淺談火電廠電氣安裝與調(diào)試

余波

（云南省火電建設(shè)公司，云南 昆明 650000）

1 調(diào)試概述

1.1 調(diào)試概念及內(nèi)容

火電廠電氣調(diào)試工作的主要任務(wù)是：當(dāng)電氣設(shè)備的安裝工作結(jié)束以后，按照國(guó)家有關(guān)的規(guī)范和規(guī)程、制造廠家技術(shù)要求，逐項(xiàng)進(jìn)行各個(gè)設(shè)備調(diào)整試驗(yàn)，以檢驗(yàn)安裝質(zhì)量及設(shè)備質(zhì)量是否符合有關(guān)技術(shù)要求，并得出是否適宜投入正常運(yùn)行的結(jié)論。

電氣調(diào)試的主要內(nèi)容是：對(duì)電廠全部電氣設(shè)備，包括一次和二次設(shè)備，在安裝過(guò)程中及安裝結(jié)束后的調(diào)整試驗(yàn)；通電檢查所有設(shè)備的相互作用和相互關(guān)系；按照生產(chǎn)工藝的要求對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行空載和帶負(fù)荷下的調(diào)整試驗(yàn)；調(diào)整設(shè)備使其在正常工況下和過(guò)度工況下都能正常工作；核對(duì)繼電保護(hù)整定值；審核校對(duì)圖紙；編寫(xiě)廠用電受電方案、復(fù)雜設(shè)備及裝置的調(diào)試方案、重要設(shè)備的試驗(yàn)方案及系統(tǒng)啟動(dòng)方案；參加分部實(shí)驗(yàn)的技術(shù)指導(dǎo)；負(fù)責(zé)整套啟動(dòng)過(guò)程中的電氣調(diào)試工作和過(guò)關(guān)運(yùn)行的技術(shù)指導(dǎo)。

1.2 調(diào)試的注意事項(xiàng)

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

①電氣調(diào)試人員要定期學(xué)習(xí)水利電力部頒發(fā)的《電業(yè)安全工作規(guī)程》。②學(xué)習(xí)急救觸電人員的方法。③認(rèn)真執(zhí)行試驗(yàn)方案，并學(xué)習(xí)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(diào)試人員使用的工具必須絕緣良好，且工作人員穿戴相應(yīng)的絕緣用品。⑥任何回路、設(shè)備未經(jīng)調(diào)試不得送電投入運(yùn)行，并在相應(yīng)回路掛明顯的標(biāo)識(shí)牌。⑦實(shí)驗(yàn)設(shè)備的容量、儀表的量程必須事先考慮合適。⑧高壓試驗(yàn)應(yīng)設(shè)隔離帶，接地線連接可靠。試驗(yàn)結(jié)束后需要放電的應(yīng)充分放電。⑨二次調(diào)試要避免互感器二次側(cè)電流回路開(kāi)路和電壓回路短路，在各個(gè)回路事先絕緣合格的情況下才能通電試驗(yàn)。

2 存在的問(wèn)題

目前，國(guó)內(nèi)各火電施工單位，電氣安裝與電氣調(diào)試多為相對(duì)獨(dú)立的施工實(shí)體，電氣安裝由電氣工地（或電氣自動(dòng)化公司）負(fù)責(zé)，電氣調(diào)試則由中心試驗(yàn)室(或調(diào)試隊(duì))負(fù)責(zé)。也有不少火電施工企業(yè)將電氣安裝與電氣調(diào)試合為一體，統(tǒng)一由電氣工地負(fù)責(zé)管理。

