工程设计中的节能技术的研究,使得节能技术能够更好地应用到输变电工程设计中。
1输变电工程设计中技能技术的原则
在输变电工程设计的节能技术应用过程中,应该遵守以下原则:
1.1功能原则
节能技术不能不管不顾地应用到输变电工程设计中,应该保证能够有效地提高整个输变电工程的质量,保证能够融入到系统结构中,保证输变电工程设计具有合理性和科学性。
1.2经济原则
节能技术在输变电工程设计的落实过程中,应该加强对节能效果和经济效益两方面的关注,应该调整节能技术在输变电工程中的应用程度,从而能够保证输变电工程的经济效益,不但能够增加输变电工程的技术效果,而且能够取得一定的投资回报,从而能够使得节能技术在输变电工程中得到更好的应用。
1.3先进原则
既然是节能技术的应用,就应该保证当前需要应用的节能技术相对于以前的节能技术更具有优势,能够以耗费更小的代价来达到最好的节能效果。在进行输变工程设计的节能技术应用时,应该在坚持上述三个原则的基础上来选择先进的节能技术,有效地提高节能效果。
2输变电工程设计中的节能措施
2.1系统节能措施
输变电工程的节能措施应该从系统规划阶段来开始分析研究,系统规划是输变电工程的基础,只有保证输变电工程的系统规划设计的合理性,才能有效地保证输变电工程的节能效果。输变电工程系统规划设计时,应该做好输变电工程的拟建工作,防止当地电网出现供电能力不足的情况。除此之外,应该对建设该输变电工程的节能措施的效益进行计算,对投产年网损差额进行相应的计算,对当地电网最大负荷损耗和利用的小时数进行分析,从而对该工程建设节能措施的节电量进行计算。如果节能技术在输变电工程中能够使得当地电网的供电能力和可靠性有着明显的改善,能够减少电网的损耗,能够减少当地电网的用电量不足等情况,那么采取这种节能技术就是必要的。
2.2变电站节能措施
首先是从优化设计方案来降低能源的消耗。应该对变电站的建设规模进行一定的研究分析,包括分析变电站总平面布置方案、设备的选型和专业技术方案等,确保技术方案、设备和材料等选择的合理性,减少不必要的消耗与浪费。在确定电气设备安装的安全性、可施工性和维护便捷性之后,减少电气设备安装的材料的消耗,合理地使用不同性质的材料,尽量选择一些制造能耗较少的材料。电缆在变电站中有着大量的应用,主要应用在监控和保护系统信息传输方面。电缆的使用必定会消耗大量的有色金属,应该加强对监控设备、电缆路由等设计方案的优化,尽量减少有色金属的使用,从而能够减少材料的损耗。其次是主变压器的节能设计。主变压器是变电站中能耗最大的设备,空载损耗和负载损耗是变压器的主要电能损耗。因此为了实现变压器的节能降耗,应该选择一些空载损耗较少的变压器型号,并采取相应的措施减少变压器的负载损耗。与此同时,应该加强对系统的优化设计,通过降低变压器的阻抗值来减少电能的损失。另外,变压器的冷却方式会消耗一些能量,随着科学技术的发展,当前不少厂家开始制造一些能够自冷的变压器,这种自冷变压器相对于风冷和强油循环冷却的方式,能够降低一定的能耗,所以不少变电站已经开始使用ONAN自冷却方式的变压器。合理地选择一些低损耗的站用变压器也是很必要的。站用变压器的负荷应该与变电站的实际用电负荷综合考虑分析,通过对站用变电器容量的合理选择能够减少不必要的能耗。站用变压器的空载损耗和负载损耗都应该尽可能降低,在进行招标采购时还应该对其他方面的节能要求进行明确的规定,在情况允许的情况下尽量选择非晶合金站用变压器。变电站中不少的经常性负荷比如各类继电器、户外端子箱、控制室空调以及夜间照明等,用电量都比较大。控制室的空调除了能够改善运行人员的工作环境,还要能保证众多微电子设备需要的工作环境,所以应该选择一些对环境温度和湿度适应能力较高的室内设备,对设备的正常工作条件要求进行详细的了解,了解室内环境对设备的影响情况,而在空调设备方面,可以选择变频空调,根据情况来对空调的容量进行选择,从而能够减少能耗。对于户外设备,应该加强防露干燥和加热,通过对温湿度的自动控制系统来降低长期的能耗。在照明方面,变电站的夜间照明在进行巡视的时候可以采用低强度光照射,而在进行设备维修的时候可以采用高强度光进行照射。为了进一步降低照明设备的能耗,应该选择一些高光效和高效率的光源和灯具。变电站的照明设计应该对照明的系统和产品型号进行合理的选型,然后进行合理的分类分区,保证照明设施的合理运行,最后还要对供电方式进行控制,对低压配电线路进行合理的布置与负荷分配。变电站的导线和金具也需要进行合理选择使用。在导线方面,应该对导线的截面面积进行合理选择,通过对截面积的控制能够减少导线的投资和金属的消耗,而截面导线过小的话,就会增加电能和电压的损耗,不能保证良好的传输质量和传输经济性,因此应该合理地对导线的材料和截面积进行选择。在导线截面面积选择的时候,还应该对电网实际情况和电网运行方式进行考虑,对电流和电能损失进行控制。在金具方面,因为高压设备和导线周围电场分布复杂,不少金具都采用了相应的减少不均匀电场的设计,以降低电能损耗。另外,站内建筑物方面也有不少节能的措施,比如建筑物体型、建筑材料、屋顶和门窗等方面的节能措施。
2.3输电线路节能措施
在输电线路导线材质和构造方面,使用全铝合金绞线具有十分优越的机械性能,但是相对于钢芯铝绞线来说,价格高、导电率低、线损大,加上其配套的金具研制费较高,所以不建议使用全铝合金绞线。而钢芯铝绞线不但有着较高的导电率和能源利用率,而且线损非常小,所以为了降低线损,可以采用高导电率的钢芯铝绞线。在输电线路金具方面,通过使用铝合金材料的防晕线夹能够对电晕和涡流损失进行有效的控制;根据对不同电压等级输电线路的要求来选择防振锤产品;采用铝合金阻尼间隔棒来作为导线的间隔棒。上述这些金具有较为简单的构造,所以重量较轻,施工较为方便,在防振性、防电晕和抗锈蚀性等方面性能良好,能够长期有效地运行。减少对沿途生态环境的破坏,高压输电线沿途经常会经过林区,为了减少对当地植被、林木的破坏,应该尽量地使用高跨设计,除了生长速度较快的杨树林之外,可以根据树木自然增长的速度来确定跨树的高度。另外,在输电线路杆塔施工时,通过对林间空地的合理利用,能够减少树木的砍伐。
3结语
关键词:变电工程;工程设计;节能降耗
中图分类号:TE08 文献标识码:A
1变电站运行损耗的表现
变电站内运行损耗主要包括主变压器损耗和所用电损耗。主变压器的损耗主要表现在空载损耗和负载损耗。选择低损耗的主变压器是降低变电站运行损耗的关键措施。在满足将各电压侧短路电流水平限制在规定值的前提下,尽量不选用阻抗高的变压器,尽可能地降低主变压器的空载损耗(铁损),适当降低主变压器的负载损耗(铜损)。
