越南達科民4水電站電氣一次設計特點及體會

李強 何笑

（中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司四川成都610072）

越南達科民4水電站電氣一次設計特點及體會

李強 何笑

（中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司四川成都610072）

本文主要介紹了越南達科民4水電站與土建的配合，電氣一次設備選擇、設備布置等電氣設計的一些特點，總結與國內(nèi)工程電氣設計的體會，供越南及其它類似國際工程借鑒。

越南達科民4水電站；電氣一次；設計特點；設計體會

1 項目介紹

越南達科民4水電站工程位于越南中部Quang Nam省Phuoc Son地區(qū)的DAK MI河上，Tam Ky鎮(zhèn)以南85km，位于Da Nang city東北方向130km。工程為兩個梯級開發(fā)電站，分別為達科民4A（DAK MI 4A）和達科民4B（DAK MI 4B）電站，總裝機190MW。達科民4A（DAK MI 4A）電站為上游一級電站，位于DAKMI河上。達科民4B電站最大水頭、額定水頭、最小水頭分別為38.2m、36.7m、36.0m，單機容量21MW，總裝機容量為42MW裝機。達科民4B水電站位于Vu Gia–Thu Bon河流的支流Ngon Thu Bon河上，裝機2×21MW。

本項目為水電站機電設備成套出口項目，土建及金屬結構部分由越南國內(nèi)完成，機電設備主要由中國的機電總承包商供貨并完成相應設計、指導安裝等。

2 電氣一次設計的特點

2.1 與土建的配合

對于機電總承包商，與土建的配合主要有機電設備荷載、運輸通道、預埋件以及安裝孔的設置。由于這些機電設備均是從中國進口，越方土建專業(yè)相關人員不了解機電設備的外形尺寸、重量、布置情況和運輸通道等，因此上述參數(shù)必須在越方土建設計之前提供給越南土建設計方。而主變壓器、發(fā)電機電壓母線、柴油發(fā)電機等設備都不是標準產(chǎn)品，各個廠家的產(chǎn)品可能存在較大的差異，這就要求我們的設備要盡早完成招標工作，確定相關設備的外形尺寸、重量、預埋件等具體信息，讓設備供貨商盡早參與才能更好地配合土建完成設計工作。國際機電總承包工程的配合工作周期長、程序多，加之設計理念和習慣都可能有很大的差異。因此，與土建專業(yè)的配合，盡量在有限的幾次設計聯(lián)絡會上各方面對面地溝通。一旦確定下來的事項，如果不影響設備的正常運行及維護，在設計后期盡量不要調(diào)整與土建已經(jīng)確定的相關接口。

2.2 機電專業(yè)與越方的分工

供貨設備分工：按照本項目招標階段的劃分、中國機電EPC承包商主要負責相關機電設備的供貨，其中金屬結構、通風、照明以及電站主接地網(wǎng)等均由越方其它承包商完成。而電站廠用電系統(tǒng)由中方負責，存在許多與越方的接口。因為中方和越方都同時在進行電站的相關設計和設備招標，設計過程中許多設備容量和回路都可能發(fā)生變動和調(diào)整，這就要求在各階段有限的幾次設計聯(lián)絡會中要做好充分的準備工作，需要對方提供的負荷容量和回路數(shù)并以會議紀要的形式確定下來。這樣對方才會盡量避免過多地調(diào)整設備回路和數(shù)量、即使有調(diào)整也會及時發(fā)函明確，這樣就可能避免在廠用電設計過程中產(chǎn)生過大的調(diào)整。

接地分工：按照電站的合同的劃分，電站主接地網(wǎng)屬于電站土建承包商，設備接地屬于機電承包商。在設計中由土建承包商敷設主接地網(wǎng)，并按設備的布置情況在每層設備附近預留接地抽頭，機電設備接地線就近連接到土建承包商提供的預留接地抽頭上。由于電站主接地網(wǎng)和機電設備接地分別屬于不同的供貨商和施工安裝隊伍，這就需要各方在施工時密切配合，避免出現(xiàn)漏埋和焊接不牢等情況。另外應注意，我國接地網(wǎng)通常采用鋼材，歐洲及北美通常采用銅材料，而合同通常規(guī)定按照通用的國際標準執(zhí)行，因此機電承包商在進行接地設計之前應首先弄清楚電站主接地網(wǎng)的材料及截面，以便在進行機電設備接地設計時正確選擇與主接地網(wǎng)相對應的接地材料和型號，避免機電設備接地與電站主接地網(wǎng)由于材料、型號等不一致導致的接口問題。

