论文部分内容阅读
摘要：水电站二次设备对水电站一次设备运行过程起着监控、调节及发送、收集信号的作用。水电站电气二次设备安装和调试的质量直接关系到水电站的运行问题。本文通过对水电站二次设备安装和调试进行分析，提出有效控制二次设备安装和调试质量的措施。
关键词：水电站;电气二次设备;安装控制
水电站是我国目前主要的发电场所，也是保障我国经济建设可持续发展的最重要的组成部分。水电站的电气二次设备主要包括电气管路、电缆架安装、机组的自动化元件、机组辅助控制等。水电站二次设备是对整个水电站运行过程中的参数控制、运行安全监控以及运行机组调节等一系列的设备的保护装置，同时也是直接影响着电能转换质量的关键所在，是直接关系着水电站经济效益的重要条件。因此，水电站的二次设备改造技术就显得尤为重要。为了促进整个电力系统的正常高效运行，各研发单位都纷纷寻找有效方法来提高电气二次设备的安装和试调质量。
1.水电站中二次电气设备配置特征
在许多水电站中，二次电气设备采用全分布、双冗余与全开放型网络计算机系统进行配置，其中监控计算机系统包含三类层次，即厂站层、控制单元与物理层。厂站层包含历史记录、数据服务器、模拟I/O接口返回屏、工业电视、消防系统、行政与调度电话系统服务器等，综合对水电站内发挥各类告警、监视、显示工业电视场景画面、编辑功能以及担负着面向外界环境接受国家、省级各类信息职能。控制单元分布于各类公用设备、机组、GIS室中，用于接受厂中上机位的各项指令并完成开机、停机、执行I/O、反馈数字信号、记录事件、进行调试机组试验。后者物理层中包含的设备由水轮机调速装置、励磁发电机装置、保护发变组设备、保护GIS设备、远程 I/O工业设备、可编程控制设备与基础各类自动化元件，例如测温元件、传感器、接触器与继电器、压力接点及浮子等。在我们安装调试阶段，主要是对于物理层设备、元器件的正确安装检查和控制单元的正确联系和功能测试。
2.水电站二次设备安装要点及质量控制
2.1验证图纸的正确性
设计是关系到整个安装过程到使用的关键部分，要严格的验证图纸的正确性，防止在设计中出现漏洞而导致整个二次设备无法使用的隐患。注意控制过程的完善性，原理正确不代表控制过程是完备的，尤其是在计算机控制上，要尤其注意二次设备的原理图、配线图、程序框图和整个水电站二次设备安装位置的关系布局。在现场的实际运作中，要审查图纸的正确性和控制过程的完备性，毕竟两个环节至关重要，影响到工程建设的质量和进度，而且更为设备投产的后期安全和稳定运行提供了基础。
2.2自动化元件校检
自动化元件校检也是关系到二次设备质量的另一个重要环节，关系到机组调试是否正常顺利完成，在校检过程中，要结合元件所在的原理图和实际的电气距离，用规范性和准确性要求校核动作规范达标。配线工作是在电缆敷设完毕后进行的，配线要注意芯线的预留长度、各类插头和电缆接地线的连接。在设备安装过后，要进行严谨的实验，实验室考核其综合工作能力的重要环节，要注意实验的准备工作，实验人员的分工合作，应急措施，指挥工作分配等。严格按照实验的大纲进行实验，做好原始数据的记录，实验结束后，根据记录实验中各项数据分析其变化状况，整理出实验报告，以求标准化管理的实现。
2.3盘内器具与自动化元件的安装
严格按规范标准对柜、盘中的元器件进行安装作业，必要时，需按照器件尺寸做好安装支架，从而从事器件之间保持相互独立，方便拆装维修。针对易热器件，需要安装散热良好的位置。同时，为了方便作业，端子排距地面高度应大于350mm;注意将空端子把带电电源及强、弱电端子正负电源之间及合闸或跳闸隔开;遇到潮湿的环境要使用防潮端子;安装盘、柜内的母线时，应注意裸露部分（如不同极载流部分、不同相母线、裸露载流与没有经绝缘处理的金属之间等）的电气间隙必须大于12mm，爬电距离要大于20mm;另一方面，在进行基础支架安装时，其柜体的垂直度、水平度应与规范要求相符。
2.4电缆的设置
电缆管的敷设应依据图纸要求作业，在作业前，先去除管道积水和杂物，使通道保持畅通。从电缆盘的上端将电缆引出，避免电缆与地面或桥架发生摩擦，整齐地排放电缆，使其固定不交叉。若在竖井或大于45°的电缆沟内电缆敷设时，通过慢速卷扬机放置好电缆，将所有电缆每隔2米牢固绑扎牵引绳上，在将电缆全部在支架上固定后，方可去除牵引。在电缆设置完毕后，就做相应防火处理，在桥架上部铺设一层防火隔板，防火隔板应尺寸符合图纸要求。
2.5接线环节要注意的细节