对于主变压器的节能降耗措施,一方面是最大限度地降低自身损耗,另一方面,可以提高变压器的效率以降低损耗,而改善功率因数是提高变压器效率一个关键措施。功率因数的提高,相应地可使线路电流减小,而变压器的铜损是它一二次线圈电阻损耗的和,与负荷电流的平方成正比,所以提高功率因数可降低变压器损耗,提高变压器效率。因此,在变电站工程设计中,合理地设置无功补偿装置对变电站节能降耗起着重要作用。
2降低变电站运行损耗的措施
(1)在所用变压器选择方面,广西电力工业勘察设计研究院严格按照变电站的实际用电负荷及所用变压器的负荷进行设计。根据《220~500kV变电所所用电设计技术规程》(DL/T5155-2002)的规定,220kV变电站设2台所用变压器,在所用变压器的选择上,通过准确计算所用电容量来选择合理的变压器容量,同时也尽可能地降低空载损耗(铁损),适当降低主变压器的负载损耗(铜损)。目前的工程中多使用S11型的所用变压器,比过去的S9型变压器损耗更低,产生了较好的节能效果。该院也考虑在以后的工程中逐步使用技术更新、节能效果更好的变压器作为所用变压器。如,非晶合金铁芯变压器、立体三角形卷铁芯变压器等。所用变压器的负载损耗会随着三相负载不平衡度的增加而增大。在三相负载最大不平衡度时,变压器负载的损耗达到三相平衡负载时3倍之多,因此在变电站工程设计的过程中,该院注意将所用电的各个回路的负荷准确统计、合理分配,使所用电相间负荷的不平衡度降至最低,可以有效地降低所用变压器的损耗。在变配电系统的低压侧采用集中补偿的方式能提高建筑中的功率因数,且还能以变配电系统的无功功率作为计算补偿功率因数的依据。建筑中负荷性质产生变化,导致非线性负荷增多,从而造成一定量谐波出现。对于出现的谐波,应根据对配电系统的影响及对某些敏感电子设备的影响来判定是否对其采取抑制措施。谐波次数和谐波分量较难精确计算,因此为了有效对谐波进行抑制,在一些工程中会在运行初始阶段对线路进行测试,从而采取针对性的极为有效的抑制措施。若是有的回路出现过多的谐波,就应在其负载末端设置谐波抑制装置及功率因数补偿装置。还有一些工程中,单相负荷大且集中,这时设计人员应采用单相功率因数补偿及谐波抑制装置。
(2)在变电站照明设计中,沿道路设置庭院路灯,保证正常巡视需要;在屋外配电装置及主变压器场地装设独立低柱万向型投光灯;在需要检修时,采用投光灯照明以保证检修的照度。投光灯采用金属卤素灯,具有发光效率高、省电显著、照明范围大的优点。高压配电室照明装置拟采用壁装投光灯方式,此灯与以往采用的普通壁灯相比,也具有发光效率高、省电的优点。主控制室、通信机房等处照明灯具,采用节能效果好的嵌人式紧凑型荧光栅格灯。通过计算,在满足全站照明要求的条件下最大限度地节约照明负荷。照明灯具及照明光源均选择节能型的设备,
(3)变电站的建筑合理优化设计也能产生节能降耗的良好效果。通过严格控制体形系数,设计时对建筑造型、平面布局、采光通风等进行优化。在总平面布置和建筑设计中还考虑利用冬季日照、夏季自然通风,避开冬季主导风向,可以有效减少变电站的电热和空调负荷;建筑物的平、立面尽量不出现过多的凹凸,控制好建筑高度,并对建筑物进行优化设计,既节约“三材”又节省工程造价。在外坡及门窗设计时,围护结构均采用燕压粉煤灰砂砖取代传统猫土砖,节约土地资源;门窗设计要充分考虑门窗的朝向、面积和遮阳状况,控制窗墙面积比,对需要采光好的房间合理设计采光效果好的窗户以减少室内照明,避免东西向开大窗,保证南北空气对流。主控通信楼外墙窗采用遮阳性和气密性良好的铝合金窗,长时间使用空调的房间窗玻璃采用(6+9+6)厚中空玻璃,美观、保温.同时尽量采用能耗低的空调以降低所用电的能耗。在屋面设计时,采用倒置式屋面做法,屋面设置预制钢筋混凝土板、挤塑型聚苯乙烯保温隔热板,并使用两层三元乙丙防水卷材,既能减少屋面漏雨的几率,方便施工,又能有效降低屋面引起建筑内部温度的波动,降低了能耗,并减少了维护的成本。
(4) 供电电缆线路不断加长,导致电缆的阻抗也不断加大。在配电设计规范标准中对配电线路的电压降做出了明确要求,且其应将电力设备维持在±10%,照明系统维持在±5%。若是照明系统的压降为 5%那么就会造成光源效率下降,降低流明数的输出,从而导致照明效果下降。因而为了更好的确保照明效果,就非常有必要的进行对配电线路线缆的截面积方面的分析,从而确保截面积的选择合宜,最大限度减少线路的损耗。
(5)节能型镇流器选用
现阶段传统型电感镇流器仍被广泛使用,其具有使用寿命长、价格低廉和可靠性高等优点,同时也具有重量重、有噪声、功率因数低、体积大和自身功率耗能大等缺点,且其不属于节能型的镇流器。而新型的电子镇流器具有节能、功耗低、灯光效率高、灯光效率高、体积小、体积小、起动可靠、无噪声、允许出现较大电压偏差等优点,
,但是其也存在缺点那就是价格相对较高。但是相较于传统的电感镇流器,电子镇流器拥有广阔的前景,值得大力推广使用。
(6)采用建筑设备监控系统
在建筑中采用建筑设备监控系统,能更好的确保节能效果,其主要内容就是对建筑中照明设备和机电设备等通过利用直接数字控制技术进行合理有效的监控。为了保证建筑中机电设备的节能运行,应建立优秀的控制器及量身订做的软件系统,这有着举足轻重的作用。建筑设备监控系统是基于节能的基础上而进行设计的,因而在设计过程中,应紧绕节能进行相关工作,并注重该系统的节能功能。且系统通信协议问题在建筑设备监控系统的应用中具有至关重要的作用,因此,为了方便系统的集成和综合管理,其通信协议应是开放式的,这样能让建筑中各类子系统相互联通,还能共享所有的息资源。
3结语
在变电站工程设计中,只要通过精心设计,采用新的节能技术及合理的降耗措施,就可以有效地降低变电站的运行损耗,达到节能效果,同时能够降低电网运行的成本,产生良好经济效益和社会效益。.
参考文献:
[1]尹克宁.变压器设计原理[M].中国电力出版社,2003.
[2]胡景生.变压器能效与节电技术[M].机械工业出版社,2007.
[3]胡景生.配电变压器能效标准实施指南[M].中国标准出版社,2007.
[4]方大千.节约用电速查速算手开[M].水利水电出版社,2创汤.
[5]李宏毅,金磊.建筑工程电气节能[M].中国电力出版社,2004.
[6]DL/T5155-2002~500kV变电站所用电设计技术规程[s].
