張 煜，叢培澤，李金海，張 龍

1 項(xiàng)目概況

1.1 項(xiàng)目簡(jiǎn)介

該項(xiàng)目的合同主體是在吉爾吉斯斯坦奧什地區(qū)，建設(shè)一條從石灰石破碎至老廠熟料庫(kù)的熟料生產(chǎn)線。項(xiàng)目位于吉爾吉斯斯坦第二大城市奧什西南部，距離市中心20km，與中國(guó)新疆維吾爾自治區(qū)喀什市的公路運(yùn)輸距離約為540km。項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)三面環(huán)山，一面靠近公路。

1.2 自然環(huán)境條件

該項(xiàng)目所在地區(qū)的自然環(huán)境如表1所示，地震級(jí)別、環(huán)境溫度及雷暴日等需要在電氣設(shè)計(jì)及采購(gòu)招標(biāo)中予以考慮。

2 電氣技術(shù)方案

2.1 電源

本項(xiàng)目用電由業(yè)主建設(shè)的總降壓變電站提供，規(guī)格為：110kV/10.5kV。廠區(qū)設(shè)計(jì)630kVA柴油發(fā)電機(jī)作為保安電源。

2.2 中壓配電系統(tǒng)

表1 自然環(huán)境條件

為便于配電系統(tǒng)集中管理與操作，減少電纜敷設(shè)，生產(chǎn)線擬建一座10.5kV配電站，再由配電站向各10kV中壓電機(jī)、10.5/0.4kV車間變壓器放射式饋電。

原料磨配電站的供電范圍包括：石灰石破碎、粘土輸送、鐵礦石破碎、煤預(yù)均化堆場(chǎng)、原料調(diào)配、原料磨、廢氣處理、生料庫(kù)、燒成窯頭、燒成窯尾、煤磨、中控樓、污水處理、循環(huán)水泵站及配套空壓機(jī)站等。

2.3 配電電壓（見(jiàn)表2）

表2 配電電壓

3 電氣設(shè)計(jì)采購(gòu)優(yōu)化方案

3.1 低壓柜設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目在設(shè)計(jì)時(shí)低壓柜采用了二分之一抽屜形式，這樣設(shè)計(jì)可以節(jié)省一定數(shù)量的低壓柜，降低電氣工程量成本，同時(shí)電力室面積會(huì)因此有所減小，土建施工成本降低。具體設(shè)計(jì)原則見(jiàn)表3。低壓電機(jī)回路全部采用馬達(dá)保護(hù)器，這樣可以全面保護(hù)電機(jī)，在電機(jī)出現(xiàn)超時(shí)啟動(dòng)、過(guò)流、欠流、斷相、堵轉(zhuǎn)、短路、過(guò)壓、欠壓、漏電（接地）、三相不平衡等情況時(shí)予以保護(hù)并報(bào)警。

表3 低壓柜抽屜模數(shù)選擇

3.2 預(yù)招標(biāo)方式

電氣采購(gòu)采用了預(yù)招標(biāo)的形式。在正式開(kāi)始電氣設(shè)計(jì)前，就開(kāi)始進(jìn)行部分電氣設(shè)備的招標(biāo)，如低壓柜、中壓柜及照明均采用了此種方式。同時(shí)在該項(xiàng)目中，加大國(guó)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)電氣設(shè)備及元器件的使用，這樣，在施工圖設(shè)計(jì)階段更能夠做到有的放矢。

圖1 該項(xiàng)目DCS系統(tǒng)圖

3.3 大量采用Profibus-DP通訊方式

電氣設(shè)計(jì)中增加了Profibus-DP通訊方式的使用。如圖1所示，大型控制柜如原料磨、煤磨控制柜、大收塵器控制柜、篦冷機(jī)控制柜、生料庫(kù)底控制箱、堆取料機(jī)控制柜、聯(lián)合水泵站控制柜、給水處理控制柜、污水處理控制柜等均采用了Profibus-DP通訊方式，有效減少了DCS系統(tǒng)的IO點(diǎn)數(shù)。雖然后期DCS調(diào)試通訊的復(fù)雜程度會(huì)增加，但可有效降低工程施工成本（電纜采購(gòu)量、電纜施工量）。此外，在設(shè)計(jì)中還對(duì)控制箱的信號(hào)電纜、檢修電源箱的饋電回路、儀表的信號(hào)電纜進(jìn)行了優(yōu)化，節(jié)省了部分電纜數(shù)量。在鋁、銅等原材料價(jià)格漲幅較大的情況下，電纜采購(gòu)依然做到了降低成本，整個(gè)項(xiàng)目施工實(shí)際采購(gòu)的電纜相比于報(bào)價(jià)階段的估算降低了10%。

