电气二次设备安装过程控制分析

眭玲，慈昂

（1.安徽机电职业技术学院，安徽芜湖241000；2.安徽省芜湖市仪器仪表研究所，安徽芜湖241000）

电气二次设备安装过程控制分析

眭玲1，慈昂2

（1.安徽机电职业技术学院，安徽芜湖241000；2.安徽省芜湖市仪器仪表研究所，安徽芜湖241000）

实践证明，发电、变电、配电等各类电力机组需要靠二次电气设备的辅助实现其运行，二次系统的工作状态直接影响着各种机电设备经济运行和排除故障的能力，而二次设备的安装和调试质量又直接影响着其使用阶段的整体服务水平，因此，工程师必须对设备安装和调试的全过程进行严格控制，确保二次电气设备的安装科学合理，确保其能够为电力系统提供优质、可靠、高效的保障.

电气二次设备；安装；调试；过程控制

1 电气二次系统及其设备概述

电力系统主要由一次系统和二次系统两部分组成，其中一次系统是指由主设备构成的主体系统，二次系统则是对一次系统的运行执行控制、调节、监测、维护等功能的辅助系统，主要包括测量系统、控制系统、信号系统、同步系统、保护系统以及互感器二次电路等部分.先进、高效的电气二次系统能够快速预报故障并及时将其切除，是一次系统安全工作的重要保障.

近年来，随着我国电力工业技术水平的提高，电力二次系统也在设备的生产、配套、安装、调试、使用等各个环节得到了长足的发展.目前，系统已由最初的单一强电控制发展为强弱电联合计算机共同控制，在简化操作的同时，也提高了系统的工作效率和稳定性.通信技术、电子技术、自动控制技术、以及计算机网络技术的不断发展，使二次系统越来越向着功能多样、管理统一、信息共享的方向发展，解决了过去系统功能单一、设备复杂、接线混乱等问题.以电厂、变电站等电力系统中的保护装置为例，由微机、集成电路、晶体管、整流元件等构成的保护装置已经逐步取代了原有的电磁继电器，使系统的综合自动化程度和管理水平都有了明显的提升.

2 二次设备安装的全过程控制分析

所谓安装过程控制，即是指为达到规定的安装质量目标而对影响过程状况中的各种变量参数所进行的操纵和管理.电气二次设备安装过程中，应对安装准备阶段、安装阶段、调试阶段中各种关键控制要点予以特别重视.

设备安装准备阶段的控制要点主要包括：分析安装现场的条件及安装技术的复杂程度，确认设备及部件的质量，了解人力、机具、吊车的准备部署情况等.应认真清点设备的元部件、备件数量，检验设备及元部件和备件的外观及质量.做好开箱记录，如有可能尽量以图片形式记录.检查其设备说明书、出场合格证等是否齐全.按照图纸及施工验收规范对基础中心线标高和几何尺寸进行核验.重点检查设备基础、预埋件、预留孔，以及坐标位置、标高、外形尺寸等是否符合技术要求.考虑到二次电气设备安装的复杂性，安装前还必须将技术交底工作落实到细节.

在安装阶段，除确保安装工艺的每一步都符合国家或行业标准中各类安装规程、技术条款及性能保证值标准的要求外，还应在质量管理中采取主动控制与被动控制相结合的方法.主动控制即在各类工程项目开工之前对图纸与方案进行全面审核，确保安装的科学性和完备性，被动控制则是在正式施工阶段由相关职能单位、监理部门等质量监督单位采用旁站监理、巡查核查等方式进行偏差监督，及时发现和纠正安装中的问题.

在电气二次设备的调试环节，同样应通过科学的方法，对电气二次设备的安装质量进行验收和调整.试验应通过严格的查线工作和信号系统传动分析，检查安装阶段是否有质量问题出现.在这一环节，应特别重视对安全问题的控制，以确保调试工作的顺利进行.

3 电气二次设备安装阶段应注意的具体问题

作为实现电力二次系统服务能力的重要基础，二次电气设备的安装调试环节对整个电力系统具有关键性的作用和影响.因此，安装必须符合设备合同文件中技术条款的各项要求，严格按照规程进行，确保其性能符合设计需要.安装过程中，还应设立旁站监理，一旦发现质量问题须立即处理和纠正.

3.1 图纸的审核与验证

安装流程的第一步是审核图纸的正确性，审核主要包括二次设备的原理图、配线图以及程序框图等，审核过程应首先注重二次系统控制过程的完备性，特别是对使用计算机控制的系统.以葛洲坝电厂的发电机组为例，该机组采取自动准同期方式，励磁装置中功率柜采用负压风冷方式，两台风机互为备用；风机设有机组LCU自动开启、自动停止，风机控制把手上有“自动、手动、停止”3个位置；同时机组LCU和上位机可以单独启、停风机.从控制原理上看，当发电机空载升压后，如果LCU开机流程中设置的1台励磁风机未启动，则自动准同期后，由断路器辅助触点通过重复继电器作为备用回路启动励磁风机.此设计在原理上是正确的，但控制工程并不完备.在现场的实际运行中，由于断路器中间重复继电器的两对常开触点分别接入两台励磁风机，因此出现两台风机同时启动.机组LCU做断路器位置开出试验时，如果风机电源投入，励磁风机两台也会同时启动.解决的方法是将1台风机接触器的辅助常闭触点串在另1台风机的自保持回路.由此可见，即使原理正确的控制过程也可能存在不完备性，如果不能在图纸审核环节发现并进行有效控制，就可能给设备的运行管理埋下巨大的风险隐患.

