電氣自動化工程項目的形成過程及節(jié)能設(shè)計

常博倫

摘要：電氣自動化工程項目的形成過程相對復(fù)雜，涉及眾多領(lǐng)域的專業(yè)知識。電力設(shè)計是電力工程的核心部分，如何做到兼顧節(jié)能技術(shù)的設(shè)計是當(dāng)前眾多企業(yè)所面臨的重要問題。本文主要討論了電氣自動化工程項目的形成過程及節(jié)能設(shè)計兩個問題。

關(guān)鍵詞：電氣自動化；工程項目；形成過程；節(jié)能設(shè)計

1、電氣自動化工程項目的形成過程

1.1立項

由建設(shè)單位或主管部門向上級提交項目建議書，闡述項目的重要性、必要性及其對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的作用等，并提交項目評估報告，主要設(shè)計評估項目投資、效益、工期、稅金等，經(jīng)專家及主管部門評審?fù)ㄟ^后正式立項。

1.2可行性研究

步驟如下：研究籌劃過程需要摸清投資主體的目標(biāo)、能力和要求，了解項目的背景、范圍、具體研究內(nèi)容，根據(jù)可行性研究內(nèi)容的需要確定可行性小組成員并制定研究計劃；技術(shù)方案設(shè)計與優(yōu)選在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計出可供選擇的技術(shù)方案并結(jié)合實際條件進(jìn)行反復(fù)論證研究，會同委托單位明確方案選擇的原則及擇優(yōu)標(biāo)準(zhǔn)，從可能的技術(shù)方案中推薦最優(yōu)或次優(yōu)方案，論證其技術(shù)上的可行性；項目評價包括對所選方案進(jìn)行財務(wù)評價和經(jīng)濟(jì)評價，通過盈利性分析、財務(wù)生存能力分析、費用效益分析、不確定性分析和風(fēng)險分析等研究論證項目財務(wù)可接受性、經(jīng)濟(jì)合理性和社會適應(yīng)性；在證明項目建設(shè)的必要性、技術(shù)上的可行性和經(jīng)濟(jì)上的合理性之后編制可行性研究報告，推薦一個或幾個項目建設(shè)的可行性方案，提出結(jié)論性意見和重大措施意見，作為項目的決策依據(jù)。

1.3設(shè)計招標(biāo)及實施

項目確定后首先是設(shè)計招標(biāo)并發(fā)布招標(biāo)書。投標(biāo)單位必須是具有相應(yīng)設(shè)計資質(zhì)且涵蓋全部要素的設(shè)計單位，并出示設(shè)計方案和標(biāo)的，由評標(biāo)委員會評出最佳設(shè)計單位中標(biāo)。設(shè)計單位中標(biāo)后首先應(yīng)出具項目的初步設(shè)計和技術(shù)設(shè)計，由第三方組織有關(guān)專家及有經(jīng)驗的技術(shù)人員進(jìn)行評審，提出相應(yīng)的改進(jìn)意見或建議，然后經(jīng)建設(shè)單位技術(shù)部門認(rèn)可即可進(jìn)行項目的施工圖設(shè)計，并在規(guī)定時間出具施工圖，報當(dāng)?shù)鼗蛏弦患壔驅(qū)I(yè)工程建設(shè)審圖辦公室審批核準(zhǔn)。之后將全套施工圖交于建設(shè)單位。

1.4工程項目的招投標(biāo)

建設(shè)單位發(fā)布招標(biāo)書，將施工圖全部交于投標(biāo)單位并簽訂相應(yīng)協(xié)議。投標(biāo)單位必須是具有相應(yīng)施工資質(zhì)且涵蓋全部施工圖要素的施工單位，按招標(biāo)書要求編寫技術(shù)標(biāo)和商務(wù)標(biāo)，并在規(guī)定時間內(nèi)將投標(biāo)書送達(dá)招標(biāo)單位。招標(biāo)單位委托第三方評標(biāo)委員會評審，評標(biāo)委員會由相關(guān)專家及有經(jīng)驗的技術(shù)人員組成并按照公平、公正、公開的原則進(jìn)行評標(biāo)，要求必須在招標(biāo)書規(guī)定的時間內(nèi)發(fā)布招標(biāo)結(jié)果和中標(biāo)單位。

1.5工程項目的前期準(zhǔn)備

中標(biāo)的施工單位應(yīng)進(jìn)行以下工作，確保工程的質(zhì)量、安全、環(huán)保、進(jìn)度、投資及工程項目交驗：工程設(shè)計及施工圖審核會審；工程的施工組織設(shè)計編制；工程預(yù)算編制；施工材料計劃清單；施工機(jī)具計劃；施工人力計劃及技術(shù)力量配備；設(shè)備清單及到貨計劃；質(zhì)量計劃；環(huán)境管理計劃；安全管理方案；施工管理機(jī)構(gòu)設(shè)置及技術(shù)人員配備；施工用的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、規(guī)程及圖冊；現(xiàn)場安裝施工條件；現(xiàn)場應(yīng)急預(yù)案及保險；與建設(shè)單位、設(shè)計單位、監(jiān)理單位、當(dāng)?shù)卣块T及當(dāng)?shù)伛v軍、居民的溝通等。同時還要做好開工前的協(xié)調(diào)組織及準(zhǔn)備工作：確定項目負(fù)責(zé)人及各類人員的職責(zé)；質(zhì)量、環(huán)境、安全管理體系和施工管理體系的建立及實施計劃等。

