輸變電工程設(shè)計(jì)質(zhì)量提升措施研究

翟聰

摘要：作為工程建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)工作難度也日益增加。尤其是在黨的十九大后，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式處于由高速增長(zhǎng)向高質(zhì)量發(fā)展轉(zhuǎn)變的大背景下，中央企業(yè)深入開展質(zhì)量提升行動(dòng)，對(duì)工程建設(shè)和服務(wù)的質(zhì)量要求逐漸提高，工程設(shè)計(jì)常常面臨工期緊、要求高的局面，而設(shè)計(jì)單位需要在資源調(diào)配、設(shè)計(jì)能力和技術(shù)提升上快速適應(yīng)這種轉(zhuǎn)變。同時(shí)，在轉(zhuǎn)變過程中也引發(fā)了一些設(shè)計(jì)質(zhì)量問題。

關(guān)鍵詞：輸變電工程;設(shè)計(jì)質(zhì)量;提升措施

1輸變電工程設(shè)計(jì)概述及其主要設(shè)計(jì)內(nèi)容分析

輸電線路設(shè)計(jì)是輸變電工程的一項(xiàng)重要內(nèi)容，而在現(xiàn)有的研究中，主要采用基于GIS數(shù)據(jù)的選擇方法。工程的設(shè)計(jì)需要考慮所涉及片區(qū)的地質(zhì)情況，對(duì)工程施工范圍設(shè)計(jì)到的地質(zhì)地貌進(jìn)行分析，從而挖掘在施工維護(hù)過程中可能存在的問題，進(jìn)一步提出相應(yīng)的應(yīng)對(duì)策略。GIS系統(tǒng)在輸變電工程中的應(yīng)用已有不少研究。其主要是基于GIS數(shù)據(jù)庫(kù)分析所在區(qū)域的地形地貌情況，結(jié)合計(jì)算機(jī)和地理信息等學(xué)科，實(shí)現(xiàn)輸電線路的優(yōu)化設(shè)計(jì)。在輸變電工程中，施工組織設(shè)計(jì)主要包括項(xiàng)目路徑和變電站設(shè)計(jì)兩大部分。1）輸電線路的設(shè)計(jì)。在輸電線路設(shè)計(jì)中，一般會(huì)根據(jù)工程要求，基于相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范提出若干個(gè)備選方案，并對(duì)這多個(gè)備選方案做可行性研究，綜合評(píng)價(jià)其設(shè)計(jì)內(nèi)容以確定最佳方案。簡(jiǎn)明概要是在擇選方案時(shí)，除考慮電氣等問題外還需關(guān)注工程項(xiàng)目的地質(zhì)、交通、氣候條件等問題。2）變電站的設(shè)計(jì)。變電站在設(shè)計(jì)上不但要考慮電氣設(shè)備的選型，還需考慮其主接線方案的設(shè)計(jì)。變電站的設(shè)計(jì)需要考慮當(dāng)前運(yùn)行需要，又要兼顧未來的電力規(guī)劃，因此需要在設(shè)計(jì)過程中明確各類設(shè)施的布置，為后期維護(hù)改造提供便利。變電站在電氣設(shè)備選型時(shí)需按照電力負(fù)荷狀況來計(jì)算選型，還需與主接線方案的設(shè)計(jì)需密切結(jié)合，由于主接線方案是供電可靠性的重要節(jié)點(diǎn)之一，在其設(shè)計(jì)中還需考慮施工技術(shù)與經(jīng)濟(jì)等問題，從而擇選最佳的接線方式。

2輸變電工程設(shè)計(jì)發(fā)展現(xiàn)狀

輸變電工程設(shè)計(jì)包括輸電線路設(shè)計(jì)和變電站設(shè)計(jì)，其中輸電線路設(shè)計(jì)包括輸電線路的選擇，線路起訖點(diǎn)位置、輸電容量、回路數(shù)、導(dǎo)線截面等。變電站的設(shè)計(jì)包括變電站的選擇和電氣設(shè)備及其主接線方案的選擇等。中國(guó)的輸變電工程設(shè)計(jì)行業(yè)經(jīng)歷了從圖版設(shè)計(jì)到計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，再到三維設(shè)計(jì)的發(fā)展過程，隨著設(shè)計(jì)技術(shù)的不斷發(fā)展，設(shè)計(jì)水平得以不斷提高。從超高壓輸變電工程設(shè)計(jì)再到特高壓輸變電工程設(shè)計(jì)，電壓等級(jí)不斷提升，輸送容量不斷增加，使得變電站、換流站接線更加復(fù)雜，面積越來越大，設(shè)備更加精密、龐大，設(shè)計(jì)裕度越來越小，工程投資要求更加精準(zhǔn)。在現(xiàn)有的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)習(xí)慣下，是以人的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)作為科技可靠性評(píng)價(jià)依據(jù)。然而，隨著工程規(guī)模的日益擴(kuò)大、復(fù)雜性的日漸提高，甚至新方法的應(yīng)用和新技術(shù)的提出，都給設(shè)計(jì)工作帶來巨大挑戰(zhàn)。

