【开栏的话】 近年来,公司深入推进基建标准化建设,提高规范管理水平,工程建设技术水平和工程质量、建设效益持续稳步提升。今日起,本版推出公司基建标准化建设技术成就系列报道,敬请关注。按照通用设计标准建成的浙江嘉兴首座500千伏全智能变电站500千伏桐乡变电站。章天飞 摄河南送变电员工高空安

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打造标准建设模式 建设世界一流电网(附案例)

2015-05-28 09:09 来源:国家电网报 作者: 王颂

【开栏的话】 近年来,公司深入推进基建标准化建设,提高规范管理水平,工程建设技术水平和工程质量、建设效益持续稳步提升。今日起,本版推出“公司基建标准化建设技术成就”系列报道,敬请关注。

按照通用设计标准建成的浙江嘉兴首座500千伏全智能变电站——500千伏桐乡变电站。章天飞 摄

河南送变电员工高空安装金具。 白幸福 摄

今年是国家电网公司全面应用“三通一标”(通用设计、通用设备、通用造价和标准工艺)的第十年。自2005年以来,公司根据电网发展、技术进步和工程需求,统筹研究规划,形成通用设计、通用设备框架体系,相继编制发布了各电压等级变电站通用设计、线路通用设计、变电站通用设备等,并每年发布《国家电网公司标准化建设成果(通用设计、通用设备)应用目录》,规范工程管理,统一建设标准,提高工程建设质量和效率,应用效益显著。

为进一步提高输变电工程建设效率和效益,直观体现通用设计、通用设备基建标准化建设成果,进一步提升成果的应用水平和应用率,公司自2009年起组织制定了《国家电网公司标准化建设成果(输变电工程通用设计、通用设备)应用目录》。随着电网建设不断发展、设计技术持续进步,公司建立滚动修订机制,并不断更新、补充和完善通用设计、通用设备。近日,在2014年版目录基础上,公司又修订形成《国家电网公司标准化建设成果(输变电工程通用设计、通用设备)应用目录(2015年版)》,进一步为电网工程建设提供样板范例。

管理学中有句话,“一流公司做标准”。标准化是现代工业文明的重要特征,是衡量企业管理水平的重要标志,是基础管理的主要内容,也是提升企业素质的必由之路。应用“通用设计、通用设备”,就是以标准化为指导,统一建设标准、统一技术规范、统一建设规模,从设计源头实现规范化。通用设计、通用设备自发布应用以来,工程质量、建设效率显著提升。各项指标与以往同类工程相比,变电站占地面积、建筑面积分别减少6%、10%左右,输电线路走廊宽度、钢材消耗分别减少5%~10%、4.5%。在建设队伍基本保持不变的情况下,公司工程投产规模由2005年的1.2万公里、0.6亿千伏安,提高至2014年的5.2万公里、2.8亿千伏安,提高了3倍以上,效果显著。

国网基建部主任丁广鑫说:“输变电工程‘三通一标’成果实现了标准化建设和集成创新,统一工程建设标准、规范建设管理,是又好又快建设智能电网的重要支撑。”

通用设计

提升质量和技术的驱动器

在建筑工程中,工程设计是整个工程的“骨骼”和“肌肉”,设计方案是功能体现,设计图纸是管理依据,是工程有序高效、科学合理进行建设的重要保证。

在公司实施“三通一标”工作、推行智能电网建设的鸿篇巨制中,通用设计则是输变电工程的“骨骼”和“肌肉”。2015版通用设计已涵盖全电压等级、全工程类型,累计发布变电站、换流站技术方案164个,交、直流输电线路杆塔塔型4116个,金具串类型2088种,电缆敷设58个子模块,快速抢修杆塔基础型式117种,是满足不同设计条件下输变电工程设计方案、技术要求和设计图纸的集合。

中国电力工程顾问集团公司总工程师李宝金表示,通用设计一方面从设计源头实现了标准化,使工程从“量体裁衣”式设计变为“成衣定制”式标准化设计,体现了先进性和适用性,并实现“施工图”的深度延伸,把输变电工程设计理念和设计原则统一起来,减少设计差错和变更,有效提高工程设计质量;另一方面,通用设计采用模块化设计理念,将设计从大量的常规性工作、重复性劳动中解放出来,为推动技术创新工作创造条件,显著提升工程技术水平。实践证明,通用设计是提升公司电网建设质量和技术水平的驱动器。

在多年的刻苦攻关中,公司调集国内电网技术和建设领域顶级团队、专家,经过反复论证、探讨、修正,从上千种方案中最终形成基本设计方案(模块)的组合类型,采用模块化手段,遵照现行标准,集成应用成熟适用新技术,优化提升,实现了可靠性、先进性、经济性、适用性、统一性和灵活性的有机协调。