关键词:输变电工程 设计阶段工程造价 控制
中图分类号:TM421 文献标识码:A 文章编号:
前言
近几年来,随着社会用电量的高速增长,输变电工程项目建设投资规模也在不断增加,在项目建设过程中,造成投资浪费和项目“三超”现象较为普遍。特别是这两年,拟建和在建的输变电建设项目很多,无论是在水电站、火电厂的配套工程还是电力系统的网络建设项目上,都存在着忽视工程造价控制和管理的现象,尤其是对于投资效益影响较大的项目设计阶段,在工程造价控制环节上还存在着不少的问题和不完善之处,甚至有些项目由于设计上的原因还出现了投资失控的现象。
一、设计阶段造价控制的必要性
造价控制是一个全过程的控制,同时,又是一个动态的控制。从上面对各阶段造价控制的特点不难看出:设计阶段的造价控制是非常关键的。
实际上控制造价应从投资决策阶段开始抓起,但由于投资决策时没有具体的方案,很难准确确定投资额,尤其是输变电工程建设变化比较大,如主变容量不同、线路走廊不同、设计标准不同,所选用的材料不同、设备型号厂家不同,以及施工地点、方法、管理的不同,因此,虽然类别相同,但很难有相同的工程造价。在设计阶段,由于针对的是单体(具体项目)设计,因此,控制造价比较具体、直观,可以利用价值规律对设计方案进行经济比较,修改不合理的设计,从而达到控制造价,节约投资的目的。
设计阶段控制造价还充分体现了事前控制的思想。为了避免施工阶段不必要的修改,减少设计洽商造成的工程造价增加,必须把设计做细、做深入。设计费往往只相当于输变电工程建设工程总造价的3%以下,但正是这少于3%的费用却对工程造价的影响度占到75%以上。由此可见,设计质量对整个工程建设的效益是至关重要的,设计阶段的造价控制对提高设计质量,促进施工质量的提高,加快施工进度,降低工程成本也是大有益处的。设计阶段控制造价是花小钱办大事,该阶段的造价控制不只是表面意义上的控制估算、概算、预算,其实际意义在于通过控制三算,达到提高设计质量,降低工程成本的目的,即取得真正意义上的控制造价。因此,控制造价的关键在设计阶段。
二、设计阶段造价控制的措施和建议
1、推行限额设计。
推行限额设计有利于强化设计人员对工程全过程的造价意识,有利于经济管理人员及时进行造价计算,为设计人员提供信息,使勘测设计小组内部形成有机整体,克服设计深度不够及勘测设计相互脱节的现象,改变设计过程不算账、设计完成见分晓的现象,使投资达到动态控制的目的。同时,推行限额设计还可以促使设计和造价人员进行项目全寿命费用的分析,使他们不仅要考虑项目一次性投资,还要考虑施工阶段和运行后的经济费用。
比如:在输变电工程项目设计过程中对于主变容量的选择、主接线方案的确定和线路选线定位以及在雷区的防雷、冰区的避冰、抗冰、防冰、融冰等对运行成本影响较大设计方案的优化时,就有利于设计人员进行全面分析、仔细考虑、认真权衡,最大限度降低工程成本,在投资限额内控制好工程造价。
2、实行质量管理体系认证。
ISO9000 系列质量管理体系认证是近年来我国从国际标准化组织引进的一种企业管理模式,勘测设计单位全面实行ISO9000系列质量管理体系认证有很多优势:
(1)通过第三方认证,取得质量管理体系认证证书,证实其有能力稳定地提供满足顾客和适用法律法规要求的产品。
(2)取得质量管理体系认证证书,勘测设计人员可在第三方的监督和内部审核管理约束下自觉按照体系文件中的勘测和设计过程控制程序以及后评价程序进行项目的勘测设计和后评价分析,对进一步提高工程质量、有效控制工程造价成本,有良好的效果。
(3)取得质量管理体系认证证书,可以提升勘测设计单位的形象和信誉,增强勘测设计单位在设计市场的竞争能力。因此,有关部门应加大力度督促勘测设计单位申报和完成质量管理体系认证工作,将勘测设计单位是否通过质量管理体系认证视为进入勘测设计市场的准入条件之一。
3、健全设计单位经济责任制,严格控制工程成本,提高竞争意识。
设计单位和主管部门对于设计节约和浪费应制定明确的奖罚标准,促使设计人员提高自身素质和相互间竞争能力,增强为业主控制投资成本的意识。
4、提高工程设计、造价人员的素质和加强设计、造价人员的管理。
输变电工程的新工艺、新方法发展和运用很快,作为一个合格的工程设计、造价人员,除必须懂得和掌握全面的专业知识和相关知识以外,还需不断地补充新的知识。因此,有关部门和设计单位要根据实际情况经常组织设计、造价人员进行培训和学习,不定期的对设计、造价人员进行考核。同时,加强工程设计、造价人员的管理,在实际工作中,设计人员和造价人员要紧密配合相互协调,根据设计委托进行现场调查,选择方案,既要克服片面强调节约、忽视技术,又要反对重技术、轻经济、设计保守等现象。特别是造价人员应该及时对项目投资进行分析比较,反馈造价信息,能动指导设计,使设计方案在满足生产要求的前提下节约投资。
5、切实全面推行输变电工程设计监理制。
工程监理制在工程建设领域内已实行多年了,但从目前的输变电工程设计现状来看,设计监理的推广还不够广泛,究其原因有很多,其中主要有两点:一是对输变电工程设计监理的重要性认识还不足;二是输变电工程设计监理人才缺乏。因此,主管单位一方面应尽快建立输变电设计监理资质的审批条件,加强输变电工程设计监理人才的培训考核和注册,制定输变电工程设计监理工作职责。另一方面应通过行政手段保证输变电工程设计监理广度,为输变电工程设计监理的全面社会化提供条件。
6、建立国家或电力部门造价专业信息网。
及时准确地向造价人员传递国家与电力建设投资控制有关的法律、法规、定额标准、政策文件、价格水平及与造价有关的指数。广辟信息来源,及时发现问题并解决处理,使工程造价得到有效控制并适应市场经济发展需要。
7、定期公布各项造价指数。
建议各地和相关部门根据地方实际经济发展和生活指数的变化情况,定期公布各项造价指数,及时提供设备材料价格信息,以便减少因工程造价人员对市场规律的变化认识不清而增加的造价控制难度,从而使工程造价比较真实地反映工程的实际成本。
结束语
输变电工程项目的造价控制是建设前期、工程实施、工程竣工的全过程控制,虽然每个阶段的造价控制都很重要,但笔者认为设计阶段的造价控制和管理是关键中的关键,各级主管部门、建设和勘测设计单位要及时转变观念;在造价控制各环节上加快改革步伐,逐步与国际造价管理体系接轨,以便更好的适应社会主义市场经济的发展需要。总而言之,工程造价的确定与控制是一门博大精深的学问。随着我国造价理论的进一步完善和发展,造价工程师制度的推行,提高投资效益的要求将使合理确定与控制工程造价的地位更加重要。
参考文献
[1] 严舒.发电项目各阶段的造价控制[J]. 吉林电力. 2010(02)
[2] 林志朝.输变电工程实施企业 造价控制策略分析[J]. 电器工业. 2008(01)
认真分析变电站建设的必要性,确定最为合理的投产时间。(1)确定接入系统方案和站址的选择。要先对稳定性和潮流等电气计算,然后对可选择的接入方案全方位进行比选,这就需要考虑到线路的长度不同将会引起工程量的变化,另一方面根据所选站址的征地费用、拆迁补偿费用以及交通状况、周边的生活设施配套等情况进行比选。站址的选择应重视可扩展性,预留远期发展的可能,避免将来扩建时无法进一步征用土地。同时还应该充分考虑变电站的出线条件,统一规划线路走廊,尽量避免线路交叉跨越。在进行站址选择时,一定要避免在地质、气象以及水文条件不好的地方,从而保证站址的可靠性与安全性。这些不良的自然条件不仅会对变电站的安全产生极大的威胁,而且还大大提高了工程项目的土建投资额。而现状是站址选择过程较为粗糙,很多设计单位对于选址的各种条件考虑不够周全,结果导致寿命期的总成本上升。(2)主接线设计和设备选型。在确定变电站建设规模时,要全面收集当地的现状负荷水平和远景规划,确定最为合理的初期与终期变压器容量与各电压等级进出线回路数。根据电网中长期规划,要精准的计算出电网中的各种电气参数,在满足安全可靠性的基础上,选择参数吻合的变压器、母线、断路器等电气设备与电缆等主要材料,避免造成资源设备的浪费。同时在选择设备规格型式时要综合权衡其占地面积,基础工程费用,设备初期成本和运行维护成本,尽量使用国产设备,做到全寿命周期成本最优。
