- 調試工程
- 工程造價員網 張國棟主編
- 16480字
- 2020-04-29 15:01:30
1.3 電氣分系統調試
第一部分 說明釋義
一、工作內容
1.3.1 發電機主變壓器組調試
工作內容:①發電機、主變壓器、斷路器、隔離開關、接地開關及保護、測量、控制、調速、指揮信號等二次回路調試。②主變壓器測溫、冷卻系統、有載調壓系統調試。③通流升壓試驗。④整組傳動試驗。⑤機、電、爐、熱橫向保護試驗。⑥交接驗收。
【釋義】 主變壓器:發電機出口電壓一般為6.3~23kV,但電流較大,如果直接經電力傳輸,電能損耗很大,所以一般采用升高電壓及降低電流的方式傳送電能。發電廠的主變壓器就是升高電壓的設備。
隔離開關:屬于刀開關,它一般沒有滅弧裝置,所以只有微弱的滅弧能力,所以在斷電時,應首先切斷負荷開關,然后再切斷隔離開關。隔離開關的作用是當電氣設備需要停電檢修時,用它來隔離電源的電壓,造成一個明顯的斷開點,使檢修人員安心可靠地工作。
主變壓器系統包括主變壓器、聯絡變壓器、廠用高壓變壓器和啟動/備用變壓器。
發電機:分為直流發電機和交流發電機兩種。
直流發電機制造成本高、結構復雜、運行維護工作量大,隨著半導體技術的發展,用晶閘管(可控硅)設備代替直流發電機已成為一種趨勢。直流發電機根據勵磁方式的不同可分為他勵式和自勵式。
交流發電機分為同步發電機和異步發電機。異步發電機需要交流勵磁,而同步發電機需要直流勵磁,異步發電機的轉子轉速與磁極轉速非同步,而同步發電機的轉子磁極的轉速卻與定子電樞電流產生的旋轉磁場保持嚴格的同步。異步發電機需要的勵磁電流較大,因而一般很少使用。電力系統中使用的發電機幾乎都是同步發電機,但風力發電機多數采用異步發電機。
斷路器:在發電廠和變壓電站中,高壓斷路器是最重要的電氣設備之一。它具有完善的滅弧裝置,正常運行時,可用來切換運行方式,接通和開斷負荷電流,起著控制作用;故障時,用來開斷短路電流,切除故障電路,起著保護系統穩定的作用。
斷路器最主要的特點是具有斷開電路中正常負荷電流和故障短路電流的能力,因此,必須具有專門的滅弧裝置,使電弧迅速熄滅。為此,高壓斷路器一般由動觸頭、靜觸頭、滅弧室、操動機構和絕緣支柱等部件組成。
另外,斷路器進行合閘、分閘操作,是由其操動機構完成的,根據操作做功能量來源的不同可分為手動操作機構、電磁操作機構、氣動操動機構、彈簧儲能操動機構、液壓操動機構等,見圖1-24。

圖1-24 低壓斷路器的結構原理示意圖
1—主觸頭;2—鉤桿;3—搭鉤;4—轉軸;5—杠桿;6—分閘彈簧;7,9,14—鐵芯線圈;8,10,15—銜鐵;11—彈簧;12—雙金屬片熱繼電器;13—加熱元件;16—輔助觸點;17—動合輔助觸點
隔離開關:是在無負載情況下開斷或接通高壓線路的輸電設備,以及對被檢修的高壓母線、斷路器等電氣設備與帶電的高壓線路進行電氣隔離,造成明顯可見的空氣絕緣間隙的設備,保證檢修工作安全進行。
隔離開關一般由底座、支柱絕緣子、導電閘刀、動觸頭、靜觸頭和傳動機構等組成。
隔離開關沒有滅弧裝置,必須與斷路器串聯使用。隔離開關和斷路器在操作時,必須有一定的操作順序。電路投入運行后,應先合上隔離開關再合上斷路器;電路退出工作時,應先拉開斷路器再拉開隔離開關,避免帶負荷拉開關。如果操作順序顛倒,就會造成設備和人身事故,一般在隔離開關和斷路器之間都設有電氣或機械的連鎖裝置,以防止誤操作。隔離開關也具有一定分、合小電流和電容電流的能力。
