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输变电工程设计阶段造价控制是针对输变电工程项目设计阶段的工程造价进行科学合理的分析,把工程项目设计阶段的工程造价控制在科学合理的范围内,并根据工程进展状况,及时调整设计方案,从而能够有效地降低工程成本,不断提高工程质量。因此,在工程设计阶段加强造价控制具有必要性:
1.1是全面控制输变电工程造价的客观需要
输变电工程设计阶段是针对某一具体项目进行设计的,可以直观形象的进行造价控制,充分利用价值规律,对设计阶段的项目进行比较,能够发现设计中的不合理之处,并能及时进行修改,从而避免了不合格的设计方案进入施工环节,减少了在施工阶段进行不必要的修改,从而实现控制造价和节约投资的目标。
1.2是输变电工程施工质量和效益的重要保障
设计阶段是输变电工程项目实施的前提和基础,设计方案的质量能够对工程施工具有重要影响。输变电工程设计阶段造价控制主要是对工程项目估算、概算和预算进行有效的控制,通过控制三算,从而不断提高设计质量,这样就能够保证工程施工的质量,减少因设计问题造成的工程造价增加,加快工程进度,有效地降低工程成本。
2当前输变电工程设计阶段造价控制中存在的问题分析
输变电工程设计阶段的造价控制是全面控制的重要环节,能够有效降低工程造价成本。现阶段,设计阶段造价控制中存在一些问题,使工程造价得不到有效控制。
2.1设计深度不够
随着输变电工程项目的不断增加,设计阶段的任务日益加重,为了规范设计市场和满足设计项目的需要,国家有关部门对有资质的设计单位进行升级,但是在设计中仍然缺乏专业技术和造价人员。
2.2勘测与设计相脱节现象
工程设计要以工程项目的勘察为基础。但在工程项目的设计阶段,由于勘测人员与设计人员配合不好,双方责任不明确,造成了勘测与设计环节脱节的现象,使勘测设计费用的浪费和工程投资费用的增加。
2.3勘测设计单位缺乏奖罚机制
当前,输变电工程设计阶段缺乏科学合理的奖罚机制,设计人员在进行设计创新不仅得不到奖励,还要承担一些风险。同时,工程设计阶段缺乏有效的监管和控制措施,对于设计人员在设计中造成的浪费现象和应付的经济责任没有明确的界定,这就促使设计人员不愿采取措施对工程造价进行有效控制。
2.4设计与造价人员配合不紧密
输变电工程具有专业技术强的特点,而在实际设计阶段,设计与造价人员不能有机结合,通力合作,这就导致了造价人员不能深入了解勘测过程和现场,在实施造价控制时无法对各种因素进行全面考虑,难以准确对工程进行估算和概算。
2.5缺乏信息反馈和后评价程序
由于信息反馈和后评价程序的缺乏,设计单位在工程项目完成后,就与项目不产生关系,没有机会全面了解项目在实际操作中的工程成本,也就无法在项目完成后进行事后分析,为下一个工程项目的实施提供可借鉴的经验,致使同样的错误重复性发生,难以有效控制和提高工程造价的质量。
3新形势下输变电工程设计阶段造价控制的有效策略
为了适应当前输变电工程不断发展的需要,针对输变电工程设计阶段造价控制中存在的问题,采取积极有效的控制措施,使设计阶段的造价控制向科学化规范化方向发展。
3.1加强技经人员的培训
技经人员的素质是概预算编制质量的决定性因素。随着输变电工程新工艺、新技术的不断运用,作为工程设计阶段的设计造价人员,不仅要掌握全面的专业技术知识,还要跟上技术发展的步伐,不断补充新知识。新时期,技经人员要经常参加培训学习,实行短期轮训,不定期进行考核,使他们能够全面了解国际惯例以及先进的设计技术,不断提高设计水平和概预算编制质量。
3.2推行限额设计
限额设计就是根据上一阶段的投资估算结果和工作量,对下一阶段的设计工作进行控制的一种管理方法。限额设计贯穿于设计过程的各个阶段以及专业,各个专业在保证使用功能的前提下,严格按照分配的投资限额进行设计。推行限额设计能够增强设计人员的造价控制意识,克服设计深度不够及勘测设计相互脱节的现象,从而使投资实现动态控制。
3.3不断加强设计变更管理
通常情况下,工程设计阶段的设计方案是任何人都无权进行变更的。如果根据需要不得不进行变更时,则需要遵循越早越有利的原则,尽量把变更行为控制在设计阶段。在设计阶段只需要对图纸进行变更,不产生其他任何费用,而如果在后面任何一个环节进行变更,都会造成投资浪费,无形中增加了投资成本。因此,在工程设计阶段要不断加强设计变更管理,对造价控制产生重大影响的设计变更,需要各方人员进行共同论证,从而把投资损失降低到最小。
3.4健全健全设计单位经济责任制
关键词:输变电工程;抗灾设计;技术支持
中图分类号:E271文献标识码: A
绪论 在越来越频繁的自然灾害面前,电力设施保护的标准以前已经无法适应自然条件的变化。在这种情况下,有必要改变气候条件和自然灾害,普遍提高电网规划设计标准,增强电网抵御严重自然灾害的能力,保障社会的稳定和人民生活的基本需求。然而,如果只用一个统一的高标准建设所有项目,会导致投资大,经济性差。事实上,由于不同的因素,如地理位置,气候条件,能力需要来抵抗自然灾害不用严重性是不一样的。同时,输电线路工程中的区域是不一样的,在不同自然灾害面前,所要求的程度也不同。本文在坚持电网规划的前提下,设计标准化的概念基础上,依据常规的设计标准,对需要不同的功率传输的线路以及同回路中的不同位置的差异化的设计。
1 输变电工程设计中抗冰灾技术
目前我国覆冰发生频率越来越高[1],覆冰灾害影响省份越来越多,覆冰灾害影响范围越来越大,线路覆冰已成为电网灾害第一位,不断造成越来越重的危害。发生线路覆冰会导致线路过载、导线舞动和冰闪等伤害。目前国内外电网主要实施的抗冰灾新材料与新技术有:使用ACCC碳纤维复合芯导线、高强度钢、AERO-Z导线、钢管塔、低居里点铁磁材料和融冰除冰先进技术及策略这几种。
在电网抗灾方面,应从节能、环保、降低成本、增加输送容量、提高电网安全运行等方面综合效益看,在输电线路改造以及电网抗冰灾设计中推广应用新型材料和新技术具有非常大的经济和社会效益。
本人建议抗冰设计时应综合考虑差异化抗冰设计、对冰区分类划分、选择避冰区域设计、输电线路及杆塔抗冰设计、绝缘子抗冰设计和作为融冰电源点的变电站设计这几类设计指导理念。
2 输变电工程设计中抗雷击技术
我国位于温带(部分属于亚热带气候),所以有强烈的雷闪活动[2]。国内外统计表明,由于雷击输电线路引起的跳闸次数占故障跳闸次数的50%~70%,这给社会带来巨大的经济损失。
