静止变频启动装置(SFC)补充定额编制研究
1 引言
抽水蓄能电站作为“坚强智能电网”的安全保障,同时承担着调峰填谷、事故备用的职能。抽水蓄能电站在发电状态下与普通的水轮发电机组一样,当其在抽水状态时,发电机组工作在电动机状态,其快速平稳的启动,减少对电网的冲击,在电站内设置静止变频启动装置(SFC)是技术、经济上最佳的处理办法。静止变频启动装置(SFC)是抽水蓄能电站的特有设备,该设备的安装具有一定的特殊性,主要表现在以下方面:
(1)静止变频启动装置(SFC)由几大单元组成,安装位置不固定,一般分多楼层在几个安装间进行安装,组成一个SFC系统;
(2) SFC安装单体最大可达10吨,安装重量大,一般采用液压起重杆辅助人工进行安装;
(3) SFC由电路相连接,电缆夹层窄,电缆安装难度大;
(4) SFC调试项目繁多,调试工作是SFC系统重点工作内容,调试费用在SFC装置安装费中占比高。
现行水电安装工程预算定额,缺少静止变频启动装置(SFC)安装工程的相关定额子目,相关行业的静止变频启动装置(SFC)安装定额与抽水蓄能电站的静止变频启动装置的容量不匹配,直接借用不尽合理。因此,研究静止变频启动装置(SFC)补充安装定额具有一定的必要性,为建设各方在类似工程项目前期方案比选、投资决策、施工合同价的确定、施工过程中的投资控制等提供参考。
2 静止变频启动装置(SFC)构成及安装工艺
2.1 静止变频启动装置(SFC)构成
静止变频启动装置(SFC)主要由功率单元、控制和保护单元及辅助单元等组成。其最大的整体外部尺寸约为10000×1700×2700mm(宽×深×高),总重量约为20吨。
(1)功率单元
功率单元主要包括: (1) 输入断路器。在SFC发生故障或正常停运时,切断电源。 (2) 输入变压器。将高压侧与低压侧进行隔离。 (3) 整流桥。将交流电流整流为直流。 (4) 逆变桥。将直流电流逆变为交流。 (5) 直流电抗器。用于整流输出后的平波和去耦。 (6) 输出断路器。启动过程中启动回路发生故障时切断电流。
(2)控制和保护单元
控制和保护单元主要包括: (1) 测量单元。测量SFC调节所需的各种变量的元件。 (2) 脉冲单元。可控硅触发信号的传送和变换元件。 (3) PNC(可编程数字控制器)。用于SFC闭环调节和控制机可控硅元件的保护。 (4) PLC。用于SFC和监控系统的输入输出联络和故障管理。 (5) 保护单元。用于SFC各种电气部件的保护(主要包括过流保护、过压保护、欠压保护、过励保护、差动保护及超速保护等)。
2.2 静止变频启动装置(SFC)安装工艺
静止变频启动装置(SFC)安装工艺主要分为三个工序:运输、安装、调试。
(1) SFC运输
静止变频启动装置(SFC)整体外部尺寸约为10000×1700×2700mm(宽×深×高),总重量约20吨;一般分几个运输单元运输设备,设备最大吊装尺寸约4500mm×1700mm×2700mm(宽×深×高),最大吊装重量约10吨;采用的运输方式为叉车运输、吊车运输及起重杆运输。
(2) SFC安装
静止变频启动装置(SFC)安装包含基础安装、设备安装、电缆敷设、电缆连接。
(3) SFC单元设备调试
静止变频器单元设备(SFC)试验分为SFC一次设备电气试验、SFC装置静态调试、SFC装置动态调试。其中,SFC一次设备电气试验包括输入/输出变压器试验、输入/输出断路器试验、输入交流电抗器试验、启动母线及其附属设备试验、隔离开关试验、电力电缆线路试验、避雷器试验、非线性电阻及过压保护器部件试验、功率整流器/逆变器试验等。
SFC装置静态调试包括电源装置性能试验、SFC调节装置绝缘和耐压试验、开入/开出信号测试、SFC辅助系统(冷却系统)功能测试、功率元件移相特性校核、SFC装置控制逻辑及参数静态调整(含定子通流、转子位置检测功能检查,以及与外部系统匹配性能参数整定)、SFC保护装置通道测试、SFC保护装置功能及定值校验、SFC保护传动试验等。
SFC装置动态调试包括强迫换相试验(SFC低速试验)、自然换相试验(高速试验)、拖动升速试验、SFC调节器控制性能动态试验(通道切换、逆变、阶跃、控制精度、限制器试验、均流性能试验等)、SFC装置各部件温升试验等。