隔離開關按照布置地點可分為戶內、戶外型,每種又分為單相、三相。按照支柱絕緣子數目又可分為單柱式、雙柱式和三柱式;按照有無接地刀閘,可分為無接地、單接地和雙接地三種;按隔離開關和運動方式,又可分為水平旋轉、垂直旋轉、擺動式和插入式;按操動機構不同分為手動、電動等型式。
1.3.2 發電機勵磁系統調試
工作內容:①手動、自動勵磁系統及相關的二次回路調試。②整組傳動試驗。③交接驗收。
【釋義】 發電機勵磁設備:同步發電機轉子上的勵磁繞組需輸出直流(勵磁)電流,才能產生主磁極磁場,勵磁設備即能提供直流勵磁電流。
①勵磁機。一種是采用直流發電機作為勵磁電源的直流勵磁機;另一種是采用交流同步發電機作為勵磁電源的交流勵磁機。交流勵磁機是將其輸出的交流電經過硅整流設備整流后,為發電機提供直流(勵磁)電流,而交流勵磁機本身的勵磁電流一般由同軸的永磁副勵磁機或經過硅整流后的交流電源提供。
②晶閘管整流設備。同步發電機單機容量的日益加大,因此制造大電流、高轉速的直流勵磁機越來越困難,而且造價也高。目前大型同步發電機幾乎都采用晶閘管整流勵磁,它是把交流電經晶閘管整流后變為直流電源向發電機勵磁繞組提供勵磁電流。這種勵磁方式反應速度快、調節性能好、勵磁容量大、體積小、便于維護,成本也比較低。晶閘管直流勵磁系統包括勵磁變壓器、整流裝置和自動調節裝置等。
③發電機勵磁電阻器。當電力系統突然發生短路、突然增加負荷或甩負荷時,要對發電機進行強行勵磁或強行減磁,以提高電力系統運行的穩定性和可靠性。強行勵磁或強行減磁就是通過發電機勵磁電阻器對勵磁電流大小的調節來實現的。
④滅磁開關。當發電機內部發生故障時,要對發電機進行滅磁,以避免事故擴大。滅磁開關就起到迅速切斷勵磁電流的作用。
1.3.3 發電機同期系統調試
工作內容:①同期電壓回路、同期系統的調頻、調壓等二次回路調試。②同期系統與勵磁系統、調速系統、ECS系統聯調試驗。③交接驗收。
【釋義】 同期裝置:在電力系統中,經常需要將同步發電機、同步調相機、同步電動機投入電網并列運行,而且一些變電站也要經常解列、并列運行。使發電機、調相機、電動機投入系統或使兩個非同步系統之間并列運行的操作稱之為“同期”、“同步”或“并列”。
兩個非同步系統要并列在一起必須滿足的四個條件:即電壓相等;頻率相同;三相系統的相序相同;電壓的相位角差不超過允許值。
發電機的并列是發電廠中一項經常性的重要操作,它是借助于同期裝置來實現的;需要經常解列、并列的變電站或使用同步調相機的變電站,應裝設同期裝置。由于靜止無功補償裝置的大量推廣,在新建的220~500kV變電站已經不采用同步調相機作為無功補償,隨著電力網的不斷發展,電源點之間的聯系越來越緊密,需要經常進行解列、并列的變電站也越來越少。
發電機的并列方法主要有準同期并列法和自同期并列法。
(1)準同期并列法。發電機在投入以前已經進行過勵磁,當發電機的頻率、電壓和相位與運行系統的頻率、電壓和相位均接近相同時,將發電機斷路器合閘。準同期并列法的優點是正常情況下并列時,沖擊電流較小,不會使系統電壓降低,缺點是并列操作時間拖得較長。
(2)自同期并列法。發電機先不勵磁,當其轉速接近于同步轉速時,便投入系統,合閘之后再加上勵磁,發電機隨即拉入同步。因為減少了調節發電機轉速、電壓及相位的時間,所以自同期并列過程快,對于系統處于事故狀態下需要緊急投入備用機組更為適宜。但是未經勵磁的發電機投入系統會產生較大的沖擊電流,對發電機繞組可能產生不利的影響,同時它亦將引起系統電壓暫時下降。
1.3.4 發電廠直流電源系統調試
工作內容:①直流屏、直流電源回路及二次回路調試。②試運行。
