時間:2023-09-28 09:21:20
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輸變電工程設計階段造價控制是針對輸變電工程項目設計階段的工程造價進行科學合理的分析,把工程項目設計階段的工程造價控制在科學合理的范圍內,并根據工程進展狀況,及時調整設計方案,從而能夠有效地降低工程成本,不斷提高工程質量。因此,在工程設計階段加強造價控制具有必要性:
1.1是全面控制輸變電工程造價的客觀需要
輸變電工程設計階段是針對某一具體項目進行設計的,可以直觀形象的進行造價控制,充分利用價值規律,對設計階段的項目進行比較,能夠發現設計中的不合理之處,并能及時進行修改,從而避免了不合格的設計方案進入施工環節,減少了在施工階段進行不必要的修改,從而實現控制造價和節約投資的目標。
1.2是輸變電工程施工質量和效益的重要保障
設計階段是輸變電工程項目實施的前提和基礎,設計方案的質量能夠對工程施工具有重要影響。輸變電工程設計階段造價控制主要是對工程項目估算、概算和預算進行有效的控制,通過控制三算,從而不斷提高設計質量,這樣就能夠保證工程施工的質量,減少因設計問題造成的工程造價增加,加快工程進度,有效地降低工程成本。
2當前輸變電工程設計階段造價控制中存在的問題分析
輸變電工程設計階段的造價控制是全面控制的重要環節,能夠有效降低工程造價成本。現階段,設計階段造價控制中存在一些問題,使工程造價得不到有效控制。
2.1設計深度不夠
隨著輸變電工程項目的不斷增加,設計階段的任務日益加重,為了規范設計市場和滿足設計項目的需要,國家有關部門對有資質的設計單位進行升級,但是在設計中仍然缺乏專業技術和造價人員。
2.2勘測與設計相脫節現象
工程設計要以工程項目的勘察為基礎。但在工程項目的設計階段,由于勘測人員與設計人員配合不好,雙方責任不明確,造成了勘測與設計環節脫節的現象,使勘測設計費用的浪費和工程投資費用的增加。
2.3勘測設計單位缺乏獎罰機制
當前,輸變電工程設計階段缺乏科學合理的獎罰機制,設計人員在進行設計創新不僅得不到獎勵,還要承擔一些風險。同時,工程設計階段缺乏有效的監管和控制措施,對于設計人員在設計中造成的浪費現象和應付的經濟責任沒有明確的界定,這就促使設計人員不愿采取措施對工程造價進行有效控制。
2.4設計與造價人員配合不緊密
輸變電工程具有專業技術強的特點,而在實際設計階段,設計與造價人員不能有機結合,通力合作,這就導致了造價人員不能深入了解勘測過程和現場,在實施造價控制時無法對各種因素進行全面考慮,難以準確對工程進行估算和概算。
2.5缺乏信息反饋和后評價程序
由于信息反饋和后評價程序的缺乏,設計單位在工程項目完成后,就與項目不產生關系,沒有機會全面了解項目在實際操作中的工程成本,也就無法在項目完成后進行事后分析,為下一個工程項目的實施提供可借鑒的經驗,致使同樣的錯誤重復性發生,難以有效控制和提高工程造價的質量。
3新形勢下輸變電工程設計階段造價控制的有效策略
為了適應當前輸變電工程不斷發展的需要,針對輸變電工程設計階段造價控制中存在的問題,采取積極有效的控制措施,使設計階段的造價控制向科學化規范化方向發展。
3.1加強技經人員的培訓
技經人員的素質是概預算編制質量的決定性因素。隨著輸變電工程新工藝、新技術的不斷運用,作為工程設計階段的設計造價人員,不僅要掌握全面的專業技術知識,還要跟上技術發展的步伐,不斷補充新知識。新時期,技經人員要經常參加培訓學習,實行短期輪訓,不定期進行考核,使他們能夠全面了解國際慣例以及先進的設計技術,不斷提高設計水平和概預算編制質量。
3.2推行限額設計
限額設計就是根據上一階段的投資估算結果和工作量,對下一階段的設計工作進行控制的一種管理方法。限額設計貫穿于設計過程的各個階段以及專業,各個專業在保證使用功能的前提下,嚴格按照分配的投資限額進行設計。推行限額設計能夠增強設計人員的造價控制意識,克服設計深度不夠及勘測設計相互脫節的現象,從而使投資實現動態控制。
3.3不斷加強設計變更管理
通常情況下,工程設計階段的設計方案是任何人都無權進行變更的。如果根據需要不得不進行變更時,則需要遵循越早越有利的原則,盡量把變更行為控制在設計階段。在設計階段只需要對圖紙進行變更,不產生其他任何費用,而如果在后面任何一個環節進行變更,都會造成投資浪費,無形中增加了投資成本。因此,在工程設計階段要不斷加強設計變更管理,對造價控制產生重大影響的設計變更,需要各方人員進行共同論證,從而把投資損失降低到最小。
3.4健全健全設計單位經濟責任制
關鍵詞:輸變電工程;抗災設計;技術支持
中圖分類號:E271文獻標識碼: A
緒論 在越來越頻繁的自然災害面前,電力設施保護的標準以前已經無法適應自然條件的變化。在這種情況下,有必要改變氣候條件和自然災害,普遍提高電網規劃設計標準,增強電網抵御嚴重自然災害的能力,保障社會的穩定和人民生活的基本需求。然而,如果只用一個統一的高標準建設所有項目,會導致投資大,經濟性差。事實上,由于不同的因素,如地理位置,氣候條件,能力需要來抵抗自然災害不用嚴重性是不一樣的。同時,輸電線路工程中的區域是不一樣的,在不同自然災害面前,所要求的程度也不同。本文在堅持電網規劃的前提下,設計標準化的概念基礎上,依據常規的設計標準,對需要不同的功率傳輸的線路以及同回路中的不同位置的差異化的設計。
1 輸變電工程設計中抗冰災技術
目前我國覆冰發生頻率越來越高[1],覆冰災害影響省份越來越多,覆冰災害影響范圍越來越大,線路覆冰已成為電網災害第一位,不斷造成越來越重的危害。發生線路覆冰會導致線路過載、導線舞動和冰閃等傷害。目前國內外電網主要實施的抗冰災新材料與新技術有:使用ACCC碳纖維復合芯導線、高強度鋼、AERO-Z導線、鋼管塔、低居里點鐵磁材料和融冰除冰先進技術及策略這幾種。
在電網抗災方面,應從節能、環保、降低成本、增加輸送容量、提高電網安全運行等方面綜合效益看,在輸電線路改造以及電網抗冰災設計中推廣應用新型材料和新技術具有非常大的經濟和社會效益。
本人建議抗冰設計時應綜合考慮差異化抗冰設計、對冰區分類劃分、選擇避冰區域設計、輸電線路及桿塔抗冰設計、絕緣子抗冰設計和作為融冰電源點的變電站設計這幾類設計指導理念。
2 輸變電工程設計中抗雷擊技術
我國位于溫帶(部分屬于亞熱帶氣候),所以有強烈的雷閃活動[2]。國內外統計表明,由于雷擊輸電線路引起的跳閘次數占故障跳閘次數的50%~70%,這給社會帶來巨大的經濟損失。
雖然雷電是不可避免的自然災害,但是如果不斷探索雷活動規律,分析線路雷害的發生的特點,在高壓輸電線路的防雷設計中,對各種因素進行綜合分析,選擇因地制宜的設計,降低事故發生率,提高供電可靠性是完全可能的。輸變電工程設計中應考慮防雷差異化設計、避開雷區、合理選擇避雷措施和慎用復合絕緣子這些科學合理的設計方法,優化設計理念,提高電力可靠性和電網經濟運行。
3 輸變電工程設計中抗風災技術
近年來,隨著電網的建設、各種災害性天氣條件的影響,發生的頻率和強度導致架空輸電線路舞動事故大大增加[3],尤其是2000年后,我國幾乎每年都有嚴重的舞動事故造成損失。在輸電線路設計時應綜合考慮對設計區域氣象、地形資料的調查、劃分完善的導線舞動區域、合理選擇線路走向和路徑、考慮差異化抗風災設計以及對新技術、新材料的采用等各種設計指導思想。
