大型水利水电工程施工供电系统存在问题及优化措施

蔡 辉

（中国水利水电第十工程局有限公司， 成都 610000）

水利水电工程是“利在当代、惠泽千秋”的重要民生工程事业。目前，随着我国水利、水电工程建设发展步伐不断加快，一大批重要水利工程基础设施开始建设施工。供电系统作为水利水电运行的重要基础，其电压等级高、供电负荷大、网络结构体系复杂、可靠性要求高[1]。因此，从系统设备准备到正式施工安装、调试等，都需要很长的周期。鉴于供电系统在水利水电工程开发、建设、运行中的重要性，本文希望通过对某工程项目施工供电系统存在的问题进行分析，结合大型水利水电工程供电系统特点，提出供电系统优化和相关问题解决措施。

1 大型水利水电工程施工供电系统特点

在传统供电模式下，大型水利水电工程供电系统设施主要采用永临结合方式进行建设运行。除了施工变电站及后期施工供电工程设计标准不同外，如今的大型水利水电工程投运的供电设备系统也具有创新性，其相对独立的供电网络及完善的维护运行管理体系，使水利水电工程运行更为可靠和安全。

但是，在复杂的环境下及多临时供电任务下，受外界因素干扰及电网变化因素影响，大型水利水电工程供电系统在建设中也会出现很多问题。一般的水利枢纽工程从设计到建设完工，需要10年或20年之久，系统复杂，需要有可靠的供电网络作保障。从供电系统具体特点来看，大型水电站施工供电系统机组更为复杂，供电负荷较大，供电电压等级高。

如国内典型的二滩水电站、三峡工程等，其施工供电负荷接近于 1座中、小城市供电负荷，达 70MW；而锦屏一级电站坝区左、右岸的主体工程在用电高峰时段，其用电规模甚至高达2×20MW；黄金坪水电站目前的施工高负荷为16MW，所以，从这些已建或在建的大型水利水电工程来看，其供电系统运行负荷要求均较高；而为了保证施工顺利进行，三峡工程施工备用和主供电源额定压分别为110 kV和220 kV。由于这些水利水电工程主体结构较大，其包含导流泄洪系统、大坝系统和引水发电系统等。所以，每座水电站工程供电网络都异常复杂，如三峡工程6 kV配电变压器和6 kV架空线路分别为200多台套和125 km，且供电系统网络呈树枝状发散分布[2]。

2 大型水利水电工程施工供电系统存在问题

2.1 供电负荷重，电压波动大

受施工进度影响，在大型水利水电工程建设初期、中期及后期，供电系统负荷并不相同，且1日之内早、中、晚供电负荷也不同；再加上外在自然环境恶劣，作业面不断发生变化，所以水利水电工程供电网络极其复杂，受自然灾害干扰或由于施工措施不当，供电系统的电压波动率会大大提升。而终端用电设备也会由于空气污秽度的提高而产生故障。若安全防护措施不到位或者施工时采用“三无”产品，就会导致故障率大大提升。

2.2 临时设备多，线路频繁变更

通常一座大型水利水电工程项目的建设周期都在10年左右，随着工程不断变化，施工作业面会发生相应变化，而供电设备也会发生移位，线路的架设或拆除也会变得越来越频繁。由于工程投资成本有限，所以有些建设单位在局部工程完工后，不愿意将废旧线路拆除，这些线路长久失修和保护，也会引起连锁性的线路故障问题。

2.3 备用电源不足，末端电能质量差

我国大型水利水电工程通常都建设在复杂的环境中，各施工作业面也只能围绕河流的左、右岸建设。由于施工供电走廊非常有限，所以变电站的选址或者输电线的架设也非常困难。加之，大多数水利水电工程项目采用单电源辐射形式进行供电，所以备用电源不足，合环点少，有些负荷超半径供电，由此会大大降低末端电能质量。

2.4 供电网络功率因数偏低

在大型水利水电工程项目中，所采用的施工用电设备的动力负荷均为感性负荷，且由大功率电动机在一定时段内进行集中供电，所以功率因数较低，难以调节和控制，不仅增加了水利水电工程项目供电线路损失，而且还降低了供电质量，严重时甚至会使相关供电设备设施被烧毁，降低工区供电设备的有效利用率，增加供电成本。

2.5 用电安全管理责任心不强

目前，有些水利水电工程项目在建设过程中，管理队伍素质参差不齐。尤其在用电安全管理方面，缺乏《电工进网作业许可证》相关专业知识，对于自身所管辖范围内的安全供电责任认识不清，对电网调度系统也了解不够深入；再加上相关制度落实与执行不到位，在线路出现安全问题之后，管理松懈，投入的人员或资金和技术不足，且施工单位往往只注重将供电电源终端建设好，其它安全管理事宜如变压器、避雷器和断路器的安装验收与年度试验监测都流于形式，所以安全问题较大。

2.6 供电系统调度不灵活

很多水利水电工程项目都建设在山区，信号较差，基础条件不佳。所以，在供电系统运行通讯联络方面，无法准确下达及时的调度命令，而且有些单位的值班人员分散，无固定值班点，通讯设备配置单一，施工供电系统的调度命令下达时，往往找不到接令人，这些都会对电网操作、负荷调整及事故处理造成影响。

3 大型水利水电工程施工供电系统优化措施

3.1 完善勘察规划设计，合理规划施工供电线路

应完善勘查规划方案，合理设计施工供电线路，结合大型水利水电工程用电需求，充分根据施工总布置要求和可研规划等，在考察施工区内小水电和地方电网基础上，结合工区半径、作业面、用电负荷和施工环境等因素，采用双回路形式对重要负荷进行供电，避免后期频繁改迁线路，同时还应尽量减少施工供电线路回路数量，缓解供电线路走廊用地紧张的矛盾。

3.2 多级变电分区供电，满足现场用电需求

根据土建分标情况及施工总布置情况合理安排，分区供电，多级变电，结合不同负荷大小，深入负荷中心，建立二级变电站/开关站，尽可能减少供电线路供电回路数及长度等，以满足现场用电实际需求。

3.3 加大管理投入，重视终端供电设备管理

在规划设计基础上，还应加大管理投入，通过人力、物力与财力资源的协调统筹，重视终端供电设备管理，结合现场频繁流动换岗的情况，对终端供电设备如高压终端供电设备等进行统一管理，从设备选型、采购和维护试验等方面进行专业化管理，最大限度减少终端供电设备运行隐患。

3.4 制定健全的安全管理责任制

为了创造良好运行环境，企业还应在项目建设中制定健全有效的安全管理责任制，深入落实和执行《电业安全作业规程》等要求，各施工单位要安排专人专责对供电系统进行科学管理，及时发现问题隐患，强行整改，还要明确安全责任，加强现场危险点管理，为大型水利水电工程施工供电系统安全运行创造有利条件[3]。

4 结束语

综上研究，本文结合某大型水利水电工程供电系统特点及存在的相关问题，从四个方面提出了大型水利水电工程施工供电系统问题解决及优化措施，即希望通过完善勘察规划设计，合理规划施工供电线路，多级变电分区供电，满足现场用电需求，加大管理投入，重视终端供电设备管理，且建议有关企业能够制定健全的安全管理责任制，为水利水电工程供电系统安全可靠运行创造良好条件。