鲁西 这一年的飞速 南网首个直流扩建工程精益建设始末

鲁西，这个位于云贵边陲的小村庄，在换流站工程建设之前，并没有多少外地人知道它的名字。

正如与它相距仅几十公里的鲁布革乡，未建水电厂前的鲜为人知。但后来，鲁布革水电厂给中国电力带来的“冲击”影响巨大。伴随着西电东送的国家战略，影响仍在继续。

去年8月，云南电网与南网主网鲁西背靠背直流异步联网工程(一期)投运后，标志着首个省级电网与大区域电网实现异步互联，它能有效提高南方电网主网架的安全稳定运行能力，促进清洁能源消纳。现在(6月26日)投运的鲁西换流站扩建工程，将进一步增强南方电网的稳定运行与送电能力。

鲁西换流站扩建工程是南网首个直流扩建工程。其建设周期，从去年7月份开工算起，仅用了不到一年时间;从启动可行性研究算，也才15个月，创直流工程建设最快纪录。这一年，鲁西飞速，气象万千。

准备

一期工程的提前谋划

6月13日，500千伏鲁西背靠背换流站扩建工程项目现场，董言乐的胡子已经一周没刮。络腮胡茬配上戴眼镜的造型，有点像近年火起来的笑星修睿。面对媒体的镜头时，他还打趣说怕影响形象，“最近太忙了，我一般没这么不修边幅。”

不知道是否真忙到连刮胡子的时间都没有，但董言乐的确要操心很多事。作为南方电网超高压公司基建部综合科科长兼异步联网项目部副经理，他负责统筹换流站扩建工程具体事务。此时，工程进入调试的关键阶段，记者采访过程也被一串串电话铃声打断。“关于设计的、施工的、调试的、设备的……总之需要协调的事情很多。”接完电话，他笑着解释了一句。

开工一年的工程项目即将投产，就像长跑选手最后的冲刺，面对万众期待，任何闪失可能影响即将到手的胜利。

但是，长跑比赛绝不仅仅是赛场上所看到的场景，赛前的准备也极为重要。工程项目建设也是同样的道理。

2016年3月16日，南方电网“十三五”规划重大问题专家研讨会召开，会后超高压公司研究鲁西换流站扩建工程尽快投产发挥效益的可行性及前提条件。4月19日召开工程可行性研究评审会，确定扩建一个100万千瓦常规直流单元。5月16日南方电网公司批复工程可研，要求争取2017年汛前建成投产。

在预初步设计开展的同时，南方电网公司计划部带领超高压公司积极推进项目核准。6月中旬，国家能源局同意工程由云南省发改委核准。于是，超高压公司便安排计划部专员张怀晟长期驻点昆明协调云南省相关部门，工程水保、环评等批复均高效完成。“云南省发改委仅用时2天就完成核准审批，办事高效。”张怀晟说。至此，扩建工程项目从启动可行性研究至核准仅用时三个月，创造直流工程核准最快纪录。

“为什么扩建工程建得这么快?我们只是准备工作做得更加充分，为必要的施工赢得了充足的时间。”董言乐说。在一期工程建设过程中，南方电网就确定了建设方案，同时一期工程也预留了扩建的场地。“根据业主的要求，扩建工程提前就规划好的，可以这么说，我们提前把扩建工程的初步设计工作都完成了。”项目科研勘察设计单位主设人曹俊龙介绍。

作为南方电网首个直流扩建工程，为消纳云南水电、尽快建成送电，业主方希望项目扩建工程可以照搬一期的思路，创新采购方式，对处于工程建设关键路径的换流变压器等设备采用与一期工程中标供应商进行价格谈判的方式确定合同金额并签订合同，这样可以大幅压缩招标采购、工程设计、设备设计制造等流程的时间。“在设计方面，节省的时间主要体现在两大块，一是免去了施工土建图纸之前环节相关的设计，二是减少了与厂家关于设备参数的沟通。”曹俊龙举了个例子，“我们觉得某个设备尺寸高度在1米合适;厂家说1米有些高，不便制作，80厘米最好;我们又觉得80厘米太矮了，最终经过协商确定90厘米。”

类似于这样的流程工作，到了扩建工程大大缩短，设备只需延用之前的参数制作就行。经项目部初步估算，招标采购节省了约1.5个月、设计冻结节省了约2个月、换流变产品设计节省了约2.5个月。

施工

复制、粘贴与优化

2016年7月20日，扩建工程开工建设。

从后来的情况看，施工建设的情形与工程一期有诸多相似之处。项目参建单位列表显示，施工、监理单位均参与了一期工程建设。“好的经验可以借鉴嘛。”项目部罗平分部副经理李标俊直言不讳，很多时候是一个复制、粘贴，再加优化的过程。

