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        高速鐵路供電工程建設(shè)技術(shù)管理的思考

        2020-02-28 10:15:38葉春暉
        鐵道經(jīng)濟研究 2020年1期
        關(guān)鍵詞:接觸網(wǎng)供電鐵路

        葉春暉

        (杭黃鐵路有限公司 工程師,浙江 杭州 310016)

        0 引言

        高速鐵路建設(shè)是一項需要多專業(yè)多部門共同完成的復(fù)雜系統(tǒng)工程,供電工程特別是電力工程在高速鐵路建設(shè)過程中幾乎與所有參建專業(yè)都有著較為密切的聯(lián)系。梳理并處理好供電工程施組建設(shè)與相關(guān)專業(yè)工程施組建設(shè)結(jié)合部問題的辯證關(guān)系,是供電工程建設(shè)按照施工組織設(shè)計推進的重要保障。

        1 建設(shè)基本程序

        鐵路建設(shè)程序主要包括立項決策階段、勘察設(shè)計階段、工程實施階段、竣工驗收階段。具體來說,在工程實施階段現(xiàn)場正式實施前還應(yīng)依次做好施工圖紙審查、主要設(shè)備技術(shù)規(guī)格書審查、設(shè)計施工聯(lián)絡(luò)對接等組織工作。通過以上工作的開展,提前消除設(shè)計、施工、設(shè)備采購等方面存在的問題和安全隱患,能更好地推進工程建設(shè)和保障工程質(zhì)量??⒐を炇针A段,個人理解應(yīng)包括:建設(shè)公司組織的單位工程竣工驗收,路局組織的靜態(tài)驗收、動態(tài)驗收、安全評估及鐵路總公司組織的初步驗收。本文主要是供電工程在高速鐵路建設(shè)工程實施階段和竣工驗收階段中的技術(shù)管理思考。

        1.1 電力工程建設(shè)

        從前期地方電力輸電線路遷改、站前施工臨時用電到站后通信、信號、電力、牽引供電、房屋建筑(包含四電獨立房屋及站房)專業(yè)進場后提供各類設(shè)備調(diào)試用電、施工用電、生活用電等,電力為各專業(yè)施工提供了基本的生產(chǎn)、生活保障。在供電工程建設(shè)過程中,集中力量解決好各相關(guān)專業(yè)在施組推進過程中對電力需求的矛盾,對高速鐵路建設(shè)進度有著重要的推動作用。電力工程施工組織設(shè)計要充分考慮相關(guān)專業(yè)施工組織設(shè)計過程中對電力需求的時間節(jié)點需求,在此以房建、電力、通信專業(yè)施工設(shè)計組織時間安排做簡要說明。見圖1。

        從圖1列舉的房建、電力、通信工程施工組織安排了解,電力設(shè)備送電的制約因素有房建四電獨立房屋能否按期提供設(shè)備安裝條件,這是鐵路內(nèi)部因素。房建四電獨立房屋沿線布置且數(shù)量多,若多處房屋未能按期提供設(shè)備安裝條件,將對電力工程及相關(guān)設(shè)備調(diào)試帶來較大影響,在電力建設(shè)過程中要引起高度重視,提前做好籌劃。電力設(shè)備送電外部制約因素主要來自電力外電源設(shè)計施工過程,這一點將于下文補充;通信設(shè)備正式調(diào)試外部電源需求的制約因素是電力工程能否及時供電。同時,在房建、電力、通信工程施工設(shè)計組織安排中,要根據(jù)各專業(yè)現(xiàn)場實際施工情況,協(xié)調(diào)好四電獨立房屋提供設(shè)備安裝條件與電力送電時間交叉部分及通信設(shè)備調(diào)試外部電源需求與電力送電時間交叉部分的銜接,避免因彼此施工組織計劃銜接不上導(dǎo)致工期的延誤或增加臨時過渡工程。