2.3 電氣一次設備選擇與布置

110kV變壓器中性點接地方式：單母線上的兩臺主變壓器中性點通常不同時接地，以避免可能造成的電磁環(huán)流。常規(guī)做法是110kV變壓器中性點都經(jīng)隔離開關接地，以便電網(wǎng)運行調(diào)度靈活地選擇接地點。變壓器的高壓中性套管工頻試驗電壓為95kV，雷電全波和截波電壓為250kV，屬于分級絕緣，若變壓器中性點可能斷開運行時，應在中性點裝設放電間隙和避雷器保護，避雷器宜選用目前常規(guī)的金屬氧化物避雷器。我國電站的通常做法是在變壓器中性點配置一套中性點設備，主要為接地隔離開關、中性點放電間隙、中性點電流互感器及避雷器。中國機電總承包商與越南簽訂的合同上要求達科民4水電站的兩臺110kV變壓器中性點直接接地，而且為同時接地。由于不清楚越南當?shù)氐鼐W(wǎng)系統(tǒng)的運行方式，設計時按照合同保留此接地方案。

廠用電系統(tǒng)網(wǎng)絡：國內(nèi)大型水電站廠內(nèi)廠用電系統(tǒng)通常分為公用電系統(tǒng)和自用電系統(tǒng)，中小型水電站廠用電系統(tǒng)通常為公用電和自用電混合供電的方式，通常每套供電系統(tǒng)由100%互為備用的2臺變壓器采用單母線三分段供電方式，如圖1所示。按照越方的設備招標要求、越南達科民4水電站的廠內(nèi)廠用電系統(tǒng)分為主盤供電系統(tǒng)，重要供電系統(tǒng)，非重要供電系統(tǒng)，機組自用電系統(tǒng)等，柴油發(fā)電機只為重要供電系統(tǒng)供電如圖2所示。主盤供電系統(tǒng)采用單母線分段供電方式，其余供電系統(tǒng)均為單母線供電方式，2個進線電源取自主盤供電系統(tǒng)的不同段。這種供電系統(tǒng)的優(yōu)點是供電結構清晰，缺點是供電結構層次多，部分設備供電電纜較長。

廠用電設計：水電站廠用電設計一般在各專業(yè)設備招標的同時進行廠用電設備的招標和施工圖設計，由于各專業(yè)在設計過程中對前期設計進行修改和完善，就可能導致廠用電招標時的負荷與最終的設備負荷不一致。因此在相關設備招標后，各用電負荷專業(yè)應根據(jù)中標供貨設備廠家提供的用電設備再次向電氣專業(yè)提供用電負荷資料，部分設計人員認為招標后的用電負荷有所減小，不再提供負荷資料也不會有什么問題。但這可能導致接線端子不匹配和采用過載元件保護的電動機過載時不能及時跳閘保護電動機兩個問題。

圖1 單母線三段供電系統(tǒng)圖

圖2 主盤、分盤及重要供電等系統(tǒng)圖

設備招標采購：電氣設備采購時，應嚴格按照中方機電總承包商與越方簽訂的合同和會議紀要進行設備的采購招標，除非合同參數(shù)要求明顯不合理或者有明顯錯誤的，需要及時通過正式文函與越方業(yè)主進行溝通，得到越方業(yè)主確認后方可改變合同設備的參數(shù)。因為合同是越方業(yè)主驗收設備的依據(jù)，如果采購的設備參數(shù)不滿足合同要求，越方業(yè)主有權拒收。因此，在一些合同設備參數(shù)與國內(nèi)常規(guī)做法不一致，但不是必須改變的參數(shù)，應盡量讓設備供貨方滿足越方的合同參數(shù)要求，這樣可以減少一些不必要的工作量。

機電設備采購應注意考慮當?shù)貧夂蜃匀粭l件，越南處于中國的南邊，最高氣溫很可能比國內(nèi)各地的氣溫要高一些，據(jù)工地現(xiàn)場反饋的信息，中午時分室外溫度實測達到60℃，招標時應特別注意明確設備的使用場合和環(huán)境條件。