“在没有通用设计的时候,设计院是各做各的,五花八门。由于不同设计单位、不同设计人员在技术水平方面存在差异,导致设计质量参差不齐。而现在推行的通用设计方案,凝聚了众人的智慧结晶,确保了工程设计标准统一、工程质量优良。”中国电建集团江西电力设计院设计总工程师杨柳说。

通用设备

实现相同运行条件下的设备互换

在公司实施的“三通一标”中,通用设备是在变电站(换流站)设备的基础上,通过简化归并设备型式,优化统一设备参数,实现设备“四统一”(统一技术参数,统一电气接口,统一二次接口,统一土建接口),形成通用一次设备644种、通用二次设备90种,涵盖各级电压变电站、换流站主要设备,在工程设计、招标采购、运行维护、电网安全、设备制造等方面发挥重要作用。实现相同运行条件下同类设备的通用互换,提高设备的可靠性和使用寿命。

不仅如此,通用设备通过规范设备参数,增强设备的统一性和通用性,降低设备造价和工程整体造价;通过合理配置,进一步减少设备的门类,方便于设备招标和后期备品备件的数量,有利于发挥招标的规模效益,节省成本;通过规范安装要求和尺寸,减少了对设备厂商的依赖性,在初步设计阶段即可确定安装接口参数,加快设计、施工进度,有利于缩短工程建设周期。同时,设备厂商也可以集中更多精力研发新产品,做好设备工艺质量控制,有力推动我国设备制造水平提升。

但是,在通用设备工作开展之前,客户已有多年的设备运行习惯,设备制造企业有多年的设备设计、生产模式,变电站布置方式、设备型式样式繁多,站内设备种类繁多、质量参差不齐,给工程设计、施工建设,设备采购、备品备件仓储管理带来诸多不便。如何将这些不同整合成为统一的要求,形成真正意义上的通用设备的技术要求是一个非常艰难的过程。

由中国电力科学研究院组成专家团队,提供技术支撑,配合公司通用设备的研究编制、深度规范及滚动更新工作。2006年,和彦淼就加入了通用设备工作团队,重点负责高压开关设备,包括组合电器、断路器、隔离开关、接地开关等通用设备工作。她向记者讲述了一件让她记忆深刻的事,从中可以窥见,通用设备工作开展的每一步都浸透着参与者的智慧与汗水。她说,印象最深刻的就是组合电器(GIS)的“四统一”工作。由于GIS是大型成套设备,生产单位有外资企业、合资企业、国内制造商,各企业的技术路线千差万别,且各企业之间有较强的技术壁垒,要实现GIS的“四统一”,难度可想而知。项目组曾一度因为GIS的“四统一”陷入困境。后来项目组开展GIS专题调研,召集GIS主要制造企业、设计单位、科研单位面对面座谈,历经多次协调、商讨,集中制造企业、设计单位、科研单位三方面集体智慧,最终最大程度地实现了GIS的“四统一”。

通用设备不仅为客户、设备制造企业、科研单位、设计单位提供一个真正意义上的沟通交流平台,更重要的是给工程建设、设备选型、招标采购带来了诸多便利,在充分发挥公司规模优势,提高电网全过程管理效益、整体效益方面作出了积极的贡献。

实施标准化建设质量效率大提升

彭海燕 崔明杰

近年来,在建设任务更重、建设标准更高的新形势下,国网江西省电力公司通过深化应用“通用设计、通用设备、通用造价、标准工艺”等基建标准化成果,实现了工程建设质量、安全管理水平、电网建设效率和工程技术水平的全方位显著提升。

2014年,江西电网投运220千伏变电站10个、110千伏变电站25个,有16家设计单位、18家施工单位参与其中。“如果没有通用设计和通用设备,这根本是不可想象的。”从事了十年设计管理工作的国网江西电力建设部高级工程师汤程说,“就拿220千伏隔离开关来说,以前没有通用设计和通用设备,同一个管母中型配电装置每个设计单位设计的间隔宽度和支架高度都不尽相同,给设计管理带来很大的难度。现在只要确定通用设计和通用设备编号,不同的厂家按照通用设备参数来进行生产,设计单位也按照通用设计要求来进行设计,就能实现建设标准的统一规范。”

通用设计和通用设备的应用,大幅减少了在初步设计、设备采购、施工图设计、设计交互、设计修改等方面的重复工作量,实现了可研、初设、设备采购、施工图、建设全过程一体化、精益化衔接。龙辉瑞是江西省电力设计院的一位资深设计工程师。他说,以前设计一个220千伏变电站,需要等待3到4个月,只有在设备招标完成后才能开展施工图设计,同时还需要花费2~3个月时间与20多个不同的生产厂家修改确认图纸,而现在立即就可以开展施工图设计了,只要花几天时间,核对厂家图纸是否按照通用设备“四统一”要求即可,工作效率大幅提高。