【釋義】 直流設備:為了在發電廠、變電站全面停電的情況下保證控制、保護、計算機監控、自動裝置、事故照明等重要負荷和一些重要輔機的供電,一般設置由蓄電池和充電器組成的浮充電直流系統。直流系統的可靠性是保障發電廠、變電站安全運行的決定性條件之一。
直流設備主要包括蓄電池、充電和浮充電設備、開關設備、保護設備等。
蓄電池:一種化學電源,充電時將電能轉變為化學能儲存起來,使用時將化學能再轉化為電能,兩種形式的能量轉換過程是可逆的。
蓄電池按結構可分為開口型和密閉型兩種,按電解液可分為鉛酸蓄電池和堿性蓄電池兩類。
蓄電池容量(Q)的單位用安時(A·h)表示,容量表明蓄電池的蓄電能力,其計算公式為
Q=It
式中 I——放電電流,A;
t——放電時間,h。
(1)鉛酸蓄電池
電解液一般采用濃度27%~37%的硫酸水溶液,正極板采用二氧化鉛(PbO2),負極板采用絨狀鉛(Pb)。每個蓄電池的電壓為2V,蓄電池組由許多相互串聯的蓄電池組成,串聯的數目決定于直流裝置的工作電壓。
目前比較常用的是固定型密閉式鉛酸蓄電池,它具有沖擊放電電流大、端電壓較高等優點,主要缺點是電池壽命短,維護復雜,對蓄電池室有較高的防火、防爆、防酸要求,且蓄電池裝置整套運行設備投資較高。
現在,許多大型電廠、變電站廣泛采用密封免維護鉛酸蓄電池,這種電池的電解液是不流動的,可以立放或臥放,也可以立體布置,以減小蓄電池室的面積;而且在電池的使用過程中不需要再填加電解液,因此大大減少監視、維護的工作量。
(2)堿性蓄電池
采用堿性溶液如氫氧化鉀、氫氧化鈉水溶液作為電解液,用氫氧化鎳[Ni(OH)3]作正電極,用鐵(Fe)或隔(Cd)作負電極。
堿性蓄電池無腐蝕,不需設有特殊要求的蓄電池室,維護簡單方便,壽命長,但事故放電電流小,一般在中小型發電廠和變電站中使用。
充電和浮充電設備(整流裝置):整流裝置是將交流電轉換為直流電的一種裝置。整流裝置目前發展迅速,原有的氧化銅、硒整流設備、直流發電機組已逐步被新型的硅整流裝置和晶閘管整流裝置所代替。硅整流裝置體積小、壽命長、整流效率高、整流特性好、工作溫度高,而且與直流發電機相比具有無噪聲、使用維護方便、成本較低等特點。
1.3.5 發電廠中央信號系統調試
工作內容:①二次回路調試。②系統聯調。③自動打印系統的計算機軟、硬件調試和打印顯示回路調試。④試運行。
【釋義】 中央信號裝置:設置于電路的中樞如變壓器等附近,由繼電器、熔斷器、隔離開關等組成并備以顯波器、報警器等,用以集中監視整個回路中的故障情況和運行狀態。
熔斷器:是最簡單的一種保護電器,它串聯在電路中,利用熱熔斷原理,當過載、短路電流通過電路時,以保護電器裝置和線路安全。
高壓熔斷器是常用的一種簡單的保護電器。它廣泛用于高壓配電裝置中,常用作保護線路、變壓器及電壓互感器等設備。它由熔體、支持金屬體的觸頭和保護外殼三個部分組成,串接在電路中。當電路發生過負荷或短路故障時,故障電流超過熔流的額定電流,熔體被迅速加熱熔斷,從而切斷電流,防止故障擴大。
高壓熔斷器的類型如下。
(1)按使用場所高壓熔斷器分戶內型和戶外型兩類。戶內型作成固定式,而戶外型皆制成跌落式(熔絲熔斷后熔體管自動斷開)。
①RN系列戶內高壓熔斷器。RN型熔斷器體管內除熔絲外還充滿石英砂,過載或短路電流將熔絲熔斷后,熔絲將游離氣體降溫而去游離,迫使電流過零時熄滅。
RN1型及其改進的RN5型,通常用來保護供電線路及電力設備。RN2、RN4或RN2的改進型RN6一般作為電壓互感器的短路保護用(RN3型用于線路保護)。改進后兩者的熔體管可以通用,其熔斷特性和技術數據相同。但新型的RN型熔斷器具有體積小、重量輕、泄漏距離大,防護性能好,易于維護和更換等優點。