3輸變電工程設(shè)計(jì)質(zhì)量提升措施

3.1強(qiáng)化輸變電導(dǎo)線選擇

輸變電線路是電力傳輸中最為直接的傳播載體，其輸變電材料的應(yīng)用直接關(guān)系到后續(xù)電力傳輸?shù)膶?shí)際效率、傳輸產(chǎn)生的損耗以及線路架設(shè)質(zhì)量等問題。在選擇輸變電導(dǎo)線材料的時(shí)候，工程設(shè)計(jì)人員需要重點(diǎn)控制以下幾點(diǎn)，分別是電流密度、耐用程度、外界的干擾因素以及電暈等問題。例如輸變電線路所處的氣候環(huán)境以及電磁干擾等問題會(huì)對(duì)輸變電線路的導(dǎo)線性能造成一定的影響。通常情況下，在海拔高度不超過1000m的架線區(qū)域，通常會(huì)選用鋼絞線材料作為輸變電線路的導(dǎo)線，這種線路中可忽略電暈等因素對(duì)電力傳輸造成的不良影響。此外，當(dāng)前電力工程中還會(huì)應(yīng)用銅制導(dǎo)線作為輸變電線路的主要導(dǎo)線材料。鋁制導(dǎo)線的自身重量比較輕，線路阻值較小，以此應(yīng)用其實(shí)施電力傳輸?shù)臅r(shí)候不會(huì)產(chǎn)生過大的電力損耗，能夠優(yōu)化輸電效率。工程設(shè)計(jì)人員還要注重導(dǎo)線和地線的安全系數(shù)設(shè)計(jì)問題，其安全系數(shù)不得小于2.5。輸變電線路的導(dǎo)線安全系數(shù)通常不會(huì)高于地線，為了保證輸電安全，工程設(shè)計(jì)人員需要計(jì)算輸變電線路懸掛點(diǎn)位置的張力值，然后根據(jù)計(jì)算結(jié)果實(shí)施設(shè)計(jì)。一般來說地線的導(dǎo)線材料要選擇復(fù)合鋼絞線材料或者鍍鋅鋼絞線材料。導(dǎo)線材料必須要實(shí)施絕緣防護(hù)設(shè)計(jì)，以確保后續(xù)的安全施工和線路的安全運(yùn)行。

3.2提高設(shè)計(jì)工具自動(dòng)化智能化水平

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的更新迭代，信息化技術(shù)與工程建設(shè)領(lǐng)域的深度融合，設(shè)計(jì)工具的自動(dòng)化和智能化水平變得越來越重要。可采取以下措施進(jìn)行提升：（1）實(shí)現(xiàn)數(shù)字化全協(xié)同綜合軟件。結(jié)合三維數(shù)字化設(shè)計(jì)軟件，全面集成綜合變電類設(shè)計(jì)軟件，包括導(dǎo)線拉力計(jì)算、防雷接地設(shè)計(jì)、風(fēng)偏搖擺計(jì)算、電纜敷設(shè)、二次接線表設(shè)計(jì)、構(gòu)架建模、土方計(jì)算等，大幅簡(jiǎn)化原計(jì)算方式和專業(yè)間的提資方式，提高設(shè)計(jì)效率，減少設(shè)計(jì)差錯(cuò)。（2）嘗試進(jìn)一步升級(jí)完善。對(duì)于部分大型專業(yè)計(jì)算軟件，尚無法集成在綜合軟件之內(nèi)的，如噪聲計(jì)算，升級(jí)完善以確保滿足最新規(guī)程規(guī)范的要求，并注意及時(shí)跟蹤現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用效果;此外，可嘗試打通這些專業(yè)軟件與綜合軟件之間的接口，進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)自動(dòng)化水平。（3）提高軟件智能化水平。對(duì)于鐵塔設(shè)計(jì)軟件，在具備全面支持國(guó)內(nèi)外主流設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、模塊化設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)成圖一體化的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步完善模型信息的智能查錯(cuò)和糾錯(cuò)功能，大幅降低設(shè)計(jì)人員出錯(cuò)幾率、減輕校審工作量，同時(shí)增加設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)定制功能，方便設(shè)計(jì)人員根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)定制設(shè)計(jì)規(guī)則。（4）完善線路基礎(chǔ)配置程序。目前業(yè)內(nèi)已有的基礎(chǔ)配置程序成熟度普遍不高，一是復(fù)雜地形的基礎(chǔ)配置算法不完善，二是自動(dòng)配置的成品率不高，三是缺乏批量配置功能。因此，尚需要大力完善基礎(chǔ)配置程序，提升其自動(dòng)化水平。