数据显示,110千伏变电站可研、初设设计周期较实施前缩短20天,施工图设计周期较实施前缩短30天。220千伏变电站初设设计周期较实施前缩短35天,施工图设计较实施前缩短50天。

金具通用设计建设节能低噪线路工程

张冬 彭怀胜

5月14日,河南南阳阳光明媚,滚滚麦浪向远方延伸。500千伏南阳南变电站—唐河南变电站220千伏送出工程铁塔已完成金具安装,正等待着放线。“由于采用了国家电网公司金具通用设计,我们工程施工不仅减少了工作量,还降低了组装错误率。”该工程项目经理、河南送变电工程公司输电第一分公司专责工程师赵根保说。

公司从2010年开始组织开展金具通用设计,目前已经形成了涵盖35千伏~1000千伏电网工程的9大系列成果。优化了材质、结构、场强,实现节能降噪,起晕场强下降20%、噪声下降2~3分贝。

金具通用设计在电网基建各环节发挥了重要作用,对提高电网工程建设质量、建设效益有着重要意义。在设计和生产过程中,可以直接使用金具通用设计,免去了不同的设计单位需要单独设计金具的工作,既简化了设计流程,提高了工作效率,又减少了出现设计差错的几率;同时,金具制造厂商可以按照标准化金具图纸研发金具和制造模具,提高了模具的利用率,降低了生产成本。

国网河南省电力公司建设部技术经济处程宏伟处长介绍说:“河南省的迎峰度夏工程金具全部应用了通用设计。按照原来的方式,金具需要逐一零件进行统计和招标,以500千伏南阳南变电站—唐河南变电站220千伏送出工程为例,如果按照传统的招标方式需要招标的零件种类大约有300件。如今,按照国家电网标准金具串串名和编号进行招标,仅使用标准金具串15种,大大减少了统计的工作量和组装出错的概率。”

电缆通用设计高效建设城市地下电网

钱锡汇马经纬

5月21日,在220千伏复兴站主变扩建进线工程电缆排管施工现场,抓斗机械隆隆开动,施工人员根据指挥号令,有条不紊地进行着电缆通道土建结构的拆模及覆土施工。这是上海地区采用电缆敷设通用设计后在电缆工程中的又一成功实例。

近年来,上海城区范围内电网新建及改造项目以电缆线路为主,工程安全保障要求高,工期任务紧,且同期开展项目数量多,项目管理方迫切需要统一设计原则及通道建设要求。针对大城市电缆工程时间紧迫、任务复杂的特点,国网上海市电力公司在电力排管和电力隧道的设计过程中,采用了国家电网公司电缆敷设通用设计、通用造价,使得设计单位和施工单位都有章可循,有效推进了大量工程的实施。经过多年的高速发展建设,大大小小的电力排管和隧道已经遍布于上海城区的各个角落,为上海电网持续、可靠的供电提供了重要保障。

据国网上海电力建设部建设处李宾皑副处长介绍,上海地区建设的电缆工程,都采用了国家电网通用设计。电缆敷设通用设计对电缆敷设的基本结构形式和主要参数等都作出了通用的安排和规划,相比于原来相对盲目零散的设计方式,通用设计的采用大幅提高了工程设计的效率,也保证了设计成品的质量。

在国家电网公司通用设计的引领下,穿设地下的一条条电缆为上海大都市的繁荣提供着源源不断的强大动力,也必将进一步提高全国其他城市电网建设质量和发展水平。

工程快评:

提升设计设备水平引领电网产业升级

王颂

为贯彻落实国家电网公司“集团化运作、集约化发展、精益化管理、标准化建设”要求,全面推广应用通用设计、通用设备,公司建立管理常态机制,自2009年起发布年度《国家电网公司标准化建设成果(输变电工程通用设计、通用设备)应用目录》。同时,建立滚动修订机制,随着电网建设不断发展、设计技术持续进步,不断更新、补充和完善通用设计、通用设备。

通用设计、通用设备具有较好的覆盖面和适应性。涵盖了1000千伏交流及以下各类变电站、输配电工程及±800千伏直流特高压换流站工程设计和设备,全面满足公司大部分输变电工程建设需要。

通用设计、通用设备具有较大的经济和社会效益。一系列管理办法的出台推动了我国设计设备行业的技术进步,促其不断完善自身能力建设,提高技术水平和产品质量,为电网建设提供高质量、高科技含量及高性价比的产品,满足电力工业发展的需要,是推进标准化建设的客观需要,是提高集成创新能力,促进资源节约型、环境友好型社会建设的重要体现。

原标题:打造标准建设模式建设世界一流电网

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