風(fēng)電場(chǎng)升壓站機(jī)電安裝工程建設(shè)探討

胡剛

（湖南五凌電力工程有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410004）

風(fēng)電場(chǎng)升壓站機(jī)電安裝工程建設(shè)探討

胡剛

（湖南五凌電力工程有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410004）

摘要：全國(guó)風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目正在迅速崛起，文章以五凌電力臨湘窯坡山風(fēng)電場(chǎng)升壓站建設(shè)為例，通過不斷實(shí)踐與探討，總結(jié)出升壓站建設(shè)中存在的問題，并提出了優(yōu)化方案，在升壓站建設(shè)工程中獲得了寶貴經(jīng)驗(yàn)，供同業(yè)者參考。

關(guān)鍵詞：升壓站；設(shè)備安裝；工序

0　引言

目前，國(guó)內(nèi)北方風(fēng)電已趨向飽和，南方山地風(fēng)電項(xiàng)目正蓬勃發(fā)展。但是山地風(fēng)電建設(shè)難度頗大。本文以臨湘窯坡山風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)為藍(lán)本，全面介紹了涵蓋升壓站機(jī)電安裝項(xiàng)目在內(nèi)的機(jī)電建設(shè)工藝及流程，并深入分析風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)過程中發(fā)現(xiàn)的各項(xiàng)問題并提出改進(jìn)措施，可供目前山地風(fēng)場(chǎng)規(guī)劃與建設(shè)時(shí)參考。

1　項(xiàng)目概述

五凌電力窯坡山風(fēng)電場(chǎng)位于湖南省臨湘市境內(nèi)，風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)址范圍內(nèi)有效山脊長(zhǎng)度為8.28 km，總面積約為11.36 km2，海拔高度在200～580m之間。風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)區(qū)附近北部有G107國(guó)道，東部有G4高速，對(duì)外交通條件十分便利。

風(fēng)電場(chǎng)共設(shè)計(jì)安裝25臺(tái)單機(jī)容量為2 000 kW（其中1臺(tái)限發(fā)1 900 kW）的湘電XE105-2000機(jī)型機(jī)組，總裝機(jī)容量49.9MW。預(yù)計(jì)年上網(wǎng)電量為10135 萬kW·h，年等效滿負(fù)荷小時(shí)數(shù)為2 031 h，容量系數(shù)為0.232。升壓站機(jī)電安裝建設(shè)于5月16日開工，8 月8日竣工驗(yàn)收，工程建設(shè)周期共85 d。

窯坡山風(fēng)電場(chǎng)配套建設(shè)1座110 kV升壓站，圍墻內(nèi)面積約為3800m2，站內(nèi)主要生產(chǎn)設(shè)施有：110 kV主變、110 kV戶內(nèi)GIS設(shè)備、35 kV配電裝置、10 kV配電裝置、動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置、繼電保護(hù)設(shè)備、中央控制設(shè)備、通信設(shè)備、交直流一體化設(shè)備等?？紤]到附近荊竹山風(fēng)電場(chǎng)（裝機(jī)容量約50MW）擬接入本升壓站，升壓站最終規(guī)模按100MW設(shè)計(jì)，終期建設(shè)2臺(tái)主變。升壓站110 kV側(cè)接線采用2進(jìn)線1出線單母線接線方式：2回主變進(jìn)線、1個(gè)PT間隔、1回110 kV送出線路。110 kV出線“T”接至峽山～路口變110 kV線路

窯坡山風(fēng)電場(chǎng)升壓站電氣設(shè)備安裝工程于5月16日正式開工，一次設(shè)備安裝主要完成了110 kV GIS設(shè)備安裝、含濾波補(bǔ)償繞組的三繞組主變?cè)O(shè)備安裝、35 kV配電設(shè)備安裝、無功補(bǔ)償裝置（包括10 kV開關(guān)柜、SVG支路設(shè)備及FC支路設(shè)備）安裝，站用變及廠用400V低壓配電設(shè)備安裝。二次設(shè)備安裝主要完成綜合自動(dòng)化、繼電保護(hù)、測(cè)控系統(tǒng)、直流系統(tǒng)、風(fēng)功率控制預(yù)測(cè)、濾波補(bǔ)償、PMU、故障錄波、計(jì)量、遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、視頻安防系統(tǒng)安裝、裝置效驗(yàn)、各系統(tǒng)送電調(diào)試、保護(hù)傳動(dòng)及系統(tǒng)聯(lián)調(diào)工作。