②RW系列戶外高壓跌落式熔斷器。跌落式熔斷器主要是由絕緣瓷件和熔管組成的跌落機構、鎖緊機構、上下固定觸頭、端部接線螺釘及安裝用緊固板組成(圖1-25)。

圖1-25 RW3-10G型跌落式熔斷器結構
1—熔管;2—熔絲元件;3—上部固定觸頭;4—絕緣瓷件;5—下部固定觸頭;6—端部壓線螺栓;7—緊固板;8—鎖緊機構;9—熔管轉軸支架;10—活動觸頭
正常工作時,跌落機構上部的活動觸頭被管中的熔絲拉緊,并在鎖緊機構的壓力下與上固定觸頭接觸通電。當熔絲熔斷時,熔管內產生電弧和高溫,內襯的消弧管中產生大量氣體向外噴射,使空氣降溫,進而電流過零時迅速去游離,電弧熄滅。由于熔絲已斷,上部活動觸頭將向下移動脫離鎖緊機構,整個跌落機構在重力作用下以支熔管轉軸支架作支持點向下翻跌,形成明顯的分斷間隙,兼起隔離開關作用。
跌落式熔斷器一般制成熔斷時自動脫落式,也有自動重合閘式(如RW3-10Z,RW1-35Z等)、爆炸式(如RW3-10B型)。前者對外線的瞬間短路故障可以起到提高可靠性作用,后者可將下限斷流容量壓縮得更低。35kV及以下跌落式熔斷器一般用絕緣棒操作。60kV及以上跌落式熔斷器可用CS4-TX型操作機構配合實現電動分閘,故可投入變壓器的瓦斯保護,還可開斷負荷電流和切合空載架空線路等。安裝此熔斷器時,要將底座豎起,與垂直線傾斜一定角度,以利熔絲熔斷時,熔管便于跌落。
(2)按動作性能分。可分為固定式和自動跌落式熔斷器。
(3)按工作特性分。可分為有限流作用和無限流作用的熔斷器。
1.3.6 保安電源系統調試
工作內容:①保安電源二次回路系統調試。②保安電源投運試驗。
【釋義】 保安電源:對大容量發電機組,當廠用工作電源和備用電源都消失時,為確保事故狀態下能安全停機,事故消除后能及時供電,通常設置事故保安電源,以滿足事故保安負荷的連續供電。
采用事故保安電源有以下三種類型。
①可靠的外部獨立電源。對大容量電廠可以從外系統引進獨立線路,作為緊急事故備用保安電源。這種方式可靠性高,但投資較大。
②蓄電池組。是一種獨立而又十分可靠的保安電源,它不僅在正常運行時承擔全廠操作、信號保護以及全廠直流負荷用電,而且在事故狀態下,仍能提供直流保安負荷用電,同時還可以通過逆變器將直流變為交流,兼作交流事故保安電源。但是由于蓄電池容量的限制,不能帶很多的事故保安負荷,且持續供電時間也不長,所以通常只能起到輔助作用。
③柴油發電機組。這是一種被廣泛采用的事故保安電源。因為它的運行不受電力系統運行狀態的影響,所以是獨立的可靠電源。柴油發電機組啟動迅速,啟動時間一般在10s左右,能滿足發電廠中允許短時間間斷供電的交流事故保安負荷的供電要求。一般200MW機組,兩臺機組配置一套柴油發電機組,300MW及以上機組,每臺機組配置一套柴油發電機組。
圖1-26(a)是二機一組的交流事故保安電源系統接線圖,圖1-26(b)是一機一組的交流事故保安電源系統接線圖。

圖1-26 交流事故保安電源接線圖
1.3.7 發電廠事故照明系統調試
工作內容:①系統二次回路檢查與切換試驗。②試運行。
【釋義】 照明:發電廠的照明,分正常照明和事故照明兩類。
正常照明是在工作時,保護生產規定的視覺條件的照明,包括設備本體照明、構筑物照明、房屋照明、廠區道路照明等。
事故照明是在常用照明發生故障而中斷時,繼續供工作人員或疏散人員使用的照明。事故照明的照明裝置上一般記有特殊標記加以區分。
