翟聰
摘要:作為工程建設的關鍵環(huán)節(jié),設計工作難度也日益增加。尤其是在黨的十九大后,我國經濟發(fā)展模式處于由高速增長向高質量發(fā)展轉變的大背景下,中央企業(yè)深入開展質量提升行動,對工程建設和服務的質量要求逐漸提高,工程設計常常面臨工期緊、要求高的局面,而設計單位需要在資源調配、設計能力和技術提升上快速適應這種轉變。同時,在轉變過程中也引發(fā)了一些設計質量問題。
關鍵詞:輸變電工程;設計質量;提升措施
1輸變電工程設計概述及其主要設計內容分析
輸電線路設計是輸變電工程的一項重要內容,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。工程的設計需要考慮所涉及片區(qū)的地質情況,對工程施工范圍設計到的地質地貌進行分析,從而挖掘在施工維護過程中可能存在的問題,進一步提出相應的應對策略。GIS系統(tǒng)在輸變電工程中的應用已有不少研究。其主要是基于GIS數(shù)據(jù)庫分析所在區(qū)域的地形地貌情況,結合計算機和地理信息等學科,實現(xiàn)輸電線路的優(yōu)化設計。在輸變電工程中,施工組織設計主要包括項目路徑和變電站設計兩大部分。1)輸電線路的設計。在輸電線路設計中,一般會根據(jù)工程要求,基于相關的設計規(guī)范提出若干個備選方案,并對這多個備選方案做可行性研究,綜合評價其設計內容以確定最佳方案。簡明概要是在擇選方案時,除考慮電氣等問題外還需關注工程項目的地質、交通、氣候條件等問題。2)變電站的設計。變電站在設計上不但要考慮電氣設備的選型,還需考慮其主接線方案的設計。變電站的設計需要考慮當前運行需要,又要兼顧未來的電力規(guī)劃,因此需要在設計過程中明確各類設施的布置,為后期維護改造提供便利。變電站在電氣設備選型時需按照電力負荷狀況來計算選型,還需與主接線方案的設計需密切結合,由于主接線方案是供電可靠性的重要節(jié)點之一,在其設計中還需考慮施工技術與經濟等問題,從而擇選最佳的接線方式。
2輸變電工程設計發(fā)展現(xiàn)狀
輸變電工程設計包括輸電線路設計和變電站設計,其中輸電線路設計包括輸電線路的選擇,線路起訖點位置、輸電容量、回路數(shù)、導線截面等。變電站的設計包括變電站的選擇和電氣設備及其主接線方案的選擇等。中國的輸變電工程設計行業(yè)經歷了從圖版設計到計算機輔助設計,再到三維設計的發(fā)展過程,隨著設計技術的不斷發(fā)展,設計水平得以不斷提高。從超高壓輸變電工程設計再到特高壓輸變電工程設計,電壓等級不斷提升,輸送容量不斷增加,使得變電站、換流站接線更加復雜,面積越來越大,設備更加精密、龐大,設計裕度越來越小,工程投資要求更加精準。在現(xiàn)有的傳統(tǒng)設計習慣下,是以人的知識經驗作為科技可靠性評價依據(jù)。然而,隨著工程規(guī)模的日益擴大、復雜性的日漸提高,甚至新方法的應用和新技術的提出,都給設計工作帶來巨大挑戰(zhàn)。
3輸變電工程設計質量提升措施
3.1強化輸變電導線選擇
輸變電線路是電力傳輸中最為直接的傳播載體,其輸變電材料的應用直接關系到后續(xù)電力傳輸?shù)膶嶋H效率、傳輸產生的損耗以及線路架設質量等問題。在選擇輸變電導線材料的時候,工程設計人員需要重點控制以下幾點,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對輸變電線路的導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,通常會選用鋼絞線材料作為輸變電線路的導線,這種線路中可忽略電暈等因素對電力傳輸造成的不良影響。此外,當前電力工程中還會應用銅制導線作為輸變電線路的主要導線材料。鋁制導線的自身重量比較輕,線路阻值較小,以此應用其實施電力傳輸?shù)臅r候不會產生過大的電力損耗,能夠優(yōu)化輸電效率。工程設計人員還要注重導線和地線的安全系數(shù)設計問題,其安全系數(shù)不得小于2.5。輸變電線路的導線安全系數(shù)通常不會高于地線,為了保證輸電安全,工程設計人員需要計算輸變電線路懸掛點位置的張力值,然后根據(jù)計算結果實施設計。一般來說地線的導線材料要選擇復合鋼絞線材料或者鍍鋅鋼絞線材料。導線材料必須要實施絕緣防護設計,以確保后續(xù)的安全施工和線路的安全運行。
