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关键词:场地边坡;锚杆(索);喷锚支护; 加固效果; 监理情况分析;
重庆奎星置业有限公司J、K组团环境治理及挡墙加固工程位于重庆市渝中区临江门至一号桥的山麓斜坡地带。场地±0.00=192.90m,坡顶已有公路路面标高为226.5∽232.5m,坡脚场地平基标高为192.60m(-9层),场地完全平基后将形成长约110m,高20∽39m左右的高切坡。
根据场地边坡的工程地质特征,结合场地边坡的平面布置要求和已有挡墙目前现状,①对已完工的锚杆喷射混凝土挡墙地段:采用预应力锚索+钢筋混凝土柱+联系梁进行永久性支护;②对已有公路条石挡墙地段:采用锚杆+钢筋混凝土柱+联系梁+板进行永久性加固支护(条石挡墙墙脚采用C20混凝土封脚处理);③对杂填土较厚的地段:采用人工挖孔桩+锚杆+联系梁+板进行永久性支护;④其余地段:板肋式锚杆挡墙进行永久性支护。
一、 基本规定
1. 审核施工单位具备相应施工资质,有相应的边坡工程质量管理和施工技术标准。边坡施工项目应有施工组织时间和方案,并经审查批准。
2. 对永久性加固支护坡段采用正作法施工。对杂填土较厚的地段和板肋式锚杆挡墙进行永久性支护地段采用逆作法施工。分分段跳槽长度不大于12m,分段的高度不大于4m。
3. 检验批的质量验收。实物检查:对原材料、构配件、器具等产品进场复检抽样。对砂浆,砼强度等按国家规范、标准进行见证取样送检。资料检查:对原材料、构配件、器具等产品合格证,进场复检报告。施工中工序检查,见证检测报告,隐蔽验收记录等。
二、 锚杆(索)工程
1. 锚索的孔径为150mm,主筋为9×7φS(钢绞线φS的直径d=15.2mm,强度标准值fptk=1720N/mm2,强度设计值fpy=1220N/mm2),锚索与水平线夹角20°;锚索采用M30微胀水泥砂浆在2∽3个大气压下压力灌注。
2)锚固段长度:应锚入中等风化岩石内不少于8000mm。
3)施工前,锚索应进行性能试验,性能试验锚杆的根数为3根(锚固长度为设计锚固长度的0.6倍)。施工完后应进行验收试验,验收试验锚杆的根数为锚杆总数的5%,且不少于5根(试验荷载值为设计值的1.1倍)。
4)锚索的轴向拉力设计值:1200kN;锚索的锁定值为500kN。
5)应保证锚索与柱、联梁的整体连接。
6)土层及强风化岩层中的锚索应进行防腐处理,可采用油三度沥青玻纤布缠裹二层,最后装入塑料套管的方法。自由段两端100∽200mm长范围内用黄油充填,外绕扎工程胶布固定。
7)锚头的锚具除锈涂防腐漆后应用钢筋网片罩(每100设置1片,共设5片)、采用400mm×200mm的C40素混凝土封闭。
8)预应力筋用锚具、夹具及连接器必须符合《预应力筋用锚具、夹具及连接器应用技术规程》JGJ85。
9)锚索施工应满足以下要求:
(1)锚索施工前,应查明锚索施工区建(构)筑物基础、地下管线等情况;判明锚索施工对临近建筑物及地下管线的影响,并拟定相应预防措施。
(2)锚孔施工应符合下列规定:
A)锚孔定位尺寸不宜大于20mm;
B)锚孔偏斜度不应大于3%;
C)孔深超过锚杆设计长度0.5m左右。
3)锚杆体安装应符合下列要求:
A)杆体应保持直顺,避免扭压、弯曲;
B)锚索与注浆管宜一起放入钻孔,注浆管内端距孔底宜为50∽100mm。
4)灌浆材料性能应符合下列规定:
A)水泥应使用普通硅酸盐水泥,其标号不应低于425号;
B)砂的含泥量按重量计不得大于3%。宜采用中细砂,当采用特细砂时,其细度模数不宜小于0.7;
C)浆体配制的灰砂比宜为0.8∽1.5,水灰比为0.38∽0.5;
D)浆体材料28天的无侧限抗压强度,用于全粘结型锚杆时不应低于25MPa。
锚索施工按《建筑边坡工程技术规范》GB 50330-2002的有关要求进行。
原有锚杆锚入现有板中,锚入长度为35d;在原有锚杆处增设水平及竖向的钢筋(内外各2Φ25),同长配置。
2、锚杆工程
(1)锚杆的孔径为150,主筋为3Φ28(Φ:HRB400,强度标准值fyK=400N/mm2,强度设计值fy=360N/mm2),锚杆与水平线夹角20°;锚杆采用M30水泥砂浆在2∽3个大气压下压力灌注。
(2)钢筋接长:应采用机械连接,符合《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ107-2003的规定。
(3)锚固段长度:应锚入中等风化岩石内不少于4000mm。
(4)施工前,锚杆应进行性能试验,性能试验锚杆的根数为3根(锚固长度为设计锚固长度的0.6倍)。施工完后应进行验收试验,验收试验锚杆的根数为锚杆总数的5%,且不少于5根(试验荷载值为设计值的1.1倍)。