        電力外電源建設(shè)工程一般包括:調(diào)查確定外電源接引的地方電力變電站、電力線路路徑勘察確定、鐵路設(shè)備用電容量報裝申請、施工及驗收、送電申請、正式運行。電力設(shè)備送電外部制約因素主要來自電力外電源建設(shè)工程過程中的電力線路路徑勘察確定和驗收過程,其中電力線路路徑勘察確定需同地方電力公司及交通、林業(yè)等多個政府部門對接,供電方案答復(fù)、地方規(guī)劃許可等辦理過程較為繁瑣,給設(shè)計、施工提出了較大要求,增加了按期送電的不確定性,而地方電力公司對接入地方電力變電站的鐵路設(shè)備送電前的驗收,因國網(wǎng)與鐵路總公司建設(shè)標準的不同,導(dǎo)致電力公司提出的部分問題難以及時整改銷號,送電申請也將受到影響。在電力建設(shè)中不同的制約因素都要提前考慮、有效處理,以減小或避免后續(xù)方案變更帶來的投資增加及工期延長。

        1.2 電力牽引供電工程建設(shè)

        電力牽引供電工程建設(shè)包括接觸網(wǎng)和牽引變電兩方面,高速鐵路電力牽引供電系統(tǒng)主要是牽引變電所和接觸網(wǎng)組成的向動車車輛供給牽引使用電能的系統(tǒng)。目前,高速鐵路電力牽引基本采用AT供電方式。在電力牽引供電工程建設(shè)中,接觸網(wǎng)施工主要在鐵路系統(tǒng)內(nèi)部開展,牽引變電施工除按照設(shè)計在鐵路系統(tǒng)內(nèi)部施工外,還需同地方電力公司對接牽引所外電源接入事宜。在杭黃鐵路建設(shè)過程中,因聯(lián)調(diào)聯(lián)試前期工期緊張、外電源送電計劃未定等綜合因素交織,新建220 kV牽引所外電源接入給我們帶來了很大壓力。

        通過反思,在牽引所正式接入國家電網(wǎng)前,需做好以下幾點工作:一是外電源引入相序設(shè)計施工,特別當新建鐵路有利用既有牽引所供電時,應(yīng)同既有牽引相序做好對應(yīng);二是接口處所設(shè)備安裝,國家電網(wǎng)接入鐵路牽引所主要接口問題是外部電源OPGW復(fù)合光纖地線與所內(nèi)構(gòu)架連接方案事宜,如設(shè)備管轄分界、避雷接地措施要求等;三是提前組織施工驗收,國網(wǎng)電力公司驗收比較嚴格,有些標準與鐵路不一致,驗收過程會帶來一些矛盾,需要做好解釋,提前組織驗收,對發(fā)現(xiàn)問題及時整改銷號,為送電做好準備;四是設(shè)備調(diào)試計劃確定,主要指地方電力公司對牽引所內(nèi)信息直采設(shè)備進行調(diào)試,以滿足地方電力調(diào)度日常數(shù)據(jù)采集工作;五是送電方案對接確定,明確送電操作流程及雙方直接聯(lián)系人,避免溝通不暢,同時做好相關(guān)送電保障工作,如提出的主變低壓側(cè)或饋線側(cè)串入負載電容器滿足送電實驗要求等;六是正式啟動送電方案,送電過程應(yīng)嚴格按照預(yù)定方案執(zhí)行,并時刻關(guān)注設(shè)備狀態(tài),高壓區(qū)操作人員與帶電設(shè)備保持安全距離,并制定應(yīng)急處置方案。

        完成了牽引所的送電工作,在接觸網(wǎng)全線送電前還應(yīng)做好驗收問題整改銷號、全線所亭送電、設(shè)備遠動調(diào)試、沿線張告送電安全告知函等工作。很多工作都是并行開展,需積極做好統(tǒng)籌安排。見圖2。

