新一代大型调相机监造信息管理研究

郑景文，吴 莉，蔡万里，王 溪，陈念斌

(1.国网湖北省电力公司电力科学研究院，湖北 武汉 430077；2.国网湖北省电力公司武汉供电公司调度控制中心，湖北 武汉 430014；3.湖北华中电力科技开发有限责任公司，湖北 武汉 430077)

新一代大型调相机监造信息管理研究

郑景文1，吴 莉2，蔡万里1，王 溪3，陈念斌1

(1.国网湖北省电力公司电力科学研究院，湖北 武汉 430077；2.国网湖北省电力公司武汉供电公司调度控制中心，湖北 武汉 430014；3.湖北华中电力科技开发有限责任公司，湖北 武汉 430077)

针对新一代大型调相机工程落点分布广、机组数量大、质量要求高的特点，为实现对大型调相机生产过程的高效管控，保证大型调相机和辅机系统监造及信息管理工作的顺利开展，给出了特高压直流工程大型调相机组设备监造信息管理平台建设方案，从平台的建设目标、功能范围、应用构架设计、部署架构设计、主要功能设计等方面详细说明和分析，通过现阶段监造系统的研发应用，证明了本文所给方案的有效性和正确性，为调相机机组乃至其他电气设备的监造信息管理提供了可选方案。

大型调相机；系统监造平台；信息管理；建设方案

0 引言

大型调相机及辅机系统设备监造涵括调相机本体、辅机系统、励磁与启动系统、监控系统以及化学水处理系统的全套设备部件[1-3]，由于应用于不同换流站的调相机组技术特点有所差异，因此监造内容繁多，会产生大量类型记录和文件，涉及大量数据和记录的收集、整理和汇总，而大型调相机设备供货方又分布在全国各地，这给监造的统筹管理带来很大困难[4-5]。同时，监造过程中面临现场实际工作情况反应手段单一、反馈时间周期无法掌握、监造工作进度报表统计难等问题，加之特高压直流工程大型调相机项目工期紧、任务重，使得监造信息管理工作难于开展。

为解决特高压直流工程大型调相机设备监造信息管理问题，本文给出了特高压直流工程大型调相机组设备监造信息管理平台建设方案，从平台的建设目标、功能范围、应用构架设计、部署架构设计、主要功能设计等方面进行详细说明和分析，通过现阶段监造平台的开发应用，证明了本文所给方案的有效性和正确性，为生产质量过硬、性能优良的大型调相机产品提供了有力保障。

1 目标及功能范围

构建大型调相机组监造信息管理平台的目标是：

1）保障信息安全和实现业务全链条处理；

2）使大型调相机及辅机设备的设计、生产、监造、运维和属地管理等相关参与方能够及时高效处理相关业务，保障国网大型调相机组建设；

3）通过应用大型调相机及辅机设备监造信息管理平台，积累并研究电力大型设备监造经验，为后续大型电力设备监造提供信息化知识积累。

特高压直流工程大型调相机组设备监造信息管理平台的信息管理贯穿设备招标至出厂交付验收全过程，包括设计联络会和评审会等会议的信息记录、监造启动会和监造例会的会议纪要记录、监造日志和监造周月报的填写、各类记录报告标准模板生成等。

相应地，大型调相机监造信息管理平台功能范围具体包括以下四大模块：（1）主数据管理；（2）监造依据文件管理；（3）设备监造信息管理；（4）日常办公综合应用。

2 监造平台应用架构设计

根据功能范围，给出监造信息管理平台的总体应用框架如图1所示，它包括业务功能应用和系统管理应用两部分。

图1 监造平台应用架构设计Fig.1 Application architecture design of monitoring platform

3 主要功能设计

结合业务需求，依据应用架构设计，对监造信息管理平台进行主要功能设计，具体功能如下。

3.1 大型调相机及辅机系统设备主数据管理

1)大型调相机及辅机系统设备结构图

建立大型调相机及辅机系统设备（调相机本体、辅机系统、励磁与启动系统、监控系统以及化学水处理系统的全套设备部件）设备及配件BOM（Bill of material）图，使相关设备关联一目了然。

2)大型调相机及辅机系统设备相关单位干系图

建立大型调相机及辅机系统设备设计、制造、委托、监造、安装、运行等相关单位及联系人干系图，便于及时沟通，解决监造过程相关问题。为大型调相机技术监督组设置管理权限，实现监造乃至调试方案的审批