(5)锚杆的轴向拉力设计值: 380 kN(3Φ28)。
(6)应保证锚杆与桩、肋柱的整体连接。
(7)土层及强风化岩层中的锚杆应进行防腐处理,可采用油三度沥青玻纤布缠裹二层的方法。位于现有地形以外的外露锚杆(局部回填土地段),除按上述要求处理外,还应采用200×200 mm的C20素混凝土封闭。
(8)锚杆锚入桩、肋柱内的长度应不小于35d。
(9)肋柱及面板应嵌入排水沟沟底的中等风化岩层不少于800和400。
(10)挡墙应沿长度方向每20m设置一道竖向伸缩缝,缝宽30―50mm,缝中嵌沥青麻筋,嵌入深度100mm。
三、边坡变形监测
1、由于边坡高度超过8m,进行了专家论证。属于一级边坡。临边为城区公路主干道,临近有建筑物,对其进行了监测。
2、监测项目:边坡水平位移和垂直位移。锚杆(索)应力。支护结构变形。支护结构应力。地表裂缝。坡顶公路变形。
四、边坡工程分部工程施工质量验收
1、边坡工程实体验收。混凝土强度、钢筋保护层厚度、边坡坡度。
2、边坡工程分部工程质量验收。施工记录、竣工图。边坡工程与周边建(构)筑物位置关系图。原材料的质量合格证,场地材料复检报告、委托试验报告或质量鉴定文件。隐蔽工程验收、文件。混凝土强度等级是实验报告、砂浆试块抗压强度等级试验报告。锚杆抗拔实验报告。边坡和周围建(构)筑物监测报告。设计变更通知、重大问题处理文件、技术洽商记录或其他必须提供的文件或记录。
3、对隐蔽工程进行中间验收
4、边坡工程验收应由总监理工程师或建设单位项目负责人组织勘察、设计单位及施工单位的项目负责人、技术质量负责人,共同按设计要求和本规范及其他国家现行有关标准规定进行
5、验收工作应按下列规定进行:
1)、分项工程的质量验收应分别按主控项目和一般项目验收
2)、隐蔽工程应在施工单位自检合格后,于隐蔽钱通知有关人员验收并形成中间验收文件
3)、分部(子分部)工程的验收,应在分项工程通过验收的基础上,对必要的部位进行见证检验。
参考文献:
《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002。
《建筑地基基础设计规范》DBJ 50-047-2006。
《混凝土结构设计规范》GB 50010-2002。
《建筑边坡支护技术规范》DB 50/5018-2001。
《建筑边坡工程技术规范》GB 50330-2002。
《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001(2006年版)。
《建筑抗震设计规范》GB 50011-2001(2008年版)。
【关键词】深基坑边坡支护;监理工作要点
Key Points in Construction Supervision of Slope Support in Deep Foundation
Zhang Xiao-lin,Yang Qiu-liang
(FYI Engineering Construction Supervision Co., LtdFenyiJiangxi336600)
【Abstract】The deep foundation pit slope supporting construction is the key point of the deep foundation pit construction, which is the key to ensure the foundation pit excavation and foundation construction, the slope does not produce instability and collapse. In the deep foundation pit slope supporting construction, the supervision how to control the construction quality of the slope support, to ensure that the deep foundation pit slope after the support, to ensure the stability and safety, this article combines a deep foundation pit Slope supporting the success of the case, to talk about the deep foundation pit slope support construction supervision work of several points.