电缆敷设安毕，开始配线安装。主要内容有：开电缆、做电缆头、编写号头和对线并上端子等。操作时要预留一定的芯线长度，地线和各类插头都要和有关技术规范相符合。此外，还要格外重视盘柜里的二次接线问题，首先对盘柜进行检查，确认器件、设备处于安全状态，再检测各类标签、线头、端子有无丢失、破裂、脱落等，然后再开始接线作业。应一一按照设计图纸来施工操作，对连触点进行焊接、插接、螺钉连接等操作使其稳固。通过导线连接端子，端子上每侧的导线要超过2根，使导线无交叉、整齐、绝缘良好，并且不出现接头。焊接芯线时去掉煤渣，以免发生虚焊、假焊。最后，还需要对直流元件的极性、电磁铁及电动阀的开关方向进行确认，以免发生对称回合配反问题。
3.水电站二次设备调试要点及质量控制
3.1试验的准备
实验前要准备仪表、记录表和相关仪器，让相关工作人员讨论实验原理和有关注意事项，明确分工，并做好消预案和安全措施，派专人监护施工现场，禁止无关人员误合电源或误入带电区。按照试验大纲严格操作，准确记录试验数据，仔细完成电气报告，使试验作业达到标准化。
3.2调试工作
按照图纸确认设备设计合理并且与实际设备相符，对信号系统进行查线、控制、调整作业。对电流互感器二次极性的接线进行检查，观察母线保护回路和刀闸位置、掉渣出口，确认二次接地点正确无误，确认与一次系统相序一致。对同期系统并侧电压和系统侧电压相序也要仔细确认，并确认控制电源回路的绝缘合格。调试时，先将刀闸摇合至到一半，才能电动合闸，另外，要保证所有的信号回路各自正确对应，以免发生错误的信号导致判断失误而发生事故。
4.结语
水电站二次设备安装和试调是一项复杂的系统工程，在和试调过程中要进行文明施工，严格控制质量和施工进度，保证施工安全和质量。把握电气二次的质量问题必须要从源头抓起，提高企业管理质量，在设备的材料选购、设备采购及使用方面严格把关，保证二次设备的安装流程达到规范要求。在严格把关二次设备质量要求的同时，对一次设备进行控制、操作、保护，保证水电站水文水利、水力机械和电气一次设备安全可靠，避免问题的发生。
参考文献：
[1]GB 50171-2012，电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范[S].
[2]毛艺刚.浅析水电站二次设备安装、调试[J].水电与新能源，2012（5）.
[3]杨广权.水电站电气设备预防性试验重点分析[J].科技风，2012（10）.
[4]王元文.水电站电气二次设备技术改造研究[J].电源技术应用，2013（8）.
[5]眭玲，慈昂.电气二次设备安装过程控制分析[J].赤峰学院学报：自然科学版，2013，29（7）.
关键词：水电站;电气二次设备;安装控制
水电站是我国目前主要的发电场所，也是保障我国经济建设可持续发展的最重要的组成部分。水电站的电气二次设备主要包括电气管路、电缆架安装、机组的自动化元件、机组辅助控制等。水电站二次设备是对整个水电站运行过程中的参数控制、运行安全监控以及运行机组调节等一系列的设备的保护装置，同时也是直接影响着电能转换质量的关键所在，是直接关系着水电站经济效益的重要条件。因此，水电站的二次设备改造技术就显得尤为重要。为了促进整个电力系统的正常高效运行，各研发单位都纷纷寻找有效方法来提高电气二次设备的安装和试调质量。
1.水电站中二次电气设备配置特征
在许多水电站中，二次电气设备采用全分布、双冗余与全开放型网络计算机系统进行配置，其中监控计算机系统包含三类层次，即厂站层、控制单元与物理层。厂站层包含历史记录、数据服务器、模拟I/O接口返回屏、工业电视、消防系统、行政与调度电话系统服务器等，综合对水电站内发挥各类告警、监视、显示工业电视场景画面、编辑功能以及担负着面向外界环境接受国家、省级各类信息职能。控制单元分布于各类公用设备、机组、GIS室中，用于接受厂中上机位的各项指令并完成开机、停机、执行I/O、反馈数字信号、记录事件、进行调试机组试验。后者物理层中包含的设备由水轮机调速装置、励磁发电机装置、保护发变组设备、保护GIS设备、远程 I/O工业设备、可编程控制设备与基础各类自动化元件，例如测温元件、传感器、接触器与继电器、压力接点及浮子等。在我们安装调试阶段，主要是对于物理层设备、元器件的正确安装检查和控制单元的正确联系和功能测试。
2.水电站二次设备安装要点及质量控制
2.1验证图纸的正确性
设计是关系到整个安装过程到使用的关键部分，要严格的验证图纸的正确性，防止在设计中出现漏洞而导致整个二次设备无法使用的隐患。注意控制过程的完善性，原理正确不代表控制过程是完备的，尤其是在计算机控制上，要尤其注意二次设备的原理图、配线图、程序框图和整个水电站二次设备安装位置的关系布局。在现场的实际运作中，要审查图纸的正确性和控制过程的完备性，毕竟两个环节至关重要，影响到工程建设的质量和进度，而且更为设备投产的后期安全和稳定运行提供了基础。
