火力發電廠電氣安裝調試要點及技術要求

鄭宇

（中國能源建設集團華中電力試驗研究院有限公司，湖南 長沙 410000）

火力發電對于保證我國電力系統的穩定性具有非常重要的作用。在火力發電廠建設的過程中，火力發電廠電氣安裝調試工作可以在保證電氣系統安全可靠的同時，有效避免因電氣問題而導致的安全事故、設備損壞現象。但需要注意的是，火力發電廠電氣系統的運行環境較為復雜，安裝與調試的難度相對較高，在重視單獨項目安裝質量檢測、調試的同時，還需要對電力系統進行聯合調試，以便于分析火力發電廠電氣系統在不同條件下的運行狀態，為保障火力發電廠生產的安全性、穩定性提供良好的基礎。

1 火力發電廠電氣安裝的要點和技術要求

1.1 安裝的要點

（1）電機接線。電機接線的過程中，需要根據電機的性能以及實際的使用需求，并根據相應的啟動方式進行有效的接線。現階段較為常見的有直接啟動、星角啟動、自耦變壓器啟動等不同的形式，大型的電機通常會使用星角啟動或者自耦變壓器啟動。在按照相應要求進行接線的同時，還需要保證工作電壓、電源與供電系統進行連接，并使用電纜或者導線將電機接線盒與電源配電盤進行連接，從而保證良好的供電能力。同時，由于火力發電廠的電機通常需要使用保護裝置，避免設備出現過載和損壞現象，在接線的過程中，還需要保證保護裝置接線的合理、正確，并根據電機安裝的安全性要求，將電機的金屬外殼進行接地處理，確保電機接地與主接地系統進行有效的聯系，以提升電機接線的安全性。

（2）發電機的安裝。作為火力發電廠電氣安裝的核心，在發電機安裝前，需要確定發電機的安裝位置，并考慮到發電機基礎穩定性、通風、冷卻和維護的要求，保證發電機擁有足夠的空間和較好的工作環境。發電機的安裝基礎需要事先通過土建工程進行固定，并使用鋼結構框架進行支撐，確保發電機安裝的穩定性，然后根據隔音、減震的要求，安裝隔音罩或者加裝消聲器、減震墊等方式，減少發電機的振動和噪音。在與其他設備進行機械連接時，需要根據機械連接的要求，選擇法蘭連接、彈性聯軸器等方式，保證連接的牢固與可靠性。而電氣接線則需要根據發電機工作電壓和頻率，選擇三相四線或者三相三線的方式進行連接。此外，必須重視發電機冷卻系統的安裝，保證冷卻水量符合要求，并安裝冷卻風扇，控制發電機的工作溫度，提升發電機的可靠性。

（3）開關柜的安裝。在開關柜安裝的過程中，除了保證開關柜的位置、安裝的穩定性以及線纜引入、接線的合理性，還需要確保開關柜配電設備的安裝符合火力發電廠電氣安裝的要求。同時，由于開關柜的母線通常采用明線進行布設，并且在穿墻布設時使用的保護套管會因為溫度、濕度的變化而產生結露現象，從而對開關柜的絕緣性能帶來影響。因此，在安裝開關柜的同時，還需要做好開關柜的通風、溫度、濕度等方面的控制。通過安裝空調機、電熱器以及風扇等方式，減少開關柜由于溫度、濕度等原因帶來的影響。并使用熱縮絕緣管對母線進行封裝處理，從而減少可能出現的線路結露概率，提升開關柜安裝的可靠性。

（4）線纜的敷設與安裝。火力發電廠電氣線纜的敷設，需要根據電氣系統的負載、容量、用途，合理選擇線纜的規格，確保線纜工作的電壓、電流符合安全穩定性的使用需求。同時，根據火力發電廠電氣系統的布局和連接的需求，合理規劃線纜的敷設路徑，并考慮維護和線纜相互干擾帶來的影響，確定線纜的敷設路徑以及不同類型線纜之間的間距，提升線纜的可靠性。在敷設的過程中，需要根據線纜的路徑和場地條件，合理使用埋地、架空、穿管等敷設方式，并對線纜進行有效的保護，避免其在運行過程中受到的干擾。對于需要連接的線纜，需要標記線纜的用途、編號，并使用相應的接頭與其他線纜、終端進行穩固的連接。做好連接處的固定和保護工作，從而提升線纜連接的可靠性。