【Key words】Deep foundation pit slope support;Key points of supervision work
深基坑是指基坑开挖深度超过5m,且地下水位又在基坑开挖范围内的基坑。深基坑开挖时,需要对其边坡进行支护,以确保在基坑土方开挖时和以后的基础施工中,基坑边坡不产生失稳和坍塌,能持续保证土方开挖和基础施工时的安全。那么,在深基坑边坡支护施工中,作为工程监理应当作些什么工作,如何去控制好深基坑边坡支护的施工质量,本文结合工程实践,谈谈在深基坑边坡支护施工中,监理工作的几个要点。
1. 工程慨况:
1.1紫城中心花苑工程位于分宜县城北侧,建筑面积为123320m2,占地面积为15646m2,该工程设有六层裙楼(其中地下两层,地面四层),裙楼上设有三栋28层的塔楼,基础为整体现浇钢筋混凝土筏板基础,基底标高为-10.9m,距自然地面深9.4m。由于基坑开挖深度超过5m,该基坑开挖属于深基坑开挖。
1.2根据地质工程勘察部门提供的该工程地基岩土勘察报告,其地质情况自上而下描述为:①杂填土:由建筑垃圾、粘土等组成,平均厚度为1.83m;②全风化泥质灰岩,其岩芯完全风化成土状,成份以泥质粉砂为主,平均厚度为2.94m;③强风化泥质灰岩,岩结构基本成土状,岩芯呈土状和碎块状,平均厚度1.17m;④中风化泥质灰岩,裂隙发育较多,岩芯呈短柱状,平均厚度为3.5m。⑤微风化灰岩。
1.3该工程地质水文情况:①杂填土透水性中等,有地表水渗透;②地下水埋深距地表-4.1m左右,地下水欠丰富;③地下水分两层,一类为上层滞水,水量较弱,不具有承压性,另一类为存于下伏基岩裂隙中的承压水,虽水量相对微弱,但遇到时突发性很强,施工时应注意。
1.4由于该工程地处分宜县城闹市区,东邻分宜县第三小学,西靠昌山北路主干道,南靠钤山东路主干道,北邻华厦星城小区,施工场地十分陕小,不能采取全放坡开挖,只能采取局部小放坡和垂直开挖,并采取边开挖边支护的施工方法。深基坑边坡支护的施工图由专业设计院负责设计,深基坑边坡支护也由专业施工队负责施工。
2. 深基坑边坡支护的主要施工内容:
东面主要采用22螺纹钢筋作锚杆土钉墙的边坡支护(锚杆土钉长6m,纵横间距1.5m)、土钉墙面挂6.5@200×200的钢筋网、再喷射50mm厚C20混凝土;南面主要采用双排微型钢管桩(桩径130,桩深15m,桩间距800mm),并同时采用22螺纹钢筋作锚杆土钉墙的边坡支护(锚杆土钉长9m,间距1.5m)、土钉墙面挂钢筋网(6.5@200×200)、再喷射50mm厚C20混凝土;西、北两面在采用22螺纹钢筋作锚杆土钉墙边坡支护(锚杆土钉长9m,间距1.5m)、面挂钢筋网(6.5@200×200)、喷射50mm厚C20混凝后;再用预应力锚索(3×75)作边坡支护加固(预应力锚索长约25~35m,纵横间距2m,要求入中风化泥质灰岩不小于5m,锚索设计锁定力为200KN,锚头采用22号槽钢连锁)。
3. 深基坑边坡支护的主要施工程序:
制定施工方案--测量放线--微型钢管桩施工--第一阶段
土方开挖(开挖深度3m)--第一阶段边坡支护(钢筋锚杆土钉墙支护;面挂钢筋网、喷射混凝土面
层)--第二阶段土方开挖(开挖深度2.4m)--第二阶段边坡支护(预应力锚索施工;钢筋锚杆土钉
支护;面挂钢筋网、喷射混凝土面层)--第三阶段土方开挖(开挖深度2.0m)--第三阶段边坡支护(预
应力锚索施工;钢筋锚杆土钉支护;面挂钢筋网、喷射混凝土面层)--第四阶段土方开挖(开挖深度
2.0m)--第四阶段边坡支护(预应力锚索施工;钢筋锚杆土钉支护;面挂钢筋网、喷射混凝土面
层)。
4. 在深基坑边坡支护施工中监理工作的几个要点:
4.1对深基坑边坡支护施工方案的审核:由于该基坑土方开挖属于深基坑土方开挖,存在边坡失稳、塌方等重大危险源,所以在基坑土方开挖前要求施工单位编写"深基坑土方开挖及边坡支护安全专项施工方案",并要求施工单位组织相关专家对方案进行可行性论证。方案经论证修改后再报监理进行审批,监理审批时要重点审查施工方案中重大危险源的识别与监控措施,边坡支护的主要施工方案及设计验算;土方开挖及边坡支护施工时的变形监测;方案实施时遇突发事件的预警以及安全生产应急预案等。方案经审查合格后,方可批准按其方案施工。同时针对该方案,项目监理部也要编写"深基坑开挖及边坡支护施工监理实施细则"。
4.2在深基坑边坡支护施工过程中,项目监理部应控制的几个关键部位:
