淺談火電廠電氣安裝與調試

余波

（云南省火電建設公司，云南 昆明 650000）

1 調試概述

1.1 調試概念及內容

火電廠電氣調試工作的主要任務是：當電氣設備的安裝工作結束以后，按照國家有關的規范和規程、制造廠家技術要求，逐項進行各個設備調整試驗，以檢驗安裝質量及設備質量是否符合有關技術要求，并得出是否適宜投入正常運行的結論。

電氣調試的主要內容是：對電廠全部電氣設備，包括一次和二次設備，在安裝過程中及安裝結束后的調整試驗；通電檢查所有設備的相互作用和相互關系；按照生產工藝的要求對電氣設備進行空載和帶負荷下的調整試驗；調整設備使其在正常工況下和過度工況下都能正常工作；核對繼電保護整定值；審核校對圖紙；編寫廠用電受電方案、復雜設備及裝置的調試方案、重要設備的試驗方案及系統啟動方案；參加分部實驗的技術指導；負責整套啟動過程中的電氣調試工作和過關運行的技術指導。

1.2 調試的注意事項

電氣調試工作大多是帶電工作，因此要特別注意人身和設備的安全。具體的要求如下：

①電氣調試人員要定期學習水利電力部頒發的《電業安全工作規程》。②學習急救觸電人員的方法。③認真執行試驗方案，并學習反事故措施。④電氣工作必須有二人及以上人員共同配合工作。⑤調試人員使用的工具必須絕緣良好，且工作人員穿戴相應的絕緣用品。⑥任何回路、設備未經調試不得送電投入運行，并在相應回路掛明顯的標識牌。⑦實驗設備的容量、儀表的量程必須事先考慮合適。⑧高壓試驗應設隔離帶，接地線連接可靠。試驗結束后需要放電的應充分放電。⑨二次調試要避免互感器二次側電流回路開路和電壓回路短路，在各個回路事先絕緣合格的情況下才能通電試驗。

2 存在的問題

目前，國內各火電施工單位，電氣安裝與電氣調試多為相對獨立的施工實體，電氣安裝由電氣工地（或電氣自動化公司）負責，電氣調試則由中心試驗室(或調試隊)負責。也有不少火電施工企業將電氣安裝與電氣調試合為一體，統一由電氣工地負責管理。

電氣安裝與電氣調試同歸電氣工地統一管理，便于兩者在技術上的緊密配合和工作上的整體協調，使電氣安裝和調試在專業配合上比較融洽。但也存在著不足，電氣調試的職責屬于嚴格的技術監督范疇，有其相對獨立性，它的試驗數據和結果是對電氣設備制造質量和安裝質量的檢驗，嚴格按規范要求進行監督對電氣設備的安全運行至關重要。而統一由電氣工地管理容易造成技術監督“失真”。很多公司在電氣調試中發現設備和安裝質量存在缺陷或不合格，而安裝為了搶進度未返工處理而勉強過關，結果給設備安全運行留下隱患，失去了技術監督的職能。同時，安裝與調試統一管理，往往使調試人員過多從事安裝，而疏于調試技術的培訓和提高。為此，80年代末90年代初，大多數火電施工企業將電氣安裝和調試分開，在技術和管理上相對獨立。這樣做嚴格了電氣調試的技術監督職能，及時發現安裝的不足和缺陷，對設備質量監督也大有益處。然而，二者往往在技術上又存在千絲萬縷的關聯，明確的分工給極強的工作配合帶來諸多不便，使得在技術接口上造成脫節和“死區”，對設備安全運行和工程進度（如中間交接試驗，高空設備安裝試驗配合、一次、二次設備調試必需的拆裝等）的協調帶來不利。分工后，有些調試人員從學校畢業后就從事調試工作，不熟悉安裝的程序和過程，無法對安裝中出現的各種異常現象進行正確的分析處理。另一方面，明確分工后調試人員往往介入安裝工程深度不夠，對系統或設備不甚了解，甚至對設備工作原理還沒搞清就盲目進行調試工作，而造成事故。