3)大型调相机及辅机系统设备监造工程进度图

建立大型调相机及辅机系统设备监造的目标工程进度图，通过实际监造工程进度与目标工程进度的对比，对监造工作组发出进度提醒，并对多个关联设备的制造进度进行优化，实现监造工程进度的展示、上报、提醒以及优化管理。

3.2 监造依据文件管理

1)技术标准管理

基于大型调相机组设备监造技术规范，对大型调相机组设计、制造、安装、运行有关的技术标准进行搜集、整理、展示、应用。

2)法律法规管理

对国家相关法律、法规、规章及其他规范性文件，国网公司相关规定以及与监造设备材料相关的国际标准、国家标准、行业标准、项目单位企业标准，以及制造单位企业标准进行搜集、整理、展示、应用。

3)供货合同管理

对国家电网公司与制造单位签订的设备材料供货合同（含技术协议等附件）进行搜集、整理、展示、应用。

4)监造文件管理

监造大纲、监造实施细则、质量保障措施和监造设备材料的设计联络会纪要、设计图纸、工艺文件、监造设备材料技术条件、技术服务方案等搜集、整理、展示、应用。

5)设备材料管理

对设备制造单位提供的设备技术说明及型式试验、出厂试验文件等搜集、整理、展示、应用。

6)会议材料管理

对各设计审查会、设计联络会、专题技术研讨会的相关会议决议和纪要；对各设备的特殊、型式、性能等试验的试验方案审查会的决议和纪要等搜集、整理、展示、应用。

7)研究成果整理

对针对新一代大型调相机组开展的专题研究的研究结论等搜集、整理、展示、应用。

3.3 设备监造信息管理

1)监造任务分配

根据大型调相机设备监造实施细则中的监造设备要求，通过监造平台对监造设备予以编号和分类，对各监造组发出工作任务安排，由技术监督组对各调相机设备监造方案进行审批，监造工作组根据分配任务进行现场设备监造。

2)生产过程监控

在生产过程的监造管理中，将调相机的任务节点分为8个子工序：定子线圈、转子线圈、转轴加工、铁芯压装、机座加工、定子装配、转子装配、总装及发运。针对这8个子工序，将生产过程中的见证项目具体分为三大类：常规见证项目、特殊见证项目以及延伸监造项目。

常规见证项目主要包括以下几类：

（1）原材料的见证，包括：铁芯硅钢片、定转子铜线、转子护环、转轴、风叶、定转子槽楔等原材料的质保书以及机械性能检测、化学成份分析、导电率测试、实心、空心导线探伤检查等各类检查报告以及试验报告。

（2）定子的见证，包括：定子铁芯尺寸及压紧量检查、绕组冷态直流电阻、线圈焊接检查、铁芯损耗发热试验（大电流法）、电磁式定子铁芯故障检测（小电流法）、绕组直流耐压及泄漏电流、绕组交流耐压试验等各类电气、机械检查及试验。

（3）转子的见证，包括：转子槽楔及槽衬装配检查、转子通风孔检查及通风试验、转子绕组绝缘电阻测定、交流阻抗的测定、转子引线气密试验、转子内部水系统流通性检验、动态波形法测转子匝间绝缘等各类电气、机械检查及试验。

（4）整机的见证，包括：总装完毕后的各类型式试验以及出厂试验。

其中（1）类见证项目的主要见证方式是R见证（文件见证），（2）～（4）类见证项目的主要见证方式是W见证（现场见证）。

新一代大型调相机特殊见证项目主要包括以下几类：（1）定子过电流试验；（2）转子过电流试验；（3）定子三相突然短路机械强度考核；（4）断水试验；（5）交直流油泵切换试验（双水内冷机型）；（6）动态参数测定。

延伸监造项目主要包括以下几类：

（1）励磁系统，包括：励磁变压器型式、出厂试验、励磁系统各部件绝缘试验、强励电压及响应时间测定、调相机空载电压给定阶跃响应试验、灭磁装置操作试验等各类试验。

（2）变频起动系统，包括起动装置隔离变压器出厂试验、起动装置各部件绝缘试验、操作、保护、限值及信号回路动作试验、起动装置调节装置各单元特性测定、起动装置交流输出谐波测量、起动装置变频范围测量、起动装置整套联合调试。