電氣安裝與電氣調(diào)試同歸電氣工地統(tǒng)一管理，便于兩者在技術(shù)上的緊密配合和工作上的整體協(xié)調(diào)，使電氣安裝和調(diào)試在專(zhuān)業(yè)配合上比較融洽。但也存在著不足，電氣調(diào)試的職責(zé)屬于嚴(yán)格的技術(shù)監(jiān)督范疇，有其相對(duì)獨(dú)立性，它的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果是對(duì)電氣設(shè)備制造質(zhì)量和安裝質(zhì)量的檢驗(yàn)，嚴(yán)格按規(guī)范要求進(jìn)行監(jiān)督對(duì)電氣設(shè)備的安全運(yùn)行至關(guān)重要。而統(tǒng)一由電氣工地管理容易造成技術(shù)監(jiān)督“失真”。很多公司在電氣調(diào)試中發(fā)現(xiàn)設(shè)備和安裝質(zhì)量存在缺陷或不合格，而安裝為了搶進(jìn)度未返工處理而勉強(qiáng)過(guò)關(guān)，結(jié)果給設(shè)備安全運(yùn)行留下隱患，失去了技術(shù)監(jiān)督的職能。同時(shí)，安裝與調(diào)試統(tǒng)一管理，往往使調(diào)試人員過(guò)多從事安裝，而疏于調(diào)試技術(shù)的培訓(xùn)和提高。為此，80年代末90年代初，大多數(shù)火電施工企業(yè)將電氣安裝和調(diào)試分開(kāi)，在技術(shù)和管理上相對(duì)獨(dú)立。這樣做嚴(yán)格了電氣調(diào)試的技術(shù)監(jiān)督職能，及時(shí)發(fā)現(xiàn)安裝的不足和缺陷，對(duì)設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督也大有益處。然而，二者往往在技術(shù)上又存在千絲萬(wàn)縷的關(guān)聯(lián)，明確的分工給極強(qiáng)的工作配合帶來(lái)諸多不便，使得在技術(shù)接口上造成脫節(jié)和“死區(qū)”，對(duì)設(shè)備安全運(yùn)行和工程進(jìn)度（如中間交接試驗(yàn)，高空設(shè)備安裝試驗(yàn)配合、一次、二次設(shè)備調(diào)試必需的拆裝等）的協(xié)調(diào)帶來(lái)不利。分工后，有些調(diào)試人員從學(xué)校畢業(yè)后就從事調(diào)試工作，不熟悉安裝的程序和過(guò)程，無(wú)法對(duì)安裝中出現(xiàn)的各種異常現(xiàn)象進(jìn)行正確的分析處理。另一方面，明確分工后調(diào)試人員往往介入安裝工程深度不夠，對(duì)系統(tǒng)或設(shè)備不甚了解，甚至對(duì)設(shè)備工作原理還沒(méi)搞清就盲目進(jìn)行調(diào)試工作，而造成事故。

3 對(duì)策研究

要解決好電氣安裝與調(diào)試的技術(shù)配合，避免技術(shù)上脫節(jié)，首先應(yīng)把二者粗放型的技術(shù)管理變?yōu)榧s型的管理模式。一方面，繼續(xù)保持電氣調(diào)試的技術(shù)監(jiān)督權(quán)威；另一方面，又要加強(qiáng)技術(shù)上的密切配合。具體作法是，在工程開(kāi)始時(shí)，安裝的技術(shù)工作很繁重，而調(diào)試工作相對(duì)較少，可留2～3名調(diào)試人員準(zhǔn)備調(diào)試技術(shù)方案和試驗(yàn)設(shè)備，而讓其他調(diào)試人員參加電氣安裝的技術(shù)工作，以彌補(bǔ)安裝技術(shù)力量的不足，使調(diào)試人員及早熟悉安裝過(guò)程和設(shè)備性能，進(jìn)而熟悉設(shè)計(jì)圖紙和設(shè)備資料，及時(shí)了解系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)和難點(diǎn)，便于在調(diào)試過(guò)程中重點(diǎn)對(duì)待，對(duì)安裝時(shí)需檢查的裝置事先檢查了解，既消除了技術(shù)“死角”，又節(jié)約了調(diào)試時(shí)間；而且安裝質(zhì)量對(duì)設(shè)備的調(diào)試運(yùn)行影響很大，調(diào)試人員的提前介入對(duì)安裝質(zhì)量還可以從技術(shù)上保證萬(wàn)無(wú)一失。安裝項(xiàng)目基本完成后，安裝人員應(yīng)及時(shí)向調(diào)試人員做必要的技術(shù)交底，并全力配合調(diào)試，必要時(shí)參加調(diào)試工作，形成有機(jī)的整體，消除二者在技術(shù)上的“死區(qū)”，使安裝真正從技術(shù)上服務(wù)于調(diào)試，調(diào)試促進(jìn)安裝的技術(shù)完善，形成技術(shù)上的雙保險(xiǎn)。除此之外，還注重編寫(xiě)項(xiàng)目工程技術(shù)銜接指導(dǎo)書(shū)，細(xì)化界線，明確雙方技術(shù)配合具體責(zé)任，強(qiáng)化整體協(xié)調(diào)，并根據(jù)每個(gè)工程的具體要求，嚴(yán)格按ISO 9000系列標(biāo)準(zhǔn)制定預(yù)控方案。

4 電氣設(shè)備試驗(yàn)

4.1 電氣設(shè)備的絕緣試驗(yàn)

