时间:2023-06-16 09:25:21
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很多水电站施工现场对施工供电的重视程度往往停留在口头和书面资料上,对其真正的重要性认识很浅薄,认为施工供电系统是辅助生产系统,只要电量能基本满足施工即可。其实不然,为让大家了解大型水电站施工供电的重要性,下面列举几个实例进行说明。二滩水电站建设过程中曾发生一起大坝混凝土浇筑冷却系统特种变压器故障的事件,由于没有备用变压器,为减少损失,业主动用了伊尔-76大型运输机从北京特种变压器厂“抢”了1台变压器到现场,大坝混凝土浇筑前后停了5d,由此产生的直接费用(停工损失、变压器运输费用及间接费用(工期损失已远远超出变压器本体价格。长河坝大坝防渗墙灌浆时,由石造成供电线路瘫痪,设备失电造成正在钻孔的钻头无法拔出,灌浆管路浆液凝固在管内,导致这批进口钻头全部报废,给业主和施工方均造成巨大损失。黄金坪在大坝基坑清理时正值汛期,一次突然的停电,造成基坑水泵及各种施工机械设备全部被水淹没,险些引发重大安全事故,事故停电只30min,却造成了重大损失。
1.2大型水电站施工供电负荷都很重
从上面的数据看出目前已建和在建的大型水利水电工程的施工供电负荷,都呈现负荷重的特点,其规模不逊于城市用电量。
1.3大型水电站施工供电电压等级高
一般大型水电站施工区面积达几十平方公里,工程浩大,作业点多、面广,且负荷较重。为保证电能质量需要进行高电压输送,这是导致施工供电电压等级高的直接原因。如三峡工程施工主供电源和备用电源额定电压分别是220kV和110kV,下设35kV变电系统和6kV供电网络;锦屏一级电站建设现场规划设计有子耳河110kV线路和两回110kV磨锦线;锦屏二级规划有110kV磨泸线、110kV联松线和来自磨房沟的110kV线路;长河坝水电站现场规划有35kV金长Ⅰ回、35kV金长Ⅱ回和35kV长江线,并下设6条10kV供电主线;黄金坪规划有甘孜州州网110kV供电线路一回,35KV黄江线一回,下设5条10kV供电主线。可见在这些大型水利水电工程现场,施工供电的电压等级都是万伏级的。
1.4大型水电站施工供电网络复杂
大型水利枢纽工程主要包括大坝系统、导流泄洪系统、引水发电系统三大系统。每个电站的枢纽布置都不尽相同,同时巨大的库区带来延伸几时公里的复建公路,这些分散的作业面决定了大型水利水电工程供电网络的复杂性。如三峡工程6kV配电变压器200多台套,6kV架空线路约125km,供电网络十分复杂;长河坝与黄金坪为相邻的梯级电站,其施工供电线路相互延伸,10kV输电线路共计11条,长约90km,35kV输电线路4条,长约30km,供电网络呈树枝状发散分布。
2存在的问题
大型水利水电工程施工供电系统与传统施工供电系统相比,因为它的重要性高、负荷大、电压等级高和供电网络复杂,若仍以以往的传统供电模式运转会产生较多的困难。总结以往参与施工供电管理工作的经验,借鉴其他大型水利工程用电管理模式,认为普遍存在如下问题:1施工供电负荷重、变化频繁、变化幅度大,电压波动不易控制。施工供电系统负荷受工程进度的影响,一般在施工初期、末期用电较少,中期用电量多。1d之内,白天用电多,晚间用电少,峰谷差较大。加之很多水电工程在经济不发达的山区,外部电网和施工区内部电网抵抗故障能力差,且自然环境恶劣,极端气候和地质灾害时有发生。施工区供电线路长,电压压降大。电网故障及大负荷的投、切,均易引起电压大幅波动。