
魯西,這個位于云貴邊陲的小村莊,在換流站工程建設之前,并沒有多少外地人知道它的名字。
正如與它相距僅幾十公里的魯布革鄉,未建水電廠前的鮮為人知。但后來,魯布革水電廠給中國電力帶來的“沖擊”影響巨大。伴隨著西電東送的國家戰略,影響仍在繼續。
去年8月,云南電網與南網主網魯西背靠背直流異步聯網工程(一期)投運后,標志著首個省級電網與大區域電網實現異步互聯,它能有效提高南方電網主網架的安全穩定運行能力,促進清潔能源消納。現在(6月26日)投運的魯西換流站擴建工程,將進一步增強南方電網的穩定運行與送電能力。
魯西換流站擴建工程是南網首個直流擴建工程。其建設周期,從去年7月份開工算起,僅用了不到一年時間;從啟動可行性研究算,也才15個月,創直流工程建設最快紀錄。這一年,魯西飛速,氣象萬千。
準備
一期工程的提前謀劃
6月13日,500千伏魯西背靠背換流站擴建工程項目現場,董言樂的胡子已經一周沒刮。絡腮胡茬配上戴眼鏡的造型,有點像近年火起來的笑星修睿。面對媒體的鏡頭時,他還打趣說怕影響形象,“最近太忙了,我一般沒這么不修邊幅。”
不知道是否真忙到連刮胡子的時間都沒有,但董言樂的確要操心很多事。作為南方電網超高壓公司基建部綜合科科長兼異步聯網項目部副經理,他負責統籌換流站擴建工程具體事務。此時,工程進入調試的關鍵階段,記者采訪過程也被一串串電話鈴聲打斷。“關于設計的、施工的、調試的、設備的……總之需要協調的事情很多。”接完電話,他笑著解釋了一句。
開工一年的工程項目即將投產,就像長跑選手最后的沖刺,面對萬眾期待,任何閃失可能影響即將到手的勝利。
但是,長跑比賽絕不僅僅是賽場上所看到的場景,賽前的準備也極為重要。工程項目建設也是同樣的道理。
2016年3月16日,南方電網“十三五”規劃重大問題專家研討會召開,會后超高壓公司研究魯西換流站擴建工程盡快投產發揮效益的可行性及前提條件。4月19日召開工程可行性研究評審會,確定擴建一個100萬千瓦常規直流單元。5月16日南方電網公司批復工程可研,要求爭取2017年汛前建成投產。
在預初步設計開展的同時,南方電網公司計劃部帶領超高壓公司積極推進項目核準。6月中旬,國家能源局同意工程由云南省發改委核準。于是,超高壓公司便安排計劃部專員張懷晟長期駐點昆明協調云南省相關部門,工程水保、環評等批復均高效完成。“云南省發改委僅用時2天就完成核準審批,辦事高效。”張懷晟說。至此,擴建工程項目從啟動可行性研究至核準僅用時三個月,創造直流工程核準最快紀錄。
“為什么擴建工程建得這么快?我們只是準備工作做得更加充分,為必要的施工贏得了充足的時間。”董言樂說。在一期工程建設過程中,南方電網就確定了建設方案,同時一期工程也預留了擴建的場地。“根據業主的要求,擴建工程提前就規劃好的,可以這么說,我們提前把擴建工程的初步設計工作都完成了。”項目科研勘察設計單位主設人曹俊龍介紹。
作為南方電網首個直流擴建工程,為消納云南水電、盡快建成送電,業主方希望項目擴建工程可以照搬一期的思路,創新采購方式,對處于工程建設關鍵路徑的換流變壓器等設備采用與一期工程中標供應商進行價格談判的方式確定合同金額并簽訂合同,這樣可以大幅壓縮招標采購、工程設計、設備設計制造等流程的時間。“在設計方面,節省的時間主要體現在兩大塊,一是免去了施工土建圖紙之前環節相關的設計,二是減少了與廠家關于設備參數的溝通。”曹俊龍舉了個例子,“我們覺得某個設備尺寸高度在1米合適;廠家說1米有些高,不便制作,80厘米最好;我們又覺得80厘米太矮了,最終經過協商確定90厘米。”
類似于這樣的流程工作,到了擴建工程大大縮短,設備只需延用之前的參數制作就行。經項目部初步估算,招標采購節省了約1.5個月、設計凍結節省了約2個月、換流變產品設計節省了約2.5個月。
施工
復制、粘貼與優化
2016年7月20日,擴建工程開工建設。
從后來的情況看,施工建設的情形與工程一期有諸多相似之處。項目參建單位列表顯示,施工、監理單位均參與了一期工程建設。“好的經驗可以借鑒嘛。”項目部羅平分部副經理李標俊直言不諱,很多時候是一個復制、粘貼,再加優化的過程。
開工前后,超高壓公司分三批組織了擴建工程主要設備的價格談判,這是根據《中華人民共和國招標投標法實施條例》和云南省發改委核準文件意見:“鑒于500千伏魯西背靠背換流站新建工程與擴建工程具有關聯性、相容性和不可或缺性,為了降低交易成本,推進項目盡快實施,同意‘控制保護、500千伏組合電器、監控系統、安穩系統改造’‘換流變壓器、換流閥及閥冷系統、平波電抗器、閥廳內隔離開關和避雷器、通風空調系統及大件運輸’與原新建工程中標供應商進行價格談判、采購。”
“這對項目參建方都有好處,”董言樂說,首先,業主節省了設備招投標的時間;其次,設備參數沒有改變,供應商直接“復制+粘貼”就行,可以節約設計等成本;最后,施工方因為熟知設備,在施工中也得心應手。
施工方廣西送變電建設有限公司項目總工潘業源深有體會,“覺得做了很多在一期做過類似的事情。換流變壓器、GIS組合電器這些設備都是一樣的,安裝熟悉啊!”