4.2.1对微型钢管桩施工的监控:微型钢管桩施工应在第一次土方开挖前实施,对每钻成一孔,要督促施工单位及时下管,并及时向管内浇灌C20的细石混凝土,以防塌孔和堵管。在管内混凝土达到强度的80%后,再用钢管将管桩顶部连焊成一整体,使各管桩一齐共同抵抗在基坑土方开挖时,边坡土形成的侧压力。施工中,监理要监督并旁站下管和浇灌混凝土施工的全过程。
4.2.2对土钉墙边坡施工的监控:首先土钉的钻孔与注浆是土钉墙边坡支护的质量控制要点,土钉墙边坡支护的稳定主要是靠土钉锚入土内的抗拔力和表面喷射钢筋混凝土整体强度所决定的。所以必须严格控制土钉钻孔的入土深度和坡度以及孔内注浆量和密实度。其次对土钉面挂钢筋网、喷射混凝土的厚度和强度控制,也是防止土钉墙边坡失稳的一个关键。施工时,监理要监督并旁站注浆和喷射混凝土施工的全过程。
4.2.3对预应力锚索施工的监控:首先要严格控制预应力锚索钻孔的坡度和入岩深度,钻孔坡度和入岩深度是保证预应力锚索能达到设计锁定力的最基本要求。其次是控制预应力锚索孔内的水泥注浆量和密实度,注浆量和密实度是保证张拉能否顺利达到设计张拉应力的关键。再是把握好预应力锚索的张拉时间和张拉应力,张拉时间必须是在孔内水泥浆强度达到设计要求的注浆强度的时间。锚索张拉前,应检查其锚具、夹具和张拉设备是否符合要求,经检查符合要求后方可允许张拉。张拉时要严格控制张拉应力和锚索的伸长值,确保稳定后的张拉应力值不小于设计的锁定力。项目监理部要派员监督并旁站注浆和张拉施工的全过程。
4.2.4对深基坑边坡支护的施工监测:深基坑及边坡支护施工时,应加强对基坑周边地面和建(构)筑物的变形进行监测。监理要对监测点的设置,监测频率,监测数据的分析,要作全面控制,发现异常,要及时预警。
4.3在深基坑边坡支护施工中,监理对遇突发问题的处理:
4.3.1在土钉钻注浆孔时遇裂隙中突发涌水,造成局部边坡坍塌。监理发现时及时发出预警,指令暂停施工,并立即提出了对该部进行处理的措施:将水引入盲沟排走;挖去坍塌部分;向裂隙中加大注浆量,将水全部挤出,然后用预应力锚索作边坡加固。
4.3.2在钻锚索注浆孔时,北面小区路面发生塌陷。产生的主要原因是钻孔时遇到溶洞,洞内承压水产生外流,造成地面塌陷。监理发现后,立即提出了处理方法:先停止钻孔,并用压浆泵将水泥浆注入溶洞内,使其充满全洞,以保证地面不塌陷,待水泥浆产生强度后,再继续钻孔施工。
4.4对深基坑边坡支护施工质量的验收:深基坑边坡支护施工完成后,应由总监理工程师组织有关人员进行质量验收。验收的主要内容包括边坡支护施工的各分项工程质量情况:如微型钢管桩的稳定情况,锚杆土钉墙的稳定情况,锚喷混凝土面与基坑土层面的结合情况,锚喷面的泄水孔和排水设施是否符合要求,预应力锚索的锚固情况,边坡的变形观测情况,所有边坡支护的施工技术资料情况。在这些项目的内容都符合要求后,方可签署相关验收文件。
5. 结束语:
深基坑边坡支护施工质量的好坏,直接影响到土方开挖和基础施工时的边坡稳定,以及施工作业人员的人身安全。所以监理在边坡支护施工中,严格控制好边坡支护的施工质量,它是确保以后基础能否顺利施工的关键。
摘 要 体育教学是一门科学,它具有本身的规律性、科学性。体育课是学校体育工作的基本组织形式,是各项体育工作中最重要的环节,制订切实可行的教学计划,能够客观地检查和总结教学经验,有效提高教学质量,并为体育教师提供科学的体育教学参考依据。
关键词 体育教学 工作计划 编写要点和应用
体育教学是体育教师的一种创造性劳动,设计和编写出一份详略得当的教学工作计划文件,是集体育教师教育思想、智慧、经验、个性、动机和教学艺术的综合体现。在新的体育课程理念下,体育工作教学计划的编写应用、改革与创新,将成为一线体育教师关注的研究课题。
-、体育课程体系设置基本思想
体育教学计划的制订首先要从体育课设计理念和思想入手,确立体育课程设置的基本思想是制订体育教学工作计划的前提条件。设计体育课程体系的理念和基本思想如下:
(一)突出“健康第一”的指导思想,提高学生参与体育锻炼的兴趣和能力,养成终身体育锻炼的习惯。
(二)通过体育理论知识的学习,使学生对体育产生科学的认识,规范学生的行为,提高学生的思想素质和道德品质。
(三)加强体育实践教学,教会学生运用所学的科学的理论和方法指导其进行锻炼、健身和娱乐,使其具有走向社会能适应社会生活环境和生活方式的健康体魄。
(四)提高心理健康教育,使学生把教材要求、练习内容和身心活动和谐统一起来,接受意志考验和情感激励,增强竞争意识。
二、制订和编写体育教学计划文件的性质和要求