2站区规划
(1)站区道路及绿化。变压器是变电站内的主要大型设备,如果进站道路太长或有过多转弯,会造成运输设备成本的增加,所以进出线方向条件合适的情况下,变电站的大门最好是直接面对主要的运输要道,最大可能的避免在站内进行转弯。为减少变电站投运后对站内绿地的灌溉、养护成本,变电站在满足规划部门绿化面积要求条件下应尽量减少绿地,种植生长力强、维护量小的植物。(2)建筑物及构筑物的布置。变电站建筑物要合理的利用当地的自然条件进行空间组合,布局紧凑合理、便于扩建。结构上宜采用联合建筑和多层建筑,尽量提高土地的使用效率,节约用地。(3)电气总平面布置及配电装置布置。在对总平面进行布置的时候,要预留出扩建远景的场地,以便将来使用。另外,配电装置也要都预留备用间隔,各电压等级的配电装置保留扩建端,为今后超规模破围墙扩建做准备。配电装置布置要结合电站场地情况,征地较困难或费用较高的地点宜采用占地面积小、可靠性高的GIS设备布置,但由于该设备价格昂贵,不便于扩建,在场地条件容许的情况下,宜采用价格相对低廉的AIS设备敞开式布置。配电装置设计时应以配电装置整个寿命周期成本最小为出发点,综合考虑一次投入与后续维护、扩建成本,以安全可靠为基本原则,全面平衡可维护性和占地二者的关系。
3主控制室和继电器室布置
在选择主控制室的位置时候应考虑以下几点问题:(1)便于巡视观察屋外主要设备;(2)节省控制电缆;(3)噪声干扰小和有较好的朝向等因素;应该根据可扩展性的要求对控制室进行设计和屏位规划,要依照终期规划建设的规模一次性建成。在占地面积大,配电装置区和主控制室距离比较远的情况下,设置各个电压等级的继电保护室,从而达到节约控制电缆长度的目的。变电站内的二次电池室、通信电池室、保护室、通信室在将电网公司内部每一个运行管理部门之间的关系协调好的前提下,把功能相同的房间部门进行合并。例如,我们可以把通信电池和二次电池合并设置在同一房间里,在不同电池组中间应该要设置防火墙。另外,也可以把通信屏和二次保护屏放置在继电保护室里,这样就可以很大程度上减少建筑面积,提高空间利用效率。
4建筑设计
积极推进变电站的建筑工业化标准设计,避免追求建筑造型的过度现代化和民用化。建筑物尽可能布置在向阳和无日照遮挡的地段,对采光进行科学合理的设计,尽量减少使用人造光源,使能耗降到最低,从而达到节约环保的要求。应采用节能、环保型建筑材料。注重墙体保温,开窗大小要适当,满足空气流通并避免热量过度散失。
5接地装置
关键词:输变电工程、设计、施工、监理、预算
1.输变电工程设计施工监理招标环节的现状和问题
目前,国网公司提高了对企业经营利润、盈利能力的考核要求。同时,内外部审计内容逐步扩大、审计方式逐渐改进,公司日常运营成本管控面临的压力日渐增大,同时在管理中存在的问题也日渐显现。
输变电工程设计施工监理招标管理存在的主要问题是招标标段划分过细,给公司各专业管理工作均带来不利影响。
1.1招投标专业管理
标段划分过细,加大各批次设计、施工、监理招标工作量,潜在服务商投标工作量也随之增加,在增加人力、物力成本的同时,无法有效保证招标、投标工作质量,直接影响招投标管理水平。
1.2合同管理
标段划分过细,导致需签订、审核的设计施工监理合同大幅增加,在人力、物力成本增加的同时,也严重影响合同签订规范性、及时性等问题,对公司合同管理产生不利影响;
1.3工程建设管理
标段划分过细,存在肢解工程的嫌疑,加大了漏招、流标的概率,直接影响工程进度、公司规范开工综合指标水平;
1.4工程项目预算执行
标段划分过细,将会导致需求提报次数、招投标工作量、合同签订次数、合同入票付款次数等环节大幅增加,严重影响工程项目预算执行完成率指标。
1.5工程分包管理
总包招标标段划分过细,导致工程分包选择工作量增加,并可能导致个别单项工程分包比例过大,给公司依法治企带来经营隐患。
因此,亟需针对输变电工程设计施工监理招标开展精益化管理。输变电工程设计施工监理招标精益化管理目的是优化输变电工程设计施工监理流程,减少输变电工程设计施工监理招投标的人力、物力、财力成本,提高输变电工程设计施工监理招投标工作效率,缩短招投标工作时间。精益化管理是提升输变电工程设计施工监理招标过程中资源分配的有效方法,是减少工程项目预算执行完成率指标影响的重要途径。
2.工作思路与目标
2.1工作思路
通过深入梳理输变电工程设计施工监理招标的需求提报、招投标、经法系统等各环节,进一步改进了业务流程,确保实现输变电工程设计施工监理招标业务流程的优化,全面提高输变电工程资源的统筹调控能力。
2.2工作目标
输变电工程设计施工监理招标精益化管理旨在提高工作效率,杜绝资源浪费,有效优化招标精益化流程,减少日常招投标成本,从而提升指标执行效率,满足建设需求合理化、使用合规化,为优化输变电工程流程配置奠定坚实的基础。
经对输变电功能设计施工监理招标的详细分析及调研整理,确定以下工作目标:
(1)有效合并同类合同,减少ERP与经法系统间合同流转、合同审批次数,提高业务工作效率。在合同签订环节,对于一个输变电工程,签订施工或监理合同时,当供应商相同时,仅生成一个经法合同编号。
(2)上述方案对输变电工程施工监理招标相关的系统是否存在影响,或者业务规范上是否存在与此需求方案冲突的地方,应进行进一步的分析和评估,从而把控项目实施风险。
3.工作方案-采购订单“合并创建”
3.1总体说明
(1)提报招标申请:与原流程保持一致。
(2)合并创建采购订单:创建采购订单时,将同类的采购申请添加到采购订单的行项目中,从而实现了采购订单的合并。而后将该采购订单号传输至经法系统,进行合同的挂接和流转。经法系统流转完成后,根据各单体工程下服务的不同进度,分别进行服务确认及后续付款等流程。
3.2具体操作
3.2.1合同签订环节
创建采购订单时,将同类的采购申请添加到采购订单的行项目中,从而实现了采购订单的合并。
(1)系统采购订单创建现状如图3-1所示:
图3-1
如图所示,目前系统中,一个服务类的采购订单,仅包含一个行项目,没有进行同类型的合并统一管理。
(2)优化改善后,创建订单方案
对当前系统进行配置优化、增强功能的变更后,根据需求提报阶段产生的同类采购申请,在系统内合并创建采购订单。通过相应的系统操作,实现了订单及合同信息的统一管理,大大减少了采购订单数量,简化了采购订单的审批流程,从而进一步优化管理流程,提高采购订单及服务合同的管理效率。
3.2.2服务确认环节
在服务确认环节,系统针对合同签订环节产生的合并采购订单,对每一个行项目分别确认,实现按照行项目为单元的分别付款。如图3-2:
图3-2
险分析
4.1优点:
(1)实现了服务申请的统一招标。
(2)保持了经法系统合同号与采购订单号一对一的关系,对经法系统业务流转没有影响。
(3)该方案可顺利迁移至ERP集中部署系统。
4.2缺点:
1.1发挥自身设计单位管理优势,有效配置EPC项目设计资源
与非设计单位为总承包商的设计管理模式不同,其省略了通过招投标方式选择设计分包单位的步骤,缩短了项目建设周期。同时,通过设计咨询单位内部组织管理模式进行项目设计管理,将项目设计管理水平作为设计咨询单位内部组织管理考核的一部分,提高了总承包商对EPC项目设计管理的重视程度和项目设计管理的灵活度。并且可以调动整个设计咨询单位的资源,为解决项目设计管理过程中遇到的各种问题和需求提供强有力的支持和帮助。
1.2熟悉输变电工程项目投资分布,有助于提高项目投资收益
输变电工程项目投资主要是由设备购置费和建筑安装费等其他相关费用组成的,其中设备及材料购置费约占项目总投资的65%以上,因此,如何更好地发挥输变电工程设备及材料购置费的价值,是输变电工程项目投资成败的关键。设计咨询单位长期从事输变电行业的设计咨询业务,熟悉各类设备技术参数及设备制造工艺发展前景和趋势。同时,对设备选型与工程造价的关联性具有较高的敏感度。对于以设计咨询单位作为总承包商的输变电工程项目,设计咨询单位能够从最大程度地实现项目投资效益的角度出发,对输变电工程EPC项目的投资需求和效益进行分析,发挥设计咨询单位的设计资源和专业技术优势,根据建设单位的投融资能力提出适合建设单位业务发展的需求且经济实用的技术优选方案。