开工前后，超高压公司分三批组织了扩建工程主要设备的价格谈判，这是根据《中华人民共和国招标投标法实施条例》和云南省发改委核准文件意见：“鉴于500千伏鲁西背靠背换流站新建工程与扩建工程具有关联性、相容性和不可或缺性，为了降低交易成本，推进项目尽快实施，同意‘控制保护、500千伏组合电器、监控系统、安稳系统改造’‘换流变压器、换流阀及阀冷系统、平波电抗器、阀厅内隔离开关和避雷器、通风空调系统及大件运输’与原新建工程中标供应商进行价格谈判、采购。”

“这对项目参建方都有好处，”董言乐说，首先，业主节省了设备招投标的时间;其次，设备参数没有改变，供应商直接“复制+粘贴”就行，可以节约设计等成本;最后，施工方因为熟知设备，在施工中也得心应手。

施工方广西送变电建设有限公司项目总工潘业源深有体会，“觉得做了很多在一期做过类似的事情。换流变压器、GIS组合电器这些设备都是一样的，安装熟悉啊!”

不过，在复制、粘贴的基础上，施工方在很多细微之处进行优化，持续改善，精益求精。例如，在进行换流阀厅内部施工时，调整了一期设备安装次序，先从墙面施工开始，然后由里向外进驻设备，节省了时间，提高了工作效率。“这个就像给房子装修一样，贴墙纸，搬家具，先放什么后放什么都是有讲究的。”潘业源事后总结回忆。扩建工程建设过程中，一期工程已经投入运行，所以确保作业安全是极为重要的方面。记者现场采访时，所有带电危险区域均设置了围栏，无法进入。李标俊说，这些围栏是施工开始时就设置好的，当时扩建工程区域虽然没有带电，但鉴于与一期工程带电区域在空间上接近，担心施工人员误入运行区域引起人身安全事故，规定只能运行人员才能进入。“我们给运行人员配了证件，施工方的人员因为没证件进不去，起先还有些不高兴，我就给他们做工作，工程建设一定要确保安全才行。”

扩建工程需要接入已投产的交流场，为了安排停电施工，项目部提前与南方电网电力调度控制中心(简称“南网总调”)反复拟定修改停电作业计划表。“我们提要求，每一项作业停电多长时间，分别从什么时候到什么时候;南网总调综合考虑用电需求，停长了时间会影响送电和系统安全，停短了施工完成不了，这是一个长期沟通协商的过程。”项目部电气工程师夏长根说，停电计划表的版本先后修改了几十个，最后才确定。

停电施工时间紧迫。潘业源对照计划表，今年4月29日-5月10日停电期间，施工方完成了诸多作业任务。其中，GIS组合电器设备安装作业让他印象深刻。

GIS设备安装要求很多，其中比较重要的两个条件是：湿度不能大，设备接缝处不能进粉尘。“那时候老下雨，很潮湿，我们这套设备又不是安装在室内的。怎么办呢?我想来想去，最后想到在室内把连续4段设备接好，然后运到室外，用吊车吊到指定位置。这样就最大限度地减少湿度与粉尘影响，而且节约了时间。”他得意地说。

在硬件设备不断安装接入后，换流站平台的软件系统也要做相应升级。“这就像给电脑装了个摄像头，得先给驱动升级，摄像头才能运行啊。”李标俊举了个形象的例子。据统计，现场验收前软件升级多达23次。

本期工程的验收过程也较以往有些不同。工程增加了分阶段过程验收环节，即当项目进行到中途某一阶段就会进行验收，一旦发现问题就立即解决;而在整个工程施工完成后，监理、运行单位再做总体验收。

5月，验收完毕，工程进入调试阶段。

调试

问题不解决就不下班

6月13日下午，郭铸有些累，趁着等待间隙，在换流站中控室小憩。台前的系统平台，一项项调试记录像物流清单一样显示出来：几时几分，做了什么工作，是否存在缺陷问题等。

每一个阶段性调试工作完成，换流站都得等待南网总调的指令——是否能进行下一阶段的工作。郭铸正在等。

几分钟后，他从桌上爬起来，打开一个Word文档，里面更加详细地显示着清单内容。他敲了敲键盘，记录下最新的调试项目步骤。每天，他都得做这样的工作，称作调试日报。记者看了看多天的调试日报，项目步骤每天少则50项，多的有70项。对应成他们的工作时间，平常早八晚九，忙的时候下班更晚了。

“还有通宵的时候呢。”郭铸打开一份日报，时间从5月25日10点38分——26日5点38分，“那天调试发现了缺陷，我们必须连夜解决。”

“问题不解决就不下班。因为每天都安排了紧密的工作，不可能有时间留到明天。”插话的是与郭铸同在南网科研院直流所工作的寻斌斌。一般情况下，南方电网重大直流工程的调试工作都由南网科研院负责。这一次，作为第一责任人的寻斌斌负责和南网总调联络，提前规划三日内的调试项目。

