劉江龍
(深圳市中行建設(shè)監(jiān)理有限公司,廣東 深圳 518000)
現(xiàn)階段我國的民用建筑中,10 kV 變電所是其供配電系統(tǒng)的核心,是保證人民生命安全及用電設(shè)備安全、可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。然而,變電所的設(shè)計(jì)和施工,不僅包含變配電專業(yè),還包括與其相關(guān)的結(jié)構(gòu)、建筑、采暖與通風(fēng)等相關(guān)專業(yè),可見,專業(yè)綜合性極強(qiáng)。這就對(duì)設(shè)計(jì)和施工提出了很高的要求,要完成一套合格的變電所,不僅要有完善的設(shè)計(jì),而且要有專業(yè)的施工和較強(qiáng)的現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)。然而,遺憾的是,由于方方面面的原因,已投入運(yùn)行的變電所,總是存在某些缺陷,對(duì)系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運(yùn)行留下了隱患。為此,筆者根據(jù)豐富的現(xiàn)場(chǎng)管理經(jīng)驗(yàn),對(duì)變電所設(shè)計(jì)和施工中存在的常見問題做一淺析。
1.1.1 低壓斷路器標(biāo)注參數(shù)不全
在低壓配電系統(tǒng)圖中,饋電回路(出線回路)的斷路器至少應(yīng)標(biāo)注脫扣器額定電流、長延時(shí)脫扣整定電流、瞬時(shí)脫扣整定電流,還應(yīng)標(biāo)注額定短路分?jǐn)嗄芰ΑT谠O(shè)計(jì)施工圖中,最常見的是缺少瞬時(shí)脫扣整定電流和額定短路分?jǐn)嗄芰?,因?yàn)樗矔r(shí)脫扣整定電流既要躲過線路的尖峰電流,又要保證線路短路時(shí)瞬時(shí)動(dòng)作,因此應(yīng)合理設(shè)置,而額定短路分?jǐn)嗄芰κ潜WC斷路器在短路電流過后仍可正常使用的參數(shù),因此應(yīng)根據(jù)線路的短路電流正確選擇該參數(shù)。
1.1.2 電流互感器變比與斷路器整定電流不匹配
在有些施工圖中,選擇電流互感器的變比太隨意,比如主回路斷路器額定電流 400 A,脫扣器額定電流 300 A,長延時(shí)脫扣整定電流 240 A,配 200/5的電流互感器做計(jì)量用,當(dāng)線路電流超過 200 A 時(shí),不僅不能準(zhǔn)確計(jì)量,而且可能還會(huì)燒壞互感器,因此選擇互感器必須與主回路斷路器整定電流匹配。
1.1.3 發(fā)電機(jī)與市電切換的信號(hào)線標(biāo)注不清
對(duì)于重要的負(fù)荷,采用柴油發(fā)電機(jī)作為備用電源,已經(jīng)被廣泛使用。市電與發(fā)電機(jī)的切換,通常采用 ATS雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換柜。市電失電時(shí),ATS 轉(zhuǎn)換柜發(fā)出失電信號(hào)給發(fā)電機(jī),發(fā)電機(jī)經(jīng)延時(shí)后起動(dòng)。然而有些低壓配電系統(tǒng)圖中,發(fā)電機(jī)的起動(dòng)信號(hào)即市電失電信號(hào)從何處取,含糊不清,只是用文字說明“市電停電時(shí),發(fā)電機(jī)應(yīng)自起動(dòng)并在 30s 內(nèi)供電”,而且無相應(yīng)的管線,造成施工時(shí)失電信號(hào)錯(cuò)誤,進(jìn)而造成市電與發(fā)電機(jī)的切換錯(cuò)誤,當(dāng)一臺(tái)發(fā)電機(jī)供多路應(yīng)急段母線時(shí),更會(huì)造成嚴(yán)重的切換錯(cuò)誤。因而應(yīng)詳細(xì)標(biāo)注信號(hào)線。
1.1.4 直流屏問題
對(duì)于需要配置直流屏的變電所,設(shè)計(jì)圖中常常只是在變電所平面圖上示意有直流屏,有時(shí)最多再標(biāo)注一下型號(hào)和尺寸,而最關(guān)鍵的直流屏供電系統(tǒng)圖卻未設(shè)計(jì),這就不能具體反應(yīng)哪些設(shè)備需要直流電源操作以及其他二次回路的供電需求。因此,應(yīng)詳細(xì)設(shè)計(jì)直流屏供電系統(tǒng)圖。
1.2.1 承載變壓器的樓板荷載太小或無運(yùn)輸通道
