浅谈风电场110kV变电站工程建设管理

（中铝宁夏能源集团有限责任公司，宁夏 750001）

（中铝宁夏能源集团有限责任公司，宁夏 750001）

变电站是风电场必备的集电、送电系统，其主要功能是将风电机组所发电能汇集后，通过高压线路输送到电网上。变电站是连接风电场和电网的枢纽，它对风电场的电能稳定输送和销售起到至关重要的作用。本文通过对内蒙古阿左旗贺兰山风电场110KV变电站工程的设计、施工、试运行和验收四个管理环节进行总结，探索风电场变电站工程建设科学、合理施工工法和模式，为今后风电场变电站工程建设管理提供借鉴。

风电场；110kV变电站；工程建设；管理

0 引言

风能是一种潜力很大的新能源，商业风力发电兴起始于20世纪90年代的欧洲，能源行业风力发电势头渐劲，正吸引着电力公用事业、石油生产商和设备制造商等主要国际投资者的青睐。风电场变电站是风力发电项目必备的集电、送电系统，主要功能是将风电机组通过风能转化而来的电能聚集后，通过高压输送电线路连接到电网公司的售电网络上再输送到千家万户。变电站是连接风电场和电网销售系统的枢纽，它对风电场生产的电能稳定输送和销售起到至关重要的作用。本文通过对宁夏银仪风力发电有限责任公司麻黄山风电场110kV变电站工程的设计、施工、试运行和验收四个管理环节进行总结，探索风电场变电站工程建设科学、合理施工工法和模式，为今后风电场变电站工程建设质量管理提供借鉴。

1 工程环境

宁夏银仪风力发电有限责任公司麻黄山风电场属典型内陆风电场，110kV变电站建设在高海拔、高风沙、冬冷夏热、昼夜温差大工作环境十分恶劣的地区。工程建设内容主要由土建、电气、继电保护、通信、远动、调度自动化和备用电源供电系统几大部分组成，建设工期一般为5个月。

2 科学设计标准化管理

严格依据GB50059-92《35-110KV变电所设计规范》、GB50223-95《建筑抗震设防分类标准》、GB50217《电力工程电缆设计规范》、GBJ16-87《建筑设计防火规范》、GB50007-2002《建筑地基基础设计规范》等国家标准和DL/T5056-1996《变电所总体布置设计技术规程》、DL/T5155-2002《220KV-500KV变电所通用设备典型规范》等电力行业标准设计。

2.1 土建部分

主要分为站内总体布置、主厂房的建筑与结构、高低压配电装置构架及基础、主变构架及基础、独立钢筋结构避雷针、动态补偿装置基础及围栅、站区排水及事故排油井设置。

变电站总平面布置主要应考虑风电场集控室、场内集电线路和高压送出线路的相互关系，距离不能太远，更不得相互干涉。主变压器位置应兼顾集电线路、送出线路、主厂房及其倒闸开关的相互位置关系；直流电池室应单独设置，不应和二次控制柜混放，电池爆裂和燃烧容易造成二次室火灾事故；污水必须经处理后排入渗井，变压器事故排油应经事故油池截流后，污水排入生活污水系统；备用电源进站位置不得干涉风电集电和站内送出线路，还应考虑变电站的后期扩建位置。[1]

2.2 电气工程

一般分为电气一次和电气二次两部分。

电气一次中，主变压器一般根据风电场负荷和电网结构来确定变压器的容量和形式，以油浸式有载调压变压器为主，额定功率是风电场满负荷的1.2倍。

电气主接线是变电站电气设计的重要部分。主接线的设计直接影响着输电供电系统整体及风电场变电站营运的可靠性、灵活性和经济性，并对电气设备选择、配电装置布置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。因此，要全面分析电压等级和出线回路数等有关影响因素，确立科学、经济、合理的主接线方案。风电场变电站一般设计为单母分段接线形式。

其他电气设备、配电装置，例如户外SF6断路器、全封闭组合电器(GIS)、10kV和35kV真空断路器、隔离开关、开关柜、电压互感器、电流互感器、电压器、电容器、氧化锌避雷器的选择都应与主变的功率和结构形式、进出站电压等级相匹配；无功补偿及消弧线圈应与外送电网结构形式相匹配。

