特高压境外工程中的标准化应用——以巴西美丽山二期换流站分系统调试实践为例

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特高压境外工程中的标准化应用
—— 以巴西美丽山二期换流站分系统调试实践为例
施 琴 朱 婕
(上海市质量和标准化研究院)
摘 要:本文基于巴西美丽山二期特高压换流站工程的调试工作过程和成果,分析了特高压境外工程调试实践,梳理了标准及其应用过程中存在的问题,阐述了境外特高压换流站调试中分系统调试标准体系构建的必要性,并提出了该标准体系的应用建议,以期对未来我国更多特高压境外工程提供指引和借鉴,助推我国特高压产业在“一带一路”建设中实现“中国创造”和“中国引领”。

关键词: 出口,特高压,标准体系,境外工程 DOI编码:10.3969/j.issn.1674-5698.2020.08.013
Application of Standardization in UHV Overseas Projects
—Taking the Practice of Sub-system Debugging in UHV Converter
Station during Brazil Belo Monte Project II as an Example
SHI Qin ZHU Jie
(Shanghai Institute of Quality and Standardization )
Abstract: Based on debugging course and results of the UHV Converter Station in Brazil Belo Monte project II, this paper expounds the sub-system debugging practice situations of UHV overseas projects, sorts out Chinese sub-system debugging standards and existing problems in the standards application process, analyzes necessity of establishing standards system framework, and puts forward some application suggestions related to the standards system, providing guide and reference for Chinese UHV overseas projects and boosting the development of the Chinese UHV industry. Keywords: export, UHV, standards system, overseas project
基金项目: 本文受国家市场监督管理总局科技计划项目“特高压换流站海外项目关键技术领域标准体系与重要技术标准研究”(项目编号: 2019MK022)资助。

作者简介: 施琴,高级工程师,硕士,研究方向为质量、国际标准化。

朱婕,高级工程师,硕士,研究方向为质量和标准化。

1 引 言
特高压输电是我国具有自主知识产权并具有国际领先水平的技术,正日益受到世界的认可。

巴西美
丽山特高压输电工程是巴西近年来最重要的基建工程之一,其二期工程更是我国企业在境外独立投资、建设和运维的首个特高压输电项目。

作为中拉共建“一带一路”重要实践,该项目的顺利开展和实施对
中巴两国电力行业和企业至关重要。

在我国特高压技术“走出去”的过程中,由于国情差异必然会遇到各种技术和管理难题造成工程阻碍。

本文以巴西美丽山二期工程为例,对特高压换流站分系统调试监管法规、技术标准进行梳理和研究,提出特高压换流站分系统境外调试标准体系的构建方法、应用建议,为未来我国特高压境外工程的平稳运营、规范管理奠定基础。

2 巴西美丽山换流站分系统调试实践
2.1 项目简介
巴西美丽山项目是巴西第二大水电站美丽山水电站的送出工程,可将巴西北部的水电资源直接输送到东南部的负荷中心。

二期项目起于亚马逊平原的欣古换流站,输电能力400万千瓦,采用±800千伏特高压直流输电方案,全长超过2,000公里。

根据项目投资估算,预计将带动超过50亿元人民币的国产高端电力装备出口,推动国内优势电工装备企业到巴西当地设厂,同时项目还将带动巴西当地电源、电工装备、原材料等上下游产业,为当地创造4万个就业岗位和80亿元人民币的税收,实现双方互惠合作。

该项目全面推动了我国特高压输电技术、装备和工程总承包一体化“走出去”,有力推动了我国“一带一路”倡议的实施。

2.2 分系统调试
特高压换流站分系统调试包含验收已安装好的部件、分系统试验、与整个系统试验对接等环节,其目的是证明分系统和整个系统均能安全运行。

分系统调试事关工程建设成功与否,是工程建设顺利推进的重要保证。

然而,换流站工程结构复杂、设备众多、参建施工单位多、安装及调试周期长,境外工程更是涉及当地法律法规、环境、劳工、风俗习惯等,因此分系统调试要求极高,需精心组织调试和应急响应,切实做到紧张而有序、繁忙而不乱,为圆满完成工程建设提供保障。

3 换流站分系统调试标准现状
3.1 不同层次标准现状3.1.1 国际标准现状
在特高压输电国际标准化领域,我国主导成立了国际电工委员会(IEC)高压直流输电技术委员会(TC 115)和特高压交流输电技术委员会(TC 122),分别成立了高压直流输电系统的可靠性和可用性评估等11个工作组和特高压交流输电系统规划与设计等3个工作组,制定特高压输电领域国际标准。

但目前未涉及特高压换流站分系统调试相关国际标准。

3.1.2 巴西标准现状
巴西国家标准化机构(ABNT)拥有323个技术委员会和特别研究委员会,其中ABNT/CB-003为电力委员会,负责巴西电力领域的标准化工作,包括发电、输电和配电,爆炸性环境中的工业设备,电子产品,电气设备及配件,仪器仪表,消费品,电气导体,电气设施,照明,电磁兼容性和电信相关的术语、要求、测试方法等。