传统体育教学计划包括:(1)年度教学工作计划,(2)学期教学工作计划,(3)单元教学计划,(4)课时计划。在安排全年、学期、单元和课时计划(教案)时,教材内容要考虑全面搭配,全身锻炼,如上、下肢和各种素质教材的搭配,主干教材与次要教材的搭配等。制定计划要遵循从实际出发的原则,选择内容、运动量要照顾到学生实际情况和季节气候,同时还要考虑到动作的难易程度、运动量大小和时间安排等。
(一)年度教学工作计划安排要点及应用
1.首先要认真钻研教学大纲和教材,将体育教学大纲规定的教材内容和时数合理分配到两个学期中去,并制定考核项目标准及要求。明确了制订计划的指导思想,分析所选教材的特点及教材之间的纵横关系就显得尤为重要。
纵的关系:是指每一类教材的每一个动作本身的联系,如:体操教材的前滚翻、后滚翻、鱼跃前滚翻之间的联系。
横的关系:是指一类教材和其它教材之间的联系。如:跑、跳、投、球类、游戏、体操等之间的关系。
2.了解学校教师、学生、教学环境、场地器材和气候环境等实际情况以及学生健康状况和身体素质等实际状况,是有针对性安排体育教学工作计划的要点。
3.制订全年的教学任务和要求,确定两学期各项教材的时数,任务要简单,重点要突出。(二)学期教学工作计划编写要点及应用(教学进度)
教学进度一般按学期制定,但也可以按学期分教学阶段来制定,它是体育教师制订单元教学计划的依据,好坏直接影响到教学质量。
1.为保证教学重点,先要安排主要项目和主要教材,再搭配其它项目的教材,要注意教材排列的系统和连贯性,处理好教材之间的先后顺序。教材的排列方式可采用连续、间隔排法,也可两种结合运用。但要考虑诸多因素,如:季节气候、教材难度、负荷量大小等。
2.注意不同性质的教材的搭配、新授课和复习课教材的搭配。一般在基本部分安排两个教材,也可安排三或四个教材,使教材多样化。
3.课的准备部分和结束部分一般安排教学大纲中规定的队列、队形练习和基本体操练习等。也可根据体育课任务和发展学生身体需要安排其它内容。
(三)单元教学工作计划的编排要点及应用(单项教学进度)
制定单元教学计划是保证各项主要教材有目的、有步骤、有系统进行教学工作不可缺少的一项重要工作,它是备课的依据,是学期教学工作计划的深化和具体化。单元是教学过程的基本单位,单元的大小即是教学过程的长短。它是按照课次顺序,制定出教材每次课的任务、要求和教学手段的一种进度。它能使体育教师在备课时更具有科学性、做到心中有数、避免盲目性,有利于提高教学质量。
编写单元教学工作计划的步骤和方法要点:
1.确定各项教材总的任务和要求。做到心中有数,有的放矢,切实可行。
2.根据课的任务和课次,制定出每次课教材的具体任务和要求。
3.确定每次课教材的重点和难点及每次课教材主要的组织教法和措施。
4.根据教学大纲和学校具体情况,定出学生的考核标准和方案。
三、结语
体育教学工作计划的编写应用的比较好,能使体育教师教学思路清晰,避免盲目性,能更科学地指导教师完成体育教学任务,更好地为体育课教学服务,使学生受益。
参考文献:
关键词:智能变电站;继电保护;智能电网;二次系统
作者简介:戎俊康(1972-),男,山西五台人,太原供电分公司送变电分公司,工程师。(山西 太原 030024)
中图分类号:TM63 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2011)36-0130-02
随着智能电网概念建设的逐步开展与深入,作为“电力流、信息流、业务流”三流汇集的焦点,[1]智能变电站的建设也成为当今电网建设的重点。[2-3]变电站是电网的基本组成元件,智能变电站的建设也是我国建设坚强智能电网的重要内容。应用电子式互感器,采用IEC61850规约通过光纤网络进行智能一次设备及二次设备信息交互,使用智能化决策支持系统进行运行控制机及管理的智能化变电站建设对于电网继电保护工作将产生重要的影响。本文通过对智能变电站基本概念特征及结构的分析,初步探索了电网继电保护工作在智能变电站建设中所面临的新要求,并有针对性地提出了解决方案。
一、智能变电站的概念与特征
在国家电网公司所制定的《智能变电站技术导则》中将智能变电站定义为:采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能,并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能,实现与相邻变电站、电网调度等互动的变电站。[7]
1.一次设备智能化