2施工供电系统负荷分布离散,线路和设备故障率高。水利水电施工现场多为大山深处,沿河道进行布置,工程结构复杂、作业面多,工区范围半径长达几十公里,受这些因素影响,施工供电线路多为树枝状分散布置。同时由于作业面随施工进度不停在增减变迁,加上高边坡开挖、区域爆破和地方公共设施影响等多方原因,造成施工供电支线不断地改迁和增加。随着工程进展,多年之后施工现场供电网络变得分散复杂,在自然灾害(泥石流、飞石、大风、雷雨等和施工措施不当(爆破、短路等情况下,使得供电线路故障率大大增加。而终端用电设备这方面因为工区灰尘大,空气污秽度高,供用电设备露天安放,绝缘降低,使工区设备的故障率平均比城市电网高,还有一部分设备使用在阴暗潮湿的隧道内,加上防护措施不当也极易发生故障。且施工单位为节省成本,使用的供配电设备往往采用低标准设备或三无产品,有些供用电设备维护不当、超期服役,造成故障率居高不下。3施工供电系统临时性设备多,线路变更频繁。一般大型水电站的建设周期在10年左右,随着工程的进展,施工作业面交替开工,供、用电设备经常移位,线路架设、拆除频繁。从控制成本角度考虑,施工用电单位采用的临时性设备较多。由于临时用电线路拆除成本高,考虑地理环境多为高山陡坡,很多施工用电单位在局部工程完成进行设备清场时都不愿意拆除废旧线路,这些失去维护的不规范线路随时会爆发连锁的安全问题。4施工供电系统备用电源不足,超半径供电。由于大型水电站的建设基本在深山峡谷中,各施工作业面基本上是沿河的左、右岸铺开。加上受其他供电网络输电线路走廊影响,施工供电走廊有限,变电站的选址和出线布置又受地形、施工的影响,线路架设困难,大多采取单电源辐射形式供电,合环点少,备用电源不足,有些负荷超半径供电。特别是电站复建的省道或国道施工,其最远施工点与电站枢纽区相聚几十公里。例如长河坝S211复建公路长约35km,而施工供电电压等级为10kV,已远远超出供电范围半径,导致末端电能质量极差。5功率因素普遍偏低。水利水电施工用电设备中动力设备占绝大多数,均为感性负荷,导致施工供电网络功率因数偏低。施工区中的用电设备多为大功率电动机,工作时段集中,功率因数控制困难,不仅增加供电线路的损失,降低电压质量,同时也降低了工区供电设备的有效利用率,增加了工程成本。严重时还会造成用电设备烧毁,受到地方供电电网的经济处罚。6“外行”管理,隐患较多。水电工程施工用电单位众多,队伍参差不齐,且前期多为土建单位,在用电管理上存在专业薄弱问题,且责任心不强。水电站施工单位流动性大,人员更换频繁,真正取得《电工进网作业许可证》的“电工”很少,缺乏专业基础知识,不仅对自身所辖范围不熟悉,对电网调度系统也是异常陌生,规章制度的执行落实不到位,甚至抗拒执行工区供电系统调度命令,在线路或设备发生故障后,巡查不到位或误报、瞒报,拖延了事故处理时间,有时甚至扩大了事故范围,给人身安全带来极大的威胁。同时施工单位的主要精力放在主体工程施工任务上,对供用电等辅助生产系统的重要性认识不够,投入的资金、人员不足,安全意识淡薄,管理松懈,施工单位往往只在业主供电管理的部门办好报装手续,将供电电源终端建好,其他的事就依靠施工单位的“电工”完成。没有认真严肃地进行用电技术措施、安全措施、管理措施等施工组织设计工作,至于安全工器具,则是因陋就简。很多施工单位根本没有执行建设部JGG46—88《施工现场临时用电安全技术规范》,试验设备基本没有,甚至弄虚作假,严重影响了电网的安全运行。