虽然雷电是不可避免的自然灾害,但是如果不断探索雷活动规律,分析线路雷害的发生的特点,在高压输电线路的防雷设计中,对各种因素进行综合分析,选择因地制宜的设计,降低事故发生率,提高供电可靠性是完全可能的。输变电工程设计中应考虑防雷差异化设计、避开雷区、合理选择避雷措施和慎用复合绝缘子这些科学合理的设计方法,优化设计理念,提高电力可靠性和电网经济运行。
3 输变电工程设计中抗风灾技术
近年来,随着电网的建设、各种灾害性天气条件的影响,发生的频率和强度导致架空输电线路舞动事故大大增加[3],尤其是2000年后,我国几乎每年都有严重的舞动事故造成损失。在输电线路设计时应综合考虑对设计区域气象、地形资料的调查、划分完善的导线舞动区域、合理选择线路走向和路径、考虑差异化抗风灾设计以及对新技术、新材料的采用等各种设计指导思想。
4 输变电工程设计中抗地震技术
我国位于环太平洋和欧亚地震带之间,有广阔而分散的地震区域,地震频繁并且激烈,在世界上是在受影响最严重的国家之一。基本烈度6度以上的地震地区面积已经占60%以上的国土面积。
全国450个中型和大型城市中,位于地震区的占74.5%,位于基本烈度为7度及以上地区的有50%左右。5・12四川大地震,国家电网接受到超过120亿元人民币的经济损失,而其中超过106亿元人民币是属于四川省电力公司的。目前国际上输变电工程设计中主要使用消能减震装置、基础抗震和智能型抗震技术。
本人建议严格遵守抗震标准及差异化抗震设计、吸取国外先进抗震技术理念,积极实施变电站和输电塔的抗震设计,采用新型电力设施设备,提高电力传输的抗震可靠性。
5 输变电工程设计中抗污闪技术
随着输电线路以及变电站污染的加重,污闪事故发生频繁且波及面大,绝缘污闪事故仅次于雷击,是目前电网事故总数的次位,造成数倍于雷击事故的损失。
我国电网在向高电压电网发展,与此同时,系统的污闪问题变得越来越突出。污闪事故会造成大面积、长时间停电,往往给人民生活带来诸多不便,给国民经济造成严重经济损失[4]。因此,加强研究电网污闪和防污技术的推广对电网的安全生产和维护工作有着非常重要的意义。本人建议防污闪设计时考虑采用避污设备、调爬设备、在有条件的场合及新建线路,建议选择V型绝缘子串、合理采用防污绝缘子、可以在变电设备绝缘子表面加装硅橡胶伞裙和采用新型复合绝缘子等措施。
6 输变电工程设计中鸟害的防治
输电线路和变电站设备的鸟害对电网安全运行是一个严重的问题。近年来,随着输电线路和变电站数量的增加和生态环境的不断改善,鸟害所造成的事故也在不断上升,由此造成的损失也越来越大。
鸟害是影响架空线路稳定运行的主要威胁,其危害以处于雷闪活动与外力破坏之后。在输变电工程设计中可采用安装隔离、驱逐和引导设备设施的方式方法进行抗鸟害预防和防治,减少鸟害对电网的危害。
7输变电工程在线监测技术
污秽积累、缺陷发展、自然灾害等对输电线路的破坏大多具有各种前期征兆和一定的发展过程,设备的电气、物理和化学特性有少量的增量变化表现,收集相应的信息进行处理和综合分析,根据数值大小和其趋势的变化,可以预测设备可靠性和剩余寿命,以发现潜在的故障[5],必要时可提供预警或报警信息,这就是所谓的在线监测技术。
动态方面,输电线路动态监测系统的建立可以有效地、安全地增加线路短期输电能力,增容能力用来满足紧急情况下的电力需要,符合供电部门提供优质供电、优质服务的要求。国外对此研究已经多年,有多个技术储备可以选择,有一些已经实用化,在未来输变电工程设计中应给予考虑。
结论 本文自始至终都贯穿了差异化这一设计理念。全文对于给电力系统带来巨大影响的诸如暴风雪、地震、台风、雷电、鸟害等自然灾害分章节进行了讨论。对输变电工程设计中可以采用的新材料及先进技术进行了深入细致的分析和可行性论证,根据新材料及先进技术的工程应用成果,在吸收国内外电网抗灾的成功经验和有效措施的基础之上,对输变电工程的抗灾设计提出了建议和意见。
最后,希望我国输变电工程设计人员在设计时积极采用有成功工程应用经验的抗灾新材料及成熟有效的新技术,通过有区别、有针对性的设计,从输变电工程的源头有效且经济地提高整个电网的抗灾能力。希望本文能对设计人员的抗灾设计工作给予启迪与指导。
参考文献
[1] 刘春城.高压输电线路抗冰灾的研究现状与发展趋势【J】.自然灾害学报,2012(01)
[2] 谭湘海.输电线路的防雷设计【M】.湖南大学,2004
[3] 朱宽军.架空输电线路的舞动及其防治【J】电力设备,2008(06)
关键词:电力负荷输电线路变压器接线方式
一、问题的提出
随着市场煤炭需求量的不断增大,煤矿开采的规模越来越大型化。大型煤矿的供电可靠性、供配电系统的经济运行和优化设计更是尤为重要。下面结合本人近期的工程设计重点阐述大型露天煤矿的输变电工程设计。主要针对露天矿输变电设计相关的规程规范要求和实际工程设计举例(以新疆天池能源有限责任公司南露天煤矿为例)两部分内容进行阐述。
二、电源点的确定
相关规程规范要求:
露天煤矿主要生产设备均属于二级负荷,应由两回外部电源供电,当一回电源中断供电,另一回电源不应同时受到损坏。
工程设计举例:
新疆准东煤田大井矿区周边以110kV和35kV供电网为主。南露天煤矿附近现有或规划的电源点主要有准东电厂、吉木萨尔220kV变电站、奇台110kV变电站、瑶池220kV变电站、规划建设的五彩湾220kV变电站和将军庙220kV变电站。
1、准东电厂:位于南露天矿南部偏西,距离约100km,电厂装机容量为3×12MW,电厂升压站的110kV侧采用单母线带旁路母线接线方式,共有二回110kV出线,一回引至火烧山110kV变电站,另一回引至阜康西变并经过阜康变、瑶池变与新疆主网相连。
2、吉木萨尔220kV变电站:位于南露天矿南部,距离约90km,该变电站的220kV电源由瑶池变电站引来,线路规格为LGJ-300/69km。吉木萨尔220kV变电站目前主变压器容量为(90+120) MVA,220kV侧单回电源进线,采用双母线接线,110kV侧有两回线路引至奇台变电站,根据电力系统规划在2010年吉木萨尔220kV变电站将建设第二回220kV线路。
3、奇台110kV变电站:位于矿区的南部,距矿区约110km,该变电站的110kV侧有两回电源均由吉木萨尔220kV变电站引来,线路规格分别为LGJ-185/42.6km 及LGJ-185/49km。奇台变电站目前主变压器容量为(2×31.5)MVA,一回110kV出线LGJ-70引至相距69.2km的木垒110kV变电站。根据电力系统规划在2010年奇台变电站及其双回电源线路将升压为220kV。
