馬永輝
(甘肅一安建設(shè)科技集團(tuán)有限公司,甘肅 蘭州 730060)
建筑電氣工程供配電系統(tǒng)是為建筑物提供電力供應(yīng)和分配電能的系統(tǒng),是建筑物正常運(yùn)行所必需的基礎(chǔ)設(shè)施,是將電力從變配電室配送到建筑物內(nèi)各用電設(shè)備,保證電力的可靠供應(yīng)、合理分配。建筑供配電系統(tǒng)包括供電側(cè)和用電側(cè),供電側(cè)引入電能,用電側(cè)將電能分配給各用電設(shè)備。供電側(cè)由變配電站、配電線路和配電室組成,用電側(cè)由開(kāi)關(guān)設(shè)備和用電設(shè)備組成。目前,供配電系統(tǒng)面臨一些問(wèn)題和挑戰(zhàn)。首先是可靠性和穩(wěn)定性,任何故障都會(huì)給建筑物帶來(lái)重大影響。其次是能效問(wèn)題,隨著雙碳目標(biāo)和環(huán)境保護(hù)的要求,系統(tǒng)更需注重能源的合理利用和節(jié)能減排。此外,科技發(fā)展也帶來(lái)了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。
根據(jù)建筑物的重要程度,中斷供電造成的損失或影響,對(duì)負(fù)荷進(jìn)行了等級(jí)劃分。符合下列情況之一時(shí),應(yīng)為一級(jí)負(fù)荷:①中斷供電將造成人身傷亡;②中斷供電將造成重大影響或重大損失;③中斷供電將破壞有重大影響的用電單位的正常工作或造成公共場(chǎng)所秩序嚴(yán)重混亂。例如:重要通信樞紐、重要交通樞紐、重要的經(jīng)濟(jì)信息中心、符合下列情況之一時(shí),應(yīng)為二級(jí)負(fù)荷:①中斷供電將造成較大影響或損失;②中斷供電將影響重要用電單位的正常工作或造成公共場(chǎng)所秩序混亂。例如:高層普通建筑、甲等電影院、中型百貨商店、大型冷庫(kù)等為二級(jí)負(fù)荷用戶。其中對(duì)于這些二級(jí)負(fù)荷用戶中的客梯電力、主要通道照明等用電設(shè)備為二級(jí)負(fù)荷設(shè)備。不屬于一級(jí)和二級(jí)的用電負(fù)荷應(yīng)為三級(jí)負(fù)荷。針對(duì)不同等級(jí)的負(fù)荷為保證供電可靠性又提出了后備電源系統(tǒng)、雙回路系統(tǒng)、雙電源系統(tǒng)等。
(1)ATSE 技術(shù)的應(yīng)用:自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電器;是由一個(gè)(或幾個(gè))轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電器和其他必需的電器組成,用于監(jiān)測(cè)電源電路(失壓、過(guò)壓、欠壓、斷相、頻率偏差等),并將一個(gè)或幾個(gè)負(fù)載電路從一個(gè)電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換到另一個(gè)電源的電器。如市電與發(fā)電的轉(zhuǎn)換,兩路市電的轉(zhuǎn)換;主要適用于低壓供電系統(tǒng),即額定電壓交流不超過(guò)1 000 V 或直流不超過(guò)1 500 V,在轉(zhuǎn)換電源期間中斷向負(fù)載供電。在建筑供電設(shè)計(jì)中,有一些重要負(fù)荷,如高層建筑中的消防用電設(shè)備、應(yīng)急照明、通訊設(shè)備、電腦管理系統(tǒng)等,這些負(fù)荷如果突然中斷供電,將造成不同程度的損失和影響。所以,為了減少經(jīng)濟(jì)上的不必要損失,應(yīng)當(dāng)合理設(shè)置和使用電源自動(dòng)切換裝置來(lái)確保重要負(fù)荷的可靠供電。
(2)智能化技術(shù)的應(yīng)用:隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展,智能化技術(shù)在建筑電氣工程供配電系統(tǒng)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。智能化技術(shù)通過(guò)傳感器、控制器和網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備的互聯(lián)互通,實(shí)現(xiàn)對(duì)供配電系統(tǒng)各個(gè)部分的監(jiān)測(cè)、控制和管理。其中對(duì)于電力設(shè)備的監(jiān)控技術(shù),智能照明系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用,今后將會(huì)慢慢實(shí)現(xiàn)數(shù)字化和智慧化,滿足人們對(duì)于電力系統(tǒng)的需求。例如樓宇自動(dòng)化系統(tǒng),對(duì)建筑物內(nèi)的電力、照明、空調(diào)等設(shè)備進(jìn)行集中監(jiān)控和自動(dòng)化管理的一種系統(tǒng)。它可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控、控制和操作,提高設(shè)備的運(yùn)行效率和管理水平,同時(shí)也可以降低能源消耗和人工成本。