1.2 技術要求

（1）電機接線的技術要求。電機接線的過程中，需要根據火力發電廠電機的啟動類型選擇相應的接線方式。在使用星角啟動的情況下，需要選擇合適的啟動器，并保證主回路電路的接線符合相應的要求。例如，一臺功率為20kW 的三相異步電動機，在使用星腳啟動的情況下，需要使用電磁啟動器保證設備的正常啟動。在接線的過程中，需要根據主回路電路的設計內容進行有效的接線，并使用切換器將電機的星形連接轉換為三角連接，使電機能夠正常啟動。而在使用自耦變壓器的情況下，需要保證變壓器容量符合電機的要求，例如，20kW的三相異步電動機，需要使用20kW 以上的自耦變壓器，并正確連接電機與變壓器的接線盒，根據變壓器的說明書以及電氣圖紙的符號進行對應的連接，以保證連接的可靠性。

（2）發電機安裝的技術要求。在確保發電機基礎、支撐結構、空間符合發電機安裝需求的基礎上，需要保證發電機轉子軸的水平位置與軸線對準，對整數值需要小于1mm，并在粗調數值小于1mm 的情況下，進一步展開精調，確保對中儀顯示的數值接近于0。在發電機絕緣性能測試的過程中，常溫情況下，發電機的絕緣電阻應當不低于0.5MΩ/kV，而運行過程中絕緣材料的溫度每升高10℃，電阻性能會下降一半，因此需要考慮到在75℃時對發電機絕緣性能的影響。并根據發電機的容量、耐壓要求，將發電機的絕緣性能分為F、H 等不同等級，以便于應對不同環境的運行要求。火電廠冷卻系統的介質溫度通常較高，一般會保持在60 ～80℃。避免發電機組快速降溫引起的耐溫能力下降，同時能夠保證較好的冷卻效果。因此，在安裝時，需要考慮介質溫度、冷卻需求帶來的影響。

（3）開關柜安裝的技術要求。電氣開關柜的安裝，需要根據電氣系統的容量合理選擇開關柜的部件，并盡量將開關柜布置到易于維護、通風、遠離火源的場所。開關柜通常使用強制機械閉鎖的方式，保證開關柜滿足“五防”的要求。并保證電纜室空間的充足，能夠進行快速的接線。同時，開關柜的外殼需要具備IP3X 等級的防護要求，并使用耐熱、耐潮、耐火的交聯聚乙烯絕緣銅線作為二次導線。開關柜周邊的環境溫度應當保持在40℃以內，平均溫度應當小于35℃，濕度應當小于90%。

（4）線纜敷設與安裝的技術要求。火力發電廠電氣線纜的敷設與安裝過程中，需要遵循國家電廠用電標準進行合理的設計，現階段可以根據GB 26860-2011 的標準進行合理的設計和安裝，以便于滿足火力發電廠安全使用的需求。

2 火力發電廠電氣調試的要點和技術要求

2.1 調試的要點

（1）變壓器調試。變壓器的調試過程中，首先，需要對變壓器的一次保護情況進行有效的測試，確保一次保護能夠正常工作的情況下，對變壓器的工作參數進行常規試驗，然后展開啟動調試。在調試前，需要再次檢查二次回路的接線、極性的連接情況，以避免調試損壞變壓器的現象。通過一次通流實驗檢測變壓器的最小電流值。然后檢查空載和有載情況下的變壓器工作狀態，確定變壓器的負載能力、電壓調整能力是否符合要求。同時，還需要對變壓器運行過程中的溫度進行檢測，判斷外殼溫度、變壓器油溫是否正常。此外，還需要對變壓器的保護裝置進行測試，確定保護裝置的觸發和動作時間符合設定要求。

（2）母線調試。在進行調試前，需要對母線系統的接線情況進行檢查，然后在無負載的情況下對母線的電阻值進行檢查，減少母線的能量損耗。若使用多項母線系統的情況下，需要檢查母線的相間平衡，確保每個相之間電流負載的均衡，提升母線的電流傳輸效率，并減少不平衡引起的故障。然后使用升壓實驗的方式，逐步增加母線的電壓，直至到達設定的升壓電壓，并在此過程中觀察母線的工作情況，確保電流、電壓、溫度等參數的變化沒有出現異常。若存在接地系統的情況下，需要拆除低壓變側處的接地，用以計算母線的承壓數據，并根據火力發電廠電氣系統的運行要求進行必要的調整和改進。