設(shè)備絕緣試驗(yàn)的目的，是檢驗(yàn)電氣設(shè)備長(zhǎng)期在額定電壓下運(yùn)行時(shí)的絕緣性能的可靠程度，以及在承受短時(shí)的過(guò)電壓時(shí)，不至于發(fā)生有害的局部放電或造成設(shè)備的絕緣損壞。絕緣試驗(yàn)大致可分為絕緣特性試驗(yàn)和絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)。

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

絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)可分為：⑴直流耐壓試驗(yàn)；⑵交流耐壓試驗(yàn)；⑶沖擊電壓試驗(yàn)。其目的，是檢驗(yàn)設(shè)備的絕緣對(duì)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(guī)定水平以上的絕緣程度。

交流耐壓試驗(yàn)是發(fā)電機(jī)、變壓器、高壓斷路器等高壓設(shè)備絕緣試驗(yàn)中一項(xiàng)關(guān)鍵性試驗(yàn)，是對(duì)被試物施加一個(gè)高于運(yùn)行中可能遇到的過(guò)電壓數(shù)值的交流電壓，并經(jīng)歷一段時(shí)間，以檢驗(yàn)設(shè)備的絕緣水平。由于交流耐壓試驗(yàn)的試驗(yàn)電壓一般比運(yùn)行電壓高出很多，對(duì)絕緣不良的被試物來(lái)說(shuō)，是一種破壞性試驗(yàn)，因此進(jìn)行此試驗(yàn)前，應(yīng)首先進(jìn)行絕緣電阻和吸收比測(cè)量，進(jìn)行直流泄漏和直流耐壓試驗(yàn)等，初步檢查設(shè)備絕緣情況。若發(fā)現(xiàn)絕緣受潮或有缺陷時(shí)，應(yīng)進(jìn)行干燥和缺陷處理后，再進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)。

4.2 繼電保護(hù)裝置調(diào)試試驗(yàn)

4.2.1 繼電保護(hù)配置

機(jī)組在繼電保護(hù)總體配置時(shí)，著重考慮最大限度地保證機(jī)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(jī)，對(duì)某些異常工況采用自動(dòng)處理，特別是要避免保護(hù)裝置的錯(cuò)誤動(dòng)作和拒絕動(dòng)作。因此，保護(hù)裝置在調(diào)試過(guò)程中，要求做到保護(hù)裝置動(dòng)作的準(zhǔn)確性、可靠性和靈活性。中小型火電廠的繼電保護(hù)配置主要可分為三部分。①距離保護(hù)裝置、自動(dòng)重合閘裝置、線路縱差保護(hù)裝置等，用于輸電線路保護(hù)。②差動(dòng)保護(hù)裝置、功率方向保護(hù)裝置、轉(zhuǎn)子接地保護(hù)裝置、低周減載裝置、過(guò)電流保護(hù)裝置等，用于發(fā)電機(jī)-變壓器-斷路器等設(shè)備的保護(hù)。③縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)裝置、電流速斷和過(guò)電流保護(hù)、低電壓保護(hù)、反時(shí)限過(guò)電流等，用于廠用電和廠用電動(dòng)機(jī)保護(hù)。

4.2.2 差動(dòng)保護(hù)裝置調(diào)試

差動(dòng)保護(hù)裝置是發(fā)電機(jī)-變壓器組用于內(nèi)部故障時(shí)，切除外部電源而經(jīng)常采用的主要保護(hù)裝置。針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)安裝和調(diào)試情況，對(duì)差動(dòng)回路的接線和裝置調(diào)試，應(yīng)著重注意以下幾個(gè)問(wèn)題：

①差動(dòng)回路中電流互感器的變比配合。電流互感器的配合，應(yīng)滿足當(dāng)正常運(yùn)行或外部短路時(shí)，電源側(cè)二次電流與負(fù)荷側(cè)二次電流應(yīng)相等或近似相等。它們的近似關(guān)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(cè)電流互感器接線系數(shù)（星形接線等于1，三角形接線等于1.732）。

②差動(dòng)保護(hù)中的相位補(bǔ)償。一般電力變壓器多為Y/△-11組接線，即低壓側(cè)電流相位比高壓側(cè)超前300。因此，差動(dòng)回路各側(cè)的電流互感器接線應(yīng)當(dāng)補(bǔ)償變壓器組別造成的相位差。一般△側(cè)接線的低壓側(cè)電流互感器采用Y形接線，而Y形接線的高壓側(cè)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(bǔ)償。