        圖2 接觸網(wǎng)送電簡要流程

        2 接口問題

        供電工程與各專業(yè)工程施工的接口問題可以大致分為鐵路內(nèi)部接口問題和鐵路外部接口問題。

        2.1 鐵路內(nèi)部接口問題

        鐵路內(nèi)部的接口問題可分為不同建設(shè)專業(yè)間的接口問題、建設(shè)與運維間的接口問題和不同運維專業(yè)間的接口問題。

        建設(shè)與建設(shè)不同專業(yè)間的接口問題,主要表現(xiàn)在建設(shè)的前期階段,路局運維單位還未全面介入,此階段接口問題多表現(xiàn)為不同專業(yè)現(xiàn)場施工與圖紙不相符,如接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)位置占用電力槽道、橋梁電纜槽預(yù)留位置偏差、站場四電槽道與房屋位置不對應(yīng)、隧道預(yù)埋槽道與接觸網(wǎng)吊柱實際安裝位置偏差、綜合貫通地線接地端子外露不足及偏移、遠動系統(tǒng)供電與通信結(jié)合部技術(shù)要求不統(tǒng)一等。這些問題有設(shè)計方面的也有現(xiàn)場施工遇見的,可以通過以下方式做好完善處理。一是設(shè)計院內(nèi)部電力、接觸網(wǎng)、站場、線路等各設(shè)計專冊要進行充分細致對接,避免不同專業(yè)接口部分設(shè)計圖紙沖突,提高設(shè)計深度和精度;二是建設(shè)單位在組織圖紙審核過程中,對容易出現(xiàn)問題的接口部分組織設(shè)計、施工、監(jiān)理等逐一審核并加以完善;三是監(jiān)理、施工單位在現(xiàn)場施工過程中,提前與相關(guān)專業(yè)做好對接,發(fā)現(xiàn)問題及時反饋、整改,避免后續(xù)返工。

        建設(shè)與運維專業(yè)間的接口問題,主要是路局運維單位全面介入后的階段,包括前期介入、靜態(tài)驗收、動態(tài)驗收發(fā)現(xiàn)的問題。此階段發(fā)現(xiàn)問題可謂全面爆發(fā),問題性質(zhì)涵蓋設(shè)計標準、施工質(zhì)量和工藝、設(shè)備檢測、作業(yè)安全等多方面,是對設(shè)計、施工情況的全面體檢。這個階段發(fā)現(xiàn)問題會快速積累且數(shù)量眾多,如何組織快速整改銷號尤為關(guān)鍵。若問題未有效處理越積越多,后續(xù)整改會很艱難。多措并舉并形成定期對接機制是處置的有效手段,在前期圖紙審查會、路局提前介入對接會、首件定標等過程中,對相關(guān)問題惟精惟細地提出設(shè)計完善措施及施工質(zhì)量和工藝要求,有利于減少后續(xù)整改工作。

        運維與運維不同專業(yè)間的接口問題,主要表現(xiàn)在正式運營前設(shè)備維護分界方面,比如客站供用電設(shè)備分界、綜合工區(qū)供用電設(shè)備分界等。要充分利用路局現(xiàn)行文件進行劃分,明確設(shè)備維護界面。

        2.2 供電工程與地方接口問題

        供電工程與地方接口問題主要包括變電工程和電力工程,主要是220 kV牽引變電所所內(nèi)與國家電網(wǎng)接口部分問題。這點上文已簡要敘述。電力外電源引入地方電力變電站設(shè)備分界問題,主要通過與地方電力公司簽訂供用電合同進行明確。