风电场内集电线路和送出高压线路设计不含在变电站设计范围，很可能不是同一个设计单位设计。所以，设计院间的相互沟通协调十分重要，避免出现连接方式、位置不对接的错误。

电气二次的主变压器保护、线路的保护整定计算、电容器保护、母线保护和所用变保护、继电保护及安全自动化装置、系统通信、远动部分、调度自动化整定设计应科学、合理、可靠，实现与电网平稳对接。

3 施工质量精细化管理

变电站工程施工实行项目法人负责制、监理制、合同管理制。

3.1 项目法人责任制

在风电场立项初期，就决定了变电站项目实施由项目法人直接负责管理项目的策划、资金筹措、建设实施、生产经营、偿还债务和资产的保值增值的全过程，项目管理部根据变电站工程建设要求编写《施工计划任务书》、《国家强制性条文实施计划》和《工程现场管理奖惩制度》，并与各个参建单位签订《安全文明施工管理协议》，结合实际建立库房、物料存储、原材料进出场检验、成品保护、试块取样和保存、施工车辆管理、安全用电、突发事件应急救护预案等施工管理制度，建立完整的工程管理体制。

3.2 工程招投标制度

根据国家工程建设管理办法，工程实行邀请招标制，采用三段式招标。第一阶段，项目法人协同招标机构根据调查评选，把实力强、同类施工业绩突出，信誉高、资质优、内部管理体制健全的企业作为应邀施工投标单位，寄发邀请投标通知书，投标单位可以在此阶段对项目法人、工程建设地点等情况进行多方面了解编写投标书；第二阶段，在招标机构的组织下以公开、公平、公正、诚信的原则，按规范招标程序完成开标。评标委员会应为5人以上单数（技术、经济等方面的专家不得少于成员总数的三分之二，评标委员会成员的名单在中标结果确定前应当保密）负责评标。评标委员会应当按照招标文件确定的评标标准和方法评审。设有标底的，应当参考标底，评标报告中推荐合格的中标候选人；第三阶段，项目法人上级主管单位定标领导小组依法对中标候选人进行审核，主要从是否能够最大限度地满足招标文件中规定的各项综合评价标准和实质性要求，结合考虑投标价格（投标价格低于成本的除外）、企业资信等方面确定中标单位。

3.3 工程建设监理制

根据招标程序选择实力强、经验丰富、人员素质高的监理公司承担变电站工程施工监理，项目监理机构应由总监理工程师、专业监理工程师和监理员组成，必要时可设总监理工程师代表（须经监理单位法人同意，总监理工程师书面授权）。项目法人建设初期应授权监理机构对建设工程质量、造价、进度进行全方位、全过程、全天候监理，对工程施工质量、进度及安全实施全面监督管理，施工单位必须接受监理监督，在工程建设过程中实行“大监理，小业主”管理模式。项目监理机构依照国家有关的法律、法规及技术标准，全面履行监理合同，控制工程质量、造价和进度，管理建设工程相关合同，协调工程建设有关各方关系，做好各类监理资料的管理。监理工作结束后，向项目法人单位提交完整的监理档案资料。项目监理机构采用巡视、检测、见证取样和平行检验等方式控制工程质量，对关键部位或关键工序实施旁站监理。平行检验比例不得低于施工单位检验数量的5%。监理机构同时也对工程设计进行审核，图纸必须经监理审核后才能交付施工，在施工过程中，监理还参与施工方案的优化，结合实际对设计图纸提出更合理化的建议。

3.4 合同管理制

合同管理是企业管理的一项重要内容，搞好合同管理，对于公司经济活动的开展和经济利益的取得都有积极的意义。合同谈判须由总经理或副总经理与相关部门负责人共同参加，不得一个人直接与对方谈判合同；签订合同必须遵守国家的法律、政策及有关规定，贯彻“平等互利、协商一致、等价有偿”和“价廉物美、择优签约”的原则；对外签订合同的签约人（法定代表人除外）必须持有法人委托书的委托人；合同一律采用书面格式，统一合同文本；合同中对各方当事人权利、义务的规定必须明确、具体，文字表达要清楚、准确。项目法人和项目施工单位及设备供应商是经济合同关系。因此，搞好项目建设施工及设备供应控制的关键是实施有效的合同管理。在管理过程中，除了签订一个反映市场因素并兼顾合同双方利益的合同外，项目法人还通过监理的参与，主动与乙方沟通交流，建立起相互理解、信任、支持的良好合作关系。建设过程中，建筑材料价格很容易受市场供求关系影响而波动，可酌情考虑根据实际情况给予调整，以激发施工单位的工作热情和积极性，与业主同心同德，共同搞好工程建设。