4 輸變電工程設計中抗地震技術
我國位于環太平洋和歐亞地震帶之間,有廣闊而分散的地震區域,地震頻繁并且激烈,在世界上是在受影響最嚴重的國家之一。基本烈度6度以上的地震地區面積已經占60%以上的國土面積。
全國450個中型和大型城市中,位于地震區的占74.5%,位于基本烈度為7度及以上地區的有50%左右。5?12四川大地震,國家電網接受到超過120億元人民幣的經濟損失,而其中超過106億元人民幣是屬于四川省電力公司的。目前國際上輸變電工程設計中主要使用消能減震裝置、基礎抗震和智能型抗震技術。
本人建議嚴格遵守抗震標準及差異化抗震設計、吸取國外先進抗震技術理念,積極實施變電站和輸電塔的抗震設計,采用新型電力設施設備,提高電力傳輸的抗震可靠性。
5 輸變電工程設計中抗污閃技術
隨著輸電線路以及變電站污染的加重,污閃事故發生頻繁且波及面大,絕緣污閃事故僅次于雷擊,是目前電網事故總數的次位,造成數倍于雷擊事故的損失。
我國電網在向高電壓電網發展,與此同時,系統的污閃問題變得越來越突出。污閃事故會造成大面積、長時間停電,往往給人民生活帶來諸多不便,給國民經濟造成嚴重經濟損失[4]。因此,加強研究電網污閃和防污技術的推廣對電網的安全生產和維護工作有著非常重要的意義。本人建議防污閃設計時考慮采用避污設備、調爬設備、在有條件的場合及新建線路,建議選擇V型絕緣子串、合理采用防污絕緣子、可以在變電設備絕緣子表面加裝硅橡膠傘裙和采用新型復合絕緣子等措施。
6 輸變電工程設計中鳥害的防治
輸電線路和變電站設備的鳥害對電網安全運行是一個嚴重的問題。近年來,隨著輸電線路和變電站數量的增加和生態環境的不斷改善,鳥害所造成的事故也在不斷上升,由此造成的損失也越來越大。
鳥害是影響架空線路穩定運行的主要威脅,其危害以處于雷閃活動與外力破壞之后。在輸變電工程設計中可采用安裝隔離、驅逐和引導設備設施的方式方法進行抗鳥害預防和防治,減少鳥害對電網的危害。
7輸變電工程在線監測技術
污穢積累、缺陷發展、自然災害等對輸電線路的破壞大多具有各種前期征兆和一定的發展過程,設備的電氣、物理和化學特性有少量的增量變化表現,收集相應的信息進行處理和綜合分析,根據數值大小和其趨勢的變化,可以預測設備可靠性和剩余壽命,以發現潛在的故障[5],必要時可提供預警或報警信息,這就是所謂的在線監測技術。
動態方面,輸電線路動態監測系統的建立可以有效地、安全地增加線路短期輸電能力,增容能力用來滿足緊急情況下的電力需要,符合供電部門提供優質供電、優質服務的要求。國外對此研究已經多年,有多個技術儲備可以選擇,有一些已經實用化,在未來輸變電工程設計中應給予考慮。
結論 本文自始至終都貫穿了差異化這一設計理念。全文對于給電力系統帶來巨大影響的諸如暴風雪、地震、臺風、雷電、鳥害等自然災害分章節進行了討論。對輸變電工程設計中可以采用的新材料及先進技術進行了深入細致的分析和可行性論證,根據新材料及先進技術的工程應用成果,在吸收國內外電網抗災的成功經驗和有效措施的基礎之上,對輸變電工程的抗災設計提出了建議和意見。
最后,希望我國輸變電工程設計人員在設計時積極采用有成功工程應用經驗的抗災新材料及成熟有效的新技術,通過有區別、有針對性的設計,從輸變電工程的源頭有效且經濟地提高整個電網的抗災能力。希望本文能對設計人員的抗災設計工作給予啟迪與指導。
參考文獻
[1] 劉春城.高壓輸電線路抗冰災的研究現狀與發展趨勢【J】.自然災害學報,2012(01)
[2] 譚湘海.輸電線路的防雷設計【M】.湖南大學,2004
[3] 朱寬軍.架空輸電線路的舞動及其防治【J】電力設備,2008(06)
關鍵詞:電力負荷輸電線路變壓器接線方式
一、問題的提出
隨著市場煤炭需求量的不斷增大,煤礦開采的規模越來越大型化。大型煤礦的供電可靠性、供配電系統的經濟運行和優化設計更是尤為重要。下面結合本人近期的工程設計重點闡述大型露天煤礦的輸變電工程設計。主要針對露天礦輸變電設計相關的規程規范要求和實際工程設計舉例(以新疆天池能源有限責任公司南露天煤礦為例)兩部分內容進行闡述。
二、電源點的確定
相關規程規范要求:
露天煤礦主要生產設備均屬于二級負荷,應由兩回外部電源供電,當一回電源中斷供電,另一回電源不應同時受到損壞。
工程設計舉例:
新疆準東煤田大井礦區周邊以110kV和35kV供電網為主。南露天煤礦附近現有或規劃的電源點主要有準東電廠、吉木薩爾220kV變電站、奇臺110kV變電站、瑤池220kV變電站、規劃建設的五彩灣220kV變電站和將軍廟220kV變電站。
1、準東電廠:位于南露天礦南部偏西,距離約100km,電廠裝機容量為3×12MW,電廠升壓站的110kV側采用單母線帶旁路母線接線方式,共有二回110kV出線,一回引至火燒山110kV變電站,另一回引至阜康西變并經過阜康變、瑤池變與新疆主網相連。
2、吉木薩爾220kV變電站:位于南露天礦南部,距離約90km,該變電站的220kV電源由瑤池變電站引來,線路規格為LGJ-300/69km。吉木薩爾220kV變電站目前主變壓器容量為(90+120) MVA,220kV側單回電源進線,采用雙母線接線,110kV側有兩回線路引至奇臺變電站,根據電力系統規劃在2010年吉木薩爾220kV變電站將建設第二回220kV線路。
3、奇臺110kV變電站:位于礦區的南部,距礦區約110km,該變電站的110kV側有兩回電源均由吉木薩爾220kV變電站引來,線路規格分別為LGJ-185/42.6km 及LGJ-185/49km。奇臺變電站目前主變壓器容量為(2×31.5)MVA,一回110kV出線LGJ-70引至相距69.2km的木壘110kV變電站。根據電力系統規劃在2010年奇臺變電站及其雙回電源線路將升壓為220kV。
4、瑤池220kV變電站:位于礦區西南方向,距礦區約180km,該變電站的220kV電源分別由米泉220kV變電站及紅雁池二電廠引來,線路規格分別為LGJQ-400/27.26km 及LGJ-2×300/92.34km。瑤池變電站目前主變壓器容量為1×150MVA,220kV出線3回,采用雙母線帶旁路母線接線方式,其中一回220kV出線引至吉木薩爾220kV變電所。
5、五彩灣220kV變電站:根據新疆電力公司的規劃,應準東中部煤田開發的要求,在南露天煤礦南側偏西距離約為6km的位置新建了五彩灣220kV變電站一座。為了適應附近礦區的發展,該變電站分期進行建設,前期建設由瑤池220kV變電站引來的220kV線路一條,線路規格為LGJQ-300/115km,該線路目前已建成并投運。考慮到負荷近期較小的情況,該線路暫時以110kV降壓運行。五彩灣變電站設110/35kV 40MVA變壓器兩臺,為礦區的前期開發及工業園內其它電力負荷提供電源。中期將兩臺40MVA變壓器更換為兩臺150MVA變壓器, 后期再增設一臺150MVA變壓器,同時建設由瑤池220kV變電站至五彩灣220kV變電站的第二條220kV線路,線路規格為LGJQ-300/115km。該變電站同時與準東東部礦區附近規劃的將軍廟220kV變電站以220kV線路聯結。