不過,在復制、粘貼的基礎上,施工方在很多細微之處進行優化,持續改善,精益求精。例如,在進行換流閥廳內部施工時,調整了一期設備安裝次序,先從墻面施工開始,然后由里向外進駐設備,節省了時間,提高了工作效率。“這個就像給房子裝修一樣,貼墻紙,搬家具,先放什么后放什么都是有講究的。”潘業源事后總結回憶。擴建工程建設過程中,一期工程已經投入運行,所以確保作業安全是極為重要的方面。記者現場采訪時,所有帶電危險區域均設置了圍欄,無法進入。李標俊說,這些圍欄是施工開始時就設置好的,當時擴建工程區域雖然沒有帶電,但鑒于與一期工程帶電區域在空間上接近,擔心施工人員誤入運行區域引起人身安全事故,規定只能運行人員才能進入。“我們給運行人員配了證件,施工方的人員因為沒證件進不去,起先還有些不高興,我就給他們做工作,工程建設一定要確保安全才行。”
擴建工程需要接入已投產的交流場,為了安排停電施工,項目部提前與南方電網電力調度控制中心(簡稱“南網總調”)反復擬定修改停電作業計劃表。“我們提要求,每一項作業停電多長時間,分別從什么時候到什么時候;南網總調綜合考慮用電需求,停長了時間會影響送電和系統安全,停短了施工完成不了,這是一個長期溝通協商的過程。”項目部電氣工程師夏長根說,停電計劃表的版本先后修改了幾十個,最后才確定。
停電施工時間緊迫。潘業源對照計劃表,今年4月29日-5月10日停電期間,施工方完成了諸多作業任務。其中,GIS組合電器設備安裝作業讓他印象深刻。
GIS設備安裝要求很多,其中比較重要的兩個條件是:濕度不能大,設備接縫處不能進粉塵。“那時候老下雨,很潮濕,我們這套設備又不是安裝在室內的。怎么辦呢?我想來想去,最后想到在室內把連續4段設備接好,然后運到室外,用吊車吊到指定位置。這樣就最大限度地減少濕度與粉塵影響,而且節約了時間。”他得意地說。
在硬件設備不斷安裝接入后,換流站平臺的軟件系統也要做相應升級。“這就像給電腦裝了個攝像頭,得先給驅動升級,攝像頭才能運行啊。”李標俊舉了個形象的例子。據統計,現場驗收前軟件升級多達23次。
本期工程的驗收過程也較以往有些不同。工程增加了分階段過程驗收環節,即當項目進行到中途某一階段就會進行驗收,一旦發現問題就立即解決;而在整個工程施工完成后,監理、運行單位再做總體驗收。
5月,驗收完畢,工程進入調試階段。
調試
問題不解決就不下班
6月13日下午,郭鑄有些累,趁著等待間隙,在換流站中控室小憩。臺前的系統平臺,一項項調試記錄像物流清單一樣顯示出來:幾時幾分,做了什么工作,是否存在缺陷問題等。
每一個階段性調試工作完成,換流站都得等待南網總調的指令——是否能進行下一階段的工作。郭鑄正在等。
幾分鐘后,他從桌上爬起來,打開一個Word文檔,里面更加詳細地顯示著清單內容。他敲了敲鍵盤,記錄下最新的調試項目步驟。每天,他都得做這樣的工作,稱作調試日報。記者看了看多天的調試日報,項目步驟每天少則50項,多的有70項。對應成他們的工作時間,平常早八晚九,忙的時候下班更晚了。
“還有通宵的時候呢。”郭鑄打開一份日報,時間從5月25日10點38分——26日5點38分,“那天調試發現了缺陷,我們必須連夜解決。”
“問題不解決就不下班。因為每天都安排了緊密的工作,不可能有時間留到明天。”插話的是與郭鑄同在南網科研院直流所工作的尋斌斌。一般情況下,南方電網重大直流工程的調試工作都由南網科研院負責。這一次,作為第一責任人的尋斌斌負責和南網總調聯絡,提前規劃三日內的調試項目。
由于是擴建工程,調試工作還有些特殊。除了完成擴建單元部分外,還要將其與一期工程做聯合調試,才能確保項目全面投運送電。“所以,魯西站擴建工程與一期工程深度交叉,從施工階段開始,會一直延續到投運,甚至到后續的運維。”換流站副站長蒙健明了解得很清楚。正因如此,站內的運維與檢修人員,早早便介入其中,而不會像以往一樣,等到工程投運后。“這樣做的好處是,早早發現并解決問題,拖到后面會更麻煩。”蒙健明說。