2　工程施工探討

2.1土建與機(jī)電工作相互配合問題

在項(xiàng)目前期，5月16日至5月31日，設(shè)備尚未到貨，這個(gè)階段主要工作為設(shè)備基礎(chǔ)安裝（包括繼電保護(hù)室、GIS室、高壓配電室）及高壓配電室電纜橋架安裝。進(jìn)入6月設(shè)備陸續(xù)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，設(shè)備到貨情況如下：6月1日繼電保護(hù)屏柜到貨，6月5日GIS設(shè)備到貨，6月7日高壓配電柜及10kV備用變到貨，6月12日主變到貨，設(shè)備到貨相對(duì)比較密集在6月上半個(gè)月。在此時(shí)段，正是土建升壓站施工高峰期，由于升壓站室外場(chǎng)坪面積十分狹小，設(shè)備到貨受到了土建施工的制約，土建室外的排水、排污、電纜溝開挖、事故油池開挖、FC支路平臺(tái)設(shè)備基礎(chǔ)開挖、澆筑等土建重要工程均在該時(shí)間段進(jìn)行施工，讓本來狹小的施工區(qū)域更加難于施工，導(dǎo)致在設(shè)備到貨后，設(shè)備無法到達(dá)指定地點(diǎn)，有些大型設(shè)備只能先卸在堆場(chǎng)然后再通過二次轉(zhuǎn)運(yùn)運(yùn)至指定地點(diǎn)，因此增加了二次轉(zhuǎn)運(yùn)費(fèi)用。同時(shí)施工區(qū)域因多個(gè)面交叉作業(yè)，造成電氣安裝施工進(jìn)度緩慢。如高壓配電柜的轉(zhuǎn)運(yùn)卸貨工作就花費(fèi)了5 d左右時(shí)間，大大浪費(fèi)了人力物力。

在這個(gè)階段，為解決交叉作業(yè)及地方狹小的問題，主要措施是把材料堆放場(chǎng)地、攪拌機(jī)、鋼筋加工場(chǎng)地移至施工場(chǎng)坪外。加大施工場(chǎng)地內(nèi)的有效施工面積，確保站內(nèi)施工需求。

同時(shí)還要加強(qiáng)機(jī)電和土建的協(xié)調(diào)工作，在同一區(qū)域有沖突的工作，提前3 d做好規(guī)劃和協(xié)調(diào)，在不影響土建主體工程的前提下，優(yōu)先機(jī)電設(shè)備安裝及設(shè)備進(jìn)場(chǎng)，確保機(jī)電設(shè)備安裝進(jìn)度及實(shí)現(xiàn)投產(chǎn)發(fā)電目標(biāo)。

2.2施工工序

施工工序的安排是制約升壓站施工關(guān)鍵所在。就升壓站土建部分而言，升壓站的工序安排應(yīng)優(yōu)化考慮，窯坡山因?yàn)橥两üば虿粔騼?yōu)化，導(dǎo)致與機(jī)電工作造成多處沖突，對(duì)施工影響較大。土建與機(jī)電的工作區(qū)域、工序的沖突直接制約機(jī)電項(xiàng)目的推進(jìn)，使機(jī)電項(xiàng)目進(jìn)度減慢20%左右，若事先將土建工序優(yōu)化后，升壓站調(diào)試及倒送電工作將比現(xiàn)有工期提前10天左右。土建部分可以優(yōu)化的工序首先是在升壓站場(chǎng)坪建設(shè)過程中首先考慮場(chǎng)坪內(nèi)的預(yù)埋工作，如接地體預(yù)埋、雨水管道、污水管道、以及消防管道等的埋設(shè)工作。這些工作應(yīng)與升壓站場(chǎng)坪、建筑基礎(chǔ)同步進(jìn)行，確保升壓站機(jī)電施工期無大型的場(chǎng)坪開挖工作，不影響機(jī)電設(shè)備進(jìn)場(chǎng)及施工工作，最終確保施工進(jìn)度。做好以上幾點(diǎn)，機(jī)電安裝施工難度將得到降低，安裝進(jìn)度將大大提高。