常见的不合格用电例如:施工方架设线路不规范,变压器、避雷器、断路器、线路等未进行验收试验和年度试验。设备安装也不规范,现场电缆泡水泡油、设备护栏高度不够、安全距离不够、标识警示牌没有、设备接地不可靠等,存在极大的安全隐患。7施工供电系统通讯不畅,应急反应慢。一般水电站的建设都是在经济不发达地区,基础设施较差,特别是通讯系统很不可靠。因地处山区,信号覆盖面不全,各种电网信息不能及时、准确汇集到调度员处,调度指令也不能顺利传达;另一方面施工单位的用电负责人无固定值班点,人员频繁更换又不及时通报,并且通讯手段配置单一,施工供电系统调度员指令下达时往往找不到接令人。这些都对负荷调整、电网操作、事故处理造成严重影响,延误最佳的处理时间,造成供电质量下降,甚至扩大停电范围。
在最近开发出来的水电工程中,施工安全和生态保护以及建设技术、优化的运行中所出现的难题,都已经严重地影响了我国水电工程在实际运行和相关安全技术上的开发。所以,本文对大型水利工程中所存在的问题给予分析,并给大型水利工程的安全运行和相关的技术水平提供了很大的现实性意义。希望通过本文的分析,可以给相关人员提供参考。
1 大型水利电工程中安全运行技术
1.1 导截流的深层覆盖技术
1.1.1 对动水中的抛投截流的相关材料进行研究
在如今的很多技术中,不管是国内还是国外,在水库截流过程中都采用的是石渣料和石块,截流比较困难时完全可以采用大石串和特大石以及人造出来的抛投料进行截流。在该种方法中的投料计算是比较粗略且简化的,是对单个块体的起动或止动的假定。
1.1.2 对施工导截流的风险率的研究
河道流量的不确定性和水力参数的确定性以及计算模型和建筑结构的风险都是造成施工导截流的主要影响。这在对施工导截流中是不可能避免的问题。
1.2 大型水库高层水坝稳定性评估
(1)抗滑的稳定性大型水库相对的稳定性和工程的岩体结构有着比较密切的关系。进行合理的确定坝基岩体的相关性质,这早已成为大型水利稳定建筑的重要技术性问题。
(2)因为相应的滑体可能会带动上方的岩体一同滑动,在大部分情况下都需要有相应的依靠来支撑稳定。所以,就需要进行深入的研究高坝深层抗滑的安全稳定性。
(3)在基层岩土和大坝结构在实际的分布中都很复杂时,大坝的相关通道都具有其多元性和特定性在最危险的滑动位置上都和岩石的性质有关系,并且和相邻的岩土力学的相关指标以及岩土的分布情况有很大程度上的关系。所以,对于那些比较复杂的高坝找寻危险的滑动位置时就要进行分析,这是十分重要的。
(4)对高层稳定数值的相关模拟和分析
进行非连续性的变形和连续性变形是两种主要的分类。对高层抗滑的模拟中有很多外界的影响因素,比如:岩体介质材料的相关参数、本构的关系和屈服准则以及进行安全性的评判。计算程序的不同将直接影响到计算结果上的差异。日前,相关方面的设计还不是十分明确,对安全高度也没有比较明确的标准。
1.3 有关大流量的泄流安全技术
根据实际分析和统计,全国已经有三分之一的水电工程在不同程度上有了损坏。作为广泛应用的一种消能方式挑流来说,是需要对相关的水力问题重点进行解决,要对坝身的泄水口水垫的水孔进行系统的优化,对入射水舌的撞击速度,要充分确保大坝底板的安全性。在窄缝的挑坎来说早已经改变了横向扩散的方式,对单宽的水流量一定程度上减少了很多。
日前,不管是在建还是拟建的大型水利工程中的泄洪流量均达到了三千到四千立方米每秒的速度,在洞口中水流也达到了50米每秒的速度,所以泄洪的空蚀问题比较严重。比如:在有些水电的泄洪洞的反弧末端底板和混凝土的边墙都已经遭到了比较严重的破坏,在底板处已经多处发现了深坑的现象,这就严重地影响了工程的安全运行。所以,该如何对掺气设施进行合理的布置和设计来充分保证边壁有足够的掺气浓度,是即需要解决的问题。
