大型水利水電工程施工供電系統存在問題及優化措施

蔡 輝

（中國水利水電第十工程局有限公司， 成都 610000）

水利水電工程是“利在當代、惠澤千秋”的重要民生工程事業。目前，隨著我國水利、水電工程建設發展步伐不斷加快，一大批重要水利工程基礎設施開始建設施工。供電系統作為水利水電運行的重要基礎，其電壓等級高、供電負荷大、網絡結構體系復雜、可靠性要求高[1]。因此，從系統設備準備到正式施工安裝、調試等，都需要很長的周期。鑒于供電系統在水利水電工程開發、建設、運行中的重要性，本文希望通過對某工程項目施工供電系統存在的問題進行分析，結合大型水利水電工程供電系統特點，提出供電系統優化和相關問題解決措施。

1 大型水利水電工程施工供電系統特點

在傳統供電模式下，大型水利水電工程供電系統設施主要采用永臨結合方式進行建設運行。除了施工變電站及后期施工供電工程設計標準不同外，如今的大型水利水電工程投運的供電設備系統也具有創新性，其相對獨立的供電網絡及完善的維護運行管理體系，使水利水電工程運行更為可靠和安全。

但是，在復雜的環境下及多臨時供電任務下，受外界因素干擾及電網變化因素影響，大型水利水電工程供電系統在建設中也會出現很多問題。一般的水利樞紐工程從設計到建設完工，需要10年或20年之久，系統復雜，需要有可靠的供電網絡作保障。從供電系統具體特點來看，大型水電站施工供電系統機組更為復雜，供電負荷較大，供電電壓等級高。

如國內典型的二灘水電站、三峽工程等，其施工供電負荷接近于 1座中、小城市供電負荷，達 70MW；而錦屏一級電站壩區左、右岸的主體工程在用電高峰時段，其用電規模甚至高達2×20MW；黃金坪水電站目前的施工高負荷為16MW，所以，從這些已建或在建的大型水利水電工程來看，其供電系統運行負荷要求均較高；而為了保證施工順利進行，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構較大，其包含導流泄洪系統、大壩系統和引水發電系統等。所以，每座水電站工程供電網絡都異常復雜，如三峽工程6 kV配電變壓器和6 kV架空線路分別為200多臺套和125 km，且供電系統網絡呈樹枝狀發散分布[2]。

2 大型水利水電工程施工供電系統存在問題

2.1 供電負荷重，電壓波動大

受施工進度影響，在大型水利水電工程建設初期、中期及后期，供電系統負荷并不相同，且1日之內早、中、晚供電負荷也不同；再加上外在自然環境惡劣，作業面不斷發生變化，所以水利水電工程供電網絡極其復雜，受自然災害干擾或由于施工措施不當，供電系統的電壓波動率會大大提升。而終端用電設備也會由于空氣污穢度的提高而產生故障。若安全防護措施不到位或者施工時采用“三無”產品，就會導致故障率大大提升。

2.2 臨時設備多，線路頻繁變更

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

2.3 備用電源不足，末端電能質量差

我國大型水利水電工程通常都建設在復雜的環境中，各施工作業面也只能圍繞河流的左、右岸建設。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也非常困難。加之，大多數水利水電工程項目采用單電源輻射形式進行供電，所以備用電源不足，合環點少，有些負荷超半徑供電，由此會大大降低末端電能質量。

2.4 供電網絡功率因數偏低

在大型水利水電工程項目中，所采用的施工用電設備的動力負荷均為感性負荷，且由大功率電動機在一定時段內進行集中供電，所以功率因數較低，難以調節和控制，不僅增加了水利水電工程項目供電線路損失，而且還降低了供電質量，嚴重時甚至會使相關供電設備設施被燒毀，降低工區供電設備的有效利用率，增加供電成本。

2.5 用電安全管理責任心不強

目前，有些水利水電工程項目在建設過程中，管理隊伍素質參差不齊。尤其在用電安全管理方面，缺乏《電工進網作業許可證》相關專業知識，對于自身所管轄范圍內的安全供電責任認識不清，對電網調度系統也了解不夠深入；再加上相關制度落實與執行不到位，在線路出現安全問題之后，管理松懈，投入的人員或資金和技術不足，且施工單位往往只注重將供電電源終端建設好，其它安全管理事宜如變壓器、避雷器和斷路器的安裝驗收與年度試驗監測都流于形式，所以安全問題較大。

2.6 供電系統調度不靈活

很多水利水電工程項目都建設在山區，信號較差，基礎條件不佳。所以，在供電系統運行通訊聯絡方面，無法準確下達及時的調度命令，而且有些單位的值班人員分散，無固定值班點，通訊設備配置單一，施工供電系統的調度命令下達時，往往找不到接令人，這些都會對電網操作、負荷調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優化措施

3.1 完善勘察規劃設計，合理規劃施工供電線路

應完善勘查規劃方案，合理設計施工供電線路，結合大型水利水電工程用電需求，充分根據施工總布置要求和可研規劃等，在考察施工區內小水電和地方電網基礎上，結合工區半徑、作業面、用電負荷和施工環境等因素，采用雙回路形式對重要負荷進行供電，避免后期頻繁改遷線路，同時還應盡量減少施工供電線路回路數量，緩解供電線路走廊用地緊張的矛盾。

3.2 多級變電分區供電，滿足現場用電需求

根據土建分標情況及施工總布置情況合理安排，分區供電，多級變電，結合不同負荷大小，深入負荷中心，建立二級變電站/開關站，盡可能減少供電線路供電回路數及長度等，以滿足現場用電實際需求。

3.3 加大管理投入，重視終端供電設備管理

在規劃設計基礎上，還應加大管理投入，通過人力、物力與財力資源的協調統籌，重視終端供電設備管理，結合現場頻繁流動換崗的情況，對終端供電設備如高壓終端供電設備等進行統一管理，從設備選型、采購和維護試驗等方面進行專業化管理，最大限度減少終端供電設備運行隱患。

3.4 制定健全的安全管理責任制

為了創造良好運行環境，企業還應在項目建設中制定健全有效的安全管理責任制，深入落實和執行《電業安全作業規程》等要求，各施工單位要安排專人專責對供電系統進行科學管理，及時發現問題隱患，強行整改，還要明確安全責任，加強現場危險點管理，為大型水利水電工程施工供電系統安全運行創造有利條件[3]。

4 結束語

綜上研究，本文結合某大型水利水電工程供電系統特點及存在的相關問題，從四個方面提出了大型水利水電工程施工供電系統問題解決及優化措施，即希望通過完善勘察規劃設計，合理規劃施工供電線路，多級變電分區供電，滿足現場用電需求，加大管理投入，重視終端供電設備管理，且建議有關企業能夠制定健全的安全管理責任制，為水利水電工程供電系統安全可靠運行創造良好條件。