③差動(dòng)保護(hù)的極性關(guān)系。差動(dòng)回路的電流互感器的接線極性應(yīng)滿足當(dāng)內(nèi)部故障時(shí)，各側(cè)打開(kāi)互感器的二次電流經(jīng)中線形成回路，或者各側(cè)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(yīng)大于任何一側(cè)的二次電流，且全部流經(jīng)差動(dòng)繼電保護(hù)裝置。正常運(yùn)行或外部故障時(shí)，各側(cè)電流互感器的二次電流按相別自成環(huán)流，中線上只有不平衡電流，或者電源側(cè)與負(fù)荷側(cè)電流互感器二次電流相位相差180°。示意圖如圖4。

④差動(dòng)保護(hù)的接地點(diǎn)和電動(dòng)機(jī)保護(hù)回路調(diào)相。在差動(dòng)保護(hù)的二次電流回路中，只允許有一個(gè)接地點(diǎn)，以防止地電流流入保護(hù)裝置。此接地點(diǎn)一般在保護(hù)屏端子排上。

對(duì)于電動(dòng)機(jī)的差動(dòng)保護(hù)，首先要檢查電動(dòng)機(jī)動(dòng)力電纜相序的正確性。如果電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，需要進(jìn)行調(diào)相時(shí)，中性點(diǎn)的電纜也要隨之倒換，否則差動(dòng)回路的電流互感器的接線將會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)相問(wèn)題。

⑤差動(dòng)保護(hù)裝置校驗(yàn)時(shí)的要求。校驗(yàn)差動(dòng)保護(hù)裝置,電源要求沒(méi)有高次諧波干擾的穩(wěn)壓直流電源和工頻交流電源；要求測(cè)量?jī)x表精度至少在0.5級(jí)以上，毫伏電壓表要求采用高內(nèi)阻電壓表；測(cè)量整組伏安特性時(shí)，要求通入繼電器的電流應(yīng)平穩(wěn)上升，不能來(lái)回?cái)[動(dòng)，通入的電流應(yīng)達(dá)到300安匝以上；當(dāng)被保護(hù)的變壓器空載投入或者被保護(hù)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)五次以上，差動(dòng)保護(hù)裝置不應(yīng)該發(fā)生誤動(dòng)；當(dāng)被保護(hù)設(shè)備帶上一定滿負(fù)荷時(shí)，流入差動(dòng)裝置的各側(cè)電流的相量六角圖應(yīng)滿足要求，用高內(nèi)阻電壓表測(cè)量執(zhí)行元件線圈上的不平衡電壓，不應(yīng)大于150mV。

4.3 其他電氣設(shè)備試驗(yàn)項(xiàng)目

發(fā)電廠電氣設(shè)備試驗(yàn)很多，如發(fā)電機(jī)、變壓器的其他靜態(tài)試驗(yàn)和動(dòng)態(tài)試驗(yàn)；電動(dòng)機(jī)動(dòng)靜態(tài)試驗(yàn)；高壓斷路器試驗(yàn)；電流、電壓互感器試驗(yàn)；電纜試驗(yàn)；絕緣油試驗(yàn)；電容器、避雷器試驗(yàn)；高壓母線試驗(yàn)；接地電阻試驗(yàn)等。具體的試驗(yàn)要求可以根據(jù)《電氣裝置安裝施工電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)GB50150-91》中相應(yīng)篇章所要求的項(xiàng)目進(jìn)行。

5 結(jié)束語(yǔ)

安裝和調(diào)試在專(zhuān)業(yè)上既相互獨(dú)立又相互依存，處理好二者在技術(shù)配合上的銜接是確保電氣設(shè)備安裝質(zhì)量和正常運(yùn)行的關(guān)鍵?；痣娛┕て髽I(yè)在處理這一問(wèn)題時(shí)，一是要加強(qiáng)總工在技術(shù)上的協(xié)調(diào)管理，制定相應(yīng)措施，另外，要切實(shí)保證電氣安裝與電氣調(diào)試在技術(shù)上的統(tǒng)一和在專(zhuān)業(yè)職能上的相對(duì)獨(dú)立，從而提高調(diào)試工作的質(zhì)量除了要求電氣調(diào)試人員自身的技術(shù)素質(zhì)以外，主要還是憑借調(diào)試人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作經(jīng)驗(yàn)的積累。因此，在每個(gè)工程的電氣調(diào)試工作結(jié)束以后，必要的技術(shù)資料整理和技術(shù)總結(jié)顯得非常必要

[1]任宦.張家口電廠電氣安裝和調(diào)試中的問(wèn)題和處理[J].電力建設(shè),2000,(01).

[2]晃暉,李蓓琦.靖遠(yuǎn)電廠300MW機(jī)組無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)電氣配置及調(diào)試[J].西北電力技術(shù),1998,(03).

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