1.4 高坝安全运行的技术和混凝土的相关施工
1.4.1 有关混凝土的施工控制
在对混凝土进行高坝施工是一个比较复杂的动态性过程,可以利用比较简单的数学分析模式进行分析,但是如果采用的是仿真的手段进行分析就有一定的优越性。在国外,很多国家早已经开展了相应的应用研究和方法,但是,因为日前国外的拟建和在建的混凝土坝都比较小,在实际的施工过程中,比较动态的仿真研究都集中在了公路的工程设计和土木建筑中,实时的控制方面和动态的仿真在研究成果上都比较少。
1.4.2 有关大型施工机械在实际运行中的安全
大型大坝施工的特点为:第一,进行立体交叉的作业、施工的现场比较广并且干扰也比较多。其次,实际的施工工程的量比较大、施工的强度也比较高、工期时间短。第三,相关的技术比较高,且施工工序也比较复杂。第四,施工的种类比较多、容量较大且施工的设备也比较先进。因为供料线和大型塔带机的引进在时间上比较短,且制造和设计的存在在一定程度上也比较脆弱,相应的施工工艺流程和传统的方式也有着很大的差异,所以大型机械进行安检时认真是非常重要的。
2 有关大型水利水电未来发展方向
根据上文的分析我们可以知道,水电水利工程的未来发展趋势是非常宽广的,主要趋势具体如下:首先,对于那些比较复杂的系统来说,要用比较大的系统理论技术和方法,要从更大的范围和层次以及多方面去寻求协调,要采取在总体效益最大的调度方式去运行。第二,就要采取比较先进的预报技术,并对风险进行评估,同时对经济进行分析,从而提高调度的综合性、可靠性和使用性。第三,不仅要对自然条件下的水电站进行优化,同时也要对市场条件和自然条件下的水利水电站的调度运行进行策略的发展。第四,要与现代的计算机和信息技术同步建设、同步发展,要积极建立一个功能强大、使用比较方便、反应速度比较快、界面比较美观的支持性系统。相关的水利水电工程要努力加强相关人才的培训和引进,要将水利工程中的人才作为重点对象来培养,要按照市场的经济来培养、吸引人才的新机制。相关的水利水电企业要努力结合其相关特点大力引进人才,同时也要积极建立一个创新精神和创新能力的团队。在对人才进行培养时要对知识进行快节奏的更新,要积极制订相关科技人员的继续性教育制度,以此来对知识进一步更新和知识的培养。与此同时,相关企业取得了比较好的效益,首先是要对技术难题进行解决,让很多高难度的工程都得以顺利的实施。其次,很多科技的成果都已经应用在了实践生活中,大大降低了生产的成本,同时也缩短了工期,保证了工程的顺利进行;要大大提高相关的管理水平和技术水平,从而提高水电工程的综合竞争力,并且促进水电事业的快速发展。
3 结束语
综上所述,我国的大型水利水电在实际的运行和操作中存在很多的问题,本文针对可能存在的问题进行了相关技术的分析,并总结了我国对大型水利水电的改进和研究现状,这对完善我国大型水利水电的安全和科技的运行提供了相关的思考。随着时代的发展,我国对大型水电站的依赖已经变的越来越强,而本文通过大型水利水电的改进方向和实际运行的技术进行了分析,希望可以给相关技术人员提供有价值的参考。
参考文献:
[1]周惠成,张改红,王本德,等.基于防洪预报调度调整水库汛限水位的研究[J].水力发电,2006(5).
[2]康世崴,彭建春,何禹清.模糊层次分析与多目标决策相结合的电能质量综合评估[J].电网技术.2009(19).