截至2020年6月,该技术委员会共制定标准1,012项。

其中未制定特高压领域相关标准,未涉及特高压换流站分系统调试相关标准。

3.1.3 我国国家和行业标准
分系统调试过程中关联的我国国家标准和电力行业标准众多。

我国国家标准作为工程建设总规则、总指导,行业标准作为工程建设行业守则,均为特高压换流站分系统调试工程实践提供了遵循的基础,例如:GB/T 7261《继电保护和安全自动装置基本试验方法》、GB/T 14285《继电保护和安全自动装置技术规程》、GB 50150《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》、DL/T 1131《±800kV高压直流输电工程系统试验规程》、DL/T 1129《直流换流站二次电气设备交接试验规程》、DL 5009.3《电力建设安全工作规程 第3部分:变电站》等。

但目前我国国家标准和行业标准中未制定特高压换流站分系统调试标准,也没有涉及境外工程调试的国家标准和行业标准。

3.1.4 我国企业标准现状
国家电网公司作为工程投资建设方制定了Q/ GDW 11750《特高压换流站分系统调试规范》企业标准,规定了特高压换流站分系统调试的试验及验收,以标准为依据严把工程系统与设计符合性质量关,具体标准见表1。

表1 特高压换流站分系统调试国家电网企业标准序号标准号标准中文名称
1
Q/GDW
11750.1-2017
特高压换流站分系统调试规范 第1
部分:通则
2
Q/GDW
11750.2-2017
特高压换流站分系统调试规范 第2
部分:换流阀分系统调试
3
Q/GDW
11750.3-2017
特高压换流站分系统调试规范 第3
部分:换流变分系统调试
4
Q/GDW
11750.4-2017
特高压换流站分系统调试规范 第4
部分:交流场分系统调试
5
Q/GDW
11750.5-2017
特高压换流站分系统调试规范 第5
部分:交流滤波器场分系统调试
6
Q/GDW
11750.6-2017
特高压换流站分系统调试规范 第6
部分:直流场分系统调试
7
Q/GDW
11750.7-2017
特高压换流站分系统调试规范 第7
部分:站用电分系统调试
8
Q/GDW
11750.8-2017
特高压换流站分系统调试规范 第8
部分:辅助系统及其他分系统调试
9
Q/GDW
11750.9-2017
特高压换流站分系统调试规范 第9
部分:控制保护设备分系统调试
上述分析表明,在国际标准,我国国家标准和行
业标准中迄今为止并未制定特高压换流站分系统调试标准,目前只有国家电网制定了相关的企业标准。

该标准技术框架设置合理,规范指导特高压调试领域,将在工程调试中发挥积极作用。

3.2 分系统调试标准应用分析
3.2.1 标准应用问题
尽管国家电网企业标准在该行业具有支撑作用,但在应用中存在以下问题。

(1)从标准本身技术内容和特点来看,该企业标准注重普遍适用性,未涉及具体工程实践细节,比如未对现场施工作业关键点提出细化指导,未对施工地域的环境保护具体措施提出规定、未结合境外工程实践提出最新适用要求等,易造成标准内容与实践操作细节之间存在差距。

(2)从标准体系指导技术发展的角度来看,在境外工程调试过程中,每个分系统单独出版调试大纲来指导现场调试,没有集成的、整合的一套专项调试标准体系及对应标准明细表供现场人员学习和执行,相关国家标准、行业标准也都分散在调试大纲的各个模块中,现场人员无法系统掌握管理、技术要点。

3.2.2 体系搭建必要性分析
特高压技术首次走出国门,出口巴西,最重要意义并不是技术本身,而是特高压“中国标准”的输出[1]。

针对上述标准应用问题,换流站分系统调试作为特高压工程建设中至关重要的环节,急需构建科学分类、层次分明的调试标准体系。

该标准体系的搭建,一方面通过借鉴国家电网标准,结合调试大纲等资料体系和实践经验,搭建成熟技术标准体系,促使企业标准与实践细节的紧密挂钩;另一方面提炼境外施工特色,系统考虑管理、技术问题,构建分系统调试标准体系,指导境外调试具体工作;另外,以“中国标准”及标准体系成熟文本,结合先进技术实践成果,培养东道国对中国已承建工程项目的认可和对质量的信任,比照中国与欧美标准异同点和优劣势,促使东道国业主方选择“中国标准”。

4 分系统调试境外标准体系的构建
4.1 编制原则
在调查分析工程实践及标准化需求的基础上,按照GB/T 13016《标准体系表编制原则和要求》进行编制。

此外,还应遵循以下基本原则。

4.1.1 满足境外工程需要为首要原则
调试的目的是充分保障特高压工程的成功建设和可靠运行,因此调试标准体系应具有实践操作指导意义,以工程技术人员需要为首要原则,例如需充分调研所在国法律法规和风俗民情,并落实到标准体系构建中,做到务实、有效。

4.1.2 充分体现科学性和合理性
调试过程涉及整个工程的方方面面,上下环节众多,标准体系的编制应充分考虑工程上下接口需要,对设计、制造、施工、维护、运行等方面的衔接关系进行综合考虑,例如分系统调试前的管理要求、调试具体工作指导要求应在标准体系构建时注意衔接,在技术上做到系统、科学、合理。

