張連操 菅文強
摘 要:隨著我國經濟建設的快速發展,生產生活中對電能的需求量日趨增加。發電站是電能的生產者,確保發電站一次設備安裝調試的安全性和可靠性,將會對后續的電能生產產生重要影響。本文從我國發電站的基本情況出發,結合生產實際,對發電站一次設備安裝調試的要點及現場注意問題進行分析。
關鍵詞:發電站;一次設備;安裝調試;要點;注意問題
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.08.144
0 前言
發電站,也稱為發電廠,是將自然界中的煤炭、石油、水能、風能等一次能源轉化為電能的工廠。發電站起源于十九世紀,隨著電機制造技術的不斷突破和社會生產對電能需求量的日趨增加,各種類型的發電站應運而生。根據發電站使用的一次能源的類型不同,現階段的發電站可以分為火力發電站、水力發電站、核能發電站、太陽能發電站、風能發電站、垃圾發電站以及地熱發電站等。
1 我國發電站的基本情況概述
目前我國建設較多且技術相對成熟的發電站類型主要有火力發電站、水力發電站和核能發電站。其中,火力發電站與水力發電站在電站組成上存在較大區別。
火力發電站是利用煤炭、石油、天然氣等燃料在鍋爐中燃燒加熱水產生高溫高壓的鍋爐蒸汽,將燃料的化學能轉變成蒸汽的熱能,蒸汽壓力推動汽輪機旋轉,熱能轉換成機械能,然后汽輪機帶動發電機旋轉,將機械能轉變成電能。
水力發電站是利用江河水力作為動力來推動水力機械——水輪機轉動,將水的重力勢能轉變為機械能,然后由水輪機帶動發電機轉動來發電,將機械能轉變成電能。
核能電站是以核反應堆來代替火電站的鍋爐,以核燃料在核反應堆中發生核裂變產生熱量,使核能轉變成熱能來加熱水產生高溫高壓蒸汽,利用蒸汽推動汽輪機,并帶動發電機發電。一般說來,核電站的汽輪發電機及電器設備與普通火電站大同小異,其奧妙主要在于核反應堆。
目前,我國的火電站數量最多,發電量幾乎占據了全國總發電量的80%,水電站和核電站的發電量約占15%,另外太陽能發電站、風能發電站以及生物質能發電站的發電量約占5%。
2 發電站一次設備安裝調試要點及其注意問題
所謂的一次設備,指的是構成發電系統、輸電系統和配電系統的主要設備組成部分,常見的發電機、變電器、電力電纜、斷路器、母線、輸電線路等均屬于一次設備。一次設備按照相應的用途進行連接,構成用于發電、輸電以及配電的電氣回路,這被稱之為一次回路或一次接線。下面對一次設備的安裝調試及其注意問題進行簡要分析。
2.1 安裝母線
母線在一次回路中主要起到了匯集、分配以及傳輸電能的作用。一般地,母線材料一般選擇鋁或銅,其中,銅材料的電阻較低,導電效果更好。在一些要求相對經濟的特殊情況下,可以選擇鋼線作為母線的材料。需要指出的是,母線在運行過程中經常會接受很大的電功率,短時間內母線中將會通過巨大的電流,這時候尤其應當注意消除因熱效應而可能給電路帶來的危險。為此,在母線安裝過程中,應當對以下問題加以重視。第一,安裝矩形母線時,夾母線的面板要選擇非磁性材料制作,以此避免不必要的電磁效應產生。其他部位的零件可以考慮選擇鍍鋅的鐵件制作。第二,平彎母線時要控制好母線彎曲的幅度以及作業溫度。對于一般情況,可以考慮自制一個母線彎曲機用以彎曲母線;同時,也可以考慮使用氧炔焰加熱彎曲母線,但是應當控制溫度在250℃以下。在母線熱彎之前,應當根據其使用實際提前計算好母線的彎曲幅度。第三,封閉未隔相的母線。未隔相的母線容易遭受灰塵污染以及外物影響而導致短路。為此,在安裝母線時,應當封閉未隔相的母線。具體而言,可以采用廠家特質的殼體來對母線進行封閉。第四,母線調試。母線調試通常包括了外觀檢驗、工頻耐壓試驗以及絕緣電阻測定試驗。進行外觀檢驗時,應當重點對相對距離、對地距離以及接縫距離等進行測定。需要指出的是,超過6 kV的硬母線,進行耐壓試驗時應當和穿墻套管隔離操作,因為兩者在某些情況下的電壓是不一致的。
2.2 電力電纜安裝
電力電纜安裝要注意以下幾個方面的事項。第一,敷設電纜。敷設電纜對于電纜的彎曲半徑有著嚴格的要求,電纜的規格、型號、走向以及起始端等標志應當清晰明確。注意在敷設電纜的過程中,要避免電纜遭受機械損傷。根據工程設計的要求,電纜要留下足夠長度的備用段。穿過金屬保護管的電纜,保護管可以設計成喇叭口的形狀;同時,對于外露的保護管,要采取相應的接地保護措施。第二,電纜終端頭的制作。目前,使用得較多的電纜終端頭為熱塑性的電纜終端接頭(使用的聚氯乙烯材料)。制作終端接頭時,要剝除掉線芯的上半部位導體,要注意不要破壞線芯的絕緣層,剝口應當干凈整齊。對于有需要的情況,可以考慮采用專用的有機溶劑對其進行擦拭。此外,電纜頭制作完畢之后,要進行相應的直流耐壓試驗以及泄露電流試驗。試驗之前要對各設備進行電流電壓設限處理,避免可能因電流電壓過高而給設備帶來損害。第三,電纜的絕緣性調試。測定電纜的絕緣電阻是保障輸電安全的一道必要工序。調試時,要將測量儀表的E端口與電纜的接地線連接,待儀表搖到限定的轉速時,使用絕緣工具將儀表的L端與電纜的線芯連接,之后讀取數值。
2.3 高壓器與高壓斷路器的安裝
安裝高壓器時,要對儀器的坡度寸尺與高壓尺寸進行緊密地測量。測量線圈直流電阻時,要注意對測量溫度進行實時記錄,以便換算數據得到結果。安裝升高座椅時,要對套管的極性進行試驗,以此保障后續套管的工作安全性。同時,對于需要進行繼電保護的部分,要進行伏安特性試驗,對于各個抽頭的出線端子要進行標記和保護。
電力系統的重要控制儀器是高壓斷路器,其也是保障電路系統工作安全的重要儀器。在安裝高壓斷路器時,要做到“緊密安裝和緊密調試”,以此保障電路系統的工作安全。具體而言,可以考慮在高壓柜里安裝手車式的少油短路,保障高壓柜的動靜接頭之間接觸良好,同時控制手車中心線位于一條直線上,避免接觸不良、卡阻等問題產生。
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