变电所电气工程监理问题浅析

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变电所电气工程监理问题浅析

摘要:

从10kV变电所开始施工直至工程竣工且交付验收为止,电气工程的监理工作贯穿始终。结合相关规范和实践总结,指出一些施工审图及施工过程中的常见问题。除了涉及电力专业以外,还涉及建筑、结构、暖通等其他各专业,并指出正确做法。

关键词:

10kV变电所;电气工程监理;审图;施工;正确做法

目前,在我国的供配电系统中,10kV变电所是输变电的核心,大部分的工业和民用用户都必须依靠自备的10kV变电所运行。保证10kV变电所安全、可靠、经济运行是保证生产设备安全、可靠运行,保证生产运行人员生命安全的关键。现实中由于种种原因,配电所建成后总是存在缺陷。轻则加重企业的经营负担,重则甚至危及安全生产及相关生产运行人员的生命安全。早期的10kV变电所,大多涉及的是照明、动力设备及其控制配电、防雷接地、传统的电气技术和经典自动化控制技术。随着科技的不断发展,人们对工作和生活环境的要求越来越高,计算机网络技术、数字通讯技术以及现代智能控制技术,伴随着含有大量精密电子设备的机房等在10kV变电所中逐步应用。电器火灾报警及联动控制功能是否正常运行、系统是否完善,消防设备、应急照明的供电是否可靠,安防系统是否完善等方面使我们对变电所电气工程的监理工作要求越来越严格。

1电气监理工程师应具备的条件

电气监理工程师应将自己的专业技能和理论实践知识运用到电气工程审图及施工的各个环节中去。一名好的电气监理工程师要具备全面的专业知识。除了熟悉强电系统的内容及施工规范外,还要熟悉弱电系统的内容及规范,同时对电子计算机机房、智能建筑和建筑物防火等设计施工规范也必须熟悉。强电系统的技术已经比较成熟,但设备、材料及元件种类繁多,更新换代十分迅速,必须通过努力,在一定的经验基础上,才能比较全面地掌握各种产品的电气性能。尤其是在大量智能设备投入和工程造价不断提高的条件下。同时,还需要不断了解和总结相关的工程案例,进行项目后评价。除了专业知识,监理工程师还必须具备比较综合的业务水平和工作能力,如造价、概预算,招投标,各项工序的衔接配合,各种关系的协调。变电所的施工不仅与电气专业相关,还与建筑、结构、采暖、通风等相关专业密切相关,是一门综合性的工程。要完成一座合格的变电所,需要将各个专业的施工及现场监理有效地结合。

2审图及图纸会审阶段注意的问题

在审图和图纸会审时,除了要审查是否符合相关规范和有关技术规范以及设计是否合理外,还是要以适用为标准,不要盲目求全、求大。要综合考虑获得的效益和付出的费用。我们需要了解业主的需求和定位,了解项目的定位需求,及早明确哪些系统应该与主体同步进行,避免后期施工对建筑物的破坏和资金工期上的浪费。在审图时应该认真做好会审工作,并应注意以下几方面常见问题。

2.1只有通用说明部分,缺专用说明部分

应根据建筑物的建筑高度、层数和用途等情况来确定建筑类别;对工业类建筑还应说明厂房库房的生产、仓储性质及危险性等级,如从事易燃易爆品生产,应增加消防设计,增强消防安全性,并经消防部门审核备案;火灾事故照明和疏散指示标志应设置备用电源,如采用蓄电池供电,设计图纸中还应注明连续供电时间。

2.2变电室内接地干线与普通插座标高冲突

在变电所的设计及施工中,习惯性地会将沿墙敷设的接地干线的距地面标高设为300mm,而室内普通插座的习惯做法也是距地面标高300mm。笔者泵站施工时就遇到由于变电室内的设备施工进度较为滞后,在室内普通插座预留位置已经施工完成后,电力设备才进场施工,施工时发现接地干线与普通插座标高相冲突,出现了扁钢遮挡插座的现象,插座无法使用,最终现场决定以电力接地干线标高为主,调整普通插座标高,造成工期延后及大量的经济损失。因此应当在设计阶段就对配电室内普通插座的距地面标高进行调整,避免此类现象出现。