配電變壓器是變電所中單件最大最重的設(shè)備,如 ABBSCB10-1000/10/0.4 變壓器,尺寸 1900(長)×1400(寬)×1800(高),重量3150 kg,可見其對(duì)樓板承載及運(yùn)輸通道的要求是很高的。JGJ 16—2008《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱《民規(guī)》)第 4.9.5條規(guī)定,當(dāng)配變電所設(shè)置在建筑物內(nèi)時(shí),應(yīng)向結(jié)構(gòu)專業(yè)提出荷載要求并應(yīng)設(shè)有運(yùn)輸通道,然而現(xiàn)在的大部分設(shè)計(jì)單位由于設(shè)計(jì)任務(wù)重,設(shè)計(jì)周期緊,基本不進(jìn)行專業(yè)之間會(huì)簽,再加上設(shè)計(jì)階段有些變配電設(shè)備的數(shù)據(jù)不詳,造成了承載變壓器的樓板承載力不夠或無運(yùn)輸通道。
1.2.2 接地干線與普通插座標(biāo)高沖突
目前的變電所設(shè)計(jì)施工圖中,根據(jù)習(xí)慣沿墻敷設(shè)的接地干線(一般為40×4 或 50×5 鍍鋅扁鋼)離地標(biāo)高為0.3 m,普通插座的標(biāo)高也是 0.3 m,這就造成了扁鋼遮擋插座的現(xiàn)象,導(dǎo)致插座不能使用,因而應(yīng)對(duì)其中任何一個(gè)的標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整。
1.2.3 風(fēng)機(jī)設(shè)在變電所內(nèi)
根據(jù) GB 5009—1994《10 kV 變電所及以下設(shè)計(jì)規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱《設(shè)計(jì)規(guī)范》)及“民規(guī)”相關(guān)條款要求,變電所內(nèi)不能滿足自然通風(fēng)要求時(shí),應(yīng)設(shè)置機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)。這一點(diǎn)在通風(fēng)專業(yè)施工圖中一般沒有問題,問題是有些設(shè)計(jì)將通風(fēng)系統(tǒng)的送風(fēng)機(jī)、排風(fēng)機(jī)設(shè)置在變電所內(nèi)部上空,甚至剛好在高壓柜或變壓器的正上方,這不僅增加了變電所正常運(yùn)行期間的噪音,還可能與橋架位置相沖突,影響橋架的正常安裝,更為嚴(yán)重的是,一旦風(fēng)機(jī)故障需要維修或更換,將需要停高壓,那將是非常麻煩的一件事。正確的做法是,風(fēng)管及風(fēng)口設(shè)置在變電所內(nèi),風(fēng)機(jī)設(shè)置在變電所外部適當(dāng)位置。
1.2.4 給排水管道從配電室穿越
《設(shè)計(jì)規(guī)范》第 6.4.1條規(guī)定,高、低壓配電室、變壓器室、電容器室、控制室內(nèi),不應(yīng)有與其無關(guān)的管路及線路通過。關(guān)于這一點(diǎn),現(xiàn)場(chǎng)遇到比較多的情況是,給排水圖紙上有排水管道從配電室經(jīng)過,如果是在角落處豎向穿越,經(jīng)常采用砌體包封的措施應(yīng)付驗(yàn)收,實(shí)際上還是留下了隱患;如果是從配電室上空穿越,那只有現(xiàn)場(chǎng)修改,所以,設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)根據(jù)規(guī)范要求,水系統(tǒng)管道遇到配電室時(shí)應(yīng)繞行,才是解決問題的根本辦法。
2.1.1 外墻上的預(yù)埋套管制作、封堵不符合要求
我們知道,變電所的防水是非常重要的。對(duì)于設(shè)在地下室的變電所,外墻上的進(jìn)、出戶電纜預(yù)埋套管,不僅要保證電纜正常敷設(shè),而且還要保證絕對(duì)不漏水?,F(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常遇到由于套管未加止水鋼板導(dǎo)致水從套管外側(cè)滲入變電所,由于電纜敷設(shè)完成后封堵不符合要求導(dǎo)致水從套管內(nèi)側(cè)滲入變電所的問題,而且維修非常不便。因此,對(duì)于套管的制作、預(yù)埋及封堵要嚴(yán)格按圖紙及規(guī)范要求進(jìn)行施工。
2.1.2 接地干線焊接不規(guī)范
變電所的接地是供配電系統(tǒng)工作零線和保護(hù)零線的總接地點(diǎn),其穩(wěn)定的可靠性是保證供配電系統(tǒng)正常運(yùn)行及人身安全的關(guān)鍵。接地干線的引出,一般是采用扁鋼與基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋搭接焊,接地干線的續(xù)接一般是扁鋼與扁鋼之間的搭接焊,現(xiàn)場(chǎng)存在的問題是,搭接長度不夠。正確的做法是嚴(yán)格按照 GB 5030—2002《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱《驗(yàn)收規(guī)范》)第 24.2.1條,圓鋼與扁鋼搭接為圓鋼直徑的6 倍,雙面施焊;扁鋼與扁鋼搭接為扁鋼寬度的2 倍,不少于3 面施焊。