由于是扩建工程，调试工作还有些特殊。除了完成扩建单元部分外，还要将其与一期工程做联合调试，才能确保项目全面投运送电。“所以，鲁西站扩建工程与一期工程深度交叉，从施工阶段开始，会一直延续到投运，甚至到后续的运维。”换流站副站长蒙健明了解得很清楚。正因如此，站内的运维与检修人员，早早便介入其中，而不会像以往一样，等到工程投运后。“这样做的好处是，早早发现并解决问题，拖到后面会更麻烦。”蒙健明说。

超高压公司天生桥局开展了隐患排查工作，换流站也开展相应“啄木鸟行动”，评选出表现好的个人与团队，多项问题缺陷被发现并解决，成效显著。

运行三值值长杨跃辉就发现，二次设备屏柜编号有些不合规范习惯，联系厂家做了修正;“这些看起来都是小问题，但对项目投运产生直接的影响。”李标俊引用了两句俗语，“细节决定成败，祸患起于微末。”

工程进入关键期后，事情越来越多。值班安排从原本的每工作24小时后休两天，改成只休半天，而且休息时间还需进行一些技能学习。比如，向厂家了解新设备结构、原理等情况，为工程投运后维护打好基础。

“他们真的挺不容易的。”蒙健明有些心疼下属。员工们平均每月只有四五天休息，回家更是困难，为此站里组织员工家属进站探视，体谅他们的工作。

但是，这些小年轻们似乎并没有感觉太过辛苦。杨跃辉向厂家和施工单位学习换流阀功率模块更换可带劲了，因为“又get了一项新技能”。

毕竟，对于换流站的员工来说，工程投运只是新的开始。站外的乡间小路上，炊烟袅袅，芳草萋萋。鲁西，正焕发新的生机。

■工程时间轴

2016.4

启动前期工作

2016 5.16

可行性研究批复

2016 6.30

核准批复

2016 7.15

施工招标完成

2016 7.19

完成直流主设备价格谈判

2016 7.20

工程开工

2016 12.31

土建开始交安

2017 5.13

交流部分启动投产

2017 5.20

启动调试

2017 6.26

工程投产

>>记录

幕后的南网科研院仿真团队

3个月完成553项试验

在鲁西换流站扩建工程施工进行中，远在广州的南网科研院仿真所团队也在忙碌着。为了消除了输电工程的心脏——控制保护系统的缺陷，为现场调试和试运行打基础，29名成员在短短3个月内完成了553项仿真试验，发现和解决重要问题100余项，“这是平时10个月的工作量。我们算是做到了极限。”团队成员李书勇说。

533项试验包括两个方面，FPT(功能性能)试验323项、DPT(动态性能)试验230项。虽然工期紧张，但试验质量并没有丝毫打折扣。试验负责人朱煜昆介绍，FPT预试验数量首次超过了正式试验数量，181项预试验对142项正式试验项目进行了无死角覆盖，尽量将问题在预试验阶段解决。

时间是从各个方面挤出来。以建模为例。由于电网结构日益复杂，试验建模难度增大。“每增加一个换流单元，所有的模型都会发生变化。此次直流工程建模更是包含了以往所有11回直流工程。”仿真所研究员胡斌江表示，“如果按照以往的建模流程，一套大系统方式数据的建模至少需要4名工作人员集中工作1个月时间。”

工作时间的消耗主要在大量参数的手工输入上。为了提升仿真精益化建模效率，仿真团队自主研发了一套智能程序，把各个步骤实现自动化，这也就意味着以往需要人工手动输入上千个参数才能建成的单个电网模型，在智能程序的基础上只需要右键一点击，选择想要建立的模型类型就能在一秒钟内搭建完成。有了小程序的帮助，模型很快搭建完成，为后续试验赢得了时间。

>>资料

工程意义

为统筹解决云南弃水问题，促进清洁能源的消纳，避免水电资源的浪费，南方电网公司组织开展了《云南水电消纳综合措施专题研究》工作，提出了新增“西电东送”通道容量等措施，力争在南方电网大区域内进一步优化配置云南富余水电。鲁西背靠背换流站作为“西电东送”通道之一，站内留有扩建条件，工程实施条件较好，可以有效保证工程在近期投产，尽快增加“西电东送”输送临时电量的能力，改善云南弃水较大的现状。因此，建设500千伏鲁西背靠背换流站扩建工程是必要的。

建设规模

扩建工程建设1个1000兆瓦常规直流单元，装设6台398兆伏安换流变压器，整流侧装设2组160兆乏无功补偿、逆变侧装设3组110兆乏无功补偿，以及配套建设通信及二次系统。一期工程建设时，站内留有足够的用地条件，不需要新征用地。工程于2016年6月30日取得核准批复，2017年汛期前投产，预计投产当年可增加云南外送电量约30亿千瓦时。