麦学敏
（中山市电力工程有限公司 528400）
摘要：国家的经济建设离不开机电设备的使用，机电设备的正常运转需要电气工程安装，电气工程安装是直接制约电气工程质量的因素之一，近年来，国家的机械设备更新换代的速度非常快，而电气工程安装的技术却很难在短时间内适应其更新速度，所以这就很难使电气工程的作用最大化的发挥。针对电气工程的现场安装及设计技巧进行探讨。
关键词：电气工程；现场安装；设计技巧
电气工程的现场安装和设计是整个建筑项目工程的重要组成部分，与其他很多项目建设有着紧密的联系，尤其是和土建施工联系更加紧密。建筑工程的结构多种多样，包括钢结构、木结构、砖石结构、混凝土结构等，在电气工程的现场安装和施工中需要根据具体的结构，采用恰当的安装方法。文章主要结合建设工程施工的实际情况，探讨分析了电气工程的现场安装及设计技巧，希望引起人们对这一问题的进一步关注，能够对实践发挥指导作用。
1.10kV配电网规划要点
10kV供电规划应力求做到统一灵活、高效可靠、结合实际、适度超前，充分考虑智能、高效、可靠、绿色电网的发展要求[1]。
2.负荷计算
例：某大型商住小区总建筑面积 47.8万平方米，共由28栋33层高单体建筑组成。其中商业面积为6.8万平方米，住宅面积为41万平方米，每栋住户132户，单户建筑面积由81～120平方米组成。负荷计算[2]采用需要系数法，根据《广东电网公司业扩管理实施细则》要求，住宅、商业用电负荷按“表1”计算：
2.1 住宅部分负荷计算如下：
根据表1、2数据，住宅用电功率按6kW/套，需要系数Kx1取0.50，低压电容补偿前功率因数cosφ1取0.80、tanφ1=0.75，按照供电管理部门规定，低压电容补偿后的功率因数cosφ2不低于0.90、tanφ2=0.46，同时系数Ksp1取0.90，变压器容量按1000kV·A选取，变压器负荷率β不超80%，
（1）低压电容补偿前：
计算负荷 Pe=28×132×6=22176 kW
有功功率 Pc1= PeKx1Ksp1=22176×0.50×0.90=9979.2 kW
无功功率 Qc1=Pc1tanφ1=9979.2×0.75=7484.4 kvar
视在功率 Sc1=Pc1／cosφ1=9979.2÷0.80=12474 kV·A
（2）低压电容补偿后功率因数cosφ2要求达到0.90：
视在功率 Sc2=Pc1／cosφ2=9979.2÷0.90=11088 kV·A
无功功率 Qc2=Pc1tanφ2=9979.2×0.46=4590.43 kvar
根据负荷计算结果，装变容量为：14000kV·A，即14台1000kV·A变压器。
变压器负荷率β=11088÷14000×100%=79.2%＜80%，符合规定要求。
2.2 商业部分负荷计算如下：
根据表1、2数据，商业负荷密度按110W/m2，需要系数Kx2取0.80，低压电容补偿前功率因数cosφ1取0.78、tanφ1=0.80，按照供电管理部门规定，低压电容补偿后的功率因数cosφ2不低于0.90、tanφ2=0.46，同时系数Ksp2取0.95，变压器容量按2000kV· A选取，变压器负荷率β不超80%，
（1）低压电容补偿前：
计算负荷 Pe=68000×0.11=7480 kW
有功功率 Pc1= PeKx2Ksp2=7480×0.80×0.95=5684.8 kW
无功功率 Qc1=Pc1tanφ1=5684.8×0.80=4547.84 kvar
视在功率 Sc1=Pc1／cosφ1=5684.8÷0.78=7288.21 kV·A
（2）低压电容补偿后功率因数cosφ2要求达到0.90：
视在功率 Sc2=Pc1／cosφ2=5684.8÷0.90=6316.44 kV·A
无功功率 Qc2=Pc1tanφ2=5684.8×0.46=2615.01 kvar
根据负荷计算结果，装变容量为：8000kVA，即4台2000kV·A变压器。
变压器负荷率β=6316.44÷8000×100%=78.96%＜80%，符合规定要求。
3. 接线形式与供电方案