6、將軍廟220kV變電站:根據新疆電力公司的規劃,應準東東部煤田開發的要求,在南露天煤礦東南約為70km的位置新建將軍廟220kV變電站一座。為了適應附近礦區的發展,該變電站分期進行建設,前期建設由五彩灣220kV變電站引來的220kV線路一條,線路規格為LGJQ-300/80km,考慮到負荷近期較小的情況該線路暫時以110kV降壓運行,將軍廟變電站設40MVA變壓器一臺,為礦區的前期開發及工業園內其它電力負荷提供電源。中期將一臺40MVA變壓器更換為一臺150MVA變壓器,后期再增設兩臺150MVA變壓器。
根據負荷統計結果及周邊電源現狀情況,露天礦供電電源電壓等級采用110kV。從供電可靠性、供電能力、供電距離及投資等幾個方面綜合比較后,將五彩灣220kV變電站作為本礦的永久電源,并根據五彩灣220kV變電站的建設進度對露天礦110kV供電線路分期進行建設,在五彩灣220kV變電站第二回220kV電源線路建成前利用臨時柴油發電機組作為坑內排水、消防等二級負荷的備用電源。
三、輸電線路
相關規程規范要求:
露天煤礦變電所應有兩回外部電源線路,線路導線截面按照經濟電流密度選取,當一回線路故障時,另一回線路能夠供全部負荷的電壓偏差的規定及安全載流量的要求,電壓偏差要求不大于線路標稱電壓的5%。
工程設計舉例:
露天礦110kV變電所兩回110kV電源引自五彩灣220kV變電站,每回線路長度約6km,導線規格為LGJ-240,采用水泥桿塔架設,其中一回架設GJ-70避雷線,另一回架設光線復合架空地線。正常情況下兩回線路同時工作,每回線路的電壓損失為0.185%;當其中一回線路故障或檢修時,另一回線路滿足供全部負荷時的電壓損失為0.37%。
四、變電所
相關規程規范要求:
變電所選址要求靠近中心,便有架空和電纜線路的引入和引出,交通運輸方便,周圍環境無明顯污染,在50年一遇高水位之上,與采掘場地表境界距離大于200m。主變壓器選擇要求宜裝設兩臺及以上主變壓器,分列運行,當一臺變壓器故障或檢修時,其余變壓器的容量不應小于75%的全部負荷。電力潮流變化大、電壓偏移大的變電所,宜采用有載調壓變壓器。變電所的操作電源宜采用免維護鉛酸電池直流屏。10kV側設置集中自動補償裝置。10kV及35kV側單相接地電容電流經計算后超過10A時,采用消弧線圈接地方式。
工程設計舉例:
1、變電所位置及變壓器選型
在露天礦工業場地東南角設露天礦110kV變電所一座。
露天礦負荷統計折合到變電所110kV母線的結果:有功功率23511.9kW;無功功率9421.6kvar;視在功率25329.3kVA。露天礦110kV變電所主變壓器兩臺,型號為SFSZ10-20000/110 110±8×1.25%/38.5±5%/10.5kV YNyn0d11 20000/20000/20000 kVA三繞組有載調壓電力變壓器,兩臺同時工作分列運行,負荷率為0.63,保證率為0.79。
2、變電所主接線及平面布置
110kV、35kV、10kV側均采用單母線分段接線方式。110kV、35kV及10kV配電裝置均布置在室內,兩臺主變壓器設在室外。變電所主要由110kV配電室、35kV及10kV配電室、電容器室、室外兩臺主變壓器組成。110kV配電室、電容器室為單層建筑;35kV及10kV配電室為二層建筑,35kV配電室及控制室設在二層,10kV配電室及消弧室設在一層。
110kV配電裝置選用ZF12-126型GIS組合電器;35kV配電裝置選用KYN66-40.5型手車式高壓開關柜,內配SFM-40.5型永磁真空斷路器;10kV配電裝置選用KYN28(A)-12型金屬鎧裝封閉式高壓開關柜,內配SEM-12型永磁真空斷路器。電容器室設10kV無功自動補償裝置2套。消弧室設ZDBG-10/5-50 型10kV消弧線圈自動調諧及接地選線裝置2套。
110kV側采用架空進、出線,35kV側采用架空進、出線,10kV側采用封閉母線進線、電纜出線。
各配電裝置的操作電壓為DC220V,操作電源選用NGZ2-150Ah/220 150Ah型微機監控全數字免維護直流電源屏。
關鍵詞:輸變電工程;設計階段;造價控制
近年來,隨著用電量的不斷增加,輸變電工程項目也在不斷增多。但是電力公司對于輸變電工程的造價并不重視,往往導致工程造價超過預算,從而減少了電力公司的經濟效益。
一、輸變電工程設計階段造價管理存在的問題
(一)設計與實際脫節
在輸變電工程設計過程中,設計與實際脫節導致造價昂貴或者投資浪費。一方面,在輸變電工程實際設計過程中,設計人員與工程勘測人員沒有很好的溝通,經常會導致設計人員設計的工程不符合實際情況,從而造成輸變電工程無法正常投入使用。我國輸變電工程的設計和勘測往往交給兩個不同的單位,設計人員與勘測人員之間的權責不明晰,這就導致了設計人員與勘測人員對工程的設計以及勘測并不負責,設計人員在進行工程設計時并不對工程的實際勘測情況多加考慮,導致設計與實際不相符合,使工程造價上升,不利于工程的成本控制。而勘測人員也并不積極地向設計人員匯報勘測情況,對設計人員設計方面也不提意見,這就更加導致了設計與實際的不符。另一方面,某些工程設計人員的專業素質不高,經驗缺乏,即使勘測人員上報了詳細的工程勘測情況,設計人員也不能做到很好地應用,往往按照自己的意愿進行工程的設計,對于工程的造價也未加以控制,最后往往工程造價會超出預算,從而減少了的經濟效益。
(二)獎懲制度不完善
獎懲制度不完善,導致優秀設計人員的積極性降低,部分設計人員對工程設計不負責。一方面,由于工程設計的激勵制度不完善,花費更多時間與精力的設計人員沒有得到相應的獎勵,這就造成了設計人員的積極性下降,不再主動地去設計新型的方案,只沿用老式方案,使得工程的造價遲遲得不到優化,無法為電力公司的經濟效益做進一步貢獻。另一方面,由于設計人員與勘測人員的權責不明晰,當工程發生問題時,往往雙方會互相推諉,工程問題無法具體到個人,從而也就沒有了相應的懲罰措施,進一步導致了設計人員與勘測人員對項目不認真負責,從而導致造價昂貴等一系列問題的發生。獎罰不明使得應該獲得獎勵的設計人員得不到獎勵、應該獲得懲罰的人員未接受懲罰,這樣會使工程工作人員對項目消極怠工,從而對工程造價管理造成一定的影響。
(三)信息反饋制度缺失
輸變電工程設計完成之后,項目設計方案的具體實施效果并不會反饋給設計單位,設計單位也無法根據項目設計方案實際實施情況作相應的改進,從而可能會導致造價超出預算等一系列問題。由于我國這種信息反饋制度的缺失,進一步造成了設計人員的“紙上談兵”。設計人員往往并不了解工程的實際實施情況,從而對工程的成本不能很好的控制,長此以往,設計人員無法對自己設計方案的好壞加以評估,造成設計方案不能進一步優化,造價難以控制。
二、輸變電工程設計階段造價管理的對策
(一)加強勘測人員、造價人員與設計人員之間的溝通
針對輸變電工程設計中由于勘測人員、造價人員與設計人員聯系較少而導致的設計與實際不符問題,可以從以下兩方面著手解決。一方面,應該加強勘測人員與設計人員之間的溝通與交流,勘測人員需要確保設計人員充分了解工程的勘測數據,并對設計人員設計的方案提出自己的建議與看法,雙方加強合作,確保輸變電工程設計方案符合工程實際。另一方面,應該加強設計人員與造價人員之間的溝通與交流。輸變電工程所涉及的工藝與設備比較多,設計人員難以掌握最新的工藝與設備造價,導致設計人員在考慮工藝與設備造價時可能與實際有很大的出入,造成工程實際造價超出預算等多種問題。造價人員應該向設計人員及時介紹工程所需的工藝與設備造價,設計人員應該在充分考慮工程所需的工藝與設備實際報價的情況下再進行對輸變電工程的設計,來確保工程實際造價與預算相符合,需要注意的是,設計人員需要把握好成本與工藝之間的平衡,既不能為了控制成本而一味地去使用落后的工藝,也不能過分追求新工藝而導致造價昂貴。這樣,三者之間加強溝通與交流,可以有效避免因為交流不足而導致的造價昂貴等問題,為輸變電工程設計階段的造價控制提供保障。