常用照明網絡通常采用380V/220V三相四線制的中性點直接接地系統,照明電壓為單相220V。事故照明網絡有交流供電網絡和直流供電網絡,交流事故照明由保安電源柴油發電機供電時,其網絡電壓與正常照明電壓相同;直流事故照明由蓄電池直流系統供電,其網絡電壓為220V或110V雙線制接線。此外熱管道和電纜隧道內的照明電壓通常采用36V,攜帶式作業燈采用36V、24V或12V。
發電廠的事故照明一般與常用照明同時投入,以交直流電源自動切換作為基本的供電方式,即平時以交流供電,當交流電源故障時,自動地將事故照明切換到蓄電池組供電的直流電源上。
(1)正常照明網絡供電方式
200MW以下中、小容量機組,當低壓廠用電系統為中性點直接接地系統時,照明與動力負荷可用同臺變壓器供電,如果電壓質量不能滿足照明負荷要求時,也可采用照明專用變壓器供電。
200MW及以上大容量機組,當低壓廠用電系統為中性點不接地或經高電阻接地時,正常照明網絡采用中性點直接接地的照明專用變壓器供電。照明變壓器一般接在該場所的動力中心。
(2)事故照明網絡供電方式
單機容量在200MW以下發電廠的事故照明,正常情況下由廠用交流電源供電,事故時自動切換到蓄電池直流系統供電,事故照明和正常照明同時使用。單機容量為200MW及以上發電廠的事故照明分交流事故照明和直流事故照明。
①交流事故照明。變壓器直接接在保安電源或不停電電源上,正常情況下由廠用變壓器供電,當廠用電源消失時,由柴油發電機供電。柴油發電機正常啟動時間時間應小于10s。交流事故照明,裝設在各重要地點,以供緊急操作和維護維修工作人員的安全疏散。
②直流事故照明。由蓄電池直流系統供電,正常時不使用,當交流電源事故時自動投入到蓄電池直流系統供電。直流事故照明一般只裝在主控制室和一些重要場所。
③應急燈照明系統。應急燈是直流事故照明的一種補充。燈內裝有充電電池及自動切換裝置,當外接電源正常時,由外接交流電源供電,當外接交流電源消失時,由切換裝置將燈泡切換到內附電池上。
1.3.8 電除塵系統調試
工作內容:①電除塵二次回路調試。②空載升壓試驗。③振打投運試驗。
【釋義】 電氣除塵器是利用靜電力使灰粒從煙氣流中分離出來并加以捕集的除塵裝置。含塵煙氣在通過正、負電極之間的高壓電場進行電離的過程中,使灰粒荷電,并在靜電力的作用下使帶電灰粒陸續沉積在集塵極上。采用機械振打或其他清灰方法,可對集塵極上逐漸形成的松散灰粒層加以清除,并使之落入除塵器下部的灰斗。
在正常運行情況下,電氣除塵器具有以下優點。
①除塵效率高,特點是對于粒徑為0.1~1μm的細小灰粒,除塵效率可高達99.9%;
②阻力損失小,通常只有100~300Pa;
③能耗低,每處理1000m3煙氣約耗電0.2~0.8kW·h;
④煙氣處理量大,可達105~106m3/h;
⑤可適用于高溫煙氣的除塵(工作溫度≤500℃);
⑥適用范圍廣,不僅適用于氣流中固體灰粒的去除,而且能夠捕集氣流中的液體霧滴。
但是電氣除塵器的一次性投資較高,設備龐大,對制造、安裝和運行管理技術水平要求較高。由于電氣除塵器具有除塵效率高、運行費用低等優點,適用于煙氣處理量大、除塵效果要求高的場合,已在電力、建材、冶金和化工等各個工業部門得到了廣泛應用。
1.3.9 發電機故障錄波系統調試
工作內容:①電壓、電源、信號二次回路調試。②與故障信息子站聯調。③試運行。