根据负荷分配，在小区内共设3个公用开关站①和7个公用配电站②、2个专用配电站。即#1～#7为住宅公用配电站、每个配电站容量均为2台1000 kV·A，#8～#9为商业专用配电站、每个配电站容量均为2台2000 kV·A。其中#1、#3开关站装变容量：8000 kV·A，均采用单母线分段结构；#2开关站装变容量：6000 kV·A，采用单母线不分段结构。#1、#3公用开关站电源分别由两座不同变电站采用10kV专用电缆线路供电，电缆截面采用YJV22-8.7/15kV-3×400mm²。公用开关站之间采用“N-1”原则、“手拉手”式供电，主环线路电缆采用YJV22-8.7/15kV-3×300mm²。接于公用开关站上的公用配电站在同一段母线上采用自环结构，支环线路电缆采用YJV22-8.7/15kV-3×150mm²。专用配电站由公用开关站放射馈出，馈出线路电缆采用YJV22-8.7/15kV-3×300mm²。公用开关站接线示意图如“图1～3”所示，供电方案如“图4”所示。
3.1 配电设施设置与选型
开关站与配电站均采用户内式[3]。开关站内设备选用真空断路器高压开关柜，并满足无人值班和综合自动化要求。配电站内进出线开关柜选用可扩展的真空或SF6三工位负荷开关柜，并配置电动操作机构；用于变压器保护的开关柜选用真空断路器柜。为抑制高次谐波电流、提高接用单相负荷的容量和有利于单相接地短路故障的切除，选用D，yn11接线组别、S11型及以上的三相干式变压器[4]。
3.2 电缆选型及环网方式
本规划设计的10kV专用线路电缆截面采用3×400mm²，可有效提高变电站的10kV出线间隔和线路走廊的利用率，并具有一定的裕度，以利于经济运行和负荷转移。在供电网络中采用“二层”结构，闭环接线，开环运行，结构简单合理、安全可靠，减少有色金属使用和线路电能损耗，经济环保。每个公用开关站内均备用两个高压开关柜，有利于主干网架的优化与变电站之间联络网架的建设，为上级电网提供有力的转供支持，方便电力调度。
4.电气工程现场安装及设计技巧
4.1施工准备工作
施工准备工作是现场安装和设计中非常重要的任务。它主要包括以下几点：①获取工程施工的法律依据；掌握工程的特点，了解施工的关键，调查施工的条件，熟悉施工所在地的地形、地质等条件；并为施工创造技术、计划、物质组织等方面的准备，以保证施工的顺利进行。②预测安装和设计中可能发生的变化和引发的问题，进行提前做好准备工作，并采取相应的策略。在施工之前，要熟悉会审图纸，详细地了解与工程有关的其他技术资料，根据施工的具体情况制定科学合理的施工方案，并编制施工预算。③积极为施工创造物质条件，组织施工人员，做好施工的现场准备工作，并提出开工报告，只有这样，才能保证施工的有序进行。当这些工作完成之后，接下来有必要编制分阶段施工组织设计，并制定科学合理的分项工程施工计划。在安装和设计时，需要重视新材料、新工艺的运用，对这些新材料、新工艺、新设备有必要进行中间试验，并编制相应的施工工艺流程，制定施工作业计划，编制施工任务书，保证技术合理，质量过关，做好交底工作。如果工程需要发生变更，则有必要做好洽谈和协商工作，按照相应的计划做好进场和现场施工工作，当任务完成，并经过验收合格之后，及时离开施工现场。对于组间和工序间的交接工作需要高度重视，做好交接手续，办理好工程的预检、隐检手续，并按照规定进行施工，做好各项记录。对于施工现场的施工更需要高度重视，加强管理和协调，保证工程顺利地进行。当施工遇到冬季或者是雨季的时候，在施工前和施工中，需要为施工场地提供保温、供热、排水等临时设备和措施，保证必要的材料和机具的供应，配备专职的工作人员，保证施工的顺利进行。
4.2基础阶段
电气安装是整个建筑工程安装的重要组成部分，在基础阶段，着重需要做好以下几项工作。①注重电气工程与整体工程的配合。首先是做好预埋工作，包括电气工程的固定件和电线管线。做好预埋件工作不仅能够保证建筑物整体上的美观，还能够增强电气装置的安装机械强度，避免以后钻、凿、挖、补等破坏建筑物结构。因此，在施工中必须重视配件的预埋工作。②在进行基础工程施工的时候，需要配合土建工程，做好强弱电专业的进户电缆穿墙管以及止水挡板的预留预埋工作。一方面，要避免电气施工破坏防水层，防止墙体发生渗漏现象。另一方面，要注意预留的轴线，对于标高、位置、尺寸、数量等方面满足施工图纸的要求。③接地安装。在基础阶段，除了做好工程的配合之外，还要做好接地安装工作。这样更能够保证人身安全和电气设备的正常运行。接地体包括两种类型：自然接地体和人工接地体。交流电气设备在接地的时候，为了节约钢材，降低施工费用，应对自然接地体进行充分的利用。而如果采用的是自然接地体，当电阻无法满足要求的时候，或者是技术上有比较特殊的要求，这时候则应采用人工接地体。按照图纸的有关要求，做好基础底板的接地措施。如果需要利用基础主筋作为接地装置的时候，有必要将选定的柱子内的主筋，在基础根部与底筋焊接，焊接之后做好标记，引上预留测试点。