(二)推行限額設計
在工程實際設計過程中,很多設計人員并不考慮成本問題,導致工程造價昂貴。可以通過推行限額設計來有效地解決這一問題。限額設計是指給工程設計人員設定一個工程最高造價,讓工程設計人員設計方案時工程不得超過這個造價。一方面,限額設計可以很好地對工程的成本進行控制,設計人員設計方案時必須充分考慮工藝與設備的價格問題,這樣也從側面加強了設計人員與造價人員的聯系,為工程的造價控制提供了有效的保障。另一方面,限額設計可以使投資效用最大化,因為工程造價是有數額限制的,所以設計人員必須對工程的方方面面進行全面分析,對工程各部分的預算要區別對待。關鍵部分的工程要舍得用先進的工藝與設備來進行建設,其他部分的工程可以用價格相對便宜的工藝與設備進行建設,這樣設計人員對工程各方面進行統籌兼顧,在綜合分析的基礎上給出最為合理的設計方案,將成本有效地控制在一定的范圍內。
(三)完善獎懲制度
完善獎懲制度可以有效地解決優秀設計人員的積極性降低問題,部分設計人員對工程設計不負責的問題,從而激發設計人員的積極性,設計出更多更好的方案。一方面,建立完善的獎懲制度,可以鼓勵設計人員加強與造價人員的溝通,進一步對輸變電工程造價展開研究,從而不斷對設計方案進行優化,將工程的造價控制在合理的范圍之內。完善的獎懲制度還可以鼓勵設計人員加強與勘測人員的溝通,進一步對工程的實際勘測情況進行分析,從而設計人員能夠在充分考慮各種情況的基礎上對方案做出有針對性的設計,這樣大大提高了設計方案的可行性,避免了因為設計方案的失誤而導致工程失敗的問題。另一方面,要對部分不認真負責、消極怠工的設計人員進行處罰,進行處罰之前需要先要對權責進行明確,將設計人員與勘測人員、造價人員的責任區分開來。一旦工程發生問題,要保證可以確定到個人,然后對該工作人員進行處罰。處罰一定要準確,不能工程出現問題所有的工作人員都要負責,而是要確定到個人。這樣設計人員在進行方案設計時一定會更加仔細認真,對工程的造價進行嚴格控制,從而保證了設計階段造價的合理性。
(四)完善信息反饋機制
設計單位以及設計人員應該要對設計工程的實時情況緊密關注,一旦發現工程有不合理的地方,要及時進行處理,確保工程的質量安全和成本合理。在工程竣工以后,設計人員應該考察工程實施過程中出現的失誤,進而不斷根據工程實際情況優化設計方案,從而使工程造價更為合理,工程質量更為安全。完善信息反饋機制有助于設計方案的不斷優化和設計水平的不斷提高,設計單位和設計人員應該高度重視信息反饋機制的完善,做好信息的及時反饋。
(五)推行質量管理體系
工程的質量非常重要,如果設計人員在設計方案時錯誤地估計了工程的實際造價,那么會造成工程實際造價超出預算,這種失誤造成的損失還在可控的范圍之內。但是如果設計人員在設計方案時使用錯誤的勘測數據,可能造成工程無法竣工等問題,這種失誤造成的損失非常嚴重。因此,高度重視勘測數據的準確性是很有必要的。為了保證設計階段使用的勘測數據的準確性,需要對勘測工作進行質量體系認證,確保勘測單位以及勘測人員的專業能力。質量管理體系可以很好地保障勘測數據的準確性,從而為設計人員設計方案提供了保證。
三、結語
輸變電工程設計階段合理的造價控制可以有效提高工程的建設效應,因此對輸變電工程設計過程中存在的問題進行分析并妥善地解決是很有必要的。輸變電工程存在著設計與實際不符、獎懲制度不完善、信息反饋機制不完全等問題,嚴重制約著輸變電工程造價的合理控制。工程負責人應當對以上問題進行高度重視,要不斷加強設計人員與勘測、造價人員的聯系,推行限額設計,不斷完善獎懲制度、信息反饋機制以及質量管理體系來保證工程成本控制在合理的范圍之內。
參考文獻:
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關鍵詞:輸變電工程;工程設計;造價控制
中圖分類號: TB21 文獻標識碼: A 文章編號:
在我國社會主義市場經濟體制不斷完善,特別是在我國持續投資拉動內需的發展模式下,物資供應也不再是包辦而是進行市場化改革,在這種情況下,設備、材料價格都大幅波動,基礎建設相關材料價格總體持續增長;同時隨著電網建設環境日益復雜,建設場地征用及清理費用等不可控費用正在快速上升。在這種情形之下,輸變電工程造價控制便成為電力工程建設和電網企業管理工作的重中之重。
一、當前輸變電工程項目的現狀分析
目前,擬建和在建的輸變電建設項目很多,包括水電站、火電廠的配套工程,另外還有電力系統的網絡建設項目。然而,無論是在電力系統的網絡建設項目上還是在水電站、火電廠的配套工程上,工程造價控制和管理都時常被忽視。尤其是對于投資效益影響較大的項目,在工程造價控制環節上還存在著不少的問題和不完善之處,甚至有些項目由于設計上的原因還出現了投資失控的現象。
二、設計階段造價控制中存在的問題
1、人員配備不足、勘測與設計脫節,使工程造價得不到有效控制。
隨著社會生產力的高速發展,整個社會的用電量呈現驟增的趨勢,因此,各種電力工程的建設正在加快進行,與此同時,各級電力勘測設計單位承擔的設計任務也日益增多。目前很多勘測設計單位資質上雖然等級不低,但人員配備方面還存在不足,比如說專業技術人員缺乏、造價專業人員不夠,在遇到比較棘手的任務時,容易造成項目設計成果粗糙、設計深度不夠、概預算缺項和漏項的現象,使工程造價得不到有效控制。
另外,勘測與設計脫節現象的存在也造成了一些項目的投資浪費或投資增加,其中最主要的原因還是工程勘測人員與設計人員配合不緊密。如果建設單位委托不同的兩個設計單位分別進行項目的勘測和設計,由于兩單位雙方的權責不明確,雙方在工作的時候就會以自己的利益為出發點,在實際工作中很可能會導致線路選線方案的不合理和設計圖紙資料的不完善,致使設計和概預算工作產生較大的偏差,那么在后來的施工過程中就不得不重新對方案進行了調整和設計圖紙資料的完善,其結果必然會造成勘測設計費用的浪費和工程投資費用的突破。
2、獎罰機制不完善、設計與造價人員配合不緊密,也使工程造價得不到有效控制。
在輸變電工程設計系統中,工程設計人員要對技術方案不斷優化和創新,他們要耗費很多的時間和精力外,但是卻很少得到表彰和獎勵,甚至還要承擔更多的風險。而有關部門對設計中造成的浪費現象又缺少監管力度和控制措施,設計應負的經濟責任也沒有明確的劃分界限,這必然使很多設計人員寧愿按部就班而不愿在工程造價方面多下工夫,這就成為有效控制設計階段工程造價的一大障礙。
大家一般都會想當然的認為任務設計是設計人員的責任,而造價控制應該是造價人員的職責。事實上,因為輸變電工程專業技術性很強,一般都是勘測設計人員根據設計委托進行現場調查、勘測和方案比較,不同階段向造價人員提供條件、進行估算或概算。造價人員由于與設計人員結合不夠和對工程勘測過程、現場情況了解不透徹,無法將各種因素考慮全面,使工程估算和概算產生了較大偏差,這也是工程設計階段造價控制的一大難點。