（3）定、转子冷却水系统，包括：水压测定、清洁度检查、气密性试验等。

针对以上的重要生产节点和见证项目进行过程监控，在监造信息平台中设置标准化模板，填写监造日志、周报、月报。统计监造记录的完成情况，自动向上级汇报。对重点监造的设备部件，由技术监督组进行重点把关，并向上级发送邮件提醒、重点汇报。

3)停工待检见证（H见证）

将大型调相机设备监造过程中的停工待检项目，录入监造信息平台，包括转子超速试验、转子动平衡试验、动态波形法测转子匝间绝缘、重复脉冲法测转子匝间绝缘，变压器长时感应耐压试验、操作冲击试验、雷电全波冲击试验、短时感应耐压，GIS主回路雷电冲击耐压试验、主回路工频耐压试验、局部放电测量。然后建立工作流，制定相应规范表单，并依据标准模板填写报告，及时按规范记录停工待检见证相应的文字、图片信息并与管理平台数据共享。

4)质量问题管理

针对监造工程中的质量问题，建立相应标准表单，对问题提出、反馈、处理意见、处理结果等过程实时记录并系统存档。将大型调相机设备制造过程中集电环、转子铜线、定子铜线、转子、定子系统中出现的质量问题作为重点案例归类，并将处理意见和处理结果予以详细备案。

3.4 设备监造综合管理

1)监造综合文档管理

制定监造工作流程图，记录项目基础信息表，并整理收集项目联系部门人员通信录、设备监造人员信息表等。

2)监造进度综合报表

根据设备监造信息管理模块相应实时监造信息收集，形成监造进度综合报表，全面了解设备监造进度、问题和关键节点信息，为设计联络会、设计审查会提供完备的资料和合理的计划安排。通过不同设备制造厂的进度报表分析，重新优化和制定进度计划。

3)监造预警

设置调相机设备监造进度预警阈值，针对关键时间和监造节点进行提前预警，避免工作失误影响设备生产进度。同时向技术监督组推送进度考察提示，协调处理可能出现的进度延后问题。

4)数据分析

结合大型调相机设备制造厂分散，设备制造项目分期多的特点，针对生产监造过程、质量问题、处理结果等海量信息，通过不同设备厂（如上海电机厂、东方电机厂、哈尔滨电机厂、南瑞等等不同地域）的同类型部件（定子、转子、护环、集电环、绕组铜线、硅钢片、轴承、顶轴油系统、励磁系统、变压器、GIS等等）监造结果对比，不同期设备（按特高压直流输电工程换流站建设进度）监造项目的监造数据对比，形成监造问题经验库，如此形成监造信息平台的数据分析功能，提高后续监造任务的执行效率。

3.5 日常办公综合应用，包括申请召开会议、发布监造动态、会议通知等

1)通知公告

监造信息管控平台发布会议通知、变更通知、预警信息等，及时传递至移动端监造人员和设备供应商。对于大型调相组设备监造中的工程进度的完成、重点监造项目的完成情况、攻克的难题予以公告。

2)工作日志

根据标准模板，由现场监造人员和供应商人员及时填写或上传工作日志、生产周报等信息。

3)在线交流

实现移动端与监造信息管理平台多方实时在线交流，及时沟通相应生产和监造问题。实现监造过程中的远程专家协助，对于监造过程中的关键质量问题，可依据在线交流的情况，召开专题研讨会。

4 部署架构设计

为便于业主、监造单位、供应商、属地公司等多方参与大型调相机组监造和后续运维服务等业务，大型调相机组监造管理平台部署在电力外网，各参与方由互联网通过登录系统网页的方式进行平台访问，不同监造参与方授予不同的管理权限。部署架构如图2所示。

安全加密设计如下：

1)防火墙的配置:在电力外网与外部广域网之间放置防火墙，通过设置有效的安全策略，做到对电力外网的访问控制，不改变原来网络拓扑结构，且保证通信速度不受较大影响。

2)防病毒系统：根据不同的操作系统类型，配备相应的防病毒系统，通过防病毒软件所具有的实时检测功能，达到防范病毒侵害的目的。

3)业务管控：通过角色权限管理，登录平台用户必须取得具备登录权限的账号密码，通过系统分配的权限进行业务操作。根据各方之间在设备监造过程中的职责设置不同的权限。

图2 监造信息管理平台部署架构Fig.2 The deployment framework of monitoring information management platform