一次设备的智能化是智能变电站建设的基础,到目前为止真正意义上的智能一次设备还没有投入运行,当前采用较多的是由常规一次设备+智能组件构成的智能一次设备,如:智能断路器、智能变压器等。由于采用了数字化的电子式互感器及光纤网络,一次设备与保护等二次设备之间的数据交互方式实现了完全的数字化。
2.二次设备网络化
在智能变电站中,传统的二次回路概念被极大地弱化;变电站中二次设备之间以及与一次设备的通信连接全部采用高速的光纤网络,二次设备真正地实现了数据、资源的共享。传统的电缆及连接导线连接方式被数字公共信号网络所取代。这样的变化节省了了大量电缆、连接导体、端子等模拟量电路耗材,人工不可直接接触的数字通讯方式使得继电保护系统的可靠性得到很大提高,变电站控制功能的实现得以简化并可以进一步优化。
3.信息交互标准化
智能变电站内电气设备的数据通讯都基于统一的IEC 61850规约。统一标准方式使得不同的设备厂家可以基于同一标准,不再需要考虑和其它设备的数据通讯问题,简化了电气设备的安装、调试及检修流程,做到了电气设备的即插即用,这使得变电站内的安装维护工作较以前方便很多。
4.运行控制智能化
在智能变电站中将应用大量的智能化决策支持系统,这将使得整个变电站自动化运行水平进一步提高。调度中心的相关操作控制命令将在智能变电站中自动执行,并具备各类自动校核功能。此外,在线状态检测不仅实时检测各个电气设备的运行状态还对其进行评估分析,并将结果上送至调度中心以便于运行工作的安排。相对于无人值守的综合自动化变电站,智能变电站不仅简单地接受调度中心的命令,还参与站内设备有关的分析决策。
5.功能应用互动化
如上文所述,智能变电站不仅仅是一个电能变换和输送的中间节点,更是一个独立进行决策分析的智能处理单元,每个智能变电站之间及其和调度中心、管理终端等依据其功能效用进行互动,相互交换数据及决策方案。这无疑将大大地提升电网运行的自动化水平。
二、智能变电站的逻辑结构
在智能变电站中,其基本的结构不在是常规站的间隔+主控设备这样的方式,其逻辑结构可以划分为:过程层、间隔层和设备层。[6,7]
1.过程层
过程层主要包括一次设备及其附属的智能组件及智能装置,如:变压器、高压断路器、隔离开关、互感器等等。可以看到过程层中不仅包含是一次设备,而且包含各类智能接口、合并单元等设备。过程层的主要作用在于:量测数据采集、各类设备状态检测及控制命令的下发执行。
2.间隔层
间隔层中包含有各类监控设备和继电保护设备等,这些设备依然次采用依据间隔的配置方式。间隔层实现了对各个间隔内一次设备的控制、监视和保护。间隔层内的设备采用光纤数字通讯方式与设备层以及站控层的设备进行通讯。
3.站控层
站控层由各类人机交互用的设备、数据前置机、服务器以及用于外部其它变电站及调度中心数据连接的服务器、工作站等设备组成,其主要的作用在于实现全站的集中控制。
上述的逻辑结构在国家电网公司所制定的《智能变电站技术导则》中采用设备层和系统层予以实现。[7]
三、智能变电站的建设情况
目前国家电网公司的多个智能变电站试点工程已经逐步投入运行,[4]其中既有地区级的110kV、220kV变电站,也有500kV及750 kV的大区变电站;其中既有新建站也有进行技术改造的老站。包含:齐齐哈尔电业局220kV拉东智能变电站改造工程、新建750kV延安智能变电站、220kV青岛午山智能变电站、金华500kV芝堰变智能化改造试点工程、110kV北川智能变电站建设工程等;这些变电站从功能设计到运行特性,其各项指标都满足了智能变电站的各项功能要求,预示着我国今后变电站建设的主要方向。
四、智能变电站投运对于电网继电保护工作的新要求
随着智能变电站的建成投运,其运行维护工作就成为电网运行需要探索的新问题。尤其是对于继电保护工作来讲,将面临完全不同于常规变电站的新的局面。这主要是由于在智能变电站中,二次系统不再是常规变电站的模拟量构建的回路,而是实现了数字化、网络化;同时大量的智能决策系统将得以应用;这使得继电保护工作将面临新的变化。
1.技术工作内容的变化
一直以来,继电保护工作人员负责其管辖电网内的各个变电站内的二次系统的维护及调试等工作,由于二次回路采用模拟量电路构建,继电保护工作的重心在于对二次回路的维护,如:各类交流回路的断线查找及排除,控制回路故障的排除等等。但在智能变电站中,二次回路被通信网络所替代,继电保护工作人员不在面对复杂的二次回路,而是要保证处于网络化条件下整个保护系统的可靠工作。这一转变使得原本已经延续了几十年的保护工作任务、流程、规范都发生了本质性的变化。