1.6電氣自動化項目的安裝調(diào)試與運行

該攻堅體系集中了技術(shù)工人、技術(shù)人員、工程師們的辛勞與智慧，通常程序如下：進(jìn)駐工地，按施工組織設(shè)計中的施工平面布置圖進(jìn)行臨建、組織施工人員進(jìn)場→對現(xiàn)場設(shè)備、原材料進(jìn)行檢測、檢驗→人員分配分工、進(jìn)入安裝階段→跟蹤安裝過程進(jìn)行質(zhì)量檢驗、安全檢驗、環(huán)保檢驗，處理過程中存在的問題→對完工的分部、分項工程進(jìn)行調(diào)試→單位工程進(jìn)行調(diào)試→按車間或子系統(tǒng)進(jìn)行試送電并處理存在的問題→系統(tǒng)全部送電，進(jìn)入試運行→整理工程記錄→竣工驗收→全面試車及試運行→正式運行。

2、電氣自動化工程項目的節(jié)能設(shè)計

2.1變壓器的節(jié)能設(shè)計

變壓器是電力自動化工程中的重要設(shè)備，主要負(fù)責(zé)電壓、電流和功率的轉(zhuǎn)換工作，它需要消耗大量的能源，即使是空載運行狀態(tài)，變壓器的運行也會造成低壓系統(tǒng)的大量能耗。因此可從以下幾個方面入手：

避免變壓器型材帶來的大量能耗。變壓器的制備材料需要優(yōu)化設(shè)計組合在一起才能真正實現(xiàn)節(jié)能，硅鋼片、銅片及絕緣材料等如果設(shè)計不合理的話，就會造成很多不必要的能耗。應(yīng)秉承節(jié)約理念，在滿足變壓器工作的前提下選擇最為合理的材料和運行介質(zhì)，這樣既能減少電氣自動化工程的成本，又能實現(xiàn)變壓器節(jié)能的目的。

銅材是一種良好的材料，變壓器配備的電柜和電線可以采用銅質(zhì)材料并用換位導(dǎo)線措施。降低磁密并采用高質(zhì)量、較薄的冷軋硅鋼片，這樣既能有效降低空載運行時變壓器的能耗，又能實現(xiàn)變壓器節(jié)能的目的。電器工程中應(yīng)優(yōu)選如S11和S10等型號專門為節(jié)能設(shè)計的變壓器，因為其除具備傳統(tǒng)變壓器的優(yōu)點外，從長遠(yuǎn)看也具有良好的節(jié)能效果。應(yīng)用這種變壓器需要注意其之間的接線方式，并杜絕長期過度運行，否則不僅會磨損變壓器，還會消耗更多的電力資源。

變壓器作為電力系統(tǒng)的關(guān)鍵部分應(yīng)被放置在電力消耗的中間位置，與其他的輔助設(shè)備放在一起，不僅便于管理，還能減少電纜長度，節(jié)約成本資源，降低電壓降和電纜過長造成的能耗，提高供電功率和質(zhì)量。同時合理選擇變壓器的容量和使用臺數(shù)。所選變壓器的額定容量應(yīng)根據(jù)實際所需電量來確定。如果所選變壓器的容量太小，會讓變壓器長期處于過度運行狀態(tài)，加速其老化，減少使用壽命；如果所選變壓器的容量太大，會使其長期處于輕載狀態(tài)，過低功率會極度浪費電力資源和變壓器使用效率。因此在選擇變壓器時，應(yīng)留出約20%的冗余空間，過多過少都不可取。至于變壓器臺數(shù)的選擇應(yīng)綜合考慮擴(kuò)容和可能出現(xiàn)的過度耗損情況，使用過多的變壓器臺數(shù)是一種資源浪費。若使用兩臺或兩臺以上的變壓器并采取并聯(lián)措施的話，不僅可以提高其安全可靠性能，還能增加電力系統(tǒng)的功率因數(shù)，真正實現(xiàn)節(jié)能設(shè)計。

2.2功率因數(shù)的管控措施

功率因數(shù)是和電氣設(shè)備節(jié)能緊密聯(lián)系的一個物理量，提高功率因數(shù)也會提高電力系統(tǒng)的無功功率，進(jìn)而提高系統(tǒng)電能的轉(zhuǎn)化效率。提高功率因數(shù)的方法有兩種：其一，對用戶的負(fù)載率進(jìn)行提高處理。比如可以在滿足需要的前提下選擇極數(shù)少的電動機(jī)，少極數(shù)的電動機(jī)在轉(zhuǎn)動時會產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)矩與電流，能夠保證在最短的時間內(nèi)電動機(jī)的正常運行，對提高效率、減少能耗、實現(xiàn)節(jié)能大有裨益。此外，變頻自動控制也可以獲取較高的功率因數(shù)。其二，在低壓動力系統(tǒng)中安置具有自動補償無功功率的電容柜，所補償無功功率的額度一般選為變壓器的1/3，這樣既可以維護(hù)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定，也可以實現(xiàn)節(jié)能的目的。

2.3選擇合適的電力電纜

作為輸配電系統(tǒng)中不可或缺的部分，電力電纜占據(jù)了電氣工程投資成本的較大部分，尤其因長期維護(hù)電力線路而產(chǎn)生的費用。因此應(yīng)謹(jǐn)慎選擇電力電纜時，通常按照相對經(jīng)濟(jì)的電流密度曲線和可以通過的電流強(qiáng)度來選擇電力電纜的截面。對于電力電纜材質(zhì)，主要有銅材和鋁材兩種。從成本的角度來看，鋁電纜比銅電纜便宜，所以很多電氣工程都選擇鋁電纜，但從安全和節(jié)能的角度來看，鋁電纜雖然便宜，但這兩項性能卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及銅電纜。一般截面越粗，銅電纜比鋁電纜要貴很多，可以在這種情況下選擇鋁電纜，而在其他情況下，若基于安全和節(jié)能考慮的話，還應(yīng)優(yōu)選銅電纜。

參考文獻(xiàn)：

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