首先,做好技術(shù)準(zhǔn)備工作。熟悉圖紙完成自審工作,在充分理解設(shè)計(jì)意圖的情況下,對(duì)于有疑問(wèn)或設(shè)計(jì)不合理的地方提出合理化的建議,根據(jù)施工組織設(shè)計(jì)、施工方案制定針對(duì)性的措施,明確建造標(biāo)準(zhǔn);其次,嚴(yán)格控制材料設(shè)備的質(zhì)量,進(jìn)場(chǎng)材料設(shè)備嚴(yán)格審查質(zhì)量證明文件,對(duì)于進(jìn)口設(shè)備,要求提供充分的質(zhì)量證明文件,對(duì)于有疑問(wèn)的可尋求第三方機(jī)構(gòu)進(jìn)行鑒定,驗(yàn)收不合格的材料設(shè)備不允許進(jìn)場(chǎng),材料進(jìn)場(chǎng)后做好堆放與管理,并結(jié)合實(shí)際情況采取必要的防火防潮措施,確保材料設(shè)備質(zhì)量;另外,施工作業(yè)人員的配備。根據(jù)建筑電氣工程技術(shù)復(fù)雜程度的不同,配備專業(yè)知識(shí)過(guò)硬的技術(shù)人員和施工經(jīng)驗(yàn)豐富的作業(yè)人員;最后,就是施工機(jī)械和檢測(cè)計(jì)量器具的配置,充分結(jié)合工程施工的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境以及施工進(jìn)度情況,為技術(shù)人員配置檢測(cè)計(jì)量器具,為作業(yè)人員配備施工工具與機(jī)械,確保施工機(jī)械的使用效率。
設(shè)備安裝是指將電氣設(shè)備按照設(shè)計(jì)要求和安裝規(guī)范進(jìn)行安裝和連接,以保證設(shè)備的正常運(yùn)行和使用壽命。在設(shè)備安裝過(guò)程中,首先根據(jù)設(shè)備技術(shù)要求,做好場(chǎng)地及設(shè)備基礎(chǔ)的復(fù)核驗(yàn)收工作,如清理垃圾、除塵和防止水泥滲入設(shè)備,基礎(chǔ)驗(yàn)收嚴(yán)格控制標(biāo)高、尺寸、位置等。然后,根據(jù)設(shè)備安裝流程按照設(shè)備布置圖和相關(guān)規(guī)范進(jìn)行設(shè)備的安裝和固定,確保設(shè)備的安裝精度和穩(wěn)定性。配電設(shè)備安裝包括設(shè)備的機(jī)械安裝和電氣安裝兩部分,最關(guān)鍵的是電氣安裝的正確性。例如用電負(fù)荷等級(jí)較高存在封閉母線槽安裝,則需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況對(duì)母線槽與電纜橋架等進(jìn)行空間布置,必須保證母線槽與開(kāi)關(guān)柜內(nèi)母排連接的正確性,避免不必要的損失。電氣設(shè)備在安裝過(guò)程中需考慮到抗震的應(yīng)對(duì)措施,如變壓器在進(jìn)出線處做軟連接、柴油發(fā)電機(jī)等設(shè)備則考慮在基礎(chǔ)與設(shè)備之間安裝彈簧減震墊,轉(zhuǎn)動(dòng)型設(shè)備安裝橡膠墊等。
電氣系統(tǒng)布線是指將配電設(shè)備和用電設(shè)備之間通過(guò)導(dǎo)線連接起來(lái),形成電氣回路,實(shí)現(xiàn)電能的輸送和分配。例如在變配電室進(jìn)行電纜敷設(shè)時(shí),需按照設(shè)備布置圖、電氣原理圖及端子接線圖進(jìn)行電氣原理的校驗(yàn),尤其是控制回路電路,以保證電源和負(fù)載的一致性。還需注意在敷設(shè)電線電纜前進(jìn)行絕緣電阻的測(cè)試,以防止由于電纜自身絕緣問(wèn)題導(dǎo)致返工。還需要保證線路的安全性、可靠性、美觀性及后期的維修方便。在布線過(guò)程中,需要注意線纜的走向、接地及與其他專業(yè)管道的碰撞等問(wèn)題。線路的走向應(yīng)盡量避免與其他設(shè)備或管道相交,以減少干擾和發(fā)生事故的可能性。線纜的敷設(shè)應(yīng)保持整齊、緊湊和牢固,以減少電阻和電磁干擾。同時(shí),還需合理設(shè)置接地裝置,以確保系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
做好工具與材料的準(zhǔn)備,絕緣導(dǎo)線的規(guī)格、型號(hào)必須符合設(shè)計(jì)要求并有產(chǎn)品合格證;安裝時(shí),嚴(yán)格按照布置圖和施工圖進(jìn)行作業(yè)。檢查燈具是否正常,燈具的型號(hào)、規(guī)格是否與圖紙相符,燈具在安裝前均經(jīng)過(guò)送電測(cè)試;保護(hù)管內(nèi)穿線之前先把穿引線通過(guò),目的是檢查管路是否通暢,管路的走向及盒、箱的位置是否符合設(shè)計(jì)及施工圖的要求。導(dǎo)線根數(shù)較少時(shí)可將導(dǎo)線前端的絕緣層削去,然后將導(dǎo)線芯直接插入帶線的盤圈內(nèi)綁扎牢固,使綁扎接頭處形成一個(gè)平滑的錐形過(guò)渡部位;燈架安裝時(shí),必須根據(jù)設(shè)計(jì)要求和燈具的型號(hào)、規(guī)格進(jìn)行安裝。