为适应这种变化不仅仅需要设备厂家提供详细的技术资料,更需要继电保护工作人员在实践中挖掘设备特点、总结归纳新设备的运行特性,以此为基础制定新的规范和标准。
2.人员专业素养要求的变化
由于二次设备的网络化,一次设备与二次设备的连接及二次设备之间已经基于数字方式进行信息交互,这使得继电保护工作人员不仅仅要熟悉继电保护的原理,还需要掌握IEC61850规约等通信技术。因此,熟悉电气、通信、计算机等技术,并具备相关专业技能的的复合型人才成为继电保护工作的新要求。
由于大学教育中的专业划分,当前继电保护工作人员对于这部分非传统的保护相关内容并不熟悉,因此需要在工作中结合智能电网的特点以及各类智能设备的特性,辅之于专门的讲座培训等手段,加速保护工作人员对于这部分内容的理解和掌握。如有可能,各高等院校在专业教育中也应增强通才教育,弱化电气专业教育内部的专业划分,增强复合型人才的培养。
3.继电保护管理工作的变化
在智能电网中,运行控制的智能化也是其一个标志性特征;对于智能变电站中的保护系统,智能化的决策管理工作也必将开展。如何结合智能变电站特点和要求,设计建设符合继电保护工作要求的管理模式和流程也就成为下一阶段继电保护工作的重点研究内容。这不仅需要智能化的决策支持系统的研究与应用,更需要继电保护工作人员结合工作需求探索新的管理模式。
这首先需要继电保护的管理工作转思路,可以清楚地理解智能电网本身的背景意义及相关技术;其次由于新生事物快速发展中原有管理模式中可能会暴露很多问题,保护工作者必须有足够的困难意识,敢于面对出现的问题并结合实际积极应对;有超前意识是管理工作者必须具备的,不能总等新设备投运后再去适应,而是要结合智能电网及智能变电站建设的目标提前准备,积极借鉴兄弟单位经验以便尽快摸索出适合于自己的管理模式。
五、结语
在智能电网的建设中,继电保护工作将发生重大变化,变电站内保护系统的网络化、数字化意味着沿用了几十年的二次回路将逐步退出历史舞台。如何适应新的形势,充分发挥新的设备及新技术的效能,就需要继电保护工作人员在实践中进行不断的总结分析。
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关键词:设备巡视;变电站;变电运行;策略
变电运行工作中,输电设备的平稳运行对设备巡视有着严格的要求,为保证供电系统的安全稳定运行,应当准确把握变电站设备巡视的基本内容,充分做好变电设备的巡视工作,降低变电设备安全隐患。因此加大力度探讨设备巡视在变电运行工作中的重要性,在维护变电运行稳定性和可靠性上具有重要的现实意义。
1 变电站设备巡视的基本内容
1.1 变电站设备巡视的分类
变电站巡视工作主要是在设备运行状态下从设备外观观察其是否存在异常情况,以便及时发现设备隐患及突发状况,观察是否有异物影响设备运行,是否存在人为损害等因素,及时发现设备运行的安全隐患,最大程度上降低危害情况的发生几率。
变电站设备巡视主要包括三种类型,一是日常巡视,即设备运行人员每日按照设备巡视相关规程对变电设备巡视三次,分别在交接班、高峰负荷以及夜间闭灯时间段对设备进行巡视检查,并及时做好设备巡视记录,以便为后期设备运行及维护提供可靠的数据支持。二是定期巡视,即设备运行人员按照设备巡视相关规定对设备进行完整的巡视检查,由于定期巡视对巡视时间和巡视内容有一定要求,因此设备定期巡视大多在运行班时间内进行,并且设备定期巡视的时间较长,待巡视工作完成后,应当对巡视内容和巡视结果进行准确且详细的记录。三是特殊巡视,依据变电设备巡视规程,结合设备运行的实际情况,适度调整变电设备的巡视次数,并掌握设备巡视的重点内容,切实保证变电巡视的有效性,并将特殊巡视与日常巡视和定期巡视进行准确区分。
1.2 变电设备的巡视方法
变电设备巡视工作中,为保证巡视检查工作的顺利进行,变电运行人员应当熟练掌握巡视方法,以确保第一时间发现设备过热或设备隐患问题并积极采取有效措施进行妥善处理,切实维护变电设备的安全稳定运行。当前变电设备巡视方法主要包括以下几个方面:一是目测检查法,主要是指变电运行人员通过眼睛观察变电设备所见部位是否存在异常情况以及设备外观变化情况,以便及时发现变电设备的安全隐患。二是耳听判断法,是指变电运行人员通过耳朵或借助于听音机械设备,对变电设备进行巡查,判断变电设备是否存在异常。三是鼻嗅判断法,变电设备运行人员通过鼻嗅的方式判断变电设备的过热情况,若绝缘材料过热会产生特殊的气味,此种巡查方式能够进行有效的变电设备过热巡查,以便降低变电设备安全隐患。四是触试检查法,是指变电设备运行人员用手触试变电设备中非带电部位,包括电极外壳以及变压器的外壳等,判断设备温度是否异常升高,以便准确巡查设备过热问题。五是仪器检测方法,在设备巡检过程中,变电运行人员借助于测温仪器对变电设备进行定期检查,以便在第一时间发现设备过热问题。相关实践研究表明,仪器检测方法是当前检测设备过热问题的最有效方式,在变电设备巡查工作中具有良好的应用价值。
