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【摘要】为了促进工业生产效率的提高，需要依据环境的变化、科技的发展、人们生产和生活中的需求，不断地改造电气工程，以适应现代化、工业化的发展要求。论文以牛头岛沉管预制厂改造工程电气改造工程为例，在分析预制厂临时用电工程特点的基础上，进行预制厂临时用电改造工程的电气设计及施工管理工作。
【关键词】电气改造；电气设计；电气施工管理
1引言
随着科技的飞速发展，结合结构、功效、技术、工艺等因素，很多采用传统制造的预制厂，已越来越难以满足工程的实际制造要求。面对此类问题，如果选择直接拆除重建又会造成很大的资源浪费、增加施工工序以及拖延工期。因此，根据原有建筑的特点，对其进行升级改造，是一项切实可行的选择。当今社会瞬息万变，新技术替代旧技术的速度越来越快，电气设备更新换代的频率越来越高，相关的规范也在不断地更新调整。因此，改造工程中会面临很多设备不符合现行规范以及要根据建筑现状改变供电线路等问题。本文以广东省珠海市香洲区桂山镇牛头岛沉管预制厂改造为例，对改造工程中的电气改造进行探讨。
2预制厂临时用电特点
本工程占地面积大、场地开阔、施工单位多、工种多、交叉作业多、临时用电设备种类多，人员流动性大，如果不充分了解用电特点，往往会导致临时用电布局、箱变容量计算、用电需求和电缆选型不合理，从而增加不必要的成本，引起施工不方便或是重复返工，导致生产效率降低；严重时可能因为电机长时间处于欠压状态，而引起线圈发热导致电机损坏[1]。根据现场勘测，本工程临时用电特点如下：1）用电区域之间跨度大。根据用电集中区域划分，共分为8个供电区域。供电区域之间的工程跨度大，占地面积大，施工机械多。2）设备完好性参差不齐、流动性强。因预制厂建于海岛之上，部分老旧设备因使用年限过长、长期受到海边盐雾腐蚀等，导致故障率增加，且设备翻新维保费用与新设备费用相比会高出很多。另外一方面，根据预制厂制造功效，部分设备已经不能满足实际的工作使用要求。同时，随着工程进度的推进，如在打磨、焊接、热处理等工作中，不同时期不同阶段施工用电设备的用电点跟着改变、设备移动频繁，导致负荷波动大。3）负荷昼夜变化大。白天负荷大，施工区域及办公区域基本处于全负荷运转；夜间负荷小，主要给生活区供电、厂区照明、检测及给排水等。4）环境差、危险性大。施工现场本身环境差，多种工种交叉作业和来往车辆多，临时电缆受损、停电、触电以及火灾以等事故常有发生。5）维护电工素质参差不齐。年龄、学历、能力三者的不同导致了维护电工素质的参差不齐。部分维护电工出现将PE线和N线混用、错接，甚至不接，不认真做重复接地或是不接等电位联结端子，不严格执行停送电制度和巡检自己所负责的配电箱等现象。另一方面，部分维护电工工作过程中不够细心，还存在“把工作做完”，而不是把“工作做好做完”的思想观念，工作不够积极主动。
3预制厂临时用电改造工程电气设计工作
3.1明确改造规划要求及流程。为了充分保证用电量分配合理，临时用电可靠，减少设备故障率，满足用电设备的用电需求，需要重点规划临时用电。为节约成本，尽可能在不改变线路的情况下，合理规划布置箱式变压器、高低压供配电线路以及一级配电箱的位置。安全经济地选择合适的变压器容量、熔断器容量、额定电流，这不仅能节省电缆成本，降低介电损耗，提高电能质量，而且可以满足安全用电要求，提高用电可靠性，减少用电事故。临时用电改造规划流程：1）确定用电集中区域中一级配电箱的位置。通过查看原有图纸以及现场勘查，分析用电设备分布区域，考虑是否需要对现有的一级配电箱进行重新设计定位以及数量的增减。2）确定箱变的位置。为避免箱变受台风、海浪以及道路规划的影响，在接近已确定的配电箱组中心区域的前提下，尽可能靠近山体进行放置。这样不仅可以保证箱变箱体的安全，避免因为工作进度的改变而频繁移动箱变，最主要的是还可以节约成本，降低线路的电能损耗，提高电能质量，改善电压质量。通过查看原有图纸以及现场勘查，分析箱变的数量及容量是否满足电力负荷需求，考虑是否需要对现有的一级配电箱进行重新设计定位以及数量的增减。3）供电线路设计。首先，选择合理的线路路径，减少供电线路的交错、重叠和迂回，避免降低输电效率以及因为欠压而损坏大量的用电设备。