1.3熟悉输变电工程项目建设程序,有效控制EPC项目建设成本
由设计咨询单位为总承包方的输变电EPC项目成本统计显示,输变电行业设计费用约占项目总投资额的3%~5%,而设计涉及的设备采购及建筑安装工程费用占整个输变电工程项目建设总投资的比例高达约85%左右。由此可见,设计咨询费用虽然占比不高,但对项目总投资的影响却不容小觑。输变电设计咨询企业长期从事输变电工程项目的设计工作,熟悉输变电工程项目的建设程序和发展规律,掌握输变电工程项目的成本分析的第一手资料。因此,以设计咨询单位为总承包方的设计管理工作对整个EPC项目的成本控制起着举足轻重的作用。不同项目阶段对项目投资的影响程度。
1.4熟悉设计流程,可有效控制设计计划对项目进度控制的影响
输变电项目是一个系统工程,涉及供电系统的各个环节,项目建设过程的顺利实施需要参建各方的协调配合。项目进度计划的制定实施,在受控于投资进度的同时,设计进度是否满足项目建设进度要求也至关重要。设计咨询单位熟悉输变电工程项目的特点,根据系统工程的各个环节的重要性和项目建设先后顺序,针对重点环节开展专题研究和优先设计,制订合理的设计计划和项目进度计划。同时,设计咨询单位熟悉设计流程各个环节,对设计工期进行合理调控,可以确保项目设计质量和设计进度按计划执行。
1.5基于自身质量管理需要,对项目质量控制的影响
“设计改条线,现场忙一片,费用千千万”,这句话说明了工程设计质量的重要性。对于输变电工程项目来说,图样、说明书、计算书等设计成品的质量,直接关系到建设单位电网系统的安全运行和建设单位自身工艺生产的平稳运行。同时,输变电工程项目是一项系统工程,各个专业、各个环节间的协调配合尤为重要。由于设计咨询单位参与EPC项目的全过程管理,既了解项目整体概况,同时又具有专业技术优势,在控制建设过程中的专业间接口、各分项工程建设顺序、各专业内设计质量等质量控制关键环节,具有一定的优势。设计咨询单位积累了丰富的输变电工程设计经验和设备参数资料,有助于在施工、安装、采购等项目实施阶段开展EPC项目管理工作。
1.6重视企业文化发展,提供全方位的咨询服务
设计咨询单位作为项目建设的重要参与方,从项目建设的准备阶段介入,几乎涵盖整个项目建设的全过程。设计咨询单位作为输变电工程EPC项目总承包商,以服务业主为理念的企业文化为支撑,从项目准备阶段的项目报批核准,到项目实施阶段的的规划设计、设备技术规范书的编写、输变电项目调试阶段的技术配合,再到项目试运行和生产前准备阶段的技术服务等,都具有极强的技术咨询服务优势。
2设计管理存在的问题及对策
2.1转变设计思想理念,适应EPC项目发展需求
在EPC模式下,工程设计不是独立单一的工作,而是与采购、施工、试运行等阶段相互交叉、相互配合的有机整体。输变电工程EPC项目建设为项目设计人员提供了更为广阔的发展平台,需要设计人员重新认识传统项目设计工作在EPC项目建设过程中的作用和地位。输变电工程EPC项目作为一个系统工程,以实现EPC项目投资效益为根本目的,各专业间开展协同设计有助于发挥设计咨询单位优势,实现EPC项目建设投资效益。较传统的项目设计工作而言,EPC项目的设计工作需要设计人员灵活运用丰富的专业技术知识,同时还需打破设计工作专业局限性,以有效推动EPC项目建设整体运作为前提,解决设计及项目建设过程中出现的问题。
2.2优化组织结构形式,促进项目设计管理增效
目前,多数输变电项目设计咨询单位多采用职能式组织结构形式进行管理。职能组织结构是一种传统的组织结构模式,每一个职能部门可根据它的管理职能对其直接和非直接的下属工作部门下达工作指令。EPC项目的设计团队由多个专业部室人员组成,同时接受多个职能部室的管理,职能式组织结构交叉管理现状对设计团队提高设计效率,推进项目设计计划执行存在较大障碍。因此,调整设计管理组织机构模式适应EPC项目发展需求迫在眉睫。矩阵式组织机构作为一种较新型的组织结构模式,在最高指挥者(部门)下设置纵向及横向两种不同类型工作部门。在EPC项目设计管理过程中,当纵向与横向工作部门(EPC项目设计部门)的指令发生矛盾时,由组织最高指挥者(部门)进行协调决策,有助于协调和推进EPC项目设计过程中出现的各类问题的解决。
2.3建立设计合同,规范项目设计管理模式
建设工程设计合同即发包人与设计人就完成商定的工程设计任务明确双方权利义务关系的协议。设计合同管理作为项目管理内容组成的一部分,其作用不容小觑,但在以设计咨询单位为总承包商的EPC项目建设过程中,由于总承包商与设计方为一家单位,设计合同的管理相对薄弱。设计合同作为建设方与设计方双方的行为准则,有助于规范建设方与设计方在EPC项目建设过程中的变更行为。设计合同在明确项目总包单位与设计单位双方权利的同时,也应对工程设计任务进行详细说明。EPC总承包项目采取总价合同形式的项目,应尽可能降低设计成本,同时鼓励设计单位对方案进行优化,将设计费与降低优化成本挂钩,建立奖惩激励机制。
2.4合理制定设计进度计划,提高设计管水理平
采用EPC总承包模式的项目大多具有工艺复杂、专业技术密集、项目投资大等特点,这就决定了EPC项目的设计工作具有工程量大、设计周期长的必然特点。设计进度控制是项目进度控制任务的一部分,设计方应尽可能使设计工作的进度与招标、采购和施工等工作进度协调。输变电EPC项目一般涉及多个变电站及多条输电线路,变电站项目在确定站址位置后,由建设单位办理相关土地、规划、施工许可等建设审批手续后,设计进度基本能按照原计划进度按期完成。输电线路项目由于线路路径问题,涉及国土、规划、企事业单位、民事等多个方面,在路径规划和设计过程中外界干扰因素较多,设计进度一般很难满足项目建设进度要求。因此,在设计管理过程中,制订设计计划时,应充分考虑外界干扰因素对输电线路设计的不确定性。同时,EPC总承包商在项目可行性研究和初步设计阶段,应加大对输电线路设计的协调力度,协助设计人员做好项目路径选择和确认工作,为后续施工图设计打下坚实基础,避免因路径修改导致设计进度延后,影响EPC项目建设进度按期实施。
3结语
关键词:35kV送变电工程;设计分析;验收分析
中图分类号:U224.9 文献标识码:A
我国的现代化进程在不断地加快,在这种局势下,高压电力工程也在进行不断地建设与开发,只有这样才能满足我国社会与经济建设中的种种需求,成为了必然的发展趋势。可是就高压电力工程来讲,想要有效实现送电与变电这两个过程,就需要投入很多的施工成本。所以我们的首要目标就是在能够保证电力工程完成高压电的输送与转换的情况下,有效地降低工程造价所需要的成本投入,这也成为了在电力工程的不断开展中所要研究的新的设计方法。
一、工程的设计
在电力工程中,设计阶段是整个工程阶段中的一个核心阶段,在设计阶段所进行的施工方案设计对于电力工程而言有着至关重要的作用,主要是对电力工程进行完整的统筹规划,所以出色的完成施工方案设计,不仅能够有效降低工程施工的成本投入,也能促进电力工程的顺利开展。在电力工程顺利开展的前提下,最终实现了电力工程能够满足变电以及送电的需求目标。合理科学的完成电力工程的设计方案,最终就会为电力工程的稳定运行以及工程成本的控制奠定坚实的基础。
设计的基本原则
想要准确实现35kV送变电工程的变电功能以及送电功能,那么在进行电力工程的设计时,明确35kV送变电工程的基本原理至关重要。在进行方案设计时,一定要确保35kV送变电工程在保证安全的基础上实现稳定的运行,并且最终能够有效地控制施工所消耗的成本。
设计要点
在对35kV送变电工程进行设计时,一定要综合考虑并将影响变电工程稳定运行的诸多原因进行归纳,对其进行充分研究,进而找到有效的解决措施。最终保证35kV送变电工程能够满足社会发展以及经济发展的诸多需求,为后续的诸多工作打下基础。
1、线路路径设计要点