3.5 项目法人的综合协调作用

变电站必须在风电场发电机组投入运行之前完成。因此，变电站的工期直接影响风电场的经济效益。

为了缩短工期，项目法人应协调设计、监理、施工以及设备制造厂家之间的关系，搞好施工和供货进度控制，加强计划管理，严格执行网络计划，实行三级网络计划进度控制，（施工总进度网络计划、承包商施工进度横道图和工程形象进度图控制），根据工程进度情况，建立定期召开现场协调会，检查计划进度执行情况，对进度滞后项目及时研究对策和解决方案，严格执行《工程现场管理奖惩制度》和《安全文明施工管理协议》。

以重点工期促进整体工程进度。变电站设备基础和主厂房施工是控制整体工期的关键，也是最容易抢工期的环节；做好基础环节的同时合理安排其他次要工期，给设备安装提供了充足的时间和便利的条件。

牢固树立“质量第一”的观念，做好工程质量控制，严格实行监理制，接受质量监督站的监督。除施工单位建立严格的质量保证体系外，监理机构也必须全天候、全方位、全过程跟踪监理，从方案审查到分部、分项工程质量检查验收，严格执行签证制度，对每道工序的施工方案、施工方法及施工全过程进行控制。

3.6 重视环境建设，营造绿色工程

保护环境是我国一项基本国策，工程环境保护是建设的重要内容。风电场变电站一般都处在自然生态链脆弱的环境之中，风势强劲，工程建设、建筑和生活垃圾很容易被风吹起飞扬。项目法人可根据《安全文明施工协议》规定奖惩办法，在制度上高度重视环境保护工作，对容易起沙灰的路段实施定期洒水，施工现场定期打扫处理。

4 试运行规范化管理

项目法人组织成立风电场变电站启动委员会，并委托具有相关资质和经验的单位组织试运行。

设备均按电力施工规程要求安装调试完成，图纸及厂家资料齐全，厂家代表已到位，经启动委员会工程验收组验收合格，并呈交验收结果报告，已具备试运行条件，向地调报送启动申请批准。

基建工作完工，已验收合格，临时安全措施已经拆除，所有施工人员全部撤离现场，现场具备送电条件；确定试运行范围，准备好操作用品、用具，消防器材配备齐全并到位；试运行指挥成员名单确定，安排操作、监护及值班人员和班次，各值班长和试运行负责人的名单报地调备案。

试运指挥组长通讯方式畅通，变电站与地调之间的通信开通能满足调度运行要求，启动设备相关的远动信息能正常传送到地调；继电保护装置调试完毕，已按调度机构下达的定值单整定正确，经运行值班人员签字验收；试运行现场准备和设备检查完成后，指挥组长下令，现场值班人员接令操作，施工方人员监护，按试运行方案操作。

试运行的人员必须遵守《电业安全工作规程》；各项操作及试验须提前向调度部门申请，同意后方可实施；试验和操作人员应严格按照试运行指挥系统的命令进行工作。

所有操作均应填写操作票，操作票的填写及操作由运行单位负责，操作过程由施工单位监护，施工单位负安全责任；试验人员需要在一次设备及相关控制保护设备上装、拆接线时，应在停电状态和工作监护人监护下进行；每个项目完成后，应得到各方的报告，确认运行系统及试验正常后方能进行下一个项目的工作；试运行期间发生的设备故障处理及试验工作，须经启动委员会同意后方可实施；试运行过程中，如果正在运行的设备发生事故或出现故障，应暂停试运行并向启动委员会汇报。