2.1.3 剪力墻上的預(yù)留洞口遺漏
現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常遇到變電所局部采用剪力墻,穿越剪力墻的橋架及風(fēng)管預(yù)留孔洞有時(shí)只體現(xiàn)在電氣和通風(fēng)圖中,沒有體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)圖中,而在結(jié)構(gòu)部分施工時(shí)如果由土建負(fù)責(zé)孔洞預(yù)留,則會(huì)造成遺漏,后期開洞由于涉及結(jié)構(gòu)安全,需要設(shè)計(jì)確認(rèn),而且施工難度非常大。所以,變電所剪力墻澆筑前,各個(gè)專業(yè)之間作好協(xié)調(diào)與溝通是非常重要的。
2.2.1 封閉式母線支架未接地
根據(jù)《民規(guī)》第 8.11.11條,封閉式母線外殼及支架應(yīng)可靠接地,全長應(yīng)不少于2 處與接地保護(hù)導(dǎo)體(PE)相連。在現(xiàn)場(chǎng)施工中,對(duì)于母線外殼一般都按要求做了可靠接地,然而由于對(duì)規(guī)范理解模糊,支架未做接地幾乎成了通病,這就造成了安全隱患,所以,應(yīng)深刻理解規(guī)范并按要求接地。
2.2.2 母線采用螺栓搭接時(shí)缺少彈簧墊或鎖緊螺母
為了保證母線長期穩(wěn)定的載流量,《驗(yàn)收規(guī)范》第11.1.2 第 3條規(guī)定,母線采用螺栓搭接連接時(shí),螺栓兩側(cè)有平墊圈,連接螺母?jìng)?cè)裝有彈簧墊圈或鎖緊螺母。而現(xiàn)場(chǎng)施工中,由于安裝工人質(zhì)量意識(shí)淡薄,有時(shí)不裝彈簧墊,認(rèn)為這是小事情,其實(shí)是非常錯(cuò)誤的,造成的后果是母線運(yùn)行一段時(shí)間后不穩(wěn)定,嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起打火,所以堅(jiān)決不允許。
2.3.1 低壓柜不進(jìn)行交接試驗(yàn)
根據(jù)《驗(yàn)收規(guī)范》第 6.1.4 和6.1.5條規(guī)定,高壓柜、低壓成套配電柜必須按規(guī)定進(jìn)行交接試驗(yàn)。在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工中,由于當(dāng)?shù)毓╇姴块T驗(yàn)收時(shí)重點(diǎn)對(duì)高壓部分進(jìn)行交接試驗(yàn),合格后就可以高壓送電,導(dǎo)致施工單位基本不進(jìn)行低壓部分的交接試驗(yàn),這是不正確的做法。
2.3.2 低壓斷路器未進(jìn)行電流整定
如本文前述,在設(shè)計(jì)施工圖中有時(shí)對(duì)低壓斷路器的整定電流標(biāo)注不全,而現(xiàn)場(chǎng)施工中,由于施工人員對(duì)整定電流的概念模糊、質(zhì)量意識(shí)淡薄,或是由于工期緊急于通電對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)試,即使施工圖已完善,仍未按要求對(duì)低壓斷路器電流參數(shù)進(jìn)行整定,如額定電流整定、瞬時(shí)電流整定等,通電后系統(tǒng)表面正常,一旦遇到故障,不能及時(shí)保護(hù)線路和設(shè)備,對(duì)系統(tǒng)長期運(yùn)行留下了隱患,因此,在施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求對(duì)斷路器各電流參數(shù)進(jìn)行整定后方可通電運(yùn)行。
為了便于進(jìn)行日常管理及維護(hù),供電部門要求在變電所內(nèi)高、低壓柜的對(duì)應(yīng)位置墻面上設(shè)置模擬圖板,即系統(tǒng)主接線圖。由于施工單位制作模擬圖時(shí)是利用舊版高、低壓系統(tǒng)圖(常常因供電部門審圖意見或設(shè)計(jì)變更會(huì)產(chǎn)生新版圖),導(dǎo)致模擬圖與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際高、低壓柜的主接線不一致,在系統(tǒng)管理和維護(hù)時(shí)會(huì)非常不便。所以一定要依據(jù)最終版本的施工圖制作模擬圖板。
10 kV 變電所作為建筑供配電系統(tǒng)的核心,其重要性不言而喻?,F(xiàn)代建筑正朝著大規(guī)模、超高層方向發(fā)展,對(duì)供配電的要求會(huì)越來越高。作為工程技術(shù)人員,不僅要深刻地理解相關(guān)規(guī)范,而且要在實(shí)踐中不斷學(xué)習(xí)和探索,才能不斷提高自己的業(yè)務(wù)水平,在變電所建設(shè)中發(fā)揮應(yīng)有的作用。