3.3構(gòu)建線路工程設(shè)計(jì)實(shí)用數(shù)據(jù)資源索引

構(gòu)建線路工程設(shè)計(jì)實(shí)用數(shù)據(jù)資源索引是充分利用工程數(shù)據(jù)的有效手段。通過建立鐵塔設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)索引、典型基礎(chǔ)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)索引以及工程技術(shù)大數(shù)據(jù)匯編文件等，將以往線路工程及其鐵塔、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)按照氣象條件、技術(shù)方案、線路技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、鐵塔系列、塔型、塔重、主材規(guī)格以及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的地質(zhì)參數(shù)、作用力、基礎(chǔ)尺寸、工程量等形成條目式索引文件，不僅有效梳理了線路工程綜合技術(shù)指標(biāo)、鐵塔設(shè)計(jì)和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵性指標(biāo)數(shù)據(jù)，可在工程前期、投標(biāo)、初設(shè)等階段對(duì)技術(shù)方案的制定、投資估算等提供有效參考，大幅減少重復(fù)性的數(shù)據(jù)查找和整理工作，而且有利于線路設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù)和繼承發(fā)展。

3.4其他管理措施

（1）施工目標(biāo)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)創(chuàng)新管理方法。在施工目標(biāo)動(dòng)態(tài)管理中，可動(dòng)態(tài)管理、控制施工質(zhì)量、工期、工程造價(jià)等。實(shí)際設(shè)計(jì)階段相關(guān)因素會(huì)發(fā)生一定的變化，因此在施工管理過程中需動(dòng)態(tài)管控可變性因素，如項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)任務(wù)、目標(biāo)編制顯示項(xiàng)目進(jìn)度等。與此同時(shí)，可比較項(xiàng)目計(jì)劃進(jìn)度和實(shí)際進(jìn)度，動(dòng)態(tài)控制存在的偏差，經(jīng)調(diào)整設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃、合理分工、構(gòu)建績(jī)效考核機(jī)制等方式，有效調(diào)整設(shè)計(jì)工作。此外，經(jīng)動(dòng)態(tài)調(diào)控方式實(shí)行輸變電工程設(shè)計(jì)管理，進(jìn)而使項(xiàng)目施工管理工作質(zhì)量得到保障。（2）設(shè)備技術(shù)交底設(shè)計(jì)創(chuàng)新管理方法。要求施工企業(yè)了解主設(shè)備技術(shù)參數(shù)、特點(diǎn)、安裝難點(diǎn)、工藝、制造廠等相關(guān)情況，構(gòu)建技術(shù)溝通的平臺(tái)，使施工企業(yè)施工方案、組織施工資源得到有效保障。此外，建設(shè)企業(yè)需組織設(shè)備廠家、施工單位加強(qiáng)聯(lián)系，全面了解現(xiàn)場(chǎng)狀況，優(yōu)化處理施工方案，最后交底確保施工方案施行的有效性。

4結(jié)束語(yǔ)

為順應(yīng)新時(shí)期社會(huì)發(fā)展要求，建設(shè)高質(zhì)量電網(wǎng)工程亟需提升輸變電工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量。文章主要從設(shè)計(jì)管理和技術(shù)措施兩方面著手，根據(jù)目前輸變電工程設(shè)計(jì)實(shí)際情況，提出切實(shí)可行的質(zhì)量提升措施，可供后續(xù)工程設(shè)計(jì)參考。

參考文獻(xiàn)

[1]翟光祥.高壓輸變電線路的設(shè)計(jì)與維護(hù)要點(diǎn)的研究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2019（9）：190.

[2]龔金棟.高壓輸變電線路的設(shè)計(jì)與維護(hù)要點(diǎn)的研究[J].建材與裝飾，2018（43）：243-244.