试运行期间，非指挥、调度、运行当值及操作监护人员不得随意进入试运行设备区域，任何人不得乱动设备，以确保人身和设备安全。试验全部工作完成，经24小时试运行正常后，方可移交运行单位维护。

5 工程验收分项化管理

依据《建筑工程施工质量验收统一标准》、《电气装置安装工程高压电器施工及验收规范》、《电力金具验收规则，标志与包装》、《继电保护和安全自动装置技术规程》、《继电保护及安全自动装置反事故技术措施调度运行规定和规程等》文件汇编（上、中、下册）(2004年6月版)、《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》等国家建筑、电力建设行业标准和设计文件进行验收，重点检查“强制性条文”所规定的内容。

5.1 土建工程

验收内容含主控制楼、配电装置室的一般土建和上下水道、主变压器系统、110kV或35kV构架的基础和油坑、站内道路、电缆沟道；资料验收主要有三材等主要材料合格证及进场复验报告、桩基检测报告、地基基础验收记录及见证检测报告、地下防水等隐蔽工程、建筑物沉降观测记录；预验收及消缺情况。

5.2 电气一次

严格依照国家和电力行业标准和设计要求，程序化验收。重点验收预验收及消缺情况；主变压器无渗漏；冷却系统电源检查，合理配置、运行正常和有载调压操作检查；接地和放电间隙检查；主变压器技术性能参数检查（现场试验记录、出厂试验报告）；避雷器、电流互感器技术性能参数检查（设计文件、现场试验记录、出厂试验报告，抽样）；主变压器系统信号传输检查（抽样检查）。

母线及设备连接线施工工艺检查；母线弛度、压接、焊接等性能参数检查（设计文件、安装记录、试验报告，抽样检查）；断路器和隔离开关或SF6组合电器操作和连锁检查；断路器或SF6组合电器技术性能参数检查（现场试验记录、出厂试验报告等）；避雷器、电流互感器、等特性检查（设计文件、现场试验记录、出厂试验报告）；信号传输检查（抽样检查核对）；设备及构支架接地检查。开关柜内电气安全距离是否符合规定。无功补偿装置技术性能参数检查（现场试验记录、出厂试验报告）；全站电气照明施工工艺检查（抽样检查）；绝缘及接零接地检查；事故照明符合自动投切检查。全所防雷及接地装置接地搭接与主接地网技术性能参数检查（设计文件、隐蔽工程签证记录、安装检查记录与测试报告，除主接地网技术性能参数外，均压措施是否完善。主接地网及独立接地装置的接地电阻是否满足要求，接地点数量是否满足“反措”要求。[2]

5.3 电气二次

主要依照风电场变电站设计要求和输送电网的要求，对继电保护和安全自动装置预验收及消缺情况；主变保护整组及传动试验，重点验收主变跳闸出口回路及主变保护动作后的闭锁回路，主变非电量保护应从源头试验，要求本体保护出口跳闸明确，自保良好，返回良好，瓦斯、压力释放等继电器安装位置正确，电缆引出头不能有渗漏。主设备非电量保护应防水、防油渗漏、密封性好。气体继电器至保护柜的电缆应尽量减少中间转接环节。母差保护整组试验及传动试验；线路、安全自动装置及其他保护整组及传动试验；有关反措执行情况，重点检查控制电缆应具有必要的屏蔽措施并可靠接地，电流互感器二次回路接地必须有且只能有一点接地，一般在端子箱经端子排接地，但对于有几组电流互感器连接在一起的保护装置，如母差保护等，则应在保护屏上经端子排接地；GPS精度检查。

5.4 其他

自动化、远动、通信、光缆、通信电源系统、直流系统、电能计量、“五防”闭锁系统、视频监控系统、端子箱、电缆敷设、生产准备分别依据各自专业特点技术要求进行，完成后便进入生产准备验收阶段。验收资料和设备图纸、工器具及备品、备件移交，准备运行规程，建立健全设备台帐和生产记录，完成投运前设备性能评价，运行资料准备、完成站内标示、标签定值，运行值班人员上岗准备。

5.5 竣工资料验收

竣工资料是对变电站施工情况的真实记录，准确地反映施工全过程和内在质量，特别是对于隐蔽工程和建成后不易检测的项目更具有唯一的、不可替代的重要价值。一般分为建设单位资料、监理单位资料和施工单位资料三部分组成。[3]