3.4 照明設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目照明設(shè)計(jì)全面采用LED燈，LED燈的價(jià)格與熒光燈、高壓鈉燈等相比相差無(wú)幾，但其更具有節(jié)能、使用壽命長(zhǎng)、無(wú)頻閃、照明效果好等優(yōu)點(diǎn)。200W LED燈與400W高鈉燈總光通量比較如下：

200W LED泛光燈具發(fā)出的總光通量為：200（功率）×100（發(fā)光效率）×85%（燈具效率）=17 000 lm。

400W高壓鈉燈燈具發(fā)出的總光通量為：400（功率）×70（發(fā)光效率）×55%（燈具效率）=15 400 lm。

由上可知，200W LED泛光燈具發(fā)出的總光通量大于400W高壓鈉燈燈具發(fā)出的總光通量，200W LED燈具照明效果明顯優(yōu)于400W高壓鈉燈。

3.5 BIM三維設(shè)計(jì)手段的使用

隨著B(niǎo)IM（建筑信息模型）概念的不斷深化，由Autodesk公司推出的Revit三維制圖軟件的使用也在不斷深化。BIM的應(yīng)用是設(shè)計(jì)行業(yè)的一次革命，它的意義遠(yuǎn)大于從手工繪圖到計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的變革。BIM不僅僅是從傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)到三維設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)變，更是一種設(shè)計(jì)理念的轉(zhuǎn)變。其注重的不僅是模型，更重要的是信息傳遞。尤其對(duì)于電氣專業(yè)，需要接收大量其他專業(yè)以及本專業(yè)內(nèi)部的資料及信息，保證信息傳遞的及時(shí)和準(zhǔn)確十分重要。其可通過(guò)良好的協(xié)同設(shè)計(jì)BIM技術(shù)和Revit軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。

該項(xiàng)目在施工圖設(shè)計(jì)中，全面使用了BIM技術(shù)，利用Revit軟件多專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)，在一個(gè)中心文件上進(jìn)行數(shù)據(jù)共享。對(duì)電氣設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，采用BIM技術(shù)不僅提高了與其他專業(yè)的協(xié)同效率，更有效地實(shí)現(xiàn)了多專業(yè)查返，便于發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)過(guò)程中的問(wèn)題，減少現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中的返工。在管線綜合中，能夠更好地反映碰撞問(wèn)題，但同時(shí)也存在耗時(shí)更多的問(wèn)題。圖2是該項(xiàng)目煤磨車間的三維模型圖，在該模型下，各專業(yè)聯(lián)合設(shè)計(jì)，配合更加密切。對(duì)電氣專業(yè)而言，電纜和橋架的敷設(shè)更直觀。

圖2 煤磨車間三維圖

3.6 國(guó)產(chǎn)優(yōu)秀DCS系統(tǒng)的使用

本項(xiàng)目采用了浙大中控的DCS系統(tǒng)，該系統(tǒng)融合了最新的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)、嵌入式軟件系統(tǒng)、先進(jìn)控制技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，充分應(yīng)用了信號(hào)處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了多種總線兼容和異構(gòu)系統(tǒng)綜合集成，具有可靠性、擴(kuò)展性、先進(jìn)性及開(kāi)發(fā)性等特點(diǎn)。在我們編程調(diào)試期間，國(guó)產(chǎn)DCS系統(tǒng)體現(xiàn)了優(yōu)秀的性能，其技術(shù)水平與世界上知名的DCS系統(tǒng)相當(dāng)。

4 結(jié)語(yǔ)

本項(xiàng)目在電氣設(shè)計(jì)上做了很多的優(yōu)化工作，同時(shí)該項(xiàng)目采取了設(shè)計(jì)與采購(gòu)一體化的方式，統(tǒng)一管理，配合密切，提高了設(shè)計(jì)與采購(gòu)的效率，使該項(xiàng)目電氣設(shè)計(jì)進(jìn)度比項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求的時(shí)間節(jié)點(diǎn)提前了一個(gè)月。此外，采購(gòu)的所有電氣設(shè)備和材料均未超過(guò)預(yù)算，設(shè)計(jì)采購(gòu)的電氣工程量與報(bào)價(jià)相比節(jié)省了近25%。該項(xiàng)目為我們今后實(shí)施EPC總承包工程項(xiàng)目提供了良好的設(shè)計(jì)思路和經(jīng)驗(yàn)?！?/p>