4、瑶池220kV变电站:位于矿区西南方向,距矿区约180km,该变电站的220kV电源分别由米泉220kV变电站及红雁池二电厂引来,线路规格分别为LGJQ-400/27.26km 及LGJ-2×300/92.34km。瑶池变电站目前主变压器容量为1×150MVA,220kV出线3回,采用双母线带旁路母线接线方式,其中一回220kV出线引至吉木萨尔220kV变电所。
5、五彩湾220kV变电站:根据新疆电力公司的规划,应准东中部煤田开发的要求,在南露天煤矿南侧偏西距离约为6km的位置新建了五彩湾220kV变电站一座。为了适应附近矿区的发展,该变电站分期进行建设,前期建设由瑶池220kV变电站引来的220kV线路一条,线路规格为LGJQ-300/115km,该线路目前已建成并投运。考虑到负荷近期较小的情况,该线路暂时以110kV降压运行。五彩湾变电站设110/35kV 40MVA变压器两台,为矿区的前期开发及工业园内其它电力负荷提供电源。中期将两台40MVA变压器更换为两台150MVA变压器, 后期再增设一台150MVA变压器,同时建设由瑶池220kV变电站至五彩湾220kV变电站的第二条220kV线路,线路规格为LGJQ-300/115km。该变电站同时与准东东部矿区附近规划的将军庙220kV变电站以220kV线路联结。
6、将军庙220kV变电站:根据新疆电力公司的规划,应准东东部煤田开发的要求,在南露天煤矿东南约为70km的位置新建将军庙220kV变电站一座。为了适应附近矿区的发展,该变电站分期进行建设,前期建设由五彩湾220kV变电站引来的220kV线路一条,线路规格为LGJQ-300/80km,考虑到负荷近期较小的情况该线路暂时以110kV降压运行,将军庙变电站设40MVA变压器一台,为矿区的前期开发及工业园内其它电力负荷提供电源。中期将一台40MVA变压器更换为一台150MVA变压器,后期再增设两台150MVA变压器。
根据负荷统计结果及周边电源现状情况,露天矿供电电源电压等级采用110kV。从供电可靠性、供电能力、供电距离及投资等几个方面综合比较后,将五彩湾220kV变电站作为本矿的永久电源,并根据五彩湾220kV变电站的建设进度对露天矿110kV供电线路分期进行建设,在五彩湾220kV变电站第二回220kV电源线路建成前利用临时柴油发电机组作为坑内排水、消防等二级负荷的备用电源。
三、输电线路
相关规程规范要求:
露天煤矿变电所应有两回外部电源线路,线路导线截面按照经济电流密度选取,当一回线路故障时,另一回线路能够供全部负荷的电压偏差的规定及安全载流量的要求,电压偏差要求不大于线路标称电压的5%。
工程设计举例:
露天矿110kV变电所两回110kV电源引自五彩湾220kV变电站,每回线路长度约6km,导线规格为LGJ-240,采用水泥杆塔架设,其中一回架设GJ-70避雷线,另一回架设光线复合架空地线。正常情况下两回线路同时工作,每回线路的电压损失为0.185%;当其中一回线路故障或检修时,另一回线路满足供全部负荷时的电压损失为0.37%。
四、变电所
相关规程规范要求:
变电所选址要求靠近中心,便有架空和电缆线路的引入和引出,交通运输方便,周围环境无明显污染,在50年一遇高水位之上,与采掘场地表境界距离大于200m。主变压器选择要求宜装设两台及以上主变压器,分列运行,当一台变压器故障或检修时,其余变压器的容量不应小于75%的全部负荷。电力潮流变化大、电压偏移大的变电所,宜采用有载调压变压器。变电所的操作电源宜采用免维护铅酸电池直流屏。10kV侧设置集中自动补偿装置。10kV及35kV侧单相接地电容电流经计算后超过10A时,采用消弧线圈接地方式。
工程设计举例:
1、变电所位置及变压器选型
在露天矿工业场地东南角设露天矿110kV变电所一座。
露天矿负荷统计折合到变电所110kV母线的结果:有功功率23511.9kW;无功功率9421.6kvar;视在功率25329.3kVA。露天矿110kV变电所主变压器两台,型号为SFSZ10-20000/110 110±8×1.25%/38.5±5%/10.5kV YNyn0d11 20000/20000/20000 kVA三绕组有载调压电力变压器,两台同时工作分列运行,负荷率为0.63,保证率为0.79。
2、变电所主接线及平面布置
110kV、35kV、10kV侧均采用单母线分段接线方式。110kV、35kV及10kV配电装置均布置在室内,两台主变压器设在室外。变电所主要由110kV配电室、35kV及10kV配电室、电容器室、室外两台主变压器组成。110kV配电室、电容器室为单层建筑;35kV及10kV配电室为二层建筑,35kV配电室及控制室设在二层,10kV配电室及消弧室设在一层。
110kV配电装置选用ZF12-126型GIS组合电器;35kV配电装置选用KYN66-40.5型手车式高压开关柜,内配SFM-40.5型永磁真空断路器;10kV配电装置选用KYN28(A)-12型金属铠装封闭式高压开关柜,内配SEM-12型永磁真空断路器。电容器室设10kV无功自动补偿装置2套。消弧室设ZDBG-10/5-50 型10kV消弧线圈自动调谐及接地选线装置2套。
110kV侧采用架空进、出线,35kV侧采用架空进、出线,10kV侧采用封闭母线进线、电缆出线。
各配电装置的操作电压为DC220V,操作电源选用NGZ2-150Ah/220 150Ah型微机监控全数字免维护直流电源屏。
关键词:输变电工程;设计阶段;造价控制
近年来,随着用电量的不断增加,输变电工程项目也在不断增多。但是电力公司对于输变电工程的造价并不重视,往往导致工程造价超过预算,从而减少了电力公司的经济效益。
一、输变电工程设计阶段造价管理存在的问题
(一)设计与实际脱节
在输变电工程设计过程中,设计与实际脱节导致造价昂贵或者投资浪费。一方面,在输变电工程实际设计过程中,设计人员与工程勘测人员没有很好的沟通,经常会导致设计人员设计的工程不符合实际情况,从而造成输变电工程无法正常投入使用。我国输变电工程的设计和勘测往往交给两个不同的单位,设计人员与勘测人员之间的权责不明晰,这就导致了设计人员与勘测人员对工程的设计以及勘测并不负责,设计人员在进行工程设计时并不对工程的实际勘测情况多加考虑,导致设计与实际不相符合,使工程造价上升,不利于工程的成本控制。而勘测人员也并不积极地向设计人员汇报勘测情况,对设计人员设计方面也不提意见,这就更加导致了设计与实际的不符。另一方面,某些工程设计人员的专业素质不高,经验缺乏,即使勘测人员上报了详细的工程勘测情况,设计人员也不能做到很好地应用,往往按照自己的意愿进行工程的设计,对于工程的造价也未加以控制,最后往往工程造价会超出预算,从而减少了的经济效益。