2.3电缆桥架的支吊架设计问题

为避免电缆沟施工不到位造成电缆沟内大量存水的问题,泵站高压配电室内全部采用桥架敷设电缆,但由于设计时未充分考虑电缆的重量造成现场桥架无法顺利安装,而后采取在桥架下部焊接钢板补装支吊架的措施进行安装。由此造成施工中大量增项,给后面的竣工结算造成了很大的麻烦,使项目大大超出预算。因此在设计阶段就应该要求设计充分考虑电缆重量,以免造成现场施工混乱。

2.4电缆线管预留问题

一般水泵电缆均采用预埋钢管敷设引入,这就要求设计与水泵厂家提前沟通以确定预埋钢管引入位置,避免在水泵安装时才发现预埋钢管位置不合适,从而需要二次施工更改电缆引入位置,造成工期延误和经济损失。并应注意洞口的平面布置是否合理,尺寸、标高是否标注清晰等问题。

2.5给排水管道热力管道从配电室穿越

GB50053—2013《20kV及以下变电所设计规范》(以下简称《所规》)第6.4.1条规定:高、低压配电室、变压器室、电容器室、控制室内不应有无关的管道和线路通过。《所规》第4.1.5条规定:变电所宜单层布置。当采用双层布置时,变压器应设在底层,设于2层的配电室应设搬运设备的通道、平台和孔洞。若配电室正上方2层有大量水管通过时,应考虑将2层地面做适当的防水或坡度处理,以防出现意外时,水流到下方的配电室发生危险。实际情况是在给排水及热力图纸中有管道从配电室上方经过或在角落处竖向穿越,通常为了应付验收而采用砌体包封的措施,实际还是留有隐患。所以在设计时严格按照规范要求,所有的水系统管道绕行配电室,可以从根本上解决此类问题。

2.6变压器安装及运输通道的荷载确定

变压器是变电所中最重的设备。笔者泵站中单台金盘变压器SCB10—2500/10/6.6,重6320kg,由此可见变压器对楼板和运输通道的承载要求是非常高的。JGJ16—2008《民用建筑电气设计规范》第4.9.5条规定:当配电所设置在建筑物内时,应向结构专业提出荷载要求并应设有运输通道。在实际中,由于工期紧、任务重,电气与结构等其他专业不进行会签,或者在设计阶段有些变配电设备的数据不详,造成了承载变压器的楼板承载力不够或无合适的运输通道。

2.7高压系统模拟屏

为了便于日常管理,应在高压变电所内墙面上设置模拟屏,尤其是10kV一次系统主接线图,其主要功能是用于防止电力误操作。模拟屏上有电气主接线图,有能进行操作前预演的手柄和能指示设备状态的指示灯等,在操作过程中使用模拟屏系统是防止电气误操作的有力措施之一,该设备一般由电力总包采购安装,招标时应列在电力总包范围内,防止日后出现增项(该项费用较高),并应注意与现场实际情况一致,以免在日后的系统管理和维护时出现不便,甚至发生危险事故。

2.8剪力墙上预留洞口

施工现场局部剪应力墙上为桥架及风管预留的孔洞通常只体现在电气和通风图纸中,不体现在结构图中,在结构部分施工时如果由土建负责孔洞预留,则会造成遗漏。各专业人员应该在墙体浇筑前做好确认工作,以防产生遗漏。在施工阶段进行补充,过程中会涉及安全问题,改动需经过设计确认,且施工难度较大。