首先是設(shè)備接線檢查。一般在接線后進(jìn)行,目的是檢查設(shè)備接線是否正確、接觸是否良好、電源連接方式是否正確等。其次,檢查這些設(shè)備的保護(hù)外殼是否接地,是否進(jìn)行了有效的絕緣處理;最后是絕緣電阻測(cè)試,建筑電氣設(shè)備絕緣電阻是重要的電氣參數(shù),在電氣設(shè)備調(diào)試之前,需要先進(jìn)行絕緣電阻測(cè)試。
常見(jiàn)高壓交接試驗(yàn)主要內(nèi)容:絕緣電阻測(cè)試:以確定其是否符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。耐壓試驗(yàn):以確定其是否能夠承受規(guī)定的電壓和電流。泄漏電流測(cè)試:以確定其是否符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。接地電阻測(cè)試:以確定其是否符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。變壓器進(jìn)行變比測(cè)試、容量測(cè)試、絕緣測(cè)試、直流電阻測(cè)試、聯(lián)結(jié)組別測(cè)試、以確定其是否符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。高壓電動(dòng)機(jī)進(jìn)行絕緣電阻測(cè)試、耐壓試驗(yàn)、直流電阻測(cè)量等,以確定其是否符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。
繼電保護(hù)和低壓電器試驗(yàn)內(nèi)容:接線正確性檢查:檢查低壓電器接線是否正確;絕緣電阻測(cè)試:低壓電器的絕緣電阻,確定其是否符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。耐壓試驗(yàn):低壓電器回路耐壓試驗(yàn),確定其是否能夠承受規(guī)定的電壓和電流。繼電保護(hù)裝置參數(shù)整定值的設(shè)置及模擬測(cè)試。動(dòng)作測(cè)試:確定其是否能夠正確地響應(yīng)故障信號(hào)。
通斷測(cè)試:測(cè)試電路的通斷狀態(tài),確保電路的連接良好;絕緣電阻測(cè)試:確定其是否符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn);耐壓試驗(yàn):確定其是否能夠承受規(guī)定的電壓和電流;接地電阻測(cè)試:確定其是否符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn);保護(hù)測(cè)試:是否能夠正確響應(yīng)故障信號(hào),以保護(hù)電路的安全;測(cè)量測(cè)試:是否能夠準(zhǔn)確測(cè)量電壓、電流、電阻等電氣參數(shù);調(diào)節(jié)信號(hào)回路測(cè)試:是否能夠正常工作,確保其能夠準(zhǔn)確調(diào)節(jié)電氣系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。通過(guò)這些測(cè)試,可以全面評(píng)估電氣系統(tǒng)的性能和可靠性,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并排除潛在的故障,以確保電氣系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。
檢查相線、零線、地線連接是否牢固,絕緣性能是否良好;檢查燈具的開(kāi)關(guān)是否靈活,避免存在接觸不良的情況;檢查燈具安裝與接線安裝是否牢固,若燈具質(zhì)量大于10 kg,固定裝置及懸吊裝置應(yīng)按燈具重量的5 倍恒定均布載荷強(qiáng)度試驗(yàn),且持續(xù)時(shí)間不得少于15 min;檢查燈具的控制器是否安裝牢固,控制器與燈具的連接是否正確,接觸是否良好;檢查照明設(shè)備的保護(hù)接地(接零線)是否牢固,與保護(hù)接地(接零線)干線連接是否完好;照明設(shè)備的導(dǎo)線絕緣是否良好,導(dǎo)線連接是否牢固,是否能夠承受照明設(shè)備的負(fù)荷;照明設(shè)備的導(dǎo)線是否有熱效應(yīng),是否有機(jī)械損傷,是否有過(guò)載等異常情況;照明設(shè)備的安裝位置是否合適,是否符合設(shè)計(jì)要求,最后對(duì)各區(qū)域照度進(jìn)行測(cè)試、回路絕緣測(cè)試、照明系統(tǒng)全負(fù)荷試驗(yàn)。