(二)奖惩制度不完善
奖惩制度不完善,导致优秀设计人员的积极性降低,部分设计人员对工程设计不负责。一方面,由于工程设计的激励制度不完善,花费更多时间与精力的设计人员没有得到相应的奖励,这就造成了设计人员的积极性下降,不再主动地去设计新型的方案,只沿用老式方案,使得工程的造价迟迟得不到优化,无法为电力公司的经济效益做进一步贡献。另一方面,由于设计人员与勘测人员的权责不明晰,当工程发生问题时,往往双方会互相推诿,工程问题无法具体到个人,从而也就没有了相应的惩罚措施,进一步导致了设计人员与勘测人员对项目不认真负责,从而导致造价昂贵等一系列问题的发生。奖罚不明使得应该获得奖励的设计人员得不到奖励、应该获得惩罚的人员未接受惩罚,这样会使工程工作人员对项目消极怠工,从而对工程造价管理造成一定的影响。
(三)信息反馈制度缺失
输变电工程设计完成之后,项目设计方案的具体实施效果并不会反馈给设计单位,设计单位也无法根据项目设计方案实际实施情况作相应的改进,从而可能会导致造价超出预算等一系列问题。由于我国这种信息反馈制度的缺失,进一步造成了设计人员的“纸上谈兵”。设计人员往往并不了解工程的实际实施情况,从而对工程的成本不能很好的控制,长此以往,设计人员无法对自己设计方案的好坏加以评估,造成设计方案不能进一步优化,造价难以控制。
二、输变电工程设计阶段造价管理的对策
(一)加强勘测人员、造价人员与设计人员之间的沟通
针对输变电工程设计中由于勘测人员、造价人员与设计人员联系较少而导致的设计与实际不符问题,可以从以下两方面着手解决。一方面,应该加强勘测人员与设计人员之间的沟通与交流,勘测人员需要确保设计人员充分了解工程的勘测数据,并对设计人员设计的方案提出自己的建议与看法,双方加强合作,确保输变电工程设计方案符合工程实际。另一方面,应该加强设计人员与造价人员之间的沟通与交流。输变电工程所涉及的工艺与设备比较多,设计人员难以掌握最新的工艺与设备造价,导致设计人员在考虑工艺与设备造价时可能与实际有很大的出入,造成工程实际造价超出预算等多种问题。造价人员应该向设计人员及时介绍工程所需的工艺与设备造价,设计人员应该在充分考虑工程所需的工艺与设备实际报价的情况下再进行对输变电工程的设计,来确保工程实际造价与预算相符合,需要注意的是,设计人员需要把握好成本与工艺之间的平衡,既不能为了控制成本而一味地去使用落后的工艺,也不能过分追求新工艺而导致造价昂贵。这样,三者之间加强沟通与交流,可以有效避免因为交流不足而导致的造价昂贵等问题,为输变电工程设计阶段的造价控制提供保障。
(二)推行限额设计
在工程实际设计过程中,很多设计人员并不考虑成本问题,导致工程造价昂贵。可以通过推行限额设计来有效地解决这一问题。限额设计是指给工程设计人员设定一个工程最高造价,让工程设计人员设计方案时工程不得超过这个造价。一方面,限额设计可以很好地对工程的成本进行控制,设计人员设计方案时必须充分考虑工艺与设备的价格问题,这样也从侧面加强了设计人员与造价人员的联系,为工程的造价控制提供了有效的保障。另一方面,限额设计可以使投资效用最大化,因为工程造价是有数额限制的,所以设计人员必须对工程的方方面面进行全面分析,对工程各部分的预算要区别对待。关键部分的工程要舍得用先进的工艺与设备来进行建设,其他部分的工程可以用价格相对便宜的工艺与设备进行建设,这样设计人员对工程各方面进行统筹兼顾,在综合分析的基础上给出最为合理的设计方案,将成本有效地控制在一定的范围内。
(三)完善奖惩制度
完善奖惩制度可以有效地解决优秀设计人员的积极性降低问题,部分设计人员对工程设计不负责的问题,从而激发设计人员的积极性,设计出更多更好的方案。一方面,建立完善的奖惩制度,可以鼓励设计人员加强与造价人员的沟通,进一步对输变电工程造价展开研究,从而不断对设计方案进行优化,将工程的造价控制在合理的范围之内。完善的奖惩制度还可以鼓励设计人员加强与勘测人员的沟通,进一步对工程的实际勘测情况进行分析,从而设计人员能够在充分考虑各种情况的基础上对方案做出有针对性的设计,这样大大提高了设计方案的可行性,避免了因为设计方案的失误而导致工程失败的问题。另一方面,要对部分不认真负责、消极怠工的设计人员进行处罚,进行处罚之前需要先要对权责进行明确,将设计人员与勘测人员、造价人员的责任区分开来。一旦工程发生问题,要保证可以确定到个人,然后对该工作人员进行处罚。处罚一定要准确,不能工程出现问题所有的工作人员都要负责,而是要确定到个人。这样设计人员在进行方案设计时一定会更加仔细认真,对工程的造价进行严格控制,从而保证了设计阶段造价的合理性。
(四)完善信息反馈机制
设计单位以及设计人员应该要对设计工程的实时情况紧密关注,一旦发现工程有不合理的地方,要及时进行处理,确保工程的质量安全和成本合理。在工程竣工以后,设计人员应该考察工程实施过程中出现的失误,进而不断根据工程实际情况优化设计方案,从而使工程造价更为合理,工程质量更为安全。完善信息反馈机制有助于设计方案的不断优化和设计水平的不断提高,设计单位和设计人员应该高度重视信息反馈机制的完善,做好信息的及时反馈。
(五)推行质量管理体系
工程的质量非常重要,如果设计人员在设计方案时错误地估计了工程的实际造价,那么会造成工程实际造价超出预算,这种失误造成的损失还在可控的范围之内。但是如果设计人员在设计方案时使用错误的勘测数据,可能造成工程无法竣工等问题,这种失误造成的损失非常严重。因此,高度重视勘测数据的准确性是很有必要的。为了保证设计阶段使用的勘测数据的准确性,需要对勘测工作进行质量体系认证,确保勘测单位以及勘测人员的专业能力。质量管理体系可以很好地保障勘测数据的准确性,从而为设计人员设计方案提供了保证。
三、结语
输变电工程设计阶段合理的造价控制可以有效提高工程的建设效应,因此对输变电工程设计过程中存在的问题进行分析并妥善地解决是很有必要的。输变电工程存在着设计与实际不符、奖惩制度不完善、信息反馈机制不完全等问题,严重制约着输变电工程造价的合理控制。工程负责人应当对以上问题进行高度重视,要不断加强设计人员与勘测、造价人员的联系,推行限额设计,不断完善奖惩制度、信息反馈机制以及质量管理体系来保证工程成本控制在合理的范围之内。
参考文献:
[1]李侠.浅谈输变电工程设计阶段的工程造价控制[J].才智,2010(04).