4.1.3 体现我国特高压研究成果
我国特高压输电技术世界领先,中国标准为全世界最高水平。

调试标准体系的构建应直接反映我国优势产业技术水平和研究成果,为打造更多境外工程成功案例、输出更多特高压国际标准、引导工程所在国使用“中国标准”提供坚实基础。

4.2 构建方法
4.2.1 统筹项目流程整体管理
分系统调试按照具体工作流程,可分为收集资料、查看图纸、排查问题、编写方案、交底、单体试验、核对图纸、单体调试、关键调试等环节。

各环节涉及的管理制度可分为组织实施、人员培训、安全管理、质量控制、风险管理与控制、进度控制、物资管理、成本控制、文件管理、信息管理等方面。

该分类覆盖面广,包含了各环节工作要求,尤其纳入了境外工程要求,建议以此分类作为调试标准体系的基础层。

4.2.2 把握分系统调试技术核心
在国网企业标准的基础上,按照调试项目,分系统调试核心部分分为通则、换流阀、换流变、交流场、交流滤波器场、直流场、站用电、辅助系统及其他分系统调试、控制保护设备分系统调试。

该分类全面罗列了分系统调试各项目,可在境外工程中直接反映出我国优势产业技术水平和研究成果,建议以该领跑企业标准为主要依据搭建技术层面子体系。

4.2.3 设立作业标准为操作模块
现有国网企业标准集中于分系统调试核心技术规范,从构建境外工程完整的标准体系来看,未能充分考虑工程上下接口需要,如管理要求、操作指导等,易造成工作环节不紧密、技术内容不够细化。

因此,应补充调试核心技术上下紧密环节涉及的具体作业标准,例如调试过程中通流类、加压类、调平调谐类试验方法等,形成调试作业层面标准体系。

4.3 构建层次
4.3.1 管理子体系
管理子体系作为整个工程建设的基础条件,对工程各个环节给予规范和指导,规定特高压换流站分系统调试的基本条件、通用规范和其他资源要素。

这一层次的标准可由我国国家标准、行业标准、企业标准构成。

4.3.2 技术子体系
技术子体系作为分系统调试的技术关键,规定特高压换流站分系统调试的核心要素,紧密衔接国家、行业标准和企业标准,保证技术上的可靠性。

这一层次的标准主要由企业标准构成。

4.3.3 作业子体系
作业子体系作为工程实践的应用关键,在管理标准、技术标准的基础上规定更进一步、更细化的要求和内容,控制工作过程,保证调试工作取得预想成果。

这一层次的标准由具体作业标准构成,大部分为调试领域的关键试验方法和规程。

5 标准体系的应用建议
5.1 加强标准研究,探索更多标准制定可能性
根据调试标准体系框架,对调试实践进行剖析,研制对应标准明细表,将境外工程实践作业中具有新颖性、代表性和先进性的技术要求制定成各级各类标准,有助于指导现场人员减少重复调试的频率;便于我国企业在境外工程中与外方沟通,与国外要求对接做好准备;同时也可充分展现我国领先的技术优势和经验积累,为行业提供技术指导。

5.2 提升体系应用,服务企业开拓国际新市场
特高压产业和标准“走出去”时,应尊重境外国家产业基础、兼顾境外国家标准管理体制、协调各方要求和需求。

通过探索政府、行业组织、标准化组织、企业(可扩展到业主、咨询商)组成联合体,形成与项目所在国的项目业主、咨询商、标准化组织、认证机构的双边互认渠道,进一步成立区域技术联盟[2],形成标准全面走出去的良好态势。

5.3 推进务实合作,开展标准“走出去”路径研究
我国特高压通过技术先发制人“走出去”实现标准“走出去”,是以技术驱动产业标准“走出去”的典型模式。

按照该模式的一般发展路径,运用标准解决方案可有效推进国际间务实合作,有力助推“一带一路”倡议的稳固落实。

通过境外工程的合作,工程所在国与中国可一道研究标准,共同制定国际标准,在国际标准化舞台上共同“发声”,共享标准化成果。

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3 团体标准评价指标体系的实施应用
团体标准评价的实施可采用政府引导、第三方评价为主的方式,每年由标准化主管部门发布评价通知,并审核出有专业能力的第三方标准化评价机构,开展具体的评价工作。

评价的主要流程可分为:申请、审核、评价、发布和应用等。

同时,需要政府引导、多方参与、重视应用来保证团体标准评价的开展。

政府引导是指地方政府充分重视标准的评价工作,新设立或依托原有机构,保障了标准评价的资金、人力、组织、政策投入。

多方参与是指这些地区在开展标准评价上,特别要重视政府、市场和社会多主体协同发力,尤其是注重第三方市场化机构的作用,以提升标准评价的客观、公正和效率。

重视应用是指应重视评价结果在政府政策、市场监管、国际拓展等方面的引用或应用,这是标准评价的最终目的,也是标准评价工作得以持续进行的条件。

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