3.2提高設計工具自動化智能化水平
隨著計算機技術的更新迭代,信息化技術與工程建設領域的深度融合,設計工具的自動化和智能化水平變得越來越重要。可采取以下措施進行提升:(1)實現(xiàn)數(shù)字化全協(xié)同綜合軟件。結合三維數(shù)字化設計軟件,全面集成綜合變電類設計軟件,包括導線拉力計算、防雷接地設計、風偏搖擺計算、電纜敷設、二次接線表設計、構架建模、土方計算等,大幅簡化原計算方式和專業(yè)間的提資方式,提高設計效率,減少設計差錯。(2)嘗試進一步升級完善。對于部分大型專業(yè)計算軟件,尚無法集成在綜合軟件之內的,如噪聲計算,升級完善以確保滿足最新規(guī)程規(guī)范的要求,并注意及時跟蹤現(xiàn)場實際應用效果;此外,可嘗試打通這些專業(yè)軟件與綜合軟件之間的接口,進一步提高設計自動化水平。(3)提高軟件智能化水平。對于鐵塔設計軟件,在具備全面支持國內外主流設計標準、模塊化設計、設計成圖一體化的基礎上,進一步完善模型信息的智能查錯和糾錯功能,大幅降低設計人員出錯幾率、減輕校審工作量,同時增加設計經驗定制功能,方便設計人員根據(jù)工程經驗定制設計規(guī)則。(4)完善線路基礎配置程序。目前業(yè)內已有的基礎配置程序成熟度普遍不高,一是復雜地形的基礎配置算法不完善,二是自動配置的成品率不高,三是缺乏批量配置功能。因此,尚需要大力完善基礎配置程序,提升其自動化水平。
3.3構建線路工程設計實用數(shù)據(jù)資源索引
構建線路工程設計實用數(shù)據(jù)資源索引是充分利用工程數(shù)據(jù)的有效手段。通過建立鐵塔設計數(shù)據(jù)索引、典型基礎設計數(shù)據(jù)索引以及工程技術大數(shù)據(jù)匯編文件等,將以往線路工程及其鐵塔、基礎設計數(shù)據(jù)按照氣象條件、技術方案、線路技術經濟指標、鐵塔系列、塔型、塔重、主材規(guī)格以及基礎設計的地質參數(shù)、作用力、基礎尺寸、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指標、鐵塔設計和基礎設計的關鍵性指標數(shù)據(jù),可在工程前期、投標、初設等階段對技術方案的制定、投資估算等提供有效參考,大幅減少重復性的數(shù)據(jù)查找和整理工作,而且有利于線路設計數(shù)據(jù)庫的維護和繼承發(fā)展。
3.4其他管理措施
(1)施工目標動態(tài)設計創(chuàng)新管理方法。在施工目標動態(tài)管理中,可動態(tài)管理、控制施工質量、工期、工程造價等。實際設計階段相關因素會發(fā)生一定的變化,因此在施工管理過程中需動態(tài)管控可變性因素,如項目初步設計階段設計任務、目標編制顯示項目進度等。與此同時,可比較項目計劃進度和實際進度,動態(tài)控制存在的偏差,經調整設計進度計劃、合理分工、構建績效考核機制等方式,有效調整設計工作。此外,經動態(tài)調控方式實行輸變電工程設計管理,進而使項目施工管理工作質量得到保障。(2)設備技術交底設計創(chuàng)新管理方法。要求施工企業(yè)了解主設備技術參數(shù)、特點、安裝難點、工藝、制造廠等相關情況,構建技術溝通的平臺,使施工企業(yè)施工方案、組織施工資源得到有效保障。此外,建設企業(yè)需組織設備廠家、施工單位加強聯(lián)系,全面了解現(xiàn)場狀況,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結束語
為順應新時期社會發(fā)展要求,建設高質量電網(wǎng)工程亟需提升輸變電工程的設計質量。文章主要從設計管理和技術措施兩方面著手,根據(jù)目前輸變電工程設計實際情況,提出切實可行的質量提升措施,可供后續(xù)工程設計參考。
參考文獻
[1]翟光祥.高壓輸變電線路的設計與維護要點的研究[J].山東工業(yè)技術,2019(9):190.
[2]龔金棟.高壓輸變電線路的設計與維護要點的研究[J].建材與裝飾,2018(43):243-244.