[2]陈琪,郑鹏.浅谈输变电工程设计阶段的造价控制[J].河南建材,2011(04).
[3]梁跃清.输变电工程设计阶段造价控制的问题及对策[J].能源技术经济,2000(02).
关键词:输变电工程;工程设计;造价控制
中图分类号: TB21 文献标识码: A 文章编号:
在我国社会主义市场经济体制不断完善,特别是在我国持续投资拉动内需的发展模式下,物资供应也不再是包办而是进行市场化改革,在这种情况下,设备、材料价格都大幅波动,基础建设相关材料价格总体持续增长;同时随着电网建设环境日益复杂,建设场地征用及清理费用等不可控费用正在快速上升。在这种情形之下,输变电工程造价控制便成为电力工程建设和电网企业管理工作的重中之重。
一、当前输变电工程项目的现状分析
目前,拟建和在建的输变电建设项目很多,包括水电站、火电厂的配套工程,另外还有电力系统的网络建设项目。然而,无论是在电力系统的网络建设项目上还是在水电站、火电厂的配套工程上,工程造价控制和管理都时常被忽视。尤其是对于投资效益影响较大的项目,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。
二、设计阶段造价控制中存在的问题
1、人员配备不足、勘测与设计脱节,使工程造价得不到有效控制。
随着社会生产力的高速发展,整个社会的用电量呈现骤增的趋势,因此,各种电力工程的建设正在加快进行,与此同时,各级电力勘测设计单位承担的设计任务也日益增多。目前很多勘测设计单位资质上虽然等级不低,但人员配备方面还存在不足,比如说专业技术人员缺乏、造价专业人员不够,在遇到比较棘手的任务时,容易造成项目设计成果粗糙、设计深度不够、概预算缺项和漏项的现象,使工程造价得不到有效控制。
另外,勘测与设计脱节现象的存在也造成了一些项目的投资浪费或投资增加,其中最主要的原因还是工程勘测人员与设计人员配合不紧密。如果建设单位委托不同的两个设计单位分别进行项目的勘测和设计,由于两单位双方的权责不明确,双方在工作的时候就会以自己的利益为出发点,在实际工作中很可能会导致线路选线方案的不合理和设计图纸资料的不完善,致使设计和概预算工作产生较大的偏差,那么在后来的施工过程中就不得不重新对方案进行了调整和设计图纸资料的完善,其结果必然会造成勘测设计费用的浪费和工程投资费用的突破。
2、奖罚机制不完善、设计与造价人员配合不紧密,也使工程造价得不到有效控制。
在输变电工程设计系统中,工程设计人员要对技术方案不断优化和创新,他们要耗费很多的时间和精力外,但是却很少得到表彰和奖励,甚至还要承担更多的风险。而有关部门对设计中造成的浪费现象又缺少监管力度和控制措施,设计应负的经济责任也没有明确的划分界限,这必然使很多设计人员宁愿按部就班而不愿在工程造价方面多下工夫,这就成为有效控制设计阶段工程造价的一大障碍。
大家一般都会想当然的认为任务设计是设计人员的责任,而造价控制应该是造价人员的职责。事实上,因为输变电工程专业技术性很强,一般都是勘测设计人员根据设计委托进行现场调查、勘测和方案比较,不同阶段向造价人员提供条件、进行估算或概算。造价人员由于与设计人员结合不够和对工程勘测过程、现场情况了解不透彻,无法将各种因素考虑全面,使工程估算和概算产生了较大偏差,这也是工程设计阶段造价控制的一大难点。
3、信息反馈不及时、缺少项目后评价程序,使造价控制工作的质量得不到进一步提高。
在输变电工程设计项目完成后由于缺乏造价成本信息反馈、缺少项目的后评价程序,设计单位便缺少机会了解实际发生的工程成本,无法进行事后分析,只能将问题带入下一个项目中,不能进一步提高造价控制工作的质量。
三、解决设计阶段造价控制中存在问题的措施
既然目前输变电工程设计阶段的造价控制过程中仍然存在很多问题,那么探究如何解决这些问题,使设计阶段的造价得到有效控制便显得十分有必要。本文将试图从技术、管理、体制这三个角度分别做一下阐述。
1、技术方面
在技术上首先要加强地质勘测报告的审查。因为提高地质勘测报告质量,保证地质勘测资料的准确性,是加强基础设计优化、科学控制造价的重要前提。
其次,要加强技术指标的合理性分析。在此要注意,技术指标的合理性分析不是一个简单的数字指标对比,而是要对设计方案进行充分论证,从而排除设计中的不合理因素。
第三,合理确定建设项目标准。建设标准过高,则会超出社会经济的客观需求以及电网公司财力、物力的承受能力;定得过低,将会妨碍技术进步,影响经济的发展。如城市周边的电缆工程,全部采用隧道建筑形式,造价过高,与地方经济发展不相适应。在环站中使用隧道形式,主通道采用管沟、排管、沟槽等形式,可以达到美观又同时降低工程造价的目的。
2、管理方面
在管理方面,首先要加强专业设计人员的技经知识培训,使其了解本专业有关定额、主要设备材料价格等相关知识,为加强造价控制奠定坚实基础。
其次,要加强对专业设计人员的“三通一标”培训,特别是使其充分掌握通用造价工程量指标,以有效指导设计实践活动。通过这两点积极树立设计单位和设计人员的设计全过程造价控制理念,克服重技术、轻经济的倾向,把技术与经济、设计与概算有机地结合起来。
另外,还应加强勘测设计成品质量的奖惩。在这个过程中,要注意细分工程复杂程度和工程专业调整系数,对设计难度小、前期资料基础好、占用设计资源少的设计工作适当下调难度系数,对于设计优化和创新性工程实践,适当上调难度系数以给予肯定和鼓励。并且定期组织勘测设计成品抽样检查,积极开展评比工作,并将评比结果纳入设计单位资信管理体系。加大对设计单位概算编制偏差的考核力度。将概算与结算、决算间的偏差作为对设计质量的重要考核指标,将对概算编制偏差的考核结果作为设计奖惩的重要依据,特别是竣工工程量与初设工程量的偏差,将有效促进设计成品质量提高。
3、体制方面
体制方面来看,主要是做到两点:首先,投资控制限额不仅要有原则性还要保持灵活性。
投资控制限额应用要有原则性,如果没有原则性而是任其发展的话,很有可能超出太多投资估算,这样工程设计阶段的造价就很难得到控制。投资控制限额应用也要有一定的灵活性,因为不可控因素有很多,最初的投资估算并不能很精确的反映需要,这就需要投资控制限额有一定的灵活性,允许超出估算的合理范围。其次,设计院要向总承包或工程咨询机构转型。
因为如果设计院是总承包机构,集设计、建设管理、施工于一体,这就会促使其从自身利益出发积极开展优化设计,以最大限度的节省投资。而且,如果设计院是工程咨询机构,不用做施工图设计,这样它就可以集中时间和其他资源来做好科研和初步设计,精心比选各种方案,使得各专业精心优化,这样也可以节省投资。所以说,这样的转型一定能有效地解决一些造价管理和控制方面的问题。
四、结束语
输变电工程项目的造价控制不是单个环节的控制,它是包括整个建设前期、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,但最重要的应该是设计阶段的造价控制和管理,所以,各级主管部门、建设和勘测设计单位要及时转变观念,要针对输变电工程在设计阶段造价控制的现状和存在的主要问题,及时采取相应的措施对其进行改善,以使输变电工程设计阶段的造价得到有效的控制。
参考文献:
[1] 张生永.输变电工程造价控制研究[J].华北电力技术, 2005(5).