超高壓公司天生橋局開展了隱患排查工作,換流站也開展相應“啄木鳥行動”,評選出表現好的個人與團隊,多項問題缺陷被發現并解決,成效顯著。
運行三值值長楊躍輝就發現,二次設備屏柜編號有些不合規范習慣,聯系廠家做了修正;“這些看起來都是小問題,但對項目投運產生直接的影響。”李標俊引用了兩句俗語,“細節決定成敗,禍患起于微末。”
工程進入關鍵期后,事情越來越多。值班安排從原本的每工作24小時后休兩天,改成只休半天,而且休息時間還需進行一些技能學習。比如,向廠家了解新設備結構、原理等情況,為工程投運后維護打好基礎。
“他們真的挺不容易的。”蒙健明有些心疼下屬。員工們平均每月只有四五天休息,回家更是困難,為此站里組織員工家屬進站探視,體諒他們的工作。
但是,這些小年輕們似乎并沒有感覺太過辛苦。楊躍輝向廠家和施工單位學習換流閥功率模塊更換可帶勁了,因為“又get了一項新技能”。
畢竟,對于換流站的員工來說,工程投運只是新的開始。站外的鄉間小路上,炊煙裊裊,芳草萋萋。魯西,正煥發新的生機。
■工程時間軸
2016.4
啟動前期工作
2016 5.16
可行性研究批復
2016 6.30
核準批復
2016 7.15
施工招標完成
2016 7.19
完成直流主設備價格談判
2016 7.20
工程開工
2016 12.31
土建開始交安
2017 5.13
交流部分啟動投產
2017 5.20
啟動調試
2017 6.26
工程投產
>>記錄
幕后的南網科研院仿真團隊
3個月完成553項試驗
在魯西換流站擴建工程施工進行中,遠在廣州的南網科研院仿真所團隊也在忙碌著。為了消除了輸電工程的心臟——控制保護系統的缺陷,為現場調試和試運行打基礎,29名成員在短短3個月內完成了553項仿真試驗,發現和解決重要問題100余項,“這是平時10個月的工作量。我們算是做到了極限。”團隊成員李書勇說。
533項試驗包括兩個方面,FPT(功能性能)試驗323項、DPT(動態性能)試驗230項。雖然工期緊張,但試驗質量并沒有絲毫打折扣。試驗負責人朱煜昆介紹,FPT預試驗數量首次超過了正式試驗數量,181項預試驗對142項正式試驗項目進行了無死角覆蓋,盡量將問題在預試驗階段解決。
時間是從各個方面擠出來。以建模為例。由于電網結構日益復雜,試驗建模難度增大。“每增加一個換流單元,所有的模型都會發生變化。此次直流工程建模更是包含了以往所有11回直流工程。”仿真所研究員胡斌江表示,“如果按照以往的建模流程,一套大系統方式數據的建模至少需要4名工作人員集中工作1個月時間。”
工作時間的消耗主要在大量參數的手工輸入上。為了提升仿真精益化建模效率,仿真團隊自主研發了一套智能程序,把各個步驟實現自動化,這也就意味著以往需要人工手動輸入上千個參數才能建成的單個電網模型,在智能程序的基礎上只需要右鍵一點擊,選擇想要建立的模型類型就能在一秒鐘內搭建完成。有了小程序的幫助,模型很快搭建完成,為后續試驗贏得了時間。
>>資料
工程意義
為統籌解決云南棄水問題,促進清潔能源的消納,避免水電資源的浪費,南方電網公司組織開展了《云南水電消納綜合措施專題研究》工作,提出了新增“西電東送”通道容量等措施,力爭在南方電網大區域內進一步優化配置云南富余水電。魯西背靠背換流站作為“西電東送”通道之一,站內留有擴建條件,工程實施條件較好,可以有效保證工程在近期投產,盡快增加“西電東送”輸送臨時電量的能力,改善云南棄水較大的現狀。因此,建設500千伏魯西背靠背換流站擴建工程是必要的。
建設規模
擴建工程建設1個1000兆瓦常規直流單元,裝設6臺398兆伏安換流變壓器,整流側裝設2組160兆乏無功補償、逆變側裝設3組110兆乏無功補償,以及配套建設通信及二次系統。一期工程建設時,站內留有足夠的用地條件,不需要新征用地。工程于2016年6月30日取得核準批復,2017年汛期前投產,預計投產當年可增加云南外送電量約30億千瓦時。
責任編輯: 中國能源網