3 對策研究

要解決好電氣安裝與調試的技術配合，避免技術上脫節，首先應把二者粗放型的技術管理變為集約型的管理模式。一方面，繼續保持電氣調試的技術監督權威；另一方面，又要加強技術上的密切配合。具體作法是，在工程開始時，安裝的技術工作很繁重，而調試工作相對較少，可留2～3名調試人員準備調試技術方案和試驗設備，而讓其他調試人員參加電氣安裝的技術工作，以彌補安裝技術力量的不足，使調試人員及早熟悉安裝過程和設備性能，進而熟悉設計圖紙和設備資料，及時了解系統的薄弱環節和難點，便于在調試過程中重點對待，對安裝時需檢查的裝置事先檢查了解，既消除了技術“死角”，又節約了調試時間；而且安裝質量對設備的調試運行影響很大，調試人員的提前介入對安裝質量還可以從技術上保證萬無一失。安裝項目基本完成后，安裝人員應及時向調試人員做必要的技術交底，并全力配合調試，必要時參加調試工作，形成有機的整體，消除二者在技術上的“死區”，使安裝真正從技術上服務于調試，調試促進安裝的技術完善，形成技術上的雙保險。除此之外，還注重編寫項目工程技術銜接指導書，細化界線，明確雙方技術配合具體責任，強化整體協調，并根據每個工程的具體要求，嚴格按ISO 9000系列標準制定預控方案。

4 電氣設備試驗

4.1 電氣設備的絕緣試驗

設備絕緣試驗的目的，是檢驗電氣設備長期在額定電壓下運行時的絕緣性能的可靠程度，以及在承受短時的過電壓時，不至于發生有害的局部放電或造成設備的絕緣損壞。絕緣試驗大致可分為絕緣特性試驗和絕緣強度試驗。

絕緣特性試驗可分為：⑴絕緣電阻試驗；⑵介質損耗角正切值試驗；⑶變壓器絕緣含水量測試。其目的，是初步衡量設備的絕緣狀況的好壞程度。

絕緣強度試驗可分為：⑴直流耐壓試驗；⑵交流耐壓試驗；⑶沖擊電壓試驗。其目的，是檢驗設備的絕緣對于工頻電壓，雷電沖擊波電壓，操作沖擊波電壓等，是否具有規定水平以上的絕緣程度。

交流耐壓試驗是發電機、變壓器、高壓斷路器等高壓設備絕緣試驗中一項關鍵性試驗，是對被試物施加一個高于運行中可能遇到的過電壓數值的交流電壓，并經歷一段時間，以檢驗設備的絕緣水平。由于交流耐壓試驗的試驗電壓一般比運行電壓高出很多，對絕緣不良的被試物來說，是一種破壞性試驗，因此進行此試驗前，應首先進行絕緣電阻和吸收比測量，進行直流泄漏和直流耐壓試驗等，初步檢查設備絕緣情況。若發現絕緣受潮或有缺陷時，應進行干燥和缺陷處理后，再進行交流耐壓試驗。

4.2 繼電保護裝置調試試驗

4.2.1 繼電保護配置

機組在繼電保護總體配置時，著重考慮最大限度地保證機組安全和最大限度地縮小故障破壞范圍，盡可能避免不必要的突然停機，對某些異常工況采用自動處理，特別是要避免保護裝置的錯誤動作和拒絕動作。因此，保護裝置在調試過程中，要求做到保護裝置動作的準確性、可靠性和靈活性。中小型火電廠的繼電保護配置主要可分為三部分。①距離保護裝置、自動重合閘裝置、線路縱差保護裝置等，用于輸電線路保護。②差動保護裝置、功率方向保護裝置、轉子接地保護裝置、低周減載裝置、過電流保護裝置等，用于發電機-變壓器-斷路器等設備的保護。③縱聯差動保護裝置、電流速斷和過電流保護、低電壓保護、反時限過電流等，用于廠用電和廠用電動機保護。

