特高压智慧安装助力工程高质量建设

  10月15日，在1000千伏长泰变电站工程现场，实施工程人员利用全封闭滤油系统完成滤油工作，通过智慧安装管控平台实现滤油状态实时监控。

  从2018年开始，国家电网有限公司特高压事业部组织国家电网有限公司特高压建设分公司及相关单位集中攻关，开展特高压智慧安装研究，研发建设智慧安装管控平台，从初步探索到深化研究，从工程试点到示范应用，取得了一系列成果。国高压公司制订油浸设备27项、开关设备11项质量管控指标，完成11种施工智能装备的研制与迭代升级，并通过1000千伏南昌变电站的试点应用和长泰变电站的示范应用，在管理和技术上取得良好效果。

  特高压智慧安装以全方面提升安装质效为目标，以安装机具智能化为基础，在线监测工艺指标，自动控制工艺流程，贯通设备制造、安装、验收全过程质量数据，引领现场建设模式变革，是贯彻基建“六精四化”的有效手段，是基建数字化转型的生动实践。智慧安装在特高压变电站示范应用后，特高压工程建设实现了过程可监控、质效可提升、数据可共享、结果可追溯。

  主设备安装是特高压工程建设的关键环节，现场安装质量发展要求高、管控难度大，是现场建设管理的重点和难点。

  国高压公司变电部党支部书记倪向萍介绍：“传统安装作业模式下，施工装备智能化程度低，质量管控工作依据规范凭经验进行，安装过程的原始数据靠手工记录，易引起数据不完整。智慧安装以智能化施工装备为基础，全过程自动记录安装质量数据，实现安装质量可追溯、全周期数据可贯通。”

  特高压智慧安装由智慧安装管控平台及其配套的六大功能模块组成，主要聚焦线圈类和开关类设备。智慧安装管控平台是智慧安装的“神经中枢”，具有四大功能：一是数据管理功能，通过与智能化机具的集成，实现数据的集中、存储和移交；二是分析预警功能，建立对线项指标的监控告警机制，智能判别转序条件；三是集成管控功能，形象化汇总安装进度，智能化生成过程报表；四是服务保障功能，通过“现场+远程”立体分发现场管控信息，强化各级管理协同。六大功能模块包括线圈类设备的全封闭滤油自动监控、安装工艺指标自动监控、套管吊装状态自动监测、开关类设备的气务处理全流程自动监控、螺栓紧固力矩自动监控和安装环境自动监控。

  参与平台研发的国高压公司华北工程建设部副主任马卫华介绍：“智慧安装管控平台的开发，实现了安装作业全过程集中管控。平台与智能化施工装备集成，具备油罐及机具状态、绝缘油指标、螺栓紧固等11种监控预警功能，以及安装进度自动采集功能，实现数据的集中存储和智能分析。”

  10月28日9时，长泰变电站实施工程人员陆续进入工程现场，业主项目部常务副经理李扬森来到现场，仔细查看正在滤油的设备。他说：“变压器和高抗的滤油环节是保证设备顺利安装和安全运作的关键，同时也是工作量最大、最烦琐的环节。”

  变压器和高抗安装是电气安装的重要环节，也是日常巡检的重点。设备厂家通过改造油罐和自动阀门，搭建了全封闭滤油系统，可以在线监测绝缘油的颗粒度、含水量等关键工艺指标，并根据绝缘油在线监测的指标开展自动卸油和自动滤油，无须人工手动切换阀门，实现了施工的机械化和智能化，既保证了工艺技术要求，又确保了绝缘油的高品质，同时使滤油时间减少18%、人力投入减少55%。

  变压器的热油循环也是设施安装的重要一环。在热油循环过程中，作业人员要实时监测油中的含气量、含水量、颗粒度，并在达到设定油温后计算循环时间及总油量。传统的做法是靠滤油机的出口油温来反馈变压器的出口油温，当变压器出口油温达到55摄氏度时，需要对整个变压器持续不间断热油循环96小时。这96小时的热油循环时间统计依靠人工计时，易产生计时偏差，且长时间的连续作业没办法做到有效监控，难以及时有效地发现质量隐患。

  “我们在变压器出口加装了温度传感器，能够实时监测变压器的出口油温，并识别设备内部也许会出现的异物，精准管控本体热油循环油温，实现96小时恒温、恒流、恒压热油循环，保证了绝缘油的质量和维持的时间，提高了油化试验一次通过率。”国高压公司西南工程建设部副主任侯镭说。

  长泰变电站气体绝缘全封闭组合电器（GIS）设备共有933个法兰面、28024颗螺栓。以往实施工程人员通过力矩扳手发出的声音来判断紧固力矩是不是到位，但因操作习惯的差异会出现螺栓力矩值紧固不够或者超标，甚至会出现螺栓漏紧的情况。实施工程人员通过应用智能扭矩扳手，可以在一定程度上完成力矩值的精准管控，每个法兰面的螺栓紧固力矩均控制在200～220牛·米之间，满足了产品技术文件要求。目前，实施工程人员已完成长泰变电站346个GIS单元的对接安装、合计19000余颗螺栓的紧固。

  智慧安装管控平台信息通过4G网络传输，管理人员在管控大厅就可以每时每刻看到现场人员、机械、设备、建筑物等信息；在现场通过扫描设备的二维码，能够正常的看到设备构造，快速、全面掌握设备信息。目前，智慧安装管控平台已实现现场一人一卡、一点一机、分级监控，可实时监控“人、机、料、法、环”各要素状态。

  9月上旬，受台风“杜苏芮”影响，福建降雨不断，空气中水分含量极大。当时，长泰变电站正处于套管安装和GIS设施安装高峰期。GIS设施安装是特高压变电站建设过程中的关键工序，需要在无风沙、无雨雪、空气相对湿度小于80%的条件下进行。国高压公司发挥专业管理优势，组织研制了GIS设备及主母线安装用移动厂房，并在GIS分支母线安装中设置移动防尘室，将安装环境洁净度由百万级提升至三十万级，超过了厂内安装环境控制要求。

  通过应用工厂化的移动厂房，长泰变电站开关设备现场安装质量全方面提升。管理人员可实时监测安装现场的温度、湿度、洁净度，能及时对不达标数据来进行预警，杜绝了安装环境不合格可能会引起的质量隐患。实施工程人员利用手执终端、执法记录仪、录像手电等可视化智能终端，开展关键工序视频记录，实时采集数据，智能分析预警，实现安装现场关键作业点和关键工艺的可视化管控，以及特高压现场“人、机、料、法、环”的精益化管理。

  为了精准管控开关设备气室真空作业、六氟化硫气体处理作业，国高压公司组织长泰变电站业主项目部研发了智能一体化气务专用机。该设备在抽真空、真空检漏、充气、气体检测四大工序中，可实时监测气室真空度、气体压力等工艺指标，采集各工序关键过程数据并在后台传输，实现气务处理的全流程云端监测，提升了现场气务处理的质量和效益。智能一体化气务专用机实现了六氟化硫气瓶翻转充气、真空泵体直连、液态罐装等15项创新，使极限真空度、充气速率、罐装速率等6项工艺指标得到大幅提升。

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