关键词:输变电工程;工程设计;节能技术;节能措施;节能减排 文献标识码:A
中图分类号:TU111 文章编号:1009-2374(2016)33-0070-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.33.036
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。
关键词:全寿命 周期 变电工程设计 应用
0 引言
近几年来,我国国民经济得到了飞速的增长,而作为我国基础能源行业的电力行业,也在不断加快自己的步伐,以满足社会日益增长的电力需求。由于电力资源的运营、维护、改造等一系列任务变得越来越重,传统的管理模式已经无法适应新的发展需要。只有开展全寿命周期管理,将安全、寿命、周期这三者的关系处理妥当,才能真正提高资源的使用效率,降低企业成本,实现企业全方位的管理。全寿命周期管理如今也成为发达国家普遍认可的管理模式,也是打造国际一流企业的必要要求。
1 全寿命周期管理理论及变电工程设计理念
全寿命周期总体概括为四个阶段,即决策阶段、实施阶段、运营阶段及报废回收阶段。目前全寿命周期成本在国际上还没有一个统一的定义,国外学者对全寿命周期管理最简洁的定义是:从项目构建到运营然后到有效寿命的终结这整个过程中花费的资金的总和。全寿命周期管理目前已经成为国际上比较流行的成本管理理论,它通过量化不同的构成元素,确保最优项目成本模型的获取,在满足可靠性要求的基础上,使得企业在全寿命周期管理中的成本达到最低要求。
变电工程的全寿命周期设计理念一般来说都是在项目前期的策划阶段就确定的,从变电工程项目的全寿命周期角度进行相关设计,并从人性化、对环境的影响、安全性等方面给予考虑,在设计方案上提出相应的解决问题的一种设计理念。变电工程的全寿命周期设计不仅要考虑技术实现,还应该结合当地的特点与实际情况,具体来说,可以将变电工程的全寿命周期设计理念概括为可维护性设计、可施工性设计、可扩展性设计、节约性设计、可回收性设计、安全性设计、突发事件处理设计、成本最优化设计八个方面。
要实现变电工程全寿命周期设计理念,首先应该确立工程指导思想,明确使得工程项目全寿命周期成本最优目标,由于变电工程还包含许多其他专业的内容,在各个专业的设计过程中都应该根据全寿命周期的设计理念进行设计,制定出各个专业的执行目标,进而设计出符合各个专业的全寿命周期设计理念的方案,以保证全寿命周期设计理念更好的实现。更为重要的是,要实现整个变电工程的全寿命周期管理,往往是依靠多个专业项目相互协调完成的,只有各专业密切配合,才能最终完成整个变电工程设计理念。
2 全寿命周期管理理念在变电工程设计中的具体应用
2.1 系统的规划 从系统的规划角度来讲,在确定接入系统方案时,要进行一系列的电气计算,在可供选择的接入方案之间进行综合比较。从全寿命周期的角度进行适当的思考,例如考虑线路的长短、离现状公路的远近、设备运输的难易程度、周边设施是否齐全等等,对以上因素进行全寿命周期成本分析,从而选择出最优的系统方案。在满足可靠性与安全性的大前提下选择相应的变电设备,避免设备选择时出现以大代小的情况,造成设备的投资浪费。
在系统规划时,还应该进行相关的故障运行方式下的稳定计算,分析并研究提高电网稳定水平的措施,以满足变电工程的安全性、可靠性等各项要求,以免出现突发事件不知所措的情况发生。
2.2 地理位置的选择 在接入系统方案确定之后,就应该充分应用全寿命周期的设计理念,对变电工程的地址进行合理的选择。在地址的选择方面,必须重视变电工程的可持续发展的要求,预留远期发展的可能。从这个方面来说,变电工程应该选择周边建筑物比较少的区域,避免扩建时无法进一步征用土地。另外,还应该充分考虑安全因素,例如不良地质、水文、气象位置,这不仅会威胁到变电工程的建设安全,还会增加不必要的费用,造成经济损失与浪费。最理想的方式是计算出各个备选方案的总寿命周期成本,并对影响因素进行分析,总结出几个较为重要的变量作为重点的选择条件。
2.3 电气的主接线 变电工程在进行电气主接线时,往往要考虑很多客观因素,例如在设计时必须根据在电力系统中的地位、规划容量、符合性质等等特点进行确定。尤其要注意的是遵循全寿命周期管理中安全性、易维护性、可扩展性、节约环保性等成本最优设计的原则,将日常活动中的供电、运营、操控、检修等环节逐一考虑进去,来对电气主接线进行确定。在保证安全可靠的前提下,还应该合理的简化变电工程的主接线,可以减少不必要的设备元件数量以达到降低工程投资经费的目的,在资金的角度下实现全寿命周期成本最优。
2.4 变电工程区域规划 在进行变电工程区域规划时,总体来说应该充分利用就近的资源与设施,实现全寿命周期成本的最优化控制。就拿变电站的建设来说,现在的变电站多为无人或少人值班,对站内设施的维护以及设备的安全运行就变得尤为重要,除了达到使用功能外,为了实现防止突发性事件与灾难,还应该符合国家安全的有关标准。
变电工程在设计时,就应当充分考虑到构建物之间在平面与竖向上应近远结合、相互协调,这样才能满足全寿命周期管理的可扩展性和易维护性的设计要求。在平面空间的组合上,也要满足相关的要求,要充分利用自然地形的有利条件,使得布置上变得紧凑合理,也方便之后的扩建工作,对于全寿命周期管理中的节约环保性与可扩展性的要求也得到了全面的贯彻。竖向布置也是如此,充分利用地形优势,并根据工艺要求,将交通运输、土方平衡等因素做为全寿命周期成本变量综合考虑总成本,达到减少土石方量的目的,使得内部排水设施通畅无阻,也便于之后设备的运输。在管沟的布置上,也应该结合实际情况进行合理布置,在满足安全性、易维护性等必要的条件下,还应该尽量保证最短线路、最少转弯,适当的情况下可适当集中分布,减少交叉。
在变电工程区域规划上,对运输道路也具有一定的要求,例如变压器作为变电工程的重要设备,由于变压器的设备尺寸较其他变电设备来说相对大很多,运输难度也是所有设备中最高的,在运送变压器时要求运输道路相对较宽,且对道路转弯也要求尽量少,以免造成变电设备的运输不便。
3 结束语
变电工程全寿命周期管理的核心内容就是把全周期管理的各个阶段都纳入统一的管理,作为一种全面、科学、先进的管理模式,已经在世界范围上得到广泛的应用。全寿命周期管理作为一种世界领先的管理模式,已经在变电工程设计中得到了国家与企业的高度重视,随着科技的飞速发展,相信在不久的将来越来越多的设计单位也会逐渐意识到全寿命周期设计理念的重要性,变电工程的设计与建设过程中将全面应用到全寿命周期管理的理念,最终使得各电力企业的管理水平不断提高,经济效益也随着管理水平的提高而收获更高的收益。
参考文献:
[1]曾庆禹.变电工程的寿命周期成本与新技术发展分析.中国电力,2000,33(12):35~38.