4.2.2 差動保護裝置調試

差動保護裝置是發電機-變壓器組用于內部故障時，切除外部電源而經常采用的主要保護裝置。針對現場安裝和調試情況，對差動回路的接線和裝置調試，應著重注意以下幾個問題：

①差動回路中電流互感器的變比配合。電流互感器的配合，應滿足當正常運行或外部短路時，電源側二次電流與負荷側二次電流應相等或近似相等。它們的近似關系如下：

式中：K-變壓器變比；n1、n2-高低壓電流互感器變比；

k1、k2-高低壓側電流互感器接線系數（星形接線等于1，三角形接線等于1.732）。

②差動保護中的相位補償。一般電力變壓器多為Y/△-11組接線，即低壓側電流相位比高壓側超前300。因此，差動回路各側的電流互感器接線應當補償變壓器組別造成的相位差。一般△側接線的低壓側電流互感器采用Y形接線，而Y形接線的高壓側電流互感器采用△形接線，取 IA=Ia-Ib、IB=Ib-Ic、IC=Ic-Ia，則相位正好得到補償。

③差動保護的極性關系。差動回路的電流互感器的接線極性應滿足當內部故障時，各側打開互感器的二次電流經中線形成回路，或者各側電流互感器的二次電流變成同方向，疊加后的總的二次電流，應大于任何一側的二次電流，且全部流經差動繼電保護裝置。正常運行或外部故障時，各側電流互感器的二次電流按相別自成環流，中線上只有不平衡電流，或者電源側與負荷側電流互感器二次電流相位相差180°。示意圖如圖4。

④差動保護的接地點和電動機保護回路調相。在差動保護的二次電流回路中，只允許有一個接地點，以防止地電流流入保護裝置。此接地點一般在保護屏端子排上。

對于電動機的差動保護，首先要檢查電動機動力電纜相序的正確性。如果電動機反轉，需要進行調相時，中性點的電纜也要隨之倒換，否則差動回路的電流互感器的接線將會出現錯相問題。

⑤差動保護裝置校驗時的要求。校驗差動保護裝置,電源要求沒有高次諧波干擾的穩壓直流電源和工頻交流電源；要求測量儀表精度至少在0.5級以上，毫伏電壓表要求采用高內阻電壓表；測量整組伏安特性時，要求通入繼電器的電流應平穩上升，不能來回擺動，通入的電流應達到300安匝以上；當被保護的變壓器空載投入或者被保護電動機啟動五次以上，差動保護裝置不應該發生誤動；當被保護設備帶上一定滿負荷時，流入差動裝置的各側電流的相量六角圖應滿足要求，用高內阻電壓表測量執行元件線圈上的不平衡電壓，不應大于150mV。

4.3 其他電氣設備試驗項目

發電廠電氣設備試驗很多，如發電機、變壓器的其他靜態試驗和動態試驗；電動機動靜態試驗；高壓斷路器試驗；電流、電壓互感器試驗；電纜試驗；絕緣油試驗；電容器、避雷器試驗；高壓母線試驗；接地電阻試驗等。具體的試驗要求可以根據《電氣裝置安裝施工電氣設備交接試驗標準GB50150-91》中相應篇章所要求的項目進行。

5 結束語

安裝和調試在專業上既相互獨立又相互依存，處理好二者在技術配合上的銜接是確保電氣設備安裝質量和正常運行的關鍵。火電施工企業在處理這一問題時，一是要加強總工在技術上的協調管理，制定相應措施，另外，要切實保證電氣安裝與電氣調試在技術上的統一和在專業職能上的相對獨立，從而提高調試工作的質量除了要求電氣調試人員自身的技術素質以外，主要還是憑借調試人員對現場工作經驗的積累。因此，在每個工程的電氣調試工作結束以后，必要的技術資料整理和技術總結顯得非常必要

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