土建部分還需進(jìn)行優(yōu)化的工序是裝修工作，所有設(shè)備間墻面粉刷工作應(yīng)提前進(jìn)行，如果等機(jī)電設(shè)備安裝完后再去粉刷裝修，會(huì)對(duì)機(jī)電設(shè)備造成污染，大量的粉塵進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部將嚴(yán)重影響設(shè)備運(yùn)行和壽命，同時(shí)將加大設(shè)備表面的污染痕跡清理的工程量。由于GIS設(shè)備及高壓開關(guān)柜設(shè)備重量較重，為便于設(shè)備移動(dòng)安裝，在設(shè)備安裝前所有GIS設(shè)備間、高壓設(shè)備間地面要提前完成。機(jī)電安裝過程中為了保護(hù)已形成的地面，采用木板鋪在地面做好防護(hù)措施。

繼電保護(hù)室和中控室需敷設(shè)防靜電地板及吊頂工作，防靜電地板必須在二次電纜基本敷設(shè)完畢后進(jìn)行，裝修和機(jī)電方面要做好銜接工作，確保將相互之間的影響降到最小。

2.3設(shè)計(jì)問題

設(shè)計(jì)圖紙出圖進(jìn)度也是直接影響施工進(jìn)度的原因，根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)施工特殊情況，設(shè)計(jì)院的圖紙只能邊出圖邊施工甚至是白圖施工。只要經(jīng)業(yè)主、監(jiān)理及施工方三方同意，就可按白圖進(jìn)行施工。因?yàn)樵O(shè)計(jì)院的白圖的出圖進(jìn)度是滯后的，所以需要對(duì)施工所需圖紙出圖順序進(jìn)行安排，要求設(shè)計(jì)院嚴(yán)格按進(jìn)度安排提供圖紙，以滿足現(xiàn)場(chǎng)施工需求。

機(jī)電出圖首先應(yīng)考慮預(yù)埋工作的圖紙，包括場(chǎng)坪接地網(wǎng)、室內(nèi)接地網(wǎng)及電纜管預(yù)埋圖紙。這些圖紙施工需在土建建筑期間進(jìn)行，需與土建銜接密切。

其次是設(shè)備基礎(chǔ)圖，設(shè)備基礎(chǔ)圖為機(jī)電設(shè)備安裝前必須提前進(jìn)行的一項(xiàng)重要工作，該項(xiàng)工作一般劃分在機(jī)電合同內(nèi)，應(yīng)在土建混凝土地面完成拆模后，首先進(jìn)行的一項(xiàng)工作，也需設(shè)計(jì)院第一時(shí)間提供圖紙。

然后是電纜橋架及電纜溝的電纜支架圖紙，該項(xiàng)工作受其它條件制約少，可在設(shè)備基礎(chǔ)處理時(shí)同步進(jìn)行。

接著，按照設(shè)備到貨進(jìn)度安排要求設(shè)計(jì)院出第二批圖紙，主要為一次、二次設(shè)備布置圖，設(shè)備到貨后，可第一時(shí)間根據(jù)設(shè)備布置圖安排設(shè)備就位。緊接著繼電保護(hù)室設(shè)備安裝到位后，可要求設(shè)計(jì)院出第三批圖紙，包括一次、二次電纜敷設(shè)清冊(cè)，這部分圖紙出來后，就可進(jìn)行二次電纜敷設(shè)放線，該工作工程量大、難度高、工藝要求高、耗時(shí)長(zhǎng)，需及時(shí)合理安排該項(xiàng)工作。只要二次設(shè)備屏柜基本就位及室內(nèi)電纜溝及電纜橋架基本形成后，可第一時(shí)間安排該項(xiàng)工作。