[2]金家善,史秀健,吴奕亮.LCC技术应用中的问题分析及建议.上海电力,2004(4):280~284.
[3]帅军庆.全寿命周期成本管理是公司可持续发展的重要举措.上海电力,2004(3):177~178.
【关键词】雷电;过电压;500kV;输变电
前言
经过大量的研究工作,在500kV输变电工程设计上我们国家有了不错的成绩,但和国外相比,我们仍存在很多问题和不足。本文就对我国的输变电设计着重提出几点建议和看法。
1 500kV雷电侵入波
1.1 雷击点
我国规定:不考虑近区雷击(距离变电所2km)而只计算2km以外的远区雷击。而近区雷击在实际生活里才是威胁变电所设备的罪魁祸首。在规定里,若以2km以外的雷击作为考察对象是不科学的,这是因为在长距离传送过程中,雷电波会有一定的衰减和变缓的波头,它形成电压过低的侵入波对站内设备影响不大。之所以这样规定,是参考中、高压线路分析方法,进线段在有避雷针和绝缘的情况下,因反击或绕击不会进波。而在近线段和非近线段遭受雷击时实际完全可以形成入侵波。
在美国、日本和欧洲的西部,他们变电所的考察对象主要是近区雷击产生的侵入波。
我国的500kV变电所进行的研究,虽然考虑远区雷击,但主要的研究对象仍然是近区的雷击。经过研究,侵入波过电压在远区雷击中明显低于在近区雷击中产生的侵入波。
有人猜测,最严重的侵入波过电压是在雷击#1塔中形成,所以就把雷击#1塔作为近区雷击。
这种想法在大多数情况下不适合和我国。研究发现,#0塔(即终端门型构架)距离#1塔很近,负反射波在#0塔返回时,若雷击#1塔塔顶,会经地线返回,使#1塔顶的电位降低,从而减小了侵入波过电压。所以距离#0塔较远的#2塔和#3塔,则会形成较高的的过电压。因此仅仅计算侵入波过电压在#1塔中不全面。
1.2 雷电侵入波计算方法
过去确定侵入波过电压依靠防雷分析仪是条件所限,在2km处施加一个直角波,使它的幅值与放电电压U50%在绝缘子串雷电中相等进而可以测得过电压的值。理论基础就是绝缘子串放电电压U50% 要小于侵入波过电压幅值。绝缘子串的放电电压U50%在考虑近区雷击时,它的临界值都可能远远低于在导线上雷电流的侵入波过电压。原因在于要么电压在耐张塔放电要么是波头在此过电压高。总之这个方法是错误的。
而国际通用的方法是雷电流的波形和幅值取雷击时进入进入导线时的值,再考虑工频电压等其他的因素就可以知道导线的侵入波过电压。
1.3 雷电流的最大计算值
按国际惯例,应该知道雷电流的最大计算值。欧洲的西部最大雷电流计算值在500kV系统里取250kV,而日本等国家则选取比较低的150kV.在中国,一招雷电流幅值分布的概率,应等于或者大于它的概率,最大雷电流计算值一般采用210~220kV。
1.4 变电所的雷电平均无故障时间
用统计法计算计算雷电侵入波过电压的最大值,可以避免因不同变电所运用不同的运行方式出现的概率,或各种雷电流幅值、变电所内不同的过电压以及进线段杆塔绝缘子串出现概率。我国由于没有很强的500kV电网结构,没有很高的运行水平,所以平均无故障时间建议取800~1000年。我国的电力部门也希望如此。
2 500kV输电线路计算雷击跳闸率
2.1 反击
2.1.1 导线上在雷击塔顶时感应过电压
感应过电压在我国规定的计算公式为:Ui=ahc(1-(hg/hc)k0)
其中的hc即导线对地平均高度;hg则是避雷线对地平均高度;k0是避雷线和导线间的耦合系数;雷电限度为a。
这是前半个世纪研究出来的公式,可是现在却不适用,尤其在山区和高杆塔线路。
日本、美国和西欧根据自己的感应过电压公式计算出来的值总是比我们国家的小得多,所以他们和我们在防雷计算中相差很多。
由于估计迎面先导的长度在雷击铁塔时不同,对计算感应过电压影响很大。我国采用的是l=r/3.其中的r为击距。而武高所采用的是l=r/2。所以计算的感应过电压值和我国规程的计算值远远小。因此我们分析得到:首先感应过电压在我国的规程中不适合,应研究找出一个适合我国并且比较合理的感应过电压的计算公式。其次,对于杆塔低于30m平均导线高度,我们应该沿用现有的国家规程,直到新的计算公式或者新的方法确定。而武高所研究的计算公式仍适合导线平均高度大于30米的杆塔。
2.1.2 工作电压的影响
在反击时,由于占比例大的绝缘子串电压的工作电压在500kV线路高,影响到耐雷水平,误差会很大。
我国由于没有像美国、欧洲、日本考虑工作电压,所以建议修改以减小误差。
2.1.3 铁塔的波阻抗
150 的铁塔波阻抗是我国规程里推荐使用的,相应的杆塔电感即0.5μH/m,波速相应的为300m/μs。铁塔的形状不同,其对应的波阻抗和波速也相应的会不同。强烈建议我国学习一下日本,波阻抗因铁塔的部位不同而不同。我们要加强这方面的研究和试验,以求能赶上或超过日本,准确的测定波阻抗。
2.1.4 绝缘子串在500kV时雷电冲击伏秒特性
最基本的伏秒特性在我国却是空白一片,武高所做过比较粗糙的伏秒特性试验,但结果不是很理想。所以提出一点建议就是重视伏秒特性试验。
2.2 绕击
2.2.1 高杆塔绕击
绕击率计算公式:
lgP=(a )-3.9 —平原线路
lgP=(a )-3.35 —山区线路
其中的a是边导线和避雷线的保护角。由于我国没有限制条件,所以绕击率计算不是很准确。根据较低电压和较低塔高的经验,绕击率在高杆塔的线路中会增加明显。但是对于小保护角和较高电压等级的线路却没有经验可以借鉴。
2.2.2 导线绕击时的电压
导线上的电压在雷绕击地线时在我国的规程中为100I.U=I/2×Zc/2,Zc=400欧姆。可是这是之前的观念,在现在已不再适用,如果根据这个计算方法得出的电压和规程中规定的电压会高很多。
关键词:输变电工程;设计造价;管理
随着我国电网公司输变电工程建设项目的飞速发展,项目建设管理工作越显重要,而其中对工程设计造价的管理又是整个项目建设管理工作中的重中之重。因此,做好建设的设计造价管理非常重要。基于此,本文就输变电工程建设设计造价的管理进行了探讨,相信对有关方面的需要能有一定的帮助。
1 设计造价管理的现状及问题