3、信息反饋不及時、缺少項目后評價程序,使造價控制工作的質量得不到進一步提高。
在輸變電工程設計項目完成后由于缺乏造價成本信息反饋、缺少項目的后評價程序,設計單位便缺少機會了解實際發生的工程成本,無法進行事后分析,只能將問題帶入下一個項目中,不能進一步提高造價控制工作的質量。
三、解決設計階段造價控制中存在問題的措施
既然目前輸變電工程設計階段的造價控制過程中仍然存在很多問題,那么探究如何解決這些問題,使設計階段的造價得到有效控制便顯得十分有必要。本文將試圖從技術、管理、體制這三個角度分別做一下闡述。
1、技術方面
在技術上首先要加強地質勘測報告的審查。因為提高地質勘測報告質量,保證地質勘測資料的準確性,是加強基礎設計優化、科學控制造價的重要前提。
其次,要加強技術指標的合理性分析。在此要注意,技術指標的合理性分析不是一個簡單的數字指標對比,而是要對設計方案進行充分論證,從而排除設計中的不合理因素。
第三,合理確定建設項目標準。建設標準過高,則會超出社會經濟的客觀需求以及電網公司財力、物力的承受能力;定得過低,將會妨礙技術進步,影響經濟的發展。如城市周邊的電纜工程,全部采用隧道建筑形式,造價過高,與地方經濟發展不相適應。在環站中使用隧道形式,主通道采用管溝、排管、溝槽等形式,可以達到美觀又同時降低工程造價的目的。
2、管理方面
在管理方面,首先要加強專業設計人員的技經知識培訓,使其了解本專業有關定額、主要設備材料價格等相關知識,為加強造價控制奠定堅實基礎。
其次,要加強對專業設計人員的“三通一標”培訓,特別是使其充分掌握通用造價工程量指標,以有效指導設計實踐活動。通過這兩點積極樹立設計單位和設計人員的設計全過程造價控制理念,克服重技術、輕經濟的傾向,把技術與經濟、設計與概算有機地結合起來。
另外,還應加強勘測設計成品質量的獎懲。在這個過程中,要注意細分工程復雜程度和工程專業調整系數,對設計難度小、前期資料基礎好、占用設計資源少的設計工作適當下調難度系數,對于設計優化和創新性工程實踐,適當上調難度系數以給予肯定和鼓勵。并且定期組織勘測設計成品抽樣檢查,積極開展評比工作,并將評比結果納入設計單位資信管理體系。加大對設計單位概算編制偏差的考核力度。將概算與結算、決算間的偏差作為對設計質量的重要考核指標,將對概算編制偏差的考核結果作為設計獎懲的重要依據,特別是竣工工程量與初設工程量的偏差,將有效促進設計成品質量提高。
3、體制方面
體制方面來看,主要是做到兩點:首先,投資控制限額不僅要有原則性還要保持靈活性。
投資控制限額應用要有原則性,如果沒有原則性而是任其發展的話,很有可能超出太多投資估算,這樣工程設計階段的造價就很難得到控制。投資控制限額應用也要有一定的靈活性,因為不可控因素有很多,最初的投資估算并不能很精確的反映需要,這就需要投資控制限額有一定的靈活性,允許超出估算的合理范圍。其次,設計院要向總承包或工程咨詢機構轉型。
因為如果設計院是總承包機構,集設計、建設管理、施工于一體,這就會促使其從自身利益出發積極開展優化設計,以最大限度的節省投資。而且,如果設計院是工程咨詢機構,不用做施工圖設計,這樣它就可以集中時間和其他資源來做好科研和初步設計,精心比選各種方案,使得各專業精心優化,這樣也可以節省投資。所以說,這樣的轉型一定能有效地解決一些造價管理和控制方面的問題。
四、結束語
輸變電工程項目的造價控制不是單個環節的控制,它是包括整個建設前期、工程實施、工程竣工的全過程控制,雖然每個階段的造價控制都很重要,但最重要的應該是設計階段的造價控制和管理,所以,各級主管部門、建設和勘測設計單位要及時轉變觀念,要針對輸變電工程在設計階段造價控制的現狀和存在的主要問題,及時采取相應的措施對其進行改善,以使輸變電工程設計階段的造價得到有效的控制。
參考文獻:
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關鍵詞:輸變電工程;工程設計;節能技術;節能措施;節能減排 文獻標識碼:A
中圖分類號:TU111 文章編號:1009-2374(2016)33-0070-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.33.036
我國社會經濟的發展使得人們的生活水平不斷升高,但是也帶來了嚴重的環境污染和資源消耗,人們已經開始重視綠色環保等觀念,各個行業都應該加強節能減排相關措施,盡量減少能源的消耗,提高能源的利用率,并加強節能技術的相關研究,使得節能技術能夠更加完善地應用到各個行業中。鑒于此,應該加強輸變電工程設計中的節能技術的研究,使得節能技術能夠更好地應用到輸變電工程設計中。
1 輸變電工程設計中技能技術的原則
在輸變電工程設計的節能技術應用過程中,應該遵守以下原則:
1.1 功能原則
節能技術不能不管不顧地應用到輸變電工程設計中,應該保證能夠有效地提高整個輸變電工程的質量,保證能夠融入到系統結構中,保證輸變電工程設計具有合理性和科學性。
1.2 經濟原則
節能技術在輸變電工程設計的落實過程中,應該加強對節能效果和經濟效益兩方面的關注,應該調整節能技術在輸變電工程中的應用程度,從而能夠保證輸變電工程的經濟效益,不但能夠增加輸變電工程的技術效果,而且能夠取得一定的投資回報,從而能夠使得節能技術在輸變電工程中得到更好的應用。
1.3 先進原則
既然是節能技術的應用,就應該保證當前需要應用的節能技術相對于以前的節能技術更具有優勢,能夠以耗費更小的代價來達到最好的節能效果。
在進行輸變工程設計的節能技術應用時,應該在堅持上述三個原則的基礎上來選擇先進的節能技術,有效地提高節能效果。
2 輸變電工程設計中的節能措施
2.1 系統節能措施
輸變電工程的節能措施應該從系統規劃階段來開始分析研究,系統規劃是輸變電工程的基礎,只有保證輸變電工程的系統規劃設計的合理性,才能有效地保證輸變電工程的節能效果。
輸變電工程系統規劃設計時,應該做好輸變電工程的擬建工作,防止當地電網出現供電能力不足的情況。除此之外,應該對建設該輸變電工程的節能措施的效益進行計算,對投產年網損差額進行相應的計算,對當地電網最大負荷損耗和利用的小時數進行分析,從而對該工程建設節能措施的節電量進行計算。如果節能技術在輸變電工程中能夠使得當地電網的供電能力和可靠性有著明顯的改善,能夠減少電網的損耗,能夠減少當地電網的用電量不足等情況,那么采取這種節能技術就是必要的。
2.2 變電站節能措施
首先是從優化設計方案來降低能源的消耗。應該對變電站的建設規模進行一定的研究分析,包括分析變電站總平面布置方案、設備的選型和專業技術方案等,確保技術方案、設備和材料等選擇的合理性,減少不必要的消耗與浪費。在確定電氣設備安裝的安全性、可施工性和維護便捷性之后,減少電氣設備安裝的材料的消耗,合理地使用不同性質的材料,盡量選擇一些制造能耗較少的材料。電纜在變電站中有著大量的應用,主要應用在監控和保護系統信息傳輸方面。電纜的使用必定會消耗大量的有色金屬,應該加強對監控設備、電纜路由等設計方案的優化,盡量減少有色金屬的使用,從而能夠減少材料的損耗。