（3）電流互感器調試。調試前，需要檢查電流互感器的連接情況，確保接線端子與母線、線纜的連接正確，并檢查二次接線的正確性。然后對互感器進行輕載特性的測試，測量互感器在低負載下的次級電流以及一級電流，檢查兩者的誤差，以判斷互感器的精度和準確度。之后測試互感器在額定負載下的工作情況，同樣需要測量其的次級電流和一級電流之間的差距。可以使用負載箱或者電阻負載進行相應的測試，從而評估互感器在額定負載下的性能是否符合要求。此外，還需要使用絕緣電阻測試儀對互感器的絕緣電阻、保護情況進行測試。對于保護級的互感器，可以在展開伏安特性測試的同時，檢測互感器的性能是否符合要求。通過測量勵磁電流較小的部位，確定互感器的性能是否滿足要求。

（4）差動保護調試。差動保護可以有效提升火力發電廠電氣系統的安全性，在進行測試的過程中，可以使用接線的方式模擬故障條件，以便于測試差動保護動作的準確性和及時性。通過檢測差動電流的變化、報警信號，判斷差動保護裝置的性能。并檢測互感器的次級和一次側的電流，確保互感器的精度符合差動保護的要求。同時，還需要對差動保護動作的數據進行有效的記錄，評估差動保護動作的時間，并對差動保護的范圍進行判斷，以便于分析差動保護可能存在的問題，并進行有效的改進。例如，采用Y/Y 接線的情況下，通過接線的方式模擬故障會導致差動保護出現30V 左右的電壓誤差，因此需要考慮具體的接線情況、差動保護的要求，進行合理的判斷和調整，以保證差動保護調試符合系統安全運行的要求。

2.2 技術要求

（1）防靜電防輻射。靜電與輻射現象會對調試過程中的數據精準性帶來直接的影響，所以，在調試的過程中必須做好對調試環境的有效控制。一方面，需要全面掌控設備的調試環境，并做好相應的防靜電、防輻射處理，避免在調試過程中因為靜電輻射等原因對調試數據帶來的影響。例如，使用具有防靜電、輻射功能的工裝與設備，并在接觸電子元器件前，觸摸靜電釋放地線或者安裝導電防靜電地板，減少環境靜電的積累。另一方面，則需要在調試前檢查相關設備的防靜電、防輻射裝置的安裝情況，并在安裝完成后對其的保護能力進行檢查，使相關設備滿足防靜電、防輻射的要求，從而有效提升調試的精度。

（2）調試工具的準備。不同的調試工作內容需要采用不同的工具，在展開調試工作前，應當事先準備好調試工具，以保證調試工作的有效展開。通常情況下，需要準備萬用表用于電壓、電流、電阻等常見數值的測試。并使用電流鉗表、示波器、邏輯分析儀等設備，提升調試數據的獲取效率。并在使用調試工具前，嚴格遵循調試工具的安全操作規程，確保調試過程的安全有效展開。

（3）根據受電情況編制調試方案。火電廠的實際生產狀況，以及電氣系統的使用需求會對電氣安裝調試帶來一定的影響。在調試方案編制的過程中，需要結合電氣設備的運行參數進行合理的設計。保證相關的元件、設備均處于正常工作的狀態，并對檢測過程中出現的異常數據進行及時的處理，從而判斷是電氣設備、元件故障還是接線錯誤導致的問題。在此基礎上，建立聯合調試方案，確保調試質量符合火電廠電氣系統運行的要求。

（4）調試數據的記錄。首先需要根據不同設備進行有效的分類，記錄設備運行的各項電氣參數，并對保護動作、故障信息、環境信息等數據進行詳細的記錄。同時還需要對重要操作、故障事件以數據收集的時間進行標記，以便于建立歷史分析記錄，并進行數據比較，為以后的維護與管理提供可靠的支持。

3 結語

綜上所述，在火力發電廠建設的過程中，電氣設備的安裝調試可以提升電氣系統的可靠性。但由于火電廠電氣系統具有較強的復雜性，需要安裝與調試人員充分掌握工作的重點，并通過有效的技術管理，保證安裝調試的質量與水平，使火電廠電氣系統工作質量得到保證，為火電廠的高效運行提供可靠的支持。