2.4設(shè)備到貨問題

設(shè)備到貨問題，是制約施工的最致命的因素。就算有最完善的設(shè)計(jì)、最合理的工序安裝，最快的施工速度，如果設(shè)備不能及時(shí)到貨，工作目標(biāo)是不可能實(shí)現(xiàn)的。設(shè)備到貨首先要制訂設(shè)備到貨計(jì)劃策劃，按照施工進(jìn)度合理安排設(shè)備到貨時(shí)間，如果設(shè)備到貨時(shí)間過早，設(shè)備需倉(cāng)庫(kù)臨時(shí)堆放，需進(jìn)行二次卸裝及運(yùn)輸，增加了額外工作費(fèi)用，如果到貨時(shí)間過晚，將影響施工整體進(jìn)度安排。但設(shè)備不可能完全按控制時(shí)間到達(dá)，二次轉(zhuǎn)運(yùn)費(fèi)用不可避免，但應(yīng)盡量?jī)?yōu)化到貨進(jìn)度，盡量保證設(shè)備到貨后，可直接進(jìn)行安裝或堆放在安裝地點(diǎn)附近。

設(shè)備安裝首先應(yīng)考慮繼電保護(hù)屏柜的到貨，該設(shè)備到貨后可直接進(jìn)行重點(diǎn)工作二次電纜的敷設(shè)，該設(shè)備提前到貨、安裝對(duì)整個(gè)升壓站機(jī)電設(shè)備安裝進(jìn)度起著至關(guān)重要的作用。接著可安排GIS設(shè)備到貨，讓GIS設(shè)備提前安裝完成也是很有必要的，因?yàn)镚IS設(shè)備安裝完后，GIS設(shè)備美觀、室內(nèi)裝修亮麗，GIS形象馬上可以出來，可作為工程的形象部位進(jìn)行展示，對(duì)工程的宣傳及工程的節(jié)點(diǎn)目標(biāo)完成有著積極重大的意義，同時(shí)GIS設(shè)備安裝完成是110 kV線路送電至升壓站首要條件，對(duì)送出工程反送電工作推進(jìn)意義重大。其次主變?cè)O(shè)備、高壓開關(guān)柜設(shè)備也必須陸續(xù)到貨，只要場(chǎng)內(nèi)道路允許及溝通協(xié)調(diào)及時(shí)，且該階段大部分設(shè)備基礎(chǔ)基本已形成，并養(yǎng)護(hù)到位，阻礙設(shè)備安裝的因素較少，可多個(gè)工作面同時(shí)開工，加班加點(diǎn)將一次設(shè)備安裝推向一個(gè)工作高峰。在此期間，加大人員和設(shè)備的投入將大大縮短升壓站的施工工期。最后到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)的可安排室外設(shè)備，包括FC及SVG設(shè)備，該設(shè)備施工難度及工作量相對(duì)較簡(jiǎn)單，對(duì)主線工期影響較小。所有設(shè)備到貨安裝完畢后，最后進(jìn)行設(shè)備配線、一次電纜頭制作及高壓試驗(yàn)工作。完成后，進(jìn)行二次設(shè)備通電調(diào)試工作，最后進(jìn)行升壓站反送電、一次設(shè)備沖擊受電工作?？梢?，對(duì)設(shè)備到貨進(jìn)行提前優(yōu)化控制可大大縮短施工工期。

3　總結(jié)

升壓站建設(shè)是一個(gè)系統(tǒng)工程，需要土建、機(jī)電配合默契，工序合理安排、設(shè)備到貨按節(jié)點(diǎn)控制、設(shè)計(jì)圖紙及時(shí)出圖等多方面協(xié)調(diào)才能確保進(jìn)度、質(zhì)量滿足投產(chǎn)發(fā)電目標(biāo)要求。窯坡山風(fēng)電場(chǎng)升壓站建設(shè)雖然在工序配置、土電配合方面存在一些不足，但升壓站一次性反送電成功及按期投產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)，驗(yàn)證了窯坡山升壓站整體上是成功的，通過對(duì)窯坡山風(fēng)電場(chǎng)升壓站經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，為同業(yè)者提供了參考與經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]宮靖遠(yuǎn).風(fēng)電工程技術(shù)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

[2]NB/T31022-2012風(fēng)力發(fā)電工程達(dá)標(biāo)投產(chǎn)驗(yàn)收規(guī)程[S].

[3]劉萬昆.風(fēng)能與風(fēng)力發(fā)電技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.

中圖分類號(hào)：TU721

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1672-5387（2015）08-0096-03

DOI：10.13599/j.cnki.11-5130.2015.08.028

收稿日期：2015-05-04

作者簡(jiǎn)介：胡剛（1973-），男，技師，從事水電及風(fēng)電設(shè)備項(xiàng)目管理工作。