其次是主變壓器的節能設計。主變壓器是變電站中能耗最大的設備,空載損耗和負載損耗是變壓器的主要電能損耗。因此為了實現變壓器的節能降耗,應該選擇一些空載損耗較少的變壓器型號,并采取相應的措施減少變壓器的負載損耗。與此同時,應該加強對系統的優化設計,通過降低變壓器的阻抗值來減少電能的損失。另外,變壓器的冷卻方式會消耗一些能量,隨著科學技術的發展,當前不少廠家開始制造一些能夠自冷的變壓器,這種自冷變壓器相對于風冷和強油循環冷卻的方式,能夠降低一定的能耗,所以不少變電站已經開始使用ONAN自冷卻方式的變壓器。
合理地選擇一些低損耗的站用變壓器也是很必要的。站用變壓器的負荷應該與變電站的實際用電負荷綜合考慮分析,通過對站用變電器容量的合理選擇能夠減少不必要的能耗。站用變壓器的空載損耗和負載損耗都應該盡可能降低,在進行招標采購時還應該對其他方面的節能要求進行明確的規定,在情況允許的情況下盡量選擇非晶合金站用變壓器。
變電站中不少的經常性負荷比如各類繼電器、戶外端子箱、控制室空調以及夜間照明等,用電量都比較大。控制室的空調除了能夠改善運行人員的工作環境,還要能保證眾多微電子設備需要的工作環境,所以應該選擇一些對環境溫度和濕度適應能力較高的室內設備,對設備的正常工作條件要求進行詳細的了解,了解室內環境對設備的影響情況,而在空調設備方面,可以選擇變頻空調,根據情況來對空調的容量進行選擇,從而能夠減少能耗。對于戶外設備,應該加強防露干燥和加熱,通過對溫濕度的自動控制系統來降低長期的能耗。在照明方面,變電站的夜間照明在進行巡視的時候可以采用低強度光照射,而在進行設備維修的時候可以采用高強度光進行照射。為了進一步降低照明設備的能耗,應該選擇一些高光效和高效率的光源和燈具。變電站的照明設計應該對照明的系統和產品型號進行合理的選型,然后進行合理的分類分區,保證照明設施的合理運行,最后還要對供電方式進行控制,對低壓配電線路進行合理的布置與負荷分配。
變電站的導線和金具也需要進行合理選擇使用。在導線方面,應該對導線的截面面積進行合理選擇,通過對截面積的控制能夠減少導線的投資和金屬的消耗,而截面導線過小的話,就會增加電能和電壓的損耗,不能保證良好的傳輸質量和傳輸經濟性,因此應該合理地對導線的材料和截面積進行選擇。在導線截面面積選擇的時候,還應該對電網實際情況和電網運行方式進行考慮,對電流和電能損失進行控制。在金具方面,因為高壓設備和導線周圍電場分布復雜,不少金具都采用了相應的減少不均勻電場的設計,以降低電能損耗。
另外,站內建筑物方面也有不少節能的措施,比如建筑物體型、建筑材料、屋頂和門窗等方面的節能
措施。
2.3 輸電線路節能措施
在輸電線路導線材質和構造方面,使用全鋁合金絞線具有十分優越的機械性能,但是相對于鋼芯鋁絞線來說,價格高、導電率低、線損大,加上其配套的金具研制費較高,所以不建議使用全鋁合金絞線。而鋼芯鋁絞線不但有著較高的導電率和能源利用率,而且線損非常小,所以為了降低線損,可以采用高導電率的鋼芯鋁
絞線。
在輸電線路金具方面,通過使用鋁合金材料的防暈線夾能夠對電暈和渦流損失進行有效的控制;根據對不同電壓等級輸電線路的要求來選擇防振錘產品;采用鋁合金阻尼間隔棒來作為導線的間隔棒。上述這些金具有較為簡單的構造,所以重量較輕,施工較為方便,在防振性、防電暈和抗銹蝕性等方面性能良好,能夠長期有效地運行。
減少對沿途生態環境的破壞,高壓輸電線沿途經常會經過林區,為了減少對當地植被、林木的破壞,應該盡量地使用高跨設計,除了生長速度較快的楊樹林之外,可以根據樹木自然增長的速度來確定跨樹的高度。另外,在輸電線路桿塔施工時,通過對林間空地的合理利用,能夠減少樹木的砍伐。
關鍵詞:全壽命 周期 變電工程設計 應用
0 引言
近幾年來,我國國民經濟得到了飛速的增長,而作為我國基礎能源行業的電力行業,也在不斷加快自己的步伐,以滿足社會日益增長的電力需求。由于電力資源的運營、維護、改造等一系列任務變得越來越重,傳統的管理模式已經無法適應新的發展需要。只有開展全壽命周期管理,將安全、壽命、周期這三者的關系處理妥當,才能真正提高資源的使用效率,降低企業成本,實現企業全方位的管理。全壽命周期管理如今也成為發達國家普遍認可的管理模式,也是打造國際一流企業的必要要求。
1 全壽命周期管理理論及變電工程設計理念
全壽命周期總體概括為四個階段,即決策階段、實施階段、運營階段及報廢回收階段。目前全壽命周期成本在國際上還沒有一個統一的定義,國外學者對全壽命周期管理最簡潔的定義是:從項目構建到運營然后到有效壽命的終結這整個過程中花費的資金的總和。全壽命周期管理目前已經成為國際上比較流行的成本管理理論,它通過量化不同的構成元素,確保最優項目成本模型的獲取,在滿足可靠性要求的基礎上,使得企業在全壽命周期管理中的成本達到最低要求。
變電工程的全壽命周期設計理念一般來說都是在項目前期的策劃階段就確定的,從變電工程項目的全壽命周期角度進行相關設計,并從人性化、對環境的影響、安全性等方面給予考慮,在設計方案上提出相應的解決問題的一種設計理念。變電工程的全壽命周期設計不僅要考慮技術實現,還應該結合當地的特點與實際情況,具體來說,可以將變電工程的全壽命周期設計理念概括為可維護性設計、可施工性設計、可擴展性設計、節約性設計、可回收性設計、安全性設計、突發事件處理設計、成本最優化設計八個方面。
要實現變電工程全壽命周期設計理念,首先應該確立工程指導思想,明確使得工程項目全壽命周期成本最優目標,由于變電工程還包含許多其他專業的內容,在各個專業的設計過程中都應該根據全壽命周期的設計理念進行設計,制定出各個專業的執行目標,進而設計出符合各個專業的全壽命周期設計理念的方案,以保證全壽命周期設計理念更好的實現。更為重要的是,要實現整個變電工程的全壽命周期管理,往往是依靠多個專業項目相互協調完成的,只有各專業密切配合,才能最終完成整個變電工程設計理念。
2 全壽命周期管理理念在變電工程設計中的具體應用
2.1 系統的規劃 從系統的規劃角度來講,在確定接入系統方案時,要進行一系列的電氣計算,在可供選擇的接入方案之間進行綜合比較。從全壽命周期的角度進行適當的思考,例如考慮線路的長短、離現狀公路的遠近、設備運輸的難易程度、周邊設施是否齊全等等,對以上因素進行全壽命周期成本分析,從而選擇出最優的系統方案。在滿足可靠性與安全性的大前提下選擇相應的變電設備,避免設備選擇時出現以大代小的情況,造成設備的投資浪費。
在系統規劃時,還應該進行相關的故障運行方式下的穩定計算,分析并研究提高電網穩定水平的措施,以滿足變電工程的安全性、可靠性等各項要求,以免出現突發事件不知所措的情況發生。
2.2 地理位置的選擇 在接入系統方案確定之后,就應該充分應用全壽命周期的設計理念,對變電工程的地址進行合理的選擇。在地址的選擇方面,必須重視變電工程的可持續發展的要求,預留遠期發展的可能。從這個方面來說,變電工程應該選擇周邊建筑物比較少的區域,避免擴建時無法進一步征用土地。另外,還應該充分考慮安全因素,例如不良地質、水文、氣象位置,這不僅會威脅到變電工程的建設安全,還會增加不必要的費用,造成經濟損失與浪費。最理想的方式是計算出各個備選方案的總壽命周期成本,并對影響因素進行分析,總結出幾個較為重要的變量作為重點的選擇條件。