由于運輸時間比國內(nèi)工程長，越南達科民4電站所需采購的機電設備采購明顯要早一些。機電總承包商一般是根據(jù)電站的總機電設備數(shù)量和現(xiàn)場交貨進度按幾批次集中運輸，這就需要及早做好相關設備的設計和采購工作。另外在國內(nèi)很多是施工單位可以準備的材料，在國外都需要機電總承包商集中采購，比如預埋鋼板、接地扁鋼或扁銅、電纜埋管、電纜銅端子等，由于這些材料總體數(shù)量不大，但種類和型號可能較多，這就需要設計方提前做好設計工作，成套出圖，以便類似的材料集中采購和運輸。對于一些損耗性材料，裕量應比國內(nèi)工程適當多考慮一些，因為國外工程不像國內(nèi)工程運輸那樣方便和快捷，即便是很小很便宜的一個小東西，如果工地現(xiàn)場供貨不足，都可能需要從國內(nèi)空運過去，進出海關手續(xù)繁多，供貨周期長，小小的失誤都可能在經(jīng)濟上花費很大，而且還有可能影響施工進度，造成更大的經(jīng)濟損失。因此在設備的采購過程中一定要提高采購設備的準確性，對于一些不確定的材料，應適當考慮一定的裕度。

在一些與越方電氣設備接口的地方，需注意讓對方明確接口的形式和參數(shù)，以免在現(xiàn)場出現(xiàn)接口無法銜接的情況。

3 電氣一次設計的一些體會

執(zhí)行標準：做國外工程電氣設計，熟悉和遵循國際電工標準及歐美一些發(fā)達國家的標準、尤其是得到工程所在國家承認的電氣標準很重要。前期與業(yè)主溝通中，盡早明確各方都認可的標準。

設計原則：合同是設計的主要依據(jù)，設計人員應嚴格按照合同技術要求開展工作，以合同技術條款為基本出發(fā)點，任何調(diào)整最好先進行溝通，雙方認可后以會議紀要或者傳真等形式記錄下來，作為修改合同要求的依據(jù)。設計人員應靈活運用規(guī)程規(guī)范的知識，只要能解決問題的辦法就是可行的，不要受限于國內(nèi)習慣或規(guī)程規(guī)范。

設計出圖：國外工程通常采用滾動出圖方式，即版本升級制，好處是對于審圖意見的修改落實可靠地記錄全過程。設計人員應重視初步設計圖紙和初步設計說明書，計算書等的細節(jié)要求，實事求地執(zhí)行設計優(yōu)化，一旦提交業(yè)主確認的文件，即使根據(jù)實際情況可以降低參數(shù)，變更都會變得困難。

圖紙深度：國際工程項目，一般會雇用當?shù)氐氖┕と藛T，因此在圖紙上應該增加適當注釋內(nèi)容，提高設計質(zhì)量和加大審核力度。尤其關于施工方法的說明要充分詳細，圖紙錯誤和變更盡量少。不要因為個別很小的工作不到位或失誤引起業(yè)主的不信任和不放心，甚至抓住一些小問題不放。還有，項目完工后是要交給業(yè)主和當?shù)貑T工的，只有讓他們掌握了電廠的相關知識，看得懂圖紙，機電承包商才能輕松離開。

4 結語

綜上所述，國際工程的設計是我們深入學習國際先進技術和工作方式的過程，需要我們熟悉并掌握大量的國際標準，更多地了解國際工程的運作模式和工作程序。國際工程需要更嚴密的計算過程和依據(jù)，需要我們掌握更扎實的基礎知識。通過參與國際工程項目，掌握更多的國際規(guī)范和更扎實的理論基礎，同時需要我們專業(yè)人員盡可能多地了解相關專業(yè)，并與相關專業(yè)人員密切配合，努力提高我們的設計水平，設計程序的嚴密性，確保設計更合理、更科學、更安全可靠。

[1]水電站機電設計手冊編寫組.水電站機電設計手冊（電氣一次）.

[2]中國航空工業(yè)規(guī)劃設計研究院.工業(yè)與民用配電設計手冊（第三版）.

TV734

A

1004-7344（2016）28-0160-02

2016-9-15

李強（1979-），男，高級工程師，長期從事水電站電氣一次設計和管理工作。

何笑（1980-），女，高級工程師，長期從事水電站電氣一次設計工作。