【关键词】大型水利水电工程;动态联盟;组织模式;结构集成
【Keywords】large water conservancy and hydropower project;dynamic alliance;organization mode;structure integration
【中图分类号】F426.61 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069(2017)03-0053-02
1 引言
我国的水能资源十分丰富,但开发与利用过程深度不足。为满足国家可再生能源中长期发展规划中水电发展目标,大型水利水电工程建设项目规模迅速扩张,这就使得工程项目组织管理过程变得十分关键。
动态联盟组织模式的出现,能够为大型水利水电工程建设项目的快速发展提供条件,对该组织模式的结构集成是本次研究的重点。
2 大型水利水电工程建设项目动态联盟组织模式特征结构
2.1 整体特性
从整体特性上面来看,动态联盟组织模式具有目标复杂、维度多、扁平化、集成化程度高等方面的特点。其一,表现在多目标性方面。这里所提到的目标放在工程建设阶段主要是指工程质量目标、工期目标、投资控制目标三个因素。而动态联盟组织模式则是不同目标与不同利益的组织结合体,是一个多目标的系统,通常表现出动态联盟中的多目标特性。其二,多维度性。针对大型水利水电建设项目其动态联盟组织模式通常是由多个次级联盟构成,如果详细划分可以具体分析设计项目组织联盟、施工项目组织联盟等,各次级联盟之间的相互关系主要表现为既相互独立又相互协作上。其三,扁平化。这种结构特征主要表现在层次方面的扁平化,是一种组织关系层次的具体简化。其四,高集成性。由于动态联盟组织模式是一种基于信息技术条件下所产生的组织集成,高集成性特点显著[1]。
2.2 框架结构
从大型的水利水电项目本身来看,其中所涉及的内容主要包括业主、设计单位、总承包商、分包商、建设项目管理者、咨询单位、建设项目专家等多因素。基于大型水利水电建设项目动态联盟主要表现为一种三维模式。在横向层次上主要是由核心向拓展的多层次性,纵向层面则主要是决策层、中间层与操作层的纵向结构。但受到建筑项目特殊性的影响,通常建设周期长达十几年,这也是框架结构处于动态化的根本成因。
2.3 层次结构
动态联盟组织模式的特征结构当中的层次结构分析,主要是从整个项目本身入手,层次结构主要包括核心层、中间层与层。以核心层为例,该层主要是指水利水电工程建设项目全寿命周期内各阶段项目参与主体,正是这些主体构成了项目联盟盟主――业主或者业主授权的管理单位主导下的最直接的利益相关者。构成核心层结构的组成人员之间的相互关系是以一种契约的形态与方式存在,以制约为手段去约束核心组织;中间层则主要是代表大型的水利水电项目各方的参与者。如设计分包单位、施工分包单位、材料与设备的间接供应商等,这些单位是直接构成整个工程项目建设质量的关键要素;层在整个层次结构当中的表现主要是金融单位、政府职能结构、其他咨询单位、社区等。
3 大型水利水电工程建设项目动态联盟组织模式结构集成
3.1 集成要素
集成化管理的本质就是运用管理集成的基本思想,在管理理念、管理目标、管理层次、管理过程、管理组织、管理方法等多个层面入手进行有机集成。具w集成的基础要素如表1所示。
从集成要素的分析当中可以发现,项目系统寿命周期各阶段不同组织之间的利益目标协调都基于统一的组织理念与统一的组织目标下,通常所涉及的集成化信息管理网络平台都处于一种统一、公共的状态。可见,结构集成实际上是一种多要素的集合过程。
3.2 连接模式
与传统的实体组织相比较而言,大型水利水电工程建设项目动态联盟组织模式的结构相对松散,需要以具体的连接方式进行有序、紧密地连接,确保处于动态联盟组织当中的各主体成员之间的良好连接。在连接模式方面,主要表现为两种,其一是信息连接模式,其二则是契约连接模式。
信息连接模式方面:大型水利水电建设项目组织中资源流动的基本形态是以信息为基础,各部分信息的完整性与协调程度直接关系到设施构成的信息平台价值与有机整体。在整个信息平台当中,信息的流向是多个主体,主要包括联盟成员之间的经常性信息交流或者非正式交流,横向交流与纵向交流的过程,真正以信息构成一个有机整体,做好整个联盟组织结构的具体衔接过程。