两点确定一条直线,直线的距离则定义为两点间最小的距离。我们在设计35kV送变电工程的线路路径时,由于受到了诸多因素的限制与影响,这些影响因素主要包括地域形态、周边的住宅以及当地居民的文化习俗等,最终就导致在进行路径设计的过程中不能将两点直线作为设计原则。可是在设计的过程中,我们的设计理念仍然可以为找到两点间距离最小的路径,最终通过相关的曲折系数来完成工程线路的路径设计。
2、气候条件考虑要点
想要有效确保工程设计具有科学性、合理性以及有效性,也要考虑当地的气候条件等因素,主要考虑的就是气温、风速以及覆冰厚度。在进行设计的过程中如果发现有较为特别的地区,则需对其进行相关的辅助设计,例如在沿海地区,其风速极大,我们在进行设计时就需要考虑风速以及风的压力大小。
3、导线型号要点
在进行设计的过程中我们也需要了解国家针对电力工程所做出的相关规范要求。在满足要求的前提下,结合工程的特点来选择设计方案,确定最终的导线型号。35kV送变电工程在设计的过程中,当要确定导向横截面时,所考虑的因素为工程的输送距离相关的容量要求。当要确定导线的型号时,需要考虑的因素即为铝钢的截面比。
4、基础形式设计要点
在设计的过程中,对工程沿线的地质条件、电力工程的载荷以及塔形等许多因素都要进行综合的考虑,并将相关的资料进行有效整理,最终确定能够满足35kV送变电工程基础形式的设计方案。
二、工程的验收
在进行35kV送变电工程的验收工作时,首先要确定验收的具体范围;如果发现在变电工程中有满足验收的相关标准的要及时对其进行验收,进行交付使用,完成相应的固定资产移交手续。在进行35kV送变电工程的验收时,所参考的依据主要是批准后的设计任务书、工程的初步设计、技术有关的设计文件、工程施工图、设备使用的说明书以及相关的工程建设文件等,除此之外还包括验收的相关规范等。
(一)按照验收程序来进行验收。1、在能够有效保证验收质量的情况下,即使我们在进行与工程的相关要求相适应的验收方案设计时对35kV送变电工程的规模大小加以考虑,可是在最终的验收方案确定时,也同样要保证验收程序能够达到初步与最终验收的相关要求;2、对于35kV送变电工程而言,其规模越大,相应的工程也会越复杂。在这种情况下我们应该最先完成工程的初步验收工作,最后在进行正式的验收工作。但是如果在35kV送变电工程自身规模很小并且复杂程度也很小的情况下,我们就可以省略掉工程的初步验收工作,而只需完成35kV送变电工程竣工阶段的验收工作便可。
(二)当对竣工工程的验收工作完成之后,此时就要求施工单位应该立即给出评价的意见,在意见给出的过程中,主要参考的是相关的工程专家以及验收部门的领导所给出的验收质量结果评价的具体意见,除此之外对在进行验收的过程中所出现的质量问题要采取有效的措施进行解决,当发现出现有待完善的问题时也要及时对其进行完善。
总结:
在社会建设与经济建设不断深化与完善的背景下,想要有效提高城市的生活质量,开展高压电力工程势在必行。在这个过程中需要不断完善35kV送变电工程的设计方案,实现其主要的送变电功能,最终有效地控制施工成本。在完成施工方案设计后,同样要做好施工质量的验收工作,只有这样才能够有效确保35kV送变电工程的安全稳定运行。
参考文献:
关键词:输变电工程; 水土保持; 措施设计
1.主体工程设计中的水土保持理念
输变电工程主体在之前的设计中,将经济效益和社会效益作为重点,对于工程建设能够带给生态环境多大的损害并没有认真对待,这样一来,水土流失必定就会产生。在工程主体设计中,水土保持人员或者环境保护人员的专业性一定要很强,这就需要这类人群依照之前的输变电工程的建设经验以及相关的水土保持法律法规,选址、选线、杆塔塔型以及基础设计、施工工艺、施工组织等方面作为其中重点考虑的内容,水土保持理念要与这些内容结合在一起进行施工,控制、约束和优化主体设计要在刚刚开始的工程中进行,对于工程建设对地表产生的影响也可以在一定程度上减轻,从而最好是在工程刚开始的时候,将可能带来水土流失的因素进行减少或者避免。
1.1选址、选线的水土保持考虑
水土保持一定要贯穿于整个选址过程中,千万不要在泥石流易发区、崩塌滑坡危险区以及容易发生水土流失和生态恶化的地区作为选址的位置。
例如某示范工程新建的1000kv变电站、开关站在工程选址的时候,就将水土保持问题考虑进来,并且没有选择不好的地段,这样的话,工程的安全稳定性就会有一定的保证。这个工程有比较长的输电线路,有很多生态环境保护区在其周围,地形相对来说较为复杂。在这种情况下,优化设计需要不断地进行,这样一来,就不会被其他一些环境所影响,工程建设也就不会很严重地影响沿线走廊生态环境。
1.2低扰动塔基设计
在山丘区,大开挖的方式被广泛地应用到传统的塔基基础开挖,在开挖之前,塔基区的平整工作是很重要的,要将其工作作为转变为一个平台,基础修建就可以进行了,土石方在这样的施工中会其很大的作用,同时土石方的堆放需要很多占地面积。开挖土石方会对塔基周边区域有很大的影响,如果没有很好地进行防护,水土流失现象就会相当严重。传统的塔基基础施工,在土石方开挖和临时租地上,就会产生很多费用。
1.3不落地放线技术
在之前的架设牵引线的时候,人工才是最主要的传递工具,牵引线在地面进行牵引,线路沿线走廊内的地表以及植被,架线人员和牵引线都会是干扰的主要因素。特别是当线路需要跨越林区的时候,当牵引场的钢绳卷车牵卷牵引线时,牵引线由贴地至腾空拉紧,在这个时候,就会伤害到林木。地表在传统人工防线的时候会有很大的影响,破坏植被也是很严重的。
2.水土保持措施专项设计
2.1工程措施
输变电工程的水土保持工程措施专项设计主要包括拦渣工程、防洪排导工程、土地整治工程、消能防冲设施设计等。
2.1.1拦渣工程
线路在山丘区,塔位降基开挖基面土方破坏了原有土体的稳定平衡状态,或基础临空面边坡陡峻、易于崩坍,或长短腿间斜坡因基础面积小而无法放坡,或少数塔位因受线路走廊限制,不可避免地位于土体稳定性较差的地段等,由于坡度陡,如砌护坡,虽能起到防护坡面的作用,但不能挡土,需设计挡土墙以拦挡山体。
2.1.2防洪排导工程
当输电线路塔位有坡度时,为防止上坡侧汇水面的雨水、山洪及其他地表水对基面的冲刷影响,除塔位位于面包形山顶或山脊外,均需在塔位上坡侧( 如果基面有降基挖方,则在距挖方坡顶水平距离≥4 m 处) ,依山势设置环状排水沟,以拦截和排除周围山坡汇水面内的地表水。大多数情况下只需开设1道排水沟,当汇水面范围很大时,需开设2 道排水沟,且应加大排水沟的横断面尺寸。
2.2植物措施
2.2.1绿化工程
示范工程的变电站、开关站在设计时预留了一定的绿化区,由于受变电站内各种进出线路的限制,考虑到工程的安全性,变电站、开关站采用低矮灌木或草坪进行绿化。站区绿化
不但美化了景观,而且增加了地表的水量入渗,减少了水分的流失,在保土的同时亦保持了水分。变电站、开关站围墙外及进站道路修建护坡时,不再是单纯地采用浆砌石护坡,而是采用了浆砌石方格与植草相结合的综合性护坡措施,不但降低了工程造价,而且美化了环境。
2.2.2植被建设工程
输电线路在施工过程中的大量临时占地,不可避免地会破坏扰动原地貌,在工程完工后应尽量恢复。原为耕地的恢复为耕地,原为林地的恢复为林地,原为草地的恢复为草地。为防止地表,原为荒地的可撒播草籽或栽植乔灌木进行绿化。根据“适地适树”的原则,草种和树种应选用当地的乡土树种。
2.3后期管理措施
在施工完成以后,并不代表着所有的水土保持措施也随之完成,水土保持措施的效益就需要在这个时候充分地发挥出来,管理维护工作在试运行以及运行的时候都是要作为重点工作进行的。维护变电站、开关站等典型工程的各种水土保持措施都是比较方便的,管理的时候只需要站内值班人员进行负责就可以了。输电线路的长度一般都比较长,检查的时候可以直接由巡线人员完成,对于那些还没有成活的植被要在短时间内重新栽培,针对堵塞的排水沟也要及时进行疏通,对于坍塌的挡土墙也要及时进行修补等,这些管理维护的工作都是需要在巡线的过程中完成的。水土保持措施只有在工程刚开始的时候做好,之后再做好管理维护,两者相结合,水土保持措施的作用才能得到充分地发挥。
参考文献:
[1] 刘刚;申义贤;裴华;李继洪;胡邵娟.输变电工程水土保持措施设计探讨[J].中国水土保持2011,(11).