(1)調(diào)試流程:首先,進(jìn)行系統(tǒng)檢查,包括電氣設(shè)備的完整性、接線的正確性和系統(tǒng)的接地情況等。此外,檢查系統(tǒng)電源和電路保護(hù)裝置是否正常工作。其次,根據(jù)電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理圖,上下級(jí)開(kāi)關(guān)柜的機(jī)械連鎖、電氣聯(lián)鎖和邏輯連鎖的電氣調(diào)校,確保電氣設(shè)備之間的連接符合設(shè)計(jì)要求。最后,針對(duì)開(kāi)關(guān)保護(hù)裝置進(jìn)行整定參數(shù)。如電壓電流表的變比、啟動(dòng)電流值,過(guò)電流保護(hù)值、低電壓保護(hù)值、限時(shí)電流速斷保護(hù)值、過(guò)流時(shí)間、過(guò)負(fù)荷保護(hù)、變壓器高溫、超溫保護(hù)、變壓器門鎖保護(hù)等,這些參數(shù)直接影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。然后,進(jìn)行功能測(cè)試。驗(yàn)證供配電系統(tǒng)的各項(xiàng)功能是否正常,例如,檢查電氣設(shè)備的啟動(dòng)、停止、運(yùn)行、保護(hù)等功能,斷路器、熔斷器、接觸器、熱繼電器等是否靈活可靠。最后,進(jìn)行性能測(cè)試。主要是測(cè)試供配電系統(tǒng)在設(shè)計(jì)負(fù)載下的工作情況,通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的負(fù)荷試驗(yàn),檢測(cè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、過(guò)載能力、短路能力等,確保系統(tǒng)在實(shí)際工作條件下的可靠性。
(2)調(diào)試與檢驗(yàn)方法:通過(guò)絕緣電阻測(cè)試儀、萬(wàn)用表、直流電阻測(cè)試儀、繼電保護(hù)測(cè)試儀、接地電阻測(cè)試儀和成套的耐壓設(shè)備,變壓器測(cè)試儀等實(shí)測(cè)各項(xiàng)指標(biāo),檢測(cè)過(guò)程中觀察記錄各指示燈、開(kāi)關(guān)位置是否與實(shí)際點(diǎn)位一致,檢查規(guī)范對(duì)照實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能否達(dá)到送電運(yùn)行的條件。系統(tǒng)調(diào)試可分為無(wú)負(fù)荷單機(jī)測(cè)試、無(wú)負(fù)荷聯(lián)動(dòng)測(cè)試、負(fù)荷聯(lián)動(dòng)測(cè)試,這是電氣工程中常見(jiàn)的測(cè)試方法,主要用于檢查和評(píng)估電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和性能。①無(wú)負(fù)荷單機(jī)測(cè)試。這種測(cè)試方法是在沒(méi)有連接到任何其他設(shè)備或系統(tǒng)的情況下,對(duì)單個(gè)電氣設(shè)備進(jìn)行測(cè)試。主要是為了檢查設(shè)備的電源、控制和保護(hù)系統(tǒng)是否正常工作。例如,在安裝新的電機(jī)時(shí),可以使用這種測(cè)試方法來(lái)檢查電機(jī)是否能夠正常運(yùn)行。②無(wú)負(fù)荷聯(lián)動(dòng)測(cè)試。這種測(cè)試方法是在多個(gè)設(shè)備或系統(tǒng)之間進(jìn)行相互連接,但在并不加載任何負(fù)荷的情況下進(jìn)行的測(cè)試。這種測(cè)試的目的是檢查各個(gè)設(shè)備或系統(tǒng)之間的連接是否正常,以及它們是否能夠協(xié)同工作。③負(fù)荷聯(lián)動(dòng)測(cè)試。這種測(cè)試方法是在多個(gè)設(shè)備或系統(tǒng)之間進(jìn)行相互連接,并在加載實(shí)際負(fù)荷的情況下進(jìn)行的測(cè)試。這種測(cè)試的目的是檢查各個(gè)設(shè)備或系統(tǒng)在真實(shí)工作條件下的性能和可靠性。
電氣工程供配電系統(tǒng)的安裝調(diào)試是一項(xiàng)復(fù)雜的工作,涉及供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理、安裝、調(diào)試、運(yùn)行和維護(hù)等多個(gè)方面。通過(guò)合理的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)整與試驗(yàn),以及合理運(yùn)行與維護(hù),可以建立穩(wěn)定、安全、高效的供配電系統(tǒng),為電力設(shè)備正常運(yùn)行提供可靠的保障。同時(shí),有效的供配電系統(tǒng)安裝與調(diào)試工作還能夠提高電力系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性,為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供可靠的電力保障。