4 结论
1引言
我国的水能资源十分丰富,但开发与利用过程深度不足。为满足国家可再生能源中长期发展规划中水电发展目标,大型水利水电工程建设项目规模迅速扩张,这就使得工程项目组织管理过程变得十分关键。动态联盟组织模式的出现,能够为大型水利水电工程建设项目的快速发展提供条件,对该组织模式的结构集成是本次研究的重点。
2大型水利水电工程建设项目动态联盟组织模式特征结构
2.1整体特性
从整体特性上面来看,动态联盟组织模式具有目标复杂、维度多、扁平化、集成化程度高等方面的特点。其一,表现在多目标性方面。这里所提到的目标放在工程建设阶段主要是指工程质量目标、工期目标、投资控制目标三个因素。而动态联盟组织模式则是不同目标与不同利益的组织结合体,是一个多目标的系统,通常表现出动态联盟中的多目标特性。其二,多维度性。针对大型水利水电建设项目其动态联盟组织模式通常是由多个次级联盟构成,如果详细划分可以具体分析设计项目组织联盟、施工项目组织联盟等,各次级联盟之间的相互关系主要表现为既相互独立又相互协作上。其三,扁平化。这种结构特征主要表现在层次方面的扁平化,是一种组织关系层次的具体简化。其四,高集成性。由于动态联盟组织模式是一种基于信息技术条件下所产生的组织集成,高集成性特点显著[1]。
2.2框架结构
从大型的水利水电项目本身来看,其中所涉及的内容主要包括业主、设计单位、总承包商、分包商、建设项目管理者、咨询单位、建设项目专家等多因素。基于大型水利水电建设项目动态联盟主要表现为一种三维模式。在横向层次上主要是由核心向拓展的多层次性,纵向层面则主要是决策层、中间层与操作层的纵向结构。但受到建筑项目特殊性的影响,通常建设周期长达十几年,这也是框架结构处于动态化的根本成因。
2.3层次结构
动态联盟组织模式的特征结构当中的层次结构分析,主要是从整个项目本身入手,层次结构主要包括核心层、中间层与层。以核心层为例,该层主要是指水利水电工程建设项目全寿命周期内各阶段项目参与主体,正是这些主体构成了项目联盟盟主——业主或者业主授权的管理单位主导下的最直接的利益相关者。构成核心层结构的组成人员之间的相互关系是以一种契约的形态与方式存在,以制约为手段去约束核心组织;中间层则主要是代表大型的水利水电项目各方的参与者。如设计分包单位、施工分包单位、材料与设备的间接供应商等,这些单位是直接构成整个工程项目建设质量的关键要素;层在整个层次结构当中的表现主要是金融单位、政府职能结构、其他咨询单位、社区等。
3大型水利水电工程建设项目动态联盟组织模式结构集成
3.1集成要素
集成化管理的本质就是运用管理集成的基本思想,在管理理念、管理目标、管理层次、管理过程、管理组织、管理方法等多个层面入手进行有机集成。具体集成的基础要素如表1所示。从集成要素的分析当中可以发现,项目系统寿命周期各阶段不同组织之间的利益目标协调都基于统一的组织理念与统一的组织目标下,通常所涉及的集成化信息管理网络平台都处于一种统一、公共的状态。可见,结构集成实际上是一种多要素的集合过程。
3.2连接模式
与传统的实体组织相比较而言,大型水利水电工程建设项目动态联盟组织模式的结构相对松散,需要以具体的连接方式进行有序、紧密地连接,确保处于动态联盟组织当中的各主体成员之间的良好连接。在连接模式方面,主要表现为两种,其一是信息连接模式,其二则是契约连接模式。信息连接模式方面:大型水利水电建设项目组织中资源流动的基本形态是以信息为基础,各部分信息的完整性与协调程度直接关系到设施构成的信息平台价值与有机整体。在整个信息平台当中,信息的流向是多个主体,主要包括联盟成员之间的经常性信息交流或者非正式交流,横向交流与纵向交流的过程,真正以信息构成一个有机整体,做好整个联盟组织结构的具体衔接过程。
4结论
综上所述,在大型水利水电工程建设项目动态联盟组织模式的结构集成当中,本次研究从特征结构出发,对动态联盟的基本组织模式进行分析,从而确定最基本的结构形态与层次状态。后从结构集成当中确定集成要素、连接模式与结构支撑。最终将结构集成做好有效性的评价工作,确保动态联盟组织发挥出更广阔的应用空间。