建设单位资料包括：立项报批文件（立项申请报告、可行性研究报告及审批文件）、征地文件（国土证）、选址意见书、建设用地规划许可证、建设项目规划、红线图、总平面布置图、现状实测图、建设规划许可证及附件（复印件）、工程地质勘察报告、勘查合同、设计合同、建筑安装发包合同（协议）、监理委托合同、建筑工程消防验收意见书、规划合格证、工程照片及声影像资料、竣工验收备案证书。

土建施工单位资料包括：开、竣工报告及报审、施工组织设计及报审、图纸会审、技术交底、设计变更、工程联系单及反馈单、变电所建筑物主控楼及开关室、构支架、设备基础、室外项目等施工记录、隐蔽项目验收、报验、原材料及构件质量证明、复测报告；质量检查及评定等。

电气安装资料包括：开、竣工报告及报审、图纸会审、技术交底；设计变更、工程联系单及报审、反馈单；安装记录、调试报告、质量检查、评定、测试记录、报验单、装置性材料质量证明等。

消防资料包括：消防设计审核意见、消防工程施工、安装技术文件、竣工图、竣工验收合格证。

通信工程资料包括：制造厂提供的产品说明书、调试大纲、试验记录、合格证及安装图纸等技术文件、通信工程施工、安装技术文件、竣工图。

视频监控系统资料包括：视频监控系统施工、安装技术文件、竣工图。

工程监理资料包括：监理合同、监理规划大纲、细则、进度控制、质量控制、造价控制方案、国家强制条纹实施计划和执行方案、特殊工种、工器具、资质等报审表、监理工程师通知书、会议纪要 、月报、旁站记录、质量评估报告、监理总结。

6 结语

风电场变电站工程建设充分利用现代电力工程管理制度，实行项目法人制、招投标制、监理制及科学的合同管理制，建设过程中充分发挥监理的监督作用，体现项目法人协调作用，充分调动工程设计、工程监理及工程施工的积极性和热情，重视与环境保护工作，突出工程的要点和重点，合理安排施工顺序，实现突击关键点带动相关工作，降低成本，高速度建设，确保风电场早日投产取得最大化的经济效益。[4]

[1] 中华人民共和国国家发展和改革委员会. DL/ T5056-1996变电所总体布置设计技术规程[S]. 北京: 中国电力出版社,2008.

[2] 中国电力出版社.中华人民共和国工程建设标准强制性条文：电力工程部分 [M].北京:中国电力出版社,2011.

[3] 中华人民共和国建设部,中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.建设工程文件归档整理规范GB/T 50328-2001[S].北京:中国建筑工业出版社,2008.

[4] 《风力发电工程施工与验收》编委会.风力发电工程施工与验收[M].北京: 中国水利水电出版社,2009.

浅谈风电场110kV变电站工程建设管理

王吉生，李筱萌，齐树海

Analysis on the Construction Management of 110 kV Substation Project in Wind Farm

Wang Jisheng, Li Xiaomeng, Qi Shuhai
（China Aluminum Ningxia Energy Group Co., Ltd., Ningxia 750001, China）

Substation is a requisite power system for collecting and delivering electricity in wind farm. Its main function is to gather electricity generated by wind turbines and delivery the electricity to grid through the high voltage cable. The substation is a hub that connects wind farm and grid,which plays a crucial role in delivering and saleing the electricity in wind farm. The paper analyzed the engineering design, construction, commissioning and acceptance of the 110KV substation of Helan Mountain Wind Farm in Azuoqi, Inner Mongolia, explored the scientific and rational construction techniques and modes in the process of wind farm substation engineering and provided reference for the substation construction and management of wind farm in the future.

wind farm; 110KV substation; project construction; management

TM752

A

1674-9219（2013）06-0064-05

2013-04-26。

王吉生（1968-），男，高级工程师，主要从事风电场建设和生产运营管理工作；

李筱萌（1968-），男，高级工程师，主要从事风电场建设管理工作；

齐树海（1962-），男，工程师，主要从事风电场建设和生产运营管理工作。