2.9总等电位联接端子箱

配电系统在进行接地保护时,应进行总等电位联接,应在图纸中标明总等电位联接端子箱的平面布置图和接线示意图,还应注明其具体施工方法。

3施工中存在的问题

3.1接地干线焊接不规范

应该严格按照GB50303—2002《建筑电气工程施工质量验收规范》(以下简称《验收规范》)第24.2.1条:圆钢与扁钢搭接为圆钢直径的6倍,双面施焊;圆钢与扁钢搭接为扁钢宽度的2倍。变电所普遍采用TN—S供电方式,接地点是工作零线和接地零线的总接地点,接地点的稳定可靠与否关系到人身安全。接地线在引出时,一般采用扁钢与基础内的钢筋搭接焊。但在现场施工时,搭接长度往往不够,这就要求我们在施工时必须严格控制,确保施工质量。

3.2母线采用螺栓搭接时缺少弹簧垫或锁紧螺母

为了保证母线长期稳定的载流量,《验收规范》第11.1.2条第3款规定,母线采用螺栓搭接连接时,螺栓两侧有平垫圈连接螺母侧装有弹簧垫圈或锁紧螺母。但在现场的实际施工情况是,安装工人质量意识淡薄,不装弹簧垫,错误地认为这是小事,并未充分认识到这会造成非常严重的后果,有时引起母线运行不稳定,甚至打火。

3.3外墙上的预埋套管制作、封堵不符合要求

变电所内有大量的电气设备,所以其防水施工质量是十分重要的。对于变电所外墙上的进、出户电缆预埋套管,既要保证电缆正常敷设,还要保证绝对不漏水。现场比较容易发生未加止水钢板造成水从套管外渗入的现象,电缆敷设完成后封堵不符合要求也会导致此类问题,且维修非常不便。对于套管的制作、预埋及封堵必须严格按照施工规范制作。

3.4电缆的施工安装

安装工程必须严格按照图纸及规范施工,对于某些特殊重点部位还应注意图纸中的专用说明。桥架安装必须跨越其他管线时,应该缓上缓下,还应该注意电缆弯曲半径的规定。对于施工中常见的一些问题,应该在施工交底时提出要求。电缆的端部及中间部位按照规范需设置有电缆编号的标志牌,以备日后的维护检修。对管道的管口必须除毛刺、加护口,穿管时管内加滑石粉,不许强力拉拽,保证穿线缆时外部绝缘不受损伤,导线不被拉伸变细。

3.5施工中对于工程的掌控

在施工前应明确施工方案,操作规程和施工顺序,在施工中必须按照审查后的图纸和有关技术、施工和验收规范,有关工程建设的法律,法规施工。工程变更要严格控制,任何变更都必须经过甲方同意。设计变更分强制性变更和选择性变更,方案修改、设计深化、设计优化、设计遗漏、设计错误和设计延误在实际工程中完全避免变更是不可能的,只能做到有效预防,尽早识别处理。坚持关键部位旁站监理,严格执行和落实“三检”制度,特别是隐蔽工程的验收资料和隐蔽签证。

3.6调试与验收

电气工程验收要在分部分项工程验收合格的基础上,进行整体系统的验收以及和其他系统的联调试验。进行单个设备调试试验,试验上下级的选择性保护整定是否合理。在调试前安排施工人员对已经安装的设备接线进行检查,对开关整定值进行核对,在确认无误后方能通电调试。送电时应由电源侧开始逐级送电,先合总开关,再合分开关,直到末端用电设备,停电时与此顺序相反。设备调试时,应先调试单个设备,再进行整个系统的联动调试。测量记录驱动设备的绝缘阻值、空载电流、三相不平衡电流、单个设备满载试验参数,然后进行系统(多台设备)的联调联动,保护整定试验,消防、安防系统的联调试验。

4结语

10kV变电所作为民用工业供配电系统的核心,对于安全生产、运行人员的生命财产安全是十分重要的。随着生产工艺的发展,对供配电系统的要求会越来越严格。电气工程监理人员要不断学习相关规范,在实践中应用并总结,做到“三控制,两管理,一协调”,即质量控制、进度控制、投资控制、合同管理、信息管理和工程协调,时刻把质量放在首位,提高变电所的建设水平,使其发挥应有的作用。

作者:刘嘉 王颜 单位:天津市津能滨海热电有限公司 天津市建筑设计院