3 静止变频启动装置(SFC)补充定额编制研究
3.1 静止变频启动装置(SFC)补充定额研究内容
由于静止变频启动装置(SFC)作为一个系统,包含的设备元件多,无法针对每一个设备原件编制定额子目,因此参照现行水电安装定额子目的表现形式,以静止变频启动装置(SFC)系统作为一个定额子目进行研究,研究该系统安装所需的人工、材料、机械的消耗量。安装项目划分以系统为单位,定额单位为套,安装工作内容包括设备在工地的卸车、开箱验收、保管、仓储、二次运输、安装、分部调试试验、试运行、消缺直至移交给发包人的全部工作。
3.2 静止变频启动装置(SFC)补充定额编制方法
定额编制方法主要有技术测定法、经验估计法、统计计算、比较类推法等,静止变频启动装置(SFC)补充定额采用了统计计算法和技术测定法中的写实记录法相结合的方法,具体使用方法如下:
(1)统计计算法的应用
收集已招标项目的相关资料,包括技术参数、设备型号、设备价格、安装单价等。对静止变频启动装置(SFC)安装工程单价分析表中人工、材料、机械消耗量等数据进行整理、对比、加权平均。在人工、材料、机械消耗量统计的基础上,对已整理数据进行归类分析处理,主要研究步骤为:
1)人工消耗量直接采用已确定的均值;
2)材料消耗量采用已确定的均值,其中辅助材料通过市场价测算材料费、零星材料费和调试材料费合并计入其他材料费;
3)机械消耗量采用已确定的均值,其中辅助机械根据水电规造价[2004]0028号《水电工程施工机械台时费定额(2004年版)》及市场价测算,机械费和仪器仪表机械费合并计入其他机械使用费。
(2)写实记录法的应用
对于具备现场测定条件的研究对象,采用写实法进行现场记录,根据施工程序和现行相关定额,合理划分施工过程组成部分和工序,以工序的人工和机械为主要测定对象,记录工序内各工作内容起始时间。根据现场记录的工作时间,安装定额时间的划分要求筛选定额时间、非定额时间。定额时间包含基本工作时间、辅助工作时间、准备与结束时间、不可避免中断时间等;非定额时间包含多余和偶然时间、停工时间、违背劳动纪律损失时间等。
4 静止变频启动装置(SFC)补充定额应用
4.1 静止变频启动装置(SFC)补充定额消耗量
通过对样本数据的统计分析,结合现场写实记录等方法,参考统计学相关思想,将样本数据以80%的(比例)置信度缩小数据样本空间,剔除20%的样本数据,剔除原则为首先剔除与平均数据指标绝对距离最大的样本。把剩余的80%样本数据确立为新的样本集,再次进行加权平均得出平均水平,保证重新确立的样本空间中所有样本落在区间之内,对不同数据指标之间进行离散度比较,研究得出静止变频启动装置(SFC)安装典型工程的消耗量如表1。
4.2 定额典型消耗量单价测算
以拟定的静止变频启动装置(SFC)补充定额消耗量,编制该系统安装工程的预算单价,预算单价的主要编制依据为:
(1)可再生定额[2014]54号文颁布的《水电工程设计概算编制规定(2013年版)》以及《水电工程费用构成及概(估)算费用标准(2013年版)》;
(2)可再生定额[2016]25号文《关于建筑业营业税改征增值税后水电工程计价依据调整实施意见》;
(3)可再生定额[2018]16号文《关于调整水电工程计价依据中建筑安装工程增值税税率及相关系数的通知》;
(4)水电水利规划设计总院、中国电力企业联合会水电建设定额站联合颁发的水电规造价[2004]0028号《水电工程施工机械台时费定额(2004年版)》;
(5)编制价格水平年为2018年三季度。
经测算静止变频启动装置(SFC)系统安装费为45.85万元,具体单价分析详见表2。
5 结语
在充分考虑静止变频启动装置(SFC)的构成和安装工艺的基础上,合理划分安装工序,采用统计分析结合现场测定的研究方法,计算静止变频启动装置(SFC)补充定额的消耗量,经测算得出静止变频启动装置(SFC)系统安装单价为45.85万元/套,该单价与同期市场招标合同价格相当,符合市场规律。通过对静止变频启动装置(SFC)补充定额的研究可为造价管理部门提供数据资料,为工程项目的造价管理工作提供借鉴依据。
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