2.2自动化元件校检
自动化元件校检也是关系到二次设备质量的另一个重要环节，关系到机组调试是否正常顺利完成，在校检过程中，要结合元件所在的原理图和实际的电气距离，用规范性和准确性要求校核动作规范达标。配线工作是在电缆敷设完毕后进行的，配线要注意芯线的预留长度、各类插头和电缆接地线的连接。在设备安装过后，要进行严谨的实验，实验室考核其综合工作能力的重要环节，要注意实验的准备工作，实验人员的分工合作，应急措施，指挥工作分配等。严格按照实验的大纲进行实验，做好原始数据的记录，实验结束后，根据记录实验中各项数据分析其变化状况，整理出实验报告，以求标准化管理的实现。
2.3盘内器具与自动化元件的安装
严格按规范标准对柜、盘中的元器件进行安装作业，必要时，需按照器件尺寸做好安装支架，从而从事器件之间保持相互独立，方便拆装维修。针对易热器件，需要安装散热良好的位置。同时，为了方便作业，端子排距地面高度应大于350mm;注意将空端子把带电电源及强、弱电端子正负电源之间及合闸或跳闸隔开;遇到潮湿的环境要使用防潮端子;安装盘、柜内的母线时，应注意裸露部分（如不同极载流部分、不同相母线、裸露载流与没有经绝缘处理的金属之间等）的电气间隙必须大于12mm，爬电距离要大于20mm;另一方面，在进行基础支架安装时，其柜体的垂直度、水平度应与规范要求相符。
2.4电缆的设置
电缆管的敷设应依据图纸要求作业，在作业前，先去除管道积水和杂物，使通道保持畅通。从电缆盘的上端将电缆引出，避免电缆与地面或桥架发生摩擦，整齐地排放电缆，使其固定不交叉。若在竖井或大于45°的电缆沟内电缆敷设时，通过慢速卷扬机放置好电缆，将所有电缆每隔2米牢固绑扎牵引绳上，在将电缆全部在支架上固定后，方可去除牵引。在电缆设置完毕后，就做相应防火处理，在桥架上部铺设一层防火隔板，防火隔板应尺寸符合图纸要求。
2.5接线环节要注意的细节
电缆敷设安毕，开始配线安装。主要内容有：开电缆、做电缆头、编写号头和对线并上端子等。操作时要预留一定的芯线长度，地线和各类插头都要和有关技术规范相符合。此外，还要格外重视盘柜里的二次接线问题，首先对盘柜进行检查，确认器件、设备处于安全状态，再检测各类标签、线头、端子有无丢失、破裂、脱落等，然后再开始接线作业。应一一按照设计图纸来施工操作，对连触点进行焊接、插接、螺钉连接等操作使其稳固。通过导线连接端子，端子上每侧的导线要超过2根，使导线无交叉、整齐、绝缘良好，并且不出现接头。焊接芯线时去掉煤渣，以免发生虚焊、假焊。最后，还需要对直流元件的极性、电磁铁及电动阀的开关方向进行确认，以免发生对称回合配反问题。
3.水电站二次设备调试要点及质量控制
3.1试验的准备
实验前要准备仪表、记录表和相关仪器，让相关工作人员讨论实验原理和有关注意事项，明确分工，并做好消预案和安全措施，派专人监护施工现场，禁止无关人员误合电源或误入带电区。按照试验大纲严格操作，准确记录试验数据，仔细完成电气报告，使试验作业达到标准化。
3.2调试工作
按照图纸确认设备设计合理并且与实际设备相符，对信号系统进行查线、控制、调整作业。对电流互感器二次极性的接线进行检查，观察母线保护回路和刀闸位置、掉渣出口，确认二次接地点正确无误，确认与一次系统相序一致。对同期系统并侧电压和系统侧电压相序也要仔细确认，并确认控制电源回路的绝缘合格。调试时，先将刀闸摇合至到一半，才能电动合闸，另外，要保证所有的信号回路各自正确对应，以免发生错误的信号导致判断失误而发生事故。
4.结语
水电站二次设备安装和试调是一项复杂的系统工程，在和试调过程中要进行文明施工，严格控制质量和施工进度，保证施工安全和质量。把握电气二次的质量问题必须要从源头抓起，提高企业管理质量，在设备的材料选购、设备采购及使用方面严格把关，保证二次设备的安装流程达到规范要求。在严格把关二次设备质量要求的同时，对一次设备进行控制、操作、保护，保证水电站水文水利、水力机械和电气一次设备安全可靠，避免问题的发生。
参考文献：
[1]GB 50171-2012，电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范[S].
[2]毛艺刚.浅析水电站二次设备安装、调试[J].水电与新能源，2012（5）.
[3]杨广权.水电站电气设备预防性试验重点分析[J].科技风，2012（10）.
[4]王元文.水电站电气二次设备技术改造研究[J].电源技术应用，2013（8）.
[5]眭玲，慈昂.电气二次设备安装过程控制分析[J].赤峰学院学报：自然科学版，2013，29（7）.