当前,不少建设管理单位对35千伏输变电工程设计重视程度不够,对设计造价应起到的指导评价作用认识欠缺。长期以来,电网建设中设计人员、项目管理人员大多集中于高压电网建设领域,35千伏输变电工程建设中因其项目零散、单项投资额不大、工期短等特点,在科学决策、规范管理上与高电压项目相比均有一定差距。35千伏输变电工程在方案立项时大多从技术合理评审角度出发,侧重于接入系统优化、设备选型等方面,能主动从造价角度来评价方案整体投资效果的案例少之又少,凸显出对通过造价评估设计方案合理优化的举措重视不足,对35千伏输变电工程设计造价的整体管理也大多停留在对概预算组成部分的价格审核环节上,从而埋下了投资浪费及结算超概算的隐患。
由于35千伏输变电工程设计费在设计单位工程收费中的比重明显偏低,压制了设计单位的创造力,电力设计单位通过套用典型设计、通用设计以实现流水线量化生产的想法普遍存在。因为设计费与主网市场相比较低,导致设计单位更愿意将主要业务力量投放到主网市场,对35千伏工程设计难以达到追求精品化的境界,造价在评价技术设计中的作用也受到了制约。
35千伏输变电工程设计单位造价人员现场经验不足,踏勘水平、认知水平等普遍不高。大多造价人员仅能根据设计技术人员交底及设计图纸来认知工程特性,造价成果也仅停留在图纸的理想层面,遇到施工条件复杂的项目,其对工程复杂性研判不力的弱点暴露无遗,尤其是对施工组织措施费用估计不够,导致了概算费用不足的后果。
2 设计阶段造价控制的措施
建设管理单位首先应实质性地转变观念,高度重视35千伏输变电工程建设,高度重视造价的合理确定,以科学的眼光监督设计造价工作有效开展,并在决策阶段、设计阶段、施工阶段等环节充分发挥设计的作用。
根据相关分析测算,投资决策阶段影响工程造价的程度达到80%~90%;在初步设计阶段,影响工程造价的可能性为75%~95%;在技术设计阶段,影响工程造价的可能性为35%~75%;在施工图设计阶段,影响工程造价的可能性为25%~35%;而到了施工阶段,影响的可能性只有10%。所以,设计造价在工程造价管理中的重要性不言而喻。
合理确定设计收费,实行有效奖惩制度。为使工程造价能够合理确定、有效控制,在合理确定设计收费的基础上,应建立和健全限额设计的奖惩制度。对限额设计搞得好、节约投资和控制造价确有成效的,项目法人应给予设计单位适当奖励;对设计单位失误造成的损失进行追责索赔,使得责、权、利得到有效明确。
现行设计费额是按照工程投资额的固定比率计取的,也就是说工程造价越高设计费就越多,这就很难充分调动设计单位、设计人员降低工程造价、节约投资的积极性。国家这一规定未作变更之前,建议设计费用以下修正公式计取:设计费额=概算数额×基本费率+(概算数额或预算数额)×节约费率,这一修正公式可以调动和激励设计单位更好地挖掘人力资源潜力,更有效地控制工程造价,也能从根本上激励设计单位站在业主的立场来优化设计、控制造价、节约投资。同时设计单位要制定本单位内部的限额设计考核和奖惩方法,激励设计人员挖掘设计潜力,重视设计方案的经济合理性。
业主单位必须督促设计单位自觉运用价值工程理论对设计方案进行优化甄别,合理确定工程造价,有效节约投资费用,确保有的放矢,使得物有所值、物超所值。35千伏输变电工程在每个设计阶段、每个项目或专业,都要运用价值工程的原理进行设计方案的比较,从功能和造价(成本)两个角度进行分析评价,使得两者协调起来,达到有机统一。
制定合理的控制指标,对35千伏输变电工程项目实行限额设计管理,推广运用通用设计、典型设计,优先采用通用设备,使得设计单位的工作重心从基础方案的选择转移到方案分析评价和优化提升上,同时加大对造价敏感性因素分析、论证的力度,在合理确定工程造价的前提下为有效控制工程造价做好前期准备。
3 提高设计概算的质量
重视工程造价资料的积累与总结。设计概算专业实践性强,仅有理论知识是无法把概算做对、做准。因此,要编好概算、提高概算的质量,及时收集资料、整理分析资料是必不可少的。资料的收集是多种多样的,如人工、材料、机械台班的消耗量及价格的确定,专家审计评审的意见、建议,工程竣工后的竣工结算等资料。把收集起来的资料进行归类分析,找出设计概算和实际情况的差错,并分析其原因,最后进行归纳,建立完整资料和信息库,一旦需要,随时可以调出。
概算人员在编制概算过程中,要与设计人员保持联系与沟通,明确图纸上不清楚的地方,使设计与概算形成有机的整体,避免相互脱节。要深入实际,多了解施工细节,严格执行询价估价制度,使材料、人工、设备报价与实际相吻合。做完概算后,设计单位要建立健全三审制度(自审、审核、审定),避免漏算、多算、定额套用错误等。
提高概算人员的业务素质。概预算的编制不仅仅只是工程量的计算统计工作,它与建筑学、建筑结构学、施工技术、数学、生产工艺、建筑材料、工程合同管理、地区行业的法规与政策等都密切相关。因此,概算人员除了掌握本专业的知识外,应广泛了解和掌握其他有关学科的知识,完善自己的知识结构体系,培养成既懂技术、经济管理,又遵纪守法的复合型人才,只有这样才能胜任本职工作。
加大设计造价在35千伏输变电工程建设管理过程中的话语权,强化电力设计单位参与工程投资全过程经济监督管理职能,并加强设计变更的审查和经济核定工作,从而延伸造价有效控制的手段,实现工程造价的可控、在控、能控。另外,设计变更是施工阶段影响工程造价的一个重要因素,传统的35千伏输变电工程管理中仅有设计技术人员、施工方、业主方、监理方参与设计变更的制定,设计造价人员几乎绝足于这一工作。在重大设计变更时,应由设计造价人员先行测算变更费用及其对总造价的影响程度,从造价管理角度进行分析并探索是否还有其他可替代方案节约投资,从而避免设计变更的随意性和费用失控,强化设计造价的指导作用。
4 结语
综上所述,输变电工程建设设计的造价管理工作一门博大的学问,若想控制好设计造价,就要在优化设计方案的基础上,在组织实施项目建设的各个阶段,采用有效的方法使得输变电工程项目建设管理工作规范化,以求最大效能地运用人力、物力、财力,取得良好的投资回报,从而保证输变电工程项目建设的有效实施和落实,达到项目投资的预期目标。
参考文献