关键词:变电站电力工程节能
中图分类号:tm63 文献标识码:a
一、概述
进入社会主义市场经济体制,社会经济的飞速发展,供用电工程技术的发展也日益加快,电力消耗也逐步增大,并且对能源的需求还在进一步加大。当前,世界范围内的能源危机对我国的发展有着十分巨大的影响,如果能源问题一直持续下去,我国的经济发展就面临着十分大的阻力。因而节能措施,作为缓解能源危机的重要环节,当前正得到了人们的普遍关注,电力行业作为人类社会的支柱产业,推行节能措施具有十分重要的意义。因而节能减排追求低消耗已经成为一种趋势,在上述提到的供用电工程中更加需要节能措施,在设计时节能措施成为了重要课题。然而,节能是一个相对系统而复杂的事情,它需要从各个方面和不同的角度进行综合分析,才能达到预期的效果。例如它不精需、要新的材料、先进的技术更加需要的是创新的理念以及科学的措施等方面。从这一角度出发,本文对变电站等工程设计的节能技术进行分析,使得为以后的发展带来一些启示。
电力工程的科学设计,它不仅仅能带来电力系统的改革,并且能更好的带动其他行业的迅速发展,电力工程设计中的节能设计,是一项具有指导性的项目。当前,我国电力行业的节能重点主要放在提高能源利用率方面,电力工程节能措施的推行,不仅能够有效的解决我国目前能源紧张的问题,还能够大大地提高企业竞争力,实现及其效益最大化,同时还能为其他相关科学技术的进步提供动力。变电站电力工程的节能设计,可以使得我国进入可持续发展的状态。
二、变电站电力工程设计中的节能技术
1、调节运行电压
设计人员可以通过在母线上设置电力电容器、调整变压器分接头等方式,在保证供电质量的前提下合理的调节运行电压。由于电压的平方与有功损耗呈正相关性,因此,只要合理的控制运行电压就可以实现节能的效果。自动调压器可以在一定范围内通过对输入电压的调整来保证输出电压的恒定,且可以用较少的投入来获得较高的供电质量,实现更大的社会效益。影响电压稳定的因素有很多,除去难以防范的自然因素外,还有我们可以最大化的避免的人为因素,因此,我们不但要加强预警,还要努力提高设计、施工、维护人员的工作水平,最大限度的减少不利因素,维持电压稳定。
2、保持三相负荷的平衡
三相负荷不平衡时,产生较大漏电电流的称为灵敏相,产生较小漏电电流的称为不灵敏相。由于变压器负载损耗与其负荷电流的平方呈正相关关系,因此,灵敏相上的漏电电流常常会导致变压器有功损耗变大,甚至引起变压器温度升高直至损坏。不灵敏相常常会发生触电、漏电事故,甚至引起保护器拒动。当三相负荷不平衡时,必然会影响线路中的电压升降,影响用户用电质量,严重时会烧坏变压器、烧断供电线路,对用户的用电造成极大的安全隐患,造成严重的经济损失。如果中性线被烧断,还有可能造成用户低压电器被烧坏,引起安全事故。因此,维持三相负荷的平衡无论对电力节能,还是用电安全都具有重要的意义。设计者在电力工程设计中,可以设置配电变压器来对剩余电流进行保护,平衡三相负荷。
3、推广节能变压器
从1881年第一台变压器的发明,至今已有百余年,变压器是供电系统中必不可少的环节,但也产生了巨大的电力损耗。当前,我国的电能从发电厂输出之后,至少要经过五次变压才能达到符合用户使用的水平。由于变压器数量众多,因此,电能损耗也十分严重,根据相关调查,我国变压器产生的电能损耗可达系统发电量的百分之十,每降低百分之一的电能损耗,每年就可以节约上百亿度电,由此看来,推广节能变压器具有十分重要的意义。对现用的变压器,也可以通过调整其电力负载与运行方式的手段来降低其电能耗费,达到节约电能的目的。
4、计量方式的合理化
在供用电工程
设计中,尤其是在建筑电气设计中,计量方式的合理化十分必要,应引起十分高度的重视。计量可以有效地对工程建筑能耗进行分析和整合,能够得到各用电设备的具体能耗大小。因此,科学合理的计算方案是十分必要的,在设计过程中具体地根据功能、区域的不同对相关设施进行用电消耗计量,并通过其科学准确的消耗计算,可以更直接地得到电量消耗的额度大小。
5、总平面规划
经过具体的分析,在变电站总平面规划时,根据方位设置,尽量将建筑物进行南北方向设置。这样可以得到良好的朝向。这样做的原因是,经过这样设计规划的变电站,在夏季时可以大幅度降低太阳的辐射热量,然而在冬季能够吸收很多的太阳辐射热能,并且内部对流的过程十分优良,最终形成良好的通风过程。
6、开展无功补偿
在我国现有的供电系统中,供电网络中的很大程度上的电力负荷都是感性负荷,因而存在一定的功率折损是很常见的一种现象,但是所折损的这一部分电能并不完全是有用功。因此,减少设备无用功的消耗是节能的一项重点项目。设计人员在进行变电站的电力工程设计过程中,可以根据并联电容器的大小或其他无功补偿设备的特点控制电能损耗大小,这就减少了供电系统中的感性负荷,从而达到无功补偿的目的。无功补偿对于我们目前的电力系统来说是极其必要的,因为它有着十分深远的作用和意义,不仅能够十分有效的降低整个电力系统的电能折损,提高用电质量,还能提升相关电力设备的工作效率,节省电费成本。此外动态无功补偿也是一项很好的措施,它的工作原理是通过静止无功发生器的作用进行补偿,其补偿效果更加突出,性价比更高,因为与传统的电容器相比,它的性能提升幅度巨大,且响应速度迅捷,谐波产生量低,可以很好的控制无功功率、抑制电网谐波,并且能够通过对供电质量的改进降低供电线路的负载,延长供电网络使用年限。
7、加强监控力度
通常来讲,大型企业一般比较先进,通常配有配电监控能源管理系统,其主要功能是:可以连续监控并显示电力负荷变化曲线,显示电压饼图、详细柱状图;监控并体现整个电气设备的运行状态、运行参数变化;实现对电力网络的系统科学性管理。
除上述技术手段外,还可以利用价格机制对电力进行市场进行调节,通过市场竞争促使电力企业寻求节能的新方式,实现节约用电,规范用电;还可以加强对新能源的开发与利用,改善传统的电能来源结构,如天燃气燃烧时产生的能量要远大于同等质量的煤炭燃烧所产生的能量,且污染更少,因此,新能源的利用是节约电能的重要措施;新的技术的使用也是节约电能的重要途径,如对发电厂燃煤系统进行改造,不仅可以提高系统能源利用率,对减少环境污染也大有裨益。
三、结论
经过以上观点的论述可以看到,在变电站电力工程行业实行有效、持续的节能工作,是节能环保可持续发展型社会的必要举措,有效的节能措施可以不断为我国的经济建设带来长足有效的动力,并且可以不断的提高我们生活质量,为全面建设小康社会提供坚有力的后盾。
参考文献
[1] 李顺宗,李立,祁渭辉.配电变压器的节能开发与节能改造[j].供用电,2008(01).
