5月6日10时,雄安新区110千伏河西变电站工程现场一片繁忙,二次调试工程师们正在用继电保护仪调试设备测试电气设备的整体传动情况。
为建设雄安绿色电网,国网河北省电力有限公司在雄安新区变电站建设中坚持“一站一个主题、一站一个风格”的工作思路。按照设计方案,110千伏河西变电站是国内首座下沉庭院式变电站,未来为雄安新区容东片区居民与商业聚集区供电。投运后,该站展示大厅将完全对外开放,与周边花园景观融为一体,并通过互动让市民体验压电路面材料等能源科技的魅力。
110千伏河西变电站于2019年9月开工建设,按照设计共有四层,地上一层,地下三层。负一层为主控室、保护室,负二层配置主变压器、气体绝缘全封闭组合电器(GIS)等设备,负三层为电缆层,地上一层为展示大厅。该项工程对标国际最高标准,按照绿色星级变电站的定位开展设计和施工。
开展攻关试验
确保混凝土浇筑质量
在110千伏河西变电站工程的GIS室内,在墙面灯带的照射下,建筑混凝土表面反射出明亮的光芒,摸上去十分光滑。
“在混凝土刚浇筑成型的时候,反射效果和光滑度更好,真的像镜面一样。”110千伏河西变电站工程项目经理乔军介绍,使用清水混凝土主要是由于这种材料绿色环保、美观大方,具有一次成型、结构牢固的特点。
在110千伏河西变电站工程建设初期,清水混凝土拼缝过大、硬度不够、错台明显、表面有气泡和麻面等问题曾困扰着施工团队。为了确保工程拆模后混凝土呈现出原色并达到镜面效果,工程项目部成立了以技术骨干为核心的攻关小组,同时引入外部技术力量,解决施工难题。
从采用单一变量控制与多要素分析相结合的方法开展多种比例尺寸的样板实验,到不同类别的工艺试验……攻关小组经过8次试验,最终选定施工工艺,使混凝土表面呈现出理想效果。
应用数字化建模等技术
提高设备安装效率
4月20日,110千伏河西变电站工程现场正在开展电气设备、消防设备安装。乔军拿着一台平板电脑在站内走走停停,不时看向四周,平板电脑上清晰地显示着模拟的变电站设备影像。
“这是一套结合建筑信息建模技术(BIM)和增强现实技术(AR)的工程验收方法。通过这套方法,我们可以直观地查看所有设备的安装情况。”乔军说,验收人员以前一般使用计算机辅助设计(CAD)图纸验收工程,施工人员和验收人员必须对图纸上的内容统一认识,一旦出现理解偏差,很容易影响设备安装的精准性和及时性。
110千伏河西变电站是下沉庭院式变电站,施工难度与常规变电站有所不同,且站内结构墙体洞口、埋件多,主体结构复杂程度高。在施工过程中,从深基坑三级放坡到大体积混凝土施工模拟,从预埋件、预留洞的自动化标注到高支模施工三维模拟,应用BIM技术可最大程度发挥数字化建设理念的优势。
通过数字化建模,技术人员可以模拟出工程现场所有设备的形状、数量、状态,从而造出一个数字工程现场。AR技术则可以把站内各个设备直观地呈现在验收人员眼前,让验收工作高效、准确。
“从今年1月份到现在,我们一直在应用这种方法验收,效果很好。”乔军说。
“现场+远程”监控主变压器安全吊装到负二层
在110千伏河西变电站负二层,静卧着两台完成吊装的主变压器。两个月前吊装这两个庞然大物的过程,让现场施工项目经理黄波印象深刻。
“每台主变压器重55吨。与常规变电站吊装作业不同,河西站主变压器吊装需要从上至下隔墙吊装,难度较大。”在变电站负二层,黄波指着十几米高的围墙说。
黄波所说的难度,一是吊车需支设于室外地坪,而且地坪回填土的强度必须符合要求,不能出现沉陷等问题;二是吊车臂需跨越下沉庭院南墙,将主变压器吊至位于负二层的下沉庭院,高差达到10.6米。此外,还有一堵超过6米高的围墙阻挡了吊装操作人员的视线。
项目部决定将吊装车辆停放至变电站南侧外墙中部区域,以均匀分布荷载。为了选择吊装车辆的最优回转半径,项目部综合考虑起吊重量、负荷率等多项参数,最终选用350吨吊车开展作业。
项目部提前制订吊装方案,针对起吊、试吊、起吊方向控制和落地等作业,根据方案模拟推演,确保设备平稳落地。同时,项目部采取“现场+远程”相结合的方式,多方协作,全程监控主变压器吊装作业。各参建单位全程监督,运输厂家主要负责人、主要技术人员到场督办,确保主变压器吊装作业万无一失。项目部最初预计吊装作业需要两天,最后只用了两个小时。
目前,110千伏河西变电站工程主体框架结构已全部完成,电气安装及验收工作正在展开。
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