2.3 電氣的主接線 變電工程在進行電氣主接線時,往往要考慮很多客觀因素,例如在設計時必須根據在電力系統中的地位、規劃容量、符合性質等等特點進行確定。尤其要注意的是遵循全壽命周期管理中安全性、易維護性、可擴展性、節約環保性等成本最優設計的原則,將日常活動中的供電、運營、操控、檢修等環節逐一考慮進去,來對電氣主接線進行確定。在保證安全可靠的前提下,還應該合理的簡化變電工程的主接線,可以減少不必要的設備元件數量以達到降低工程投資經費的目的,在資金的角度下實現全壽命周期成本最優。
2.4 變電工程區域規劃 在進行變電工程區域規劃時,總體來說應該充分利用就近的資源與設施,實現全壽命周期成本的最優化控制。就拿變電站的建設來說,現在的變電站多為無人或少人值班,對站內設施的維護以及設備的安全運行就變得尤為重要,除了達到使用功能外,為了實現防止突發性事件與災難,還應該符合國家安全的有關標準。
變電工程在設計時,就應當充分考慮到構建物之間在平面與豎向上應近遠結合、相互協調,這樣才能滿足全壽命周期管理的可擴展性和易維護性的設計要求。在平面空間的組合上,也要滿足相關的要求,要充分利用自然地形的有利條件,使得布置上變得緊湊合理,也方便之后的擴建工作,對于全壽命周期管理中的節約環保性與可擴展性的要求也得到了全面的貫徹。豎向布置也是如此,充分利用地形優勢,并根據工藝要求,將交通運輸、土方平衡等因素做為全壽命周期成本變量綜合考慮總成本,達到減少土石方量的目的,使得內部排水設施通暢無阻,也便于之后設備的運輸。在管溝的布置上,也應該結合實際情況進行合理布置,在滿足安全性、易維護性等必要的條件下,還應該盡量保證最短線路、最少轉彎,適當的情況下可適當集中分布,減少交叉。
在變電工程區域規劃上,對運輸道路也具有一定的要求,例如變壓器作為變電工程的重要設備,由于變壓器的設備尺寸較其他變電設備來說相對大很多,運輸難度也是所有設備中最高的,在運送變壓器時要求運輸道路相對較寬,且對道路轉彎也要求盡量少,以免造成變電設備的運輸不便。
3 結束語
變電工程全壽命周期管理的核心內容就是把全周期管理的各個階段都納入統一的管理,作為一種全面、科學、先進的管理模式,已經在世界范圍上得到廣泛的應用。全壽命周期管理作為一種世界領先的管理模式,已經在變電工程設計中得到了國家與企業的高度重視,隨著科技的飛速發展,相信在不久的將來越來越多的設計單位也會逐漸意識到全壽命周期設計理念的重要性,變電工程的設計與建設過程中將全面應用到全壽命周期管理的理念,最終使得各電力企業的管理水平不斷提高,經濟效益也隨著管理水平的提高而收獲更高的收益。
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【關鍵詞】雷電;過電壓;500kV;輸變電
前言
經過大量的研究工作,在500kV輸變電工程設計上我們國家有了不錯的成績,但和國外相比,我們仍存在很多問題和不足。本文就對我國的輸變電設計著重提出幾點建議和看法。
1 500kV雷電侵入波
1.1 雷擊點
我國規定:不考慮近區雷擊(距離變電所2km)而只計算2km以外的遠區雷擊。而近區雷擊在實際生活里才是威脅變電所設備的罪魁禍首。在規定里,若以2km以外的雷擊作為考察對象是不科學的,這是因為在長距離傳送過程中,雷電波會有一定的衰減和變緩的波頭,它形成電壓過低的侵入波對站內設備影響不大。之所以這樣規定,是參考中、高壓線路分析方法,進線段在有避雷針和絕緣的情況下,因反擊或繞擊不會進波。而在近線段和非近線段遭受雷擊時實際完全可以形成入侵波。
在美國、日本和歐洲的西部,他們變電所的考察對象主要是近區雷擊產生的侵入波。
我國的500kV變電所進行的研究,雖然考慮遠區雷擊,但主要的研究對象仍然是近區的雷擊。經過研究,侵入波過電壓在遠區雷擊中明顯低于在近區雷擊中產生的侵入波。
有人猜測,最嚴重的侵入波過電壓是在雷擊#1塔中形成,所以就把雷擊#1塔作為近區雷擊。
這種想法在大多數情況下不適合和我國。研究發現,#0塔(即終端門型構架)距離#1塔很近,負反射波在#0塔返回時,若雷擊#1塔塔頂,會經地線返回,使#1塔頂的電位降低,從而減小了侵入波過電壓。所以距離#0塔較遠的#2塔和#3塔,則會形成較高的的過電壓。因此僅僅計算侵入波過電壓在#1塔中不全面。
1.2 雷電侵入波計算方法
過去確定侵入波過電壓依靠防雷分析儀是條件所限,在2km處施加一個直角波,使它的幅值與放電電壓U50%在絕緣子串雷電中相等進而可以測得過電壓的值。理論基礎就是絕緣子串放電電壓U50% 要小于侵入波過電壓幅值。絕緣子串的放電電壓U50%在考慮近區雷擊時,它的臨界值都可能遠遠低于在導線上雷電流的侵入波過電壓。原因在于要么電壓在耐張塔放電要么是波頭在此過電壓高。總之這個方法是錯誤的。
而國際通用的方法是雷電流的波形和幅值取雷擊時進入進入導線時的值,再考慮工頻電壓等其他的因素就可以知道導線的侵入波過電壓。
1.3 雷電流的最大計算值
按國際慣例,應該知道雷電流的最大計算值。歐洲的西部最大雷電流計算值在500kV系統里取250kV,而日本等國家則選取比較低的150kV.在中國,一招雷電流幅值分布的概率,應等于或者大于它的概率,最大雷電流計算值一般采用210~220kV。
1.4 變電所的雷電平均無故障時間
用統計法計算計算雷電侵入波過電壓的最大值,可以避免因不同變電所運用不同的運行方式出現的概率,或各種雷電流幅值、變電所內不同的過電壓以及進線段桿塔絕緣子串出現概率。我國由于沒有很強的500kV電網結構,沒有很高的運行水平,所以平均無故障時間建議取800~1000年。我國的電力部門也希望如此。
2 500kV輸電線路計算雷擊跳閘率
2.1 反擊
2.1.1 導線上在雷擊塔頂時感應過電壓
感應過電壓在我國規定的計算公式為:Ui=ahc(1-(hg/hc)k0)
其中的hc即導線對地平均高度;hg則是避雷線對地平均高度;k0是避雷線和導線間的耦合系數;雷電限度為a。
這是前半個世紀研究出來的公式,可是現在卻不適用,尤其在山區和高桿塔線路。
日本、美國和西歐根據自己的感應過電壓公式計算出來的值總是比我們國家的小得多,所以他們和我們在防雷計算中相差很多。
由于估計迎面先導的長度在雷擊鐵塔時不同,對計算感應過電壓影響很大。我國采用的是l=r/3.其中的r為擊距。而武高所采用的是l=r/2。所以計算的感應過電壓值和我國規程的計算值遠遠小。因此我們分析得到:首先感應過電壓在我國的規程中不適合,應研究找出一個適合我國并且比較合理的感應過電壓的計算公式。其次,對于桿塔低于30m平均導線高度,我們應該沿用現有的國家規程,直到新的計算公式或者新的方法確定。而武高所研究的計算公式仍適合導線平均高度大于30米的桿塔。
2.1.2 工作電壓的影響
在反擊時,由于占比例大的絕緣子串電壓的工作電壓在500kV線路高,影響到耐雷水平,誤差會很大。
我國由于沒有像美國、歐洲、日本考慮工作電壓,所以建議修改以減小誤差。
2.1.3 鐵塔的波阻抗
150 的鐵塔波阻抗是我國規程里推薦使用的,相應的桿塔電感即0.5μH/m,波速相應的為300m/μs。鐵塔的形狀不同,其對應的波阻抗和波速也相應的會不同。強烈建議我國學習一下日本,波阻抗因鐵塔的部位不同而不同。我們要加強這方面的研究和試驗,以求能趕上或超過日本,準確的測定波阻抗。
2.1.4 絕緣子串在500kV時雷電沖擊伏秒特性