5 监造信息平台应用

根据本文给出的信息管理系统建设方案，开发了新一代大型调相机设备监造信息管理平台，并应用于国网首批大型调相机工程。

图3中，通过角色权限管理，不同权限的用户登录对应的账号实现对应的业务操作。

图3 监造管理系统登录页面Fig.3 The login page of supervisor management system

图4为监造管理系统首页，主要呈现的是监造动态、工序进度、规章制度、待办事项，汇总阶段性监造成果，提供常用功能链接。

图4 监造管理系统首页Fig.4 The home page of supervisor management system

图5为BOM图，如图所示，将调相机见证的8个主要工序以树状图的形式表达，每个主工序下又对应各个子工序，同时与相应的图片和文件报告相关联。同时页面严格按照方案中的监造平台应用架构设计，其中页面左侧为功能范围栏，按照两级目录的形式呈现，一级目录分别为基础信息管理、设备监造信息管理、监造依据文件管理、设备监造报告、专项工作管理、综合管理和事物办理。二级目录为对应的子项目，具体内容在右侧页面显示。

图6为周报管理页面，用于日常工作的记录、汇报、上传、导出、存档，及时与上级沟通。

图7为质量问题处理流程，分为质量问题处理、质量问题审核以及质量问题归档。根据问题的严重程度进行不同的流程处理，清晰的显示问题的处理进度，同时将问题保留于历史案例中，为后续工作积累经验。

图5 BOM图Fig.5 BOM diagram

图6 周报管理页面Fig.6 Weekly management page

6 结语

大型调相机工程地域分布广、数量大、质量要求高，构建大型调相机组设备监造管理系统是开展机组质量管控，进而保障机组发挥功能的必要和有力手段。本文给出了特高压直流工程大型调相机组设备监造信息管理平台建设方案，从平台的建设目标、功能范围、应用构架设计、部署架构设计、主要功能设计等方面进行详细说明和分析，通过现阶段监造系统的研发应用，证明了本文所给方案的有效性和正确性，为调相机机组乃至其他电气设备的监造信息管理提供了有效的解决方案。

图7 质量问题处理流程Fig.7 Quality problem processing flow

（References）

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[4]游力,吴磊,张明,等.特高压直流输电工程大型调相机组质量管控实施路线探讨[J].湖北电力,2016,40(5):20-23.YOU Li,WU Lei,ZHANG Ming,et al.Discussion on the implementation route of quality control and control of large synchronous condenser group in UHV DC transmission project[J].Hubei Electric Power,2016,40(5):20-23.

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Management Investigation of Supervision Information for New Generation Large-Scale Synchronous Condenser

ZHENG Jingwen1,WU Li2,CAI Wanli1,WANG Xi3,CHEN Nianbin1
(1.State Grid Hubei Electric Power Research Institute,Wuhan Hubei 430077,China;2.State Grid Wuhan Power Supply Company Power Dispatching Center,Wuhan Hubei 430014,China;3.Hubei Central China Technology Development of Electric Power Co.Ltd,Wuhan Hubei 430077,China)

In view of the large distribution of large synchronous condenser project placement,the large number of units and the high quality requirements,in order to achieve high-quality control of the production process of large synchronous condenser,and ensure the smooth operation of monitor⁃ing and information management work for large synchronous condenser and auxiliary system,the construction scheme of the equipment monitoring information management platform for the high volt⁃age dc project is given.Detailed description and analysis of the platform’s construction goals,func⁃tional scope,application architecture design,deployment architecture design,the main function de⁃sign are given.Through the research and development of the supervision system at this stage,the validity and correctness of the scheme given in this paper are proved,and the exact scheme for the supervision of information management of the camera unit and other electrical equipment are provid⁃ed.

large synchronous condenser;system monitoring platform;information management;construction program

F426.61；TM721.1

B

1006-3986(2016)11-0001-07

10.19308/j.hep.2016.11.001

2016-09-28

郑景文(1991)，男，湖北仙桃人，硕士，助理工程师。

国网科技指南项目：大型调相机质量管控、性能验证及运维技术研究。