淺析水電站二次設備安裝和調試要點

摘要：水電站二次設備對水電站一次設備運行過程起著監控、調節及發送、收集信號的作用。水電站電氣二次設備安裝和調試的質量直接關系到水電站的運行問題。本文通過對水電站二次設備安裝和調試進行分析，提出有效控制二次設備安裝和調試質量的措施。

關鍵詞：水電站;電氣二次設備;安裝控制

水電站是我國目前主要的發電場所，也是保障我國經濟建設可持續發展的最重要的組成部分。水電站的電氣二次設備主要包括電氣管路、電纜架安裝、機組的自動化元件、機組輔助控制等。水電站二次設備是對整個水電站運行過程中的參數控制、運行安全監控以及運行機組調節等一系列的設備的保護裝置，同時也是直接影響著電能轉換質量的關鍵所在，是直接關系著水電站經濟效益的重要條件。因此，水電站的二次設備改造技術就顯得尤為重要。為了促進整個電力系統的正常高效運行，各研發單位都紛紛尋找有效方法來提高電氣二次設備的安裝和試調質量。

1.水電站中二次電氣設備配置特征

在許多水電站中，二次電氣設備采用全分布、雙冗余與全開放型網絡計算機系統進行配置，其中監控計算機系統包含三類層次，即廠站層、控制單元與物理層。廠站層包含歷史記錄、數據服務器、模擬I/O接口返回屏、工業電視、消防系統、行政與調度電話系統服務器等，綜合對水電站內發揮各類告警、監視、顯示工業電視場景畫面、編輯功能以及擔負著面向外界環境接受國家、省級各類信息職能。控制單元分布于各類公用設備、機組、GIS室中，用于接受廠中上機位的各項指令并完成開機、停機、執行I/O、反饋數字信號、記錄事件、進行調試機組試驗。后者物理層中包含的設備由水輪機調速裝置、勵磁發電機裝置、保護發變組設備、保護GIS設備、遠程 I/O工業設備、可編程控制設備與基礎各類自動化元件，例如測溫元件、傳感器、接觸器與繼電器、壓力接點及浮子等。在我們安裝調試階段，主要是對于物理層設備、元器件的正確安裝檢查和控制單元的正確聯系和功能測試。

2.水電站二次設備安裝要點及質量控制

2.1驗證圖紙的正確性

設計是關系到整個安裝過程到使用的關鍵部分，要嚴格的驗證圖紙的正確性，防止在設計中出現漏洞而導致整個二次設備無法使用的隱患。注意控制過程的完善性，原理正確不代表控制過程是完備的，尤其是在計算機控制上，要尤其注意二次設備的原理圖、配線圖、程序框圖和整個水電站二次設備安裝位置的關系布局。在現場的實際運作中，要審查圖紙的正確性和控制過程的完備性，畢竟兩個環節至關重要，影響到工程建設的質量和進度，而且更為設備投產的后期安全和穩定運行提供了基礎。

2.2自動化元件校檢

自動化元件校檢也是關系到二次設備質量的另一個重要環節，關系到機組調試是否正常順利完成，在校檢過程中，要結合元件所在的原理圖和實際的電氣距離，用規范性和準確性要求校核動作規范達標。配線工作是在電纜敷設完畢后進行的，配線要注意芯線的預留長度、各類插頭和電纜接地線的連接。在設備安裝過后，要進行嚴謹的實驗，實驗室考核其綜合工作能力的重要環節，要注意實驗的準備工作，實驗人員的分工合作，應急措施，指揮工作分配等。嚴格按照實驗的大綱進行實驗，做好原始數據的記錄，實驗結束后，根據記錄實驗中各項數據分析其變化狀況，整理出實驗報告，以求標準化管理的實現。

2.3盤內器具與自動化元件的安裝

嚴格按規范標準對柜、盤中的元器件進行安裝作業，必要時，需按照器件尺寸做好安裝支架，從而從事器件之間保持相互獨立，方便拆裝維修。針對易熱器件，需要安裝散熱良好的位置。同時，為了方便作業，端子排距地面高度應大于350mm;注意將空端子把帶電電源及強、弱電端子正負電源之間及合閘或跳閘隔開;遇到潮濕的環境要使用防潮端子;安裝盤、柜內的母線時，應注意裸露部分（如不同極載流部分、不同相母線、裸露載流與沒有經絕緣處理的金屬之間等）的電氣間隙必須大于12mm，爬電距離要大于20mm;另一方面，在進行基礎支架安裝時，其柜體的垂直度、水平度應與規范要求相符。

2.4電纜的設置

電纜管的敷設應依據圖紙要求作業，在作業前，先去除管道積水和雜物，使通道保持暢通。從電纜盤的上端將電纜引出，避免電纜與地面或橋架發生摩擦，整齊地排放電纜，使其固定不交叉。若在豎井或大于45°的電纜溝內電纜敷設時，通過慢速卷揚機放置好電纜，將所有電纜每隔2米牢固綁扎牽引繩上，在將電纜全部在支架上固定后，方可去除牽引。在電纜設置完畢后，就做相應防火處理，在橋架上部鋪設一層防火隔板，防火隔板應尺寸符合圖紙要求。

2.5接線環節要注意的細節

電纜敷設安畢，開始配線安裝。主要內容有：開電纜、做電纜頭、編寫號頭和對線并上端子等。操作時要預留一定的芯線長度，地線和各類插頭都要和有關技術規范相符合。此外，還要格外重視盤柜里的二次接線問題，首先對盤柜進行檢查，確認器件、設備處于安全狀態，再檢測各類標簽、線頭、端子有無丟失、破裂、脫落等，然后再開始接線作業。應一一按照設計圖紙來施工操作，對連觸點進行焊接、插接、螺釘連接等操作使其穩固。通過導線連接端子，端子上每側的導線要超過2根，使導線無交叉、整齊、絕緣良好，并且不出現接頭。焊接芯線時去掉煤渣，以免發生虛焊、假焊。最后，還需要對直流元件的極性、電磁鐵及電動閥的開關方向進行確認，以免發生對稱回合配反問題。

3.水電站二次設備調試要點及質量控制

3.1試驗的準備

實驗前要準備儀表、記錄表和相關儀器，讓相關工作人員討論實驗原理和有關注意事項，明確分工，并做好消預案和安全措施，派專人監護施工現場，禁止無關人員誤合電源或誤入帶電區。按照試驗大綱嚴格操作，準確記錄試驗數據，仔細完成電氣報告，使試驗作業達到標準化。

3.2調試工作

按照圖紙確認設備設計合理并且與實際設備相符，對信號系統進行查線、控制、調整作業。對電流互感器二次極性的接線進行檢查，觀察母線保護回路和刀閘位置、掉渣出口，確認二次接地點正確無誤，確認與一次系統相序一致。對同期系統并側電壓和系統側電壓相序也要仔細確認，并確認控制電源回路的絕緣合格。調試時，先將刀閘搖合至到一半，才能電動合閘，另外，要保證所有的信號回路各自正確對應，以免發生錯誤的信號導致判斷失誤而發生事故。

4.結語

水電站二次設備安裝和試調是一項復雜的系統工程，在和試調過程中要進行文明施工，嚴格控制質量和施工進度，保證施工安全和質量。把握電氣二次的質量問題必須要從源頭抓起，提高企業管理質量，在設備的材料選購、設備采購及使用方面嚴格把關，保證二次設備的安裝流程達到規范要求。在嚴格把關二次設備質量要求的同時，對一次設備進行控制、操作、保護，保證水電站水文水利、水力機械和電氣一次設備安全可靠，避免問題的發生。

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