2 变电设备巡视工作中存在的主要问题
就当前变电运行的实际情况来看,设备巡视工作中,若设备检测不规范或巡查不到位,极易引发变电运行安全事故,此种情况下,如何规范变电设备巡视工作,改善巡视质量,是当前变电运行工作人员所面临的一项重要任务。当前变电设备巡视工作中主要面临以下几方面问题:
2.1 认知程度不够,工作责任心不强
就变电运行的实际情况来看,设备巡视工作中,变电运行人员的认知程度、责任心以及岗位意识等都是设备巡视工作中的重要因素,直接关系着变电设备巡视的质量和有效性。由于变电运行工作相对单一,工作内容重复性强,在变电设备正常运行的情况下,变电运行人员主要工作内容是设备监控和例行设备巡视,长期重复的工作导致变电运行人员在思想上缺乏对设备巡视重要性的认知,极易产生厌倦情绪。
2.2 每天正常的巡视次数无法保证
虽然各地方的规定有所不同,但是基本上每天的巡视次数应该存4次左右。另外,在设备新投、负荷比较大或者有重大保电任务等特殊情况下,还应该有特巡,然而在实际当中,往往正常的巡视次数无法得到保证。由于变电所综合自动化的改造,许多信号都通过后来来告示监控人员,有些人员对后台的巡视工作不够到位,不能够及时发现后台所发的信号。还有一些人过分地依赖于后台监控系统,导致变电设备巡视的有效性较低。
2.3 运行人员对巡视内容理解不清
巡检人员在巡视的过程中必须要记录一些,设备运行过程中的重要信息。如设备所出现的避雷动作次数、母差电流、泄漏电流等。但是在实际工作的过程中部分运行检测人员只是简单的记录主要数据。甚至于个别运行检测人员没有记录任何损数据。还有一些,工作人员在巡视的过程中就是为了采集巡视的数据而定点守候设备。这就导致整个变电站的所有设备无法完全在掌控之中,从而导致变电站所有设备是否能够安全运行无法得到保障。
2.4 设备巡视不规范
巡视路径杂乱无章,容易对部分设备巡视不到位,尤其是变电设备进行改建、扩建施工,新设备投产运行以及设备改造后没有更新和修订相关的设备巡视重点工作要求和内容;规章制度执行不到位。规章制度要求和实际执行情况有出入,不能做到逐条的落实执行,有时不按规定次数、时间和规定巡视部位进行巡视,甚至存在制度规定和执行完全脱节的情况;设备巡视工作主次不分。变电所占地面积大,需要巡视的设备种类众多,巡视时间也比较长,巡视检查设备时应根据设备的具体作用、负荷情况及运行状况对关键部位进行重点巡视。
3 变电站巡视工作的具体策略
3.1 通过思想教育和奖惩措施,提高变电运行人员的巡视质量
在变电站巡视工作中,为切实提高变电巡视质量,保障变电系统的安全稳定运行,应当加强设备巡视人员的思想教育,强化其岗位意识和责任意识,确保设备巡视工作的规范有序开展。应当积极采取可行的奖惩措施,调动设备巡视工作人员的积极性,并结合变电站巡视工作的实际情况,对制度进行完善,并严格落实到实际工作中,提高变电设备巡视的规范和和细节化,全面提高变电运行人员的巡视质量,保证变电设备的安全稳定运行。
3.2 合理安排站内巡视
在变电站设备巡视工作中,应当结合变电站的实际情况对人力物力资源进行优化配置,合理分配设备巡视工作量,确保变电站内的每一台设备都能够得到仔细的检查,提高设备巡视工作的有效性。尤其是要做好设备过热巡视和设备隐患巡视,通过分组巡视的方式,提高设备巡视的有效性,最大程度上避免由于个人巡视疏忽而影响变电运行稳定性,切实提高变电运行的可靠性。在这一过程中,应当明确设备巡视流程,提高变电设备巡视的规范化和标准化,规范变电运行人员的设备巡视行为,积极采取有效措施落实安全运行各项制度,制定《变电设备巡视规范》,对变电设备巡视工作中的安全注意事项、人员要求以及设备常见异常问题等进行明确规定,规范设备巡视程序,全面提高变电设备巡视的有效性。
结束语
总而言之,在变电运行过程中,规范的变电设备巡视工作能够在第一时间发现设备异常问题,从而及时进行妥善处理,降低变电运行事故的发生几率,为变电所的安全经济运行提供可靠的保证。
参考文献
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