4.3结构阶段
对于预埋件采用何种埋设方法，其主要的决定因素是土建的结构类型。对于砖墙结构的建筑，在砌墙之前，有必要将管子、开关盒以及灯头盒安装好，尽管在墙体砌好之后也可以安装，但是这样比较麻烦，不仅费工，还会对墙体结构造成不利影响。对于框架结构来说，有必要先将框架中的预埋件埋好，再进行墙体的砌筑工作。对于埋入墙体的管线，其离地表面的距离不得<15mm。值得注意的是，对于管线的敷设，应当选择最短路径，尽可能地减少弯曲和重叠现象。根据土建浇筑混凝土的进度要求，以及流水作业的顺序，对电管的暗敷工作逐层逐段的做好，该项工作十分重要。它是整个电气安装工程的关键工序，如果没有处理好，不仅会影响整个土建施工的进度和质量，还会对安装工程后续工序的质量和进度产生影响，所以，必须高度重视。在对现浇混凝土楼板内进行配管的时候，当底层钢筋绑扎完成后，上层钢筋还未进行绑扎之前，应根据施工图尺寸的位置配合土建施工。在混凝土浇筑的时候，需要留人看守，以避免在振捣的时候，对配管产生损害，或者导致灯头盒发生位移现象。如果遇到管路发生损坏现象，应该进行及时的修复。对于为了满足专业施工的预留孔洞以及预埋软件、吊卡、吊杆、木砖、木箱盒等，电气施工人员必须配合土建施工，提前就做好准备工作。当土建施工一完成，就马上进行埋
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设工作，将埋设工作做到位，并配合土建结构的施工进度，及时做好各层的防雷引下线焊接工作。
4.4装修阶段
在砌筑隔断墙之前，有必要核实水平线和隔墙线，这样才能使施工人员按照此线确定管路预埋的位置，以及确定灯具、开关插座的位置和标高。在土建抹灰之前，施工人员有必要对预留孔洞进行核实一遍，以保证满足相关的规定和要求，经核实符合要求之后，然后再稳好箱盒，扫通管道，穿上带线，堵好管盒。对于均压线、金属门窗、玻璃框架，还有必要做好接地连接工作。电气施工人员需要和土建人员及时联系，当喷浆和涂料完成之后，再进行照明器具的安装工作。在安装的时候，需要保护好土建成品，防止破坏和弄脏墙面。
结语
总而言之，在整个建筑工程建设的过程中，现场安装和设计对工程建设的质量有着重要的影响。正因为如此，在建筑项目工程建设中，我们需要高度重视现场安装和设计工作，根据实际情况，采用相应的施工技巧和方法，提高设计水平，做好现场安装工作，进一步提高整个建筑项目工程的质量，收到更好的经济社会效益。实践表明，现场安装和设计需要加强施工人员的配合，因此，除了重视运用相关技巧和方法之外，还要对施工人员进行培训，不断提高他们的业务素质，从而为做好现场安装和设计做好准备，以进一步提高安装和设计水平，提高项目工程质量。
注释：
开关站：用于接受并分配电力的10kV 供配电设施，站内无变压器。公用开关站由供电管理部门负责维护、管理和使用。
配电站：用于变换电压、集中电力和分配电力的供电设施。一般是指将10kV电压变换为0.4kV电压。公用配电站由供电管理部门负责维护、管理和使用；专用配电站由用户自主负责维护、管理和使用，供电管理部门负责监督与检查。
“二层”结构：开关站即为第一层，从开关站引出的配电设施为第二层。
参考文献：
[1]田瑞. 浅谈电气工程安装施工中的要点[J]. 中国新技术新产品，2017（14）：56-57.
[2]张静，刘彤，刘泽华. 浅谈电气工程安装存在的问题及解决措施[J]. 山东工业技术，2017（13）：124.
[3]吕从祥. 结合工程实例简析电气工程的施工管理[J]. 工程建设与设计，2017（20）：158-159+171.
[4]GB50293-1999 城市电力规划规范[S].
[5]《工业与民用配电设计手册（第三版）》中国航空工业规划设计研究院 等编.
[6]GB50060-2008，3～110kV高压配电装置设计规范[S]．
[7]GB50052-2009，供配电系统设计规范[S]．
论文作者:麦学敏
论文发表刊物:《河南电力》2018年5期
论文发表时间:2018/9/6
标签：负荷论文; 土建论文; 工作论文; 现场论文; 结构论文; 变压器论文; 功率论文; 《河南电力》2018年5期论文;