3.2 系统元件的校验

要使安装质量达到标准要求，还必须确保设备各元件的质量合格，所有辅助设备都能安全、高效地运行.特别是在电力二次系统中，基础自动化元件多而复杂，对整个系统的影响也非常大，因此必须严格按照指定的校验规程对其进行分析.基础自动化元件主要包括继电器、传感器、变送器、电磁阀、以及触点、表计等各种类型，校验应遵循采购合同上的技术规范条款，如合同上未注明标准，则应依照说明书上的性能保证值进行校验.校验者应选择知识经验丰富的技术人员，并要求电厂的管理、维护人员一同参与校验.

3.3 盘内器具与现地自动化元件的安装

根据设备的尺寸作好基础支架，安装在盘、柜上的元器件要排列整齐，固定牢固并考虑能单独拆装而不影响其它电器元件及导线束的固定，发热元器件安装在散热良好的地方，端子排安装离地面应＞350mm，以便于接线；强、弱电端子正负电源之间及常带电正电源与合闸或跳闸回路之间用空端子隔开；潮湿环境中应采用防潮端子；电流回路要经过试验端子其它需断开的回路要经过特殊端子或试验端子.盘、柜中的母线安装时，不同相或不同极的裸露载流部分之间，裸露载流部分与未经绝缘的金属体之间，电气间隙应≥12mm；爬电距离则应≥20mm.现地自动化元器件应按设计要求的部位安装好基础支架，其水平度、垂直度应符合要求；元器件安装应牢固并便于测试、检修和更换.

3.4 电缆管的设置

电缆管必须严格依照安装图纸进行埋设.电缆敷设前，首先要确保通道通畅.为使其符合技术要求，应对埋管进行疏通，去除积水及杂物.在电路桥架安装过程中，为使电缆不与桥架或地面直接摩擦，电缆应从电缆盘的上端引出，并保持其整齐、固定且不交叉.在固定环节，应注意的是：若电缆在＞45°的电缆沟内或竖井内敷设时，应通过慢速卷扬机下放，并每隔2m将电缆绑扎在牵引钢丝绳上固定，直至其正确固定在支架上方可拆除.此外，还应在桥架安装完成后，按照安装图在桥架底部对电缆进行防火处理，并确保防火隔板与桥架尺寸搭配、连接严密以确保其封堵效果.每层电缆敷设结束，还应再将一层防火隔板铺设在桥架上部.

3.5 接线环节应注意的问题

电缆铺设完毕后，即应进行配线，具体工作包括开电缆、做电缆头、编写号头以及对线并上端子，作业中应合理预留芯线长度，并确保其接地线与各类插头均符合相关技术规范的要求.这一环节中，应特别注意盘柜内的二次接线问题.接线前应先对盘柜进行开箱检查，确保设备、元器件的安全、固定，各种线头、端子、标签均无脱落且无裂纹.为保证接线的正确性，必须严格依照设计图纸进行作业，并以焊接、插接、螺钉连接等方式确保连触点牢固.导线应通过接线端子进行连接，且应使端子板上每侧导线≤2根，导线应尽可能不出现接头，并应整齐、无交叉、且绝缘良好.芯线焊接中应避免焊渣等因素造成的虚焊、假焊、以及虚地问题，并注意直流元件的正负极性、电动阀或电磁铁的开启关闭等方向性问题，以杜绝施工不慎导致的对称回路配反问题.

4 电气二次设备调试阶段应注意的问题

安装结束后，必须通过试验对二次设备的各项性能进行分析、评价，针对存在的问题认真查找原因，并及时处理.可以说，试验与调试是电力二次系统投产前的关键一步.

4.1 试验的准备及其具体措施

进行试验前，应首先准备好相关仪器、仪表、记录表，并通过分析和讨论使参与人员充分了解试验原理与注意事项，确保其思路清晰、分工明确、且已确实做好必要的消防预案和安全措施.试验接线环节，须依照技术要求派专人进行监护，防止有人误入带电区域或误合电源.其后，方可开始试验.试验必须严格依照试验大纲进行，试验中，应及时记录试验数据，并在试验结束后将其整理成电子报告，以实现系统管理的标准化.此外，试验阶段的安全控制是工作的另一个重点，试验中最常见的安全问题包括：接线未完成就提前接通试验电源，导致操作人员触电；接线错误导致试验设备被损坏；消防措施不完备；设备失控造成设备及配线等烧毁等，这些问题都应特别引起工作人员的重视.

4.2 调试工作

电气二次设备的调试一般都是围绕着图纸研究、查线、及控制与信号系统传动的调整展开的.在确定设备设计合理且与实际设备一致的前提下，可主要检查电流互感器二次极性的接线问题，特别是母线保护回路是否跳错支路，此时应认真检查刀闸位置和掉闸出口，对其二次接地点的正确性进行确认.对于电压互感器，应首先检查其绕组极性是否正确，和一次系统相序一致与否，检查同期系统带并侧电压和系统侧电压相序、幅值正确，避免非同期合.在控制与信号系统传动的调整中，应首先确保控制电源回路的绝缘合格.合闸前应先用摇把将刀闸摇合至一半处，再电动合闸，防止电源三相反相序造成刀闸反转扭伤机构.此外，信号回路必须一一对应，以防信号错误造成运行人员误判断影响事故处理和事故分析.

5 结语

实践证明，电气二次设备在排除电气系统故障、提高系统自动化水平、实现电力工业经济效益等方面都具有着关键而显著的作用，而二次设备在安装及调试阶段的质量控制则直接决定其后期运行服务能力，必须得到工程师充分的重视.安装工程中，最重要的是严格按照技术要求执行，并及时复查，一旦在安装或试验过程中发现问题，必须立即找出确切的原因并加以调试和改进，以确保电力二次设备的质量符合标准要求，实现电力系统运行的可靠性与经济性.

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