如果供电线路过长，会导致线路上的压降提高，从而导致设备用电的电压降低，而设备长期在工作电压以下运转，会引起电机线圈发热而导致电机损坏。其次，在线路路径上选线，通过图上选线以及野外选线，来确定最优秀的几个线路方案。从这几个方案中挑选最为经济、供电安全及稳定、不影响交通、方便施工和后期运行维护。根据业主的要求及预制厂扩建的规划，在查看原有图纸和现场勘查的情况下，分析现有供电线路，考虑是否需要重新设计供电线路或是沿用原部分供电线路。本工程根据改造设计结合现场用电情况，在每一个用电集中区域布置一定数量满足用电需求的一级配电箱、二级配电箱和三级配电箱作为固定取电点，做好电箱基础及防护措施。准备一些备用的三级配电箱及临时电缆，根据现场流动设备的用电量和距离各固定取电点的位置，选择相应型号、规格、长度的临时电缆和相应容量的临时三级配电箱，从而避免部分区域电箱容量不够或是偏远区域无电可用的情况发生。在布置临时电缆和临时电箱时，尽可能避开道路、水沟、高空作业等区域，对处于道路、水沟、施工区域的临时电缆，需要对其做好相应的保护措施，如架空、穿管、在电缆旁放置木板、在电缆上放置角钢等，以防止车辆碾压、高空坠物、动火作业等安全隐患造成电缆损坏，避免引起短路故障从而影响用电区域的安全生产[2]。
3.2进行负荷统计及计算。负荷统计及计算是临时用电改造工程的基础，也是本工程的关键。为了合理地选择变压器和导线的容量，科学地布置一级配电箱的位置，满足实行高效和节能降耗的要求，实现安全用电，必须熟悉本工程建设临时用电特点及变化规律，认真统计负荷，按需计算负荷。影响负荷计算的几个因素：1）本工程内用电设备多为感性负载，考虑平衡感性负载以及提高功率因数的重要性，必须计算无功功率，并核对现有箱变内的电容补偿柜的容量是否足够。2）连续工作制电气设备较为集中，即长时间连续工作，负荷比较稳定的用电设备，如搅拌站、皮带机、水泵等。3）反复短时工作制电气设备种类多，即时而工作，时而停歇，反复运行的用电设备，并且这些用电设备不会出现在同一时刻内全部满负荷运转，如打磨机、切割机、电焊机等。4）夜间负荷小，夜间多为厂区照明及生活用电，夜间施工较少，在计算负荷时，可以不必单独统计和计算。本工程采用需要系数法进行负荷计算，核算现有箱变容量、一级配电箱容量、电缆载流量是否满足供电需求。
4预制厂临时用电改造工程电气施工管理工作
4.1重视安全技术交底。无论从事什么行业，相关项目的负责人和安全员必须在具有相应资质的专业人员进行工作前，对其进行安全技术交底。安全技术交底的作用如下：（1）为了明确安全技术要求，遵章作业；（2）为了提高安全生产意识和素质，落实安全责任；（3）为了做好安全工作，防止意外发生；（4）为了搞好安全目标管理，实现文明安全施工，工完场清。安全技术交底不应只是在工程开工时或是新进场人员工作前象征性地进行，而要在每一天都总结和强调。本工程为了锁定零事故、零伤害的目标，安排全员每天做早操，开早班会，让班组相关负责人每天检查员工的劳保用品，注意员工的精神状态，总结前一天的安全隐患、违章操作以及未达标的工艺问题，着重强调当天施工区域的工作内容、安全隐患、注意事项以及需要整改的项目，并带领大家一起做操，用手机拍成视频上传至工作群内，让全员互相留意安全隐患，互相提高生产意识，互相提醒安全施工。
4.2做好材料进场的验收工作。在材料进场前，应立即组织见证人员和验收人员对材料进行验收，确认材料的相关质量保证资料齐全或基本齐全，核对材料的型号和数量，进行相应的外观检查，电力设备类材料进场需要注意结构无变形、表面无损伤、无附着污秽物、无进水受潮现象等方面。验收合格，验收人需在材料验收单上签字后方可进场。
4.3把控施工质量。把控施工质量应从以下2方面进行：1）按照审核后的施组及图纸施工。现场施工人员必须严格按照相关部门审核及施工企业负责人批准后的施工组织设计和图纸实施，避免因为施工组织设计及图纸流于形式，造成变更、返工影响工程质量。2）落实施工过程控制。现场施工人员应按照企业标准、施工工艺、操作规程等施工技术标准进行施工，加强工序质量的控制。在每个工序完成后，按照工艺流程对由专业质检员对各重要的检查点进行自检。若检查过程中发现问题，应该及时提出要求并进行整改；若检查合格，便接着做下一个工序，直至所有工序完成，进行全面检查并由专业质检员认可，这样就能对施工质量得以控制。