        3 標準化技術(shù)管理

        標準化技術(shù)管理主要包括設(shè)計標準、設(shè)備質(zhì)量標準、施工質(zhì)量及工藝標準和竣工驗收標準。設(shè)計標準主要來自設(shè)計施工圖,將設(shè)計施工圖作為現(xiàn)場組織施工的唯一依據(jù),是保障現(xiàn)場施工質(zhì)量的重要舉措。實際實施過程中,要重點處理好因鐵路總公司建設(shè)標準變化及鐵路集團公司公布的建設(shè)標準與原設(shè)計標準不同,導(dǎo)致需對原設(shè)計標準進行變更的項目,如杭黃鐵路建設(shè)過程中鐵路總公司公布了供電工程細部設(shè)計和工藝質(zhì)量標準等。設(shè)備質(zhì)量標準可通過主要設(shè)備技術(shù)規(guī)格書審查及設(shè)計施工聯(lián)絡(luò)對接會議等進一步明確,在滿足鐵路建設(shè)設(shè)備標準的同時,結(jié)合運維經(jīng)驗提出的要求進行完善,減少后續(xù)運維設(shè)備故障發(fā)生率。施工質(zhì)量及工藝標準主要依據(jù)設(shè)計施工圖實施,制定現(xiàn)場施工作業(yè)標準,同時依據(jù)鐵路總公司公布的細部工藝質(zhì)量標準組織實施。具體實施中還應(yīng)充分考慮根據(jù)既有設(shè)備運行經(jīng)驗提出的設(shè)備工藝要求,提高后續(xù)設(shè)備安全運行效率??⒐を炇諛藴适菍υO(shè)計標準、設(shè)備質(zhì)量標準、施工質(zhì)量及工藝標準等實施情況的集中檢查,前期工作到位,驗收問題就少,嚴格落實按設(shè)計施工圖組織驗收是工程質(zhì)量可靠的重要保障。在實際驗收過程中,對重點設(shè)備和環(huán)境困難區(qū)段設(shè)備要組織好驗收工作,確保驗收區(qū)段全覆蓋。

        4 變更設(shè)計管理

        鐵路建設(shè)項目變更設(shè)計分為I類變更和II類變更。I類變更設(shè)計程序分為提出變更設(shè)計建議、會審變更設(shè)計方案、編制變更設(shè)計文件、初審變更設(shè)計文件、批準變更設(shè)計文件、審核下發(fā)變更施工圖等。II類變更設(shè)計程序分為提出變更設(shè)計建議、進行現(xiàn)場核實、確定變更設(shè)計方案、審核下發(fā)變更施工圖等。

        變更設(shè)計管理是建設(shè)管理流程的集中體現(xiàn),反映了鐵路建設(shè)技術(shù)管理的科學(xué)性和嚴謹性。如何盡量減少小額資金的設(shè)計變更,避免大額資金的設(shè)計變更是工程建設(shè)前期及建設(shè)過程中都要重點考慮的問題,處理好這個問題是對設(shè)計深度的考驗,也是對建設(shè)單位組織工作的考驗。程序管理是變更工作的核心內(nèi)容,對建設(shè)過程中必須要實行設(shè)計變更的項目,要嚴格按照設(shè)計變更管理辦法組織開展。即便因工期緊張需要盡快實施的變更項目,也要按照變更程序開展,并同步建立一案一檔變更資料,這對后續(xù)變更清理工作幫助很大。

        杭黃鐵路供電工程建設(shè)中,供電變更項目共39項,其中電力15項、接觸網(wǎng)15項、變電9項,可大致分為5種類型:一是建設(shè)標準變化,如執(zhí)行鐵路總公司發(fā)布的最新建設(shè)標準及鐵路集團公司公布的建設(shè)標準;二是外部環(huán)境改變,如電力外電源施工路徑等變化、四電獨立房屋位置變化等;三是施工組織沖突,如結(jié)合部施工組織未同步完成導(dǎo)致的過渡工程等;四是現(xiàn)場無法實施,如設(shè)備尺寸不符合現(xiàn)場要求需重新采購、地網(wǎng)土質(zhì)不滿足接地電阻要求需補強等;五是其他原因?qū)е?,如結(jié)合部其他專業(yè)施工變化引起的變更、新技術(shù)推廣應(yīng)用變更等。供電工程變更設(shè)計情況如圖3。從變更數(shù)量上比較,電力和接觸網(wǎng)專業(yè)持平,變電專業(yè)相對偏少。從變更類型上分析,電力和接觸網(wǎng)專業(yè)因建設(shè)標準變化帶來的變更設(shè)計較多,變電專業(yè)因其他原因?qū)е碌淖兏O(shè)計偏多,另外電力專業(yè)因外部環(huán)境引起的變更設(shè)計也比較突出,主要是電力外電源施工外部環(huán)境變化較大導(dǎo)致。