[2] 燕红侠,牛淑芳.无功补偿与提高功率因数及节能降损的关系[j].煤炭技术,2008(08).
关键词:地铁变配电;工程设计;负荷计算;动力配电;照明配电
1 地铁变配电系统的重要性
地铁是在地下运行的城市轨道交通系统,是我国大型城市公共交通的重点发展方向,其原因是地上的路面情况和全天的天气因素对地铁运行不会造成影响,所以地铁的运行才能按照当初的设计目标照常行进,能将乘客安全、舒适,快速地送往目的地。同时地铁的载客量大,时效性强,对环境的污染程度比较低,能够响应目前国家高环保政策要求,满足现代城市发展的需求。供电系统的可靠性是地铁安全运营的重要保障和前提,根据用电性质的不同,将供电系统分为以牵引变电所为主的牵引供电系统和以降压变电所为主的变配电系统两种。
地铁的运输组织、功能实现、安全可靠都应一一按照轨道交通的相关规范标准执行。地铁的运行工作是工作环境复杂,专业配合较多,多种工种交叉作业配合的工作,在以安全可靠行车为首要目标而形成的联动有序、效率性极强的交通系统。可靠安全的变配电系统是安全可靠行车的一个重要保障。
2 地铁变配电系统设计的主要特点
与一般的民用建筑电气相比,地铁的配电系统有着独特的特征。
地铁负荷计算的单位容量指标和需要系数目前在行业内没有具体明确的标准,实际设计过程中通常需参考其它民用建筑的相关标准来确定。对于负荷计算的准确性,必定成为地铁变配电系统科学可行性设计研究的前最基本提条件,因此,对于负荷计算俨然成为变配电系统工程设计过程中遇到的首要问题,也是主要问题。
对于在供电过程中,通常采用两台至四台变压器来供应一座地铁站,变压器的单台容量一般在500-1600kVA之间。地铁车站内一般同时存在一、二、三级负荷,这大大增加了供电工作的复杂难易程度。因此,在地铁变配电系统中无论是高低压一次还是在二次接线中,都需要做更进一步的探索,从更多的实践中总结经验,使设计理论更为可靠实用。
对于动力负荷,不仅仅是由水泵、风机和电梯组成,而且还有如空调通风系统、给排水系统、消防系统、运输系统等系统一并合成,共同作用协调。对于控制系统而言,其形式比较多样化,有就地控制、远程集控、按程序起停的BAS系统自动控制、火警信号控制及连锁等方式;而对于起动的方法则有降压起动、直接起动和软起动,但是对于水泵的能耗、风机的能耗及空调系统的能耗需要自动调节完成。
地铁的照明工艺要求必须以满足实用为根本,结合故障期间的维修的方便可行性,并应根据不同功能场合要求和建筑的形式相协调配合。而在照明亮度上要以满足我国基本情况的前提下尽可能与国际接轨;照明亮度要求比较高,而对于照明质量的要求当根据用途区别选择;在灯具的结构形状上,要与既有结构的装修相协调,又要达到节能的效果。
由以上分析可知,地铁工程变配电系统的设计是负责、繁杂的工作,设计内容主要包括负荷计算、总体配电方案设计、动力配电系统设计和照明配电系统设计。
3 地铁变配电系统设计的主要内容
3.1 负荷计算
地铁的负荷,所指的不是所有用电设备总负荷合计,因为所有耗电设备同时满负荷运行的可能性非常小,而且每台设备的功率因数也并不是都相同的,所以在地铁的电气系统设计过程中,要求设计时计算出用电设备的等效负荷。而通过一系列计算出的负荷功率或负荷电流就是计算负荷。通常情况下取三十分钟的时间间隔内负荷最大平均值作为计算负荷,它是确定供电容量、电气设备、线缆材质规格、无功补偿、线路压降的依据。
值得注意的是计算负荷的取值一定要适当,当计算负荷过小,会造成变压器和线路发热,绝缘的损坏时间会过快,并且能量的消耗也会增加,更有甚者会造成一定线路过热引起的着火,从而酿成重大安全事故。相反,计算负荷过大,就会造成变压器容量过剩,线路得横截面增大,开关整定电流过高,从而增加造成建设成本增加。因此,地铁工程变配电系统负荷计算关系地铁安全稳定运行,务必正确合理。
3.2 总体配电方案
地铁用电负荷根据其功能效果各异一般分为两种形式,一种是牵引电力,是供电动机车运行所需要的;第二种是动力照明用电,一般情况下是供车站内、站与站得区间、车辆段以及控制中心等建筑物所需要。地铁的供电系统是提供地铁正常运行所需电能的传输与供应的设备系统,是保证地铁能安全、可靠运行得基本前提条件。地铁工程的外部电源通常采用城市电网,其共有三种供电方式,分别是集中式、分散式和混合式供电方式。
地铁工程中使用的降压变电有一所式,一主所一辅所式,一所一室式此三形式。第一种形式是车站只设一个降压变电所;第二种形式是在车站内的一端安设一座以降压为主变电所,在另一端设置一座以辅助跟随降压的变电所;第三种形式是在车站得两端分别设计一座降压变电所和一座低压的配电室。
3.3 动力配电系统
地铁内用电设备有站内的电机、风机、水泵等,这些都是使用380/220V交流电源的设备。
地铁中的通信、信号、BAS、FAS、AFC、消防、电梯及变电所自用电等重要负荷与风机、水泵、冷水机组等设备均采用由降压变电所直接供电的放射式配电方式,除上面列举的机械设备以外,只有在设备大小检修时使用的电源是平时不多用的二级负荷或三级负荷,并且检修时所用的供电方式是树干式供电。由上可以看出在地铁的动力配电设计过程中,最主要采用的是放射方式,树干式的配电原则在一定程度上是起辅助作用,这样才可保证地铁设备故障出现频率最低,发生的可能性最小,从而保障地铁运行时供电的可靠性。
3.4 照明配电系统
地铁照明较之于地面建筑相比较,没有天然采光是地铁内部照明最大的特点,所以照明主要采用人工照明。并且站厅层和站台层的功能性质差异巨大,站厅层是一个过渡的地区,人们在这里买票,然后选择去到哪个站台;站台层是一个候车乘车的地方。站厅更突出空间的导向性,如何让大家定位和具有方向性,同时是人们进入地铁的第一站,是一个门户。所以,对站厅层的设计要求很高,也是一个非常不好处理的地方,一方面站厅既要与站台有联系,给人们一个很的导向性,另一方面又要突出自己的功能,给进入地铁的乘客一个良好印象。所以在地铁照明设计的过程中光源、灯具及照明控制方式的选用必须要科学合理,这样才能提高照明质量,达到节能的效果。
4 结束语
文章针对地铁变配电系统的特点,分析研究了地铁变配电系统的设计核心关键点,对于地铁变配电的负荷计算、总体配电方案、动力配电和照明系统等四个方面的工程设计问题进行分析研究,为今后在地铁变配电系统的设计过程中提供坚实可靠理论基础。在“十三五”规划推进中,加快全国范围内各大城市的延伸工程项目开发进程,在设计科研工作者的更深层次的探索研究下,设计理念及设计方案一定越来越先进和科学可行的。
参考文献
[1]李士峰.浅谈地铁供电系统及动力照明设计[J].铁道勘察与设计,