4.4加快施工进度。由于施工进度是项目施工重点控制要素之一。为了保证工程按期完成、提高工作进度，需要合理组织施工。施工现场管理人员需要思路清晰，根据图纸和现场实际情况合理安排施工工序、调配施工人员和施工机械。避免出现重点施工区域施工人员少、施工机械频繁在施工区域之间转移浪费时间、施工工序混乱等现象。
4.5加强合同管理意识。在施工过程中，常常会因为合同项目描述不够详细或约束性条件不够，加上施工方在某些方面比较专业、强势的原因，而增加施工的难度，造成风险承担上的不平衡。因此，需要加强全员的合同管理意识。在合同履行过程中进行定期检查，才能及时发现合同中的疏漏、风险及可能产生争议的隐患，制定相应的防范措施，从而将风险损失降到最低，将利益做到最大，顺利完成合同内的所有项目。
4.6设备“一尘不染”管理。设备管理的主要目的是为了保证设备高效率、长周期、安全经济地运行，预防安全事故，提高生产力保证文明生产，使企业获得更好的收益。而设备的“一尘不染”管理就是从最基本的卫生清洁做起，继而排查设备内的细小问题，最终做到预防安全事故，提高设备使用寿命并让相关负责人获得成就感，乐意坚持做好自己的工作。本工程的设备完好性参差不齐，人们对新设备和旧设备的使用态度截然不同，为了避免操作人员产生对旧设备破罐子破摔的想法，疏于保养，甚至不进行保养，不舍得花钱购买新配件，从而导致设备管理难度大。因此，应用“一尘不染”的管理模式，公平对待新设备和旧设备，给予旧设备关爱，让其重获新生，是十分必要的事情。首先，改变操作人员的心态，组织操作人员每天到整齐洁净的设备前面观看并用手去感触，看看“一尘不染”的标准，如何才算得上“一尘不染”。刚开始，操作人员可能会有些抵触，但随着时间的推移，他们会变得习以为常，将一尘不染的标准印刻在心中。其次，要找到旧设备与新设备之间的差距，不能因为旧设备在一些隐蔽或是脏乱的位置就放弃管理，而是要将这些设备放在比较显眼的地方，让大众都能看到旧设备与新设备之间的差距，改变操作人员的心态，从而向着更好的方面发展。最后，让相关负责人落实一尘不染的管理，在每台设备上都挂上或贴上操作人员的姓名，保证在最显眼的位置，并在设备内部附有使用记录表及维保记录表，使操作人员对自己所负责的设备更负有责任感。检测人员无论何时检查，都能准确地找到相关的设备负责人。每天对自己所负责的设备进行翻新维保时，经常可以发现部分配件老化的地方，损伤的地方，一步步进行完善，逐渐使整个设备面貌一新。在对长时间未投入使用的箱变进行预防性试验的过程中，笔者发现2台型号一样的箱变在同一个厂房，同一个工作环境，工作位置是对称，相差无几的用电负荷，不同的卫生程度，不同的设备管理模式（一边是正常的巡查模式，另一边是一尘不染的管理模式），他们之间呈现的试验结果截然不同。第一台箱变试验结果为：高压室内母排绝缘过低，耐压试验有明显的对外放电现象；变压器绝缘测试和变比组别测试不合格。第二台箱变试验结果均合格。在试验过程中，第一台箱变无论是外部卫生还是内部清洁都远远不如第二台箱变。经过分析试验结果以及对现场的仔细观察，推断出第一台箱变的高压室内和变压器内均附着细小的砂石。正是因为这些细小的砂石引起变压器内线圈受损，匝间短路，导致需要更换变压器。从这次试验过程中可知，“一尘不染”管理对设备是非常有用的，便于相关负责人在认真打扫设备外部或设备时，排除消除掉可能出现的安全隐患，从而延长设备的使用寿命。
5结语
临时用电电气改造工程在日趋现代化的建筑工程中起着重要的基础作用，在实现资源循环利用的同时可以提高工程施工进度。不断地研究总结临时用电电气工程改造是现代化建筑工程的一大重要课题。在临时用电电气改造的过程中要充分结合工程实际特点，探索规律，总结经验，不断地推动临时用电电气改造的进步和发展。
【参考文献】
【1】陈伟彬.设备的一尘不染管理———施工企业设备管理问题与建议[J].施工企业管理,2018(9):100-102.
【2】崔清利.浅谈负荷计算在建筑电气设计的重要性[J].中国房地产业,2017(5):45-47.
【3】张君善.高酸净化厂施工临时用电特点分析及负荷计算[J].低碳世界,2015(4):67.
作者:肖奇 单位:中交四航局江门航通船业有限公司