        圖3 供電專業(yè)變更情況占比分析

        圖4 接觸網(wǎng)專業(yè)問題庫類型統(tǒng)計

        5 工程驗收問題分析

        在杭黃鐵路建設(shè)過程中驗收發(fā)現(xiàn)了很多問題,其中接觸網(wǎng)專業(yè)問題占絕大多數(shù)。對接觸網(wǎng)連續(xù)區(qū)段發(fā)現(xiàn)的5 000個問題進行分析,可大致分為4大類型:施工質(zhì)量不達標 (主要是未按照設(shè)計要求實施)、設(shè)備質(zhì)量不合格(如設(shè)備銹蝕、破損等)、零部件缺失;外部環(huán)境(如危樹、設(shè)備污垢、異物等)。問題分析情況如圖4。

        通過問題庫的統(tǒng)計分析,現(xiàn)場施工質(zhì)量不合格率占問題庫的九成以上,由此不難發(fā)現(xiàn),在具體施工前現(xiàn)場施工人員缺少全面的技能教育培訓(xùn),導(dǎo)致現(xiàn)場設(shè)備施工質(zhì)量和工藝標準不滿足設(shè)計和施工要求。在后續(xù)的工程建設(shè)中,施工前必須抓好現(xiàn)場施工人員技能培訓(xùn)教育,要求做到持證上崗,保障現(xiàn)場施工質(zhì)量,降低返工率,提高作業(yè)效率。

        同時,在問題庫建立時要有一些基本理念來加強問題庫管理。一是問題不遺漏,現(xiàn)場檢查驗收發(fā)現(xiàn)的問題要及時錄入問題庫,對現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)容易處理和比較容易處理的問題要及時處理銷號,提高整改效率,對現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)難以處理和不能處理的問題,要記錄完整填寫嚴謹;二是管理要閉環(huán),對未銷號的問題,應(yīng)指定專人做好跟蹤、整改、閉環(huán)管理,避免因人員替換導(dǎo)致的管理混亂,問題不能及時處理,留下潛在安全隱患;三是責(zé)任可追溯,誰負責(zé)整改、什么時間完成整改,管理上要責(zé)任分工明確,對其中涉及的重要安全問題,還需保存整改前后現(xiàn)場照片等資料,確??勺匪荨4送?,在驗收過程中,問題所屬的責(zé)任單位在問題庫填寫時也需認真區(qū)分,便于問題的跟蹤銷號。

        6 結(jié)語

        在鐵路建設(shè)中,從施工組織設(shè)計、結(jié)合部施工協(xié)調(diào)、現(xiàn)場施工技術(shù)標準落實到變更設(shè)計管理、驗收問題整改銷號、線路開通運行等,每一個環(huán)節(jié)都需要各參建單位的相互配合完成。處理好各環(huán)節(jié)組織實施與建設(shè)程序管理的辯證關(guān)系,對工程建設(shè)推進和任務(wù)完成很有幫助,為此,我們要熟悉建設(shè)程序和現(xiàn)場各專業(yè)施工流程及技術(shù)標準要求,在具體建設(shè)施工過程,才能讓建設(shè)和施工實現(xiàn)共振、步調(diào)一致、形成合力,讓鐵路建設(shè)工作更好地為運維服務(wù)。

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