最基本的伏秒特性在我國卻是空白一片,武高所做過比較粗糙的伏秒特性試驗,但結果不是很理想。所以提出一點建議就是重視伏秒特性試驗。
2.2 繞擊
2.2.1 高桿塔繞擊
繞擊率計算公式:
lgP=(a )-3.9 —平原線路
lgP=(a )-3.35 —山區線路
其中的a是邊導線和避雷線的保護角。由于我國沒有限制條件,所以繞擊率計算不是很準確。根據較低電壓和較低塔高的經驗,繞擊率在高桿塔的線路中會增加明顯。但是對于小保護角和較高電壓等級的線路卻沒有經驗可以借鑒。
2.2.2 導線繞擊時的電壓
導線上的電壓在雷繞擊地線時在我國的規程中為100I.U=I/2×Zc/2,Zc=400歐姆。可是這是之前的觀念,在現在已不再適用,如果根據這個計算方法得出的電壓和規程中規定的電壓會高很多。
關鍵詞:輸變電工程;設計造價;管理
隨著我國電網公司輸變電工程建設項目的飛速發展,項目建設管理工作越顯重要,而其中對工程設計造價的管理又是整個項目建設管理工作中的重中之重。因此,做好建設的設計造價管理非常重要。基于此,本文就輸變電工程建設設計造價的管理進行了探討,相信對有關方面的需要能有一定的幫助。
1 設計造價管理的現狀及問題
當前,不少建設管理單位對35千伏輸變電工程設計重視程度不夠,對設計造價應起到的指導評價作用認識欠缺。長期以來,電網建設中設計人員、項目管理人員大多集中于高壓電網建設領域,35千伏輸變電工程建設中因其項目零散、單項投資額不大、工期短等特點,在科學決策、規范管理上與高電壓項目相比均有一定差距。35千伏輸變電工程在方案立項時大多從技術合理評審角度出發,側重于接入系統優化、設備選型等方面,能主動從造價角度來評價方案整體投資效果的案例少之又少,凸顯出對通過造價評估設計方案合理優化的舉措重視不足,對35千伏輸變電工程設計造價的整體管理也大多停留在對概預算組成部分的價格審核環節上,從而埋下了投資浪費及結算超概算的隱患。
由于35千伏輸變電工程設計費在設計單位工程收費中的比重明顯偏低,壓制了設計單位的創造力,電力設計單位通過套用典型設計、通用設計以實現流水線量化生產的想法普遍存在。因為設計費與主網市場相比較低,導致設計單位更愿意將主要業務力量投放到主網市場,對35千伏工程設計難以達到追求精品化的境界,造價在評價技術設計中的作用也受到了制約。
35千伏輸變電工程設計單位造價人員現場經驗不足,踏勘水平、認知水平等普遍不高。大多造價人員僅能根據設計技術人員交底及設計圖紙來認知工程特性,造價成果也僅停留在圖紙的理想層面,遇到施工條件復雜的項目,其對工程復雜性研判不力的弱點暴露無遺,尤其是對施工組織措施費用估計不夠,導致了概算費用不足的后果。
2 設計階段造價控制的措施
建設管理單位首先應實質性地轉變觀念,高度重視35千伏輸變電工程建設,高度重視造價的合理確定,以科學的眼光監督設計造價工作有效開展,并在決策階段、設計階段、施工階段等環節充分發揮設計的作用。
根據相關分析測算,投資決策階段影響工程造價的程度達到80%~90%;在初步設計階段,影響工程造價的可能性為75%~95%;在技術設計階段,影響工程造價的可能性為35%~75%;在施工圖設計階段,影響工程造價的可能性為25%~35%;而到了施工階段,影響的可能性只有10%。所以,設計造價在工程造價管理中的重要性不言而喻。
合理確定設計收費,實行有效獎懲制度。為使工程造價能夠合理確定、有效控制,在合理確定設計收費的基礎上,應建立和健全限額設計的獎懲制度。對限額設計搞得好、節約投資和控制造價確有成效的,項目法人應給予設計單位適當獎勵;對設計單位失誤造成的損失進行追責索賠,使得責、權、利得到有效明確。
現行設計費額是按照工程投資額的固定比率計取的,也就是說工程造價越高設計費就越多,這就很難充分調動設計單位、設計人員降低工程造價、節約投資的積極性。國家這一規定未作變更之前,建議設計費用以下修正公式計取:設計費額=概算數額×基本費率+(概算數額或預算數額)×節約費率,這一修正公式可以調動和激勵設計單位更好地挖掘人力資源潛力,更有效地控制工程造價,也能從根本上激勵設計單位站在業主的立場來優化設計、控制造價、節約投資。同時設計單位要制定本單位內部的限額設計考核和獎懲方法,激勵設計人員挖掘設計潛力,重視設計方案的經濟合理性。
業主單位必須督促設計單位自覺運用價值工程理論對設計方案進行優化甄別,合理確定工程造價,有效節約投資費用,確保有的放矢,使得物有所值、物超所值。35千伏輸變電工程在每個設計階段、每個項目或專業,都要運用價值工程的原理進行設計方案的比較,從功能和造價(成本)兩個角度進行分析評價,使得兩者協調起來,達到有機統一。
制定合理的控制指標,對35千伏輸變電工程項目實行限額設計管理,推廣運用通用設計、典型設計,優先采用通用設備,使得設計單位的工作重心從基礎方案的選擇轉移到方案分析評價和優化提升上,同時加大對造價敏感性因素分析、論證的力度,在合理確定工程造價的前提下為有效控制工程造價做好前期準備。
3 提高設計概算的質量
重視工程造價資料的積累與總結。設計概算專業實踐性強,僅有理論知識是無法把概算做對、做準。因此,要編好概算、提高概算的質量,及時收集資料、整理分析資料是必不可少的。資料的收集是多種多樣的,如人工、材料、機械臺班的消耗量及價格的確定,專家審計評審的意見、建議,工程竣工后的竣工結算等資料。把收集起來的資料進行歸類分析,找出設計概算和實際情況的差錯,并分析其原因,最后進行歸納,建立完整資料和信息庫,一旦需要,隨時可以調出。
概算人員在編制概算過程中,要與設計人員保持聯系與溝通,明確圖紙上不清楚的地方,使設計與概算形成有機的整體,避免相互脫節。要深入實際,多了解施工細節,嚴格執行詢價估價制度,使材料、人工、設備報價與實際相吻合。做完概算后,設計單位要建立健全三審制度(自審、審核、審定),避免漏算、多算、定額套用錯誤等。
提高概算人員的業務素質。概預算的編制不僅僅只是工程量的計算統計工作,它與建筑學、建筑結構學、施工技術、數學、生產工藝、建筑材料、工程合同管理、地區行業的法規與政策等都密切相關。因此,概算人員除了掌握本專業的知識外,應廣泛了解和掌握其他有關學科的知識,完善自己的知識結構體系,培養成既懂技術、經濟管理,又遵紀守法的復合型人才,只有這樣才能勝任本職工作。
加大設計造價在35千伏輸變電工程建設管理過程中的話語權,強化電力設計單位參與工程投資全過程經濟監督管理職能,并加強設計變更的審查和經濟核定工作,從而延伸造價有效控制的手段,實現工程造價的可控、在控、能控。另外,設計變更是施工階段影響工程造價的一個重要因素,傳統的35千伏輸變電工程管理中僅有設計技術人員、施工方、業主方、監理方參與設計變更的制定,設計造價人員幾乎絕足于這一工作。在重大設計變更時,應由設計造價人員先行測算變更費用及其對總造價的影響程度,從造價管理角度進行分析并探索是否還有其他可替代方案節約投資,從而避免設計變更的隨意性和費用失控,強化設計造價的指導作用。
4 結語
綜上所述,輸變電工程建設設計的造價管理工作一門博大的學問,若想控制好設計造價,就要在優化設計方案的基礎上,在組織實施項目建設的各個階段,采用有效的方法使得輸變電工程項目建設管理工作規范化,以求最大效能地運用人力、物力、財力,取得良好的投資回報,從而保證輸變電工程項目建設的有效實施和落實,達到項目投資的預期目標。
參考文獻