【釋義】 二次回路:由一次回路中的監視、測量、控制和保護的輔助電氣設備連接構成的電路稱為二次回路。二次回路中的設備主要包括測量表計、控制及信號器具、繼電保護裝置、自動裝置等,這些設備通常由電流互感器、電壓互感器、蓄電池組或所用低壓電源供電。二次回路是變電所電氣部分的重要組成部分,且二次回路對變電所的連續可靠及無事故供電有著重要影響。如果二次回路不能保證安裝質量或沒有按規定進行檢查試驗,投入運行后,一旦發生故障,就有可能造成重大事故。
在施工現場中大量碰到的是成套的配電設備,其二次回路接線都是在制造廠完成的,故要做的工作是對二次回路接線進行檢驗復查。但有時也可能碰到非標準配電柜的安裝,這就要求對二次回路設備進行安裝。為了保證電氣設備安全可靠地運行,二次結線必須安裝正確和具有符合標準要求的絕緣,因此在安裝完畢以后,要對這些要求進行復查和調試,確保萬一。
1.3.10 廠用電切換系統調試
工作內容:①二次回路查找。②通流升壓試驗。③切換試驗。④試運行。
【釋義】 廠用電:發電廠在電力生產過程中,需要大量的電動機來拖動機械設備,用以保證鍋爐、汽輪發電機組等主要設備和輔助設備的正常運行,這些電動機以及全廠運行操作、實驗、修配、照明等用電設備所構成的系統,稱為廠用電。從高壓廠用變壓器低壓側出口的所有廠用負荷供電網絡,都屬于廠用電系統。
廠用負荷:根據用電設備在生產中的作用和突然供電中斷時造成危害的程度,按廠用負荷的重要性可分為四類。
(1)Ⅰ類廠用負荷。指凡短時停電會造成設備損壞、危及人身安全、主機停運及大量影響出力的廠用負荷。如發電廠保證鍋爐給水的給水泵、保證鍋爐爐膛燃燒的引風機、送風機、給粉機和保證汽輪機冷卻設備正常運行的凝結水泵、循環水泵等,這種負荷通常設有備用電源,分別接在兩個獨立電源的母線上,當一個電源失電后,另一個電源自動投入。
(2)Ⅱ類廠用負荷。允許短時停電(幾秒至幾分鐘),恢復供電后,不致造成生產紊亂的廠用負荷。如工業水泵、疏水泵、灰漿泵、輸煤機械和化學水設備等,一般均由兩段母線供電。
(3)Ⅲ類廠用負荷。指較長時間停電時不會直接影響生產,僅造成生產上不方便的廠用負荷。如實驗室、修配廠等,一般只由一個電源供電。
(4)事故保安負荷。指在200MW及以上的大容量發電廠中,自動化程度較高,要求事故停機過程中及停機后的一段時間內,仍需保持供電,否則可能引起主要設備損壞、重要的自動控制失靈或危及人身安全的負荷。按對電源的不同要求,又可分為:直流保安負荷,如發電機組的直流潤滑油泵;交流不停電保安負荷,如實時監控的電子計算機;允許短時停電的交流保安負荷,如盤車電動機等。通常事故保安負荷由蓄電池組、柴油發電機組或具有可靠的外部獨立電源供電。
根據廠用電負荷電壓等級的不同可分為高電壓負荷和低電壓負荷。目前的大中型火力發電廠高壓廠用電一般采用6kV電壓等級,有些電廠采用3kV和10kV電壓等級,低壓廠用電采用380V/220V電壓等級。通常功率在200kW以上的電動機采用高電壓;功率在200kW以下的電動機采用低電壓;照明負荷通常采用220V電壓。
發電廠用電按系統可劃分為熱力系統負荷(鍋爐、汽機)、輸煤系統負荷、除灰系統負荷、水處理系統負荷、供水系統負荷、電氣系統負荷以及其他輔助系統負荷。
1.3.11 零功率切機系統調試
工作內容:①二次回路調試。②整組傳動試驗。③交接驗收。
【釋義】 分切機:一種將寬幅紙張、云母帶或薄膜分切成多條窄幅材料的機械設備,常用于造紙機械、電線電纜云母帶及印刷包裝機械。分切機主要的運用于云母帶、紙張、絕緣材料及薄膜分切、特別適宜于窄帶(絕緣材料、云母帶、薄膜等等)的分切。
1.3.12 發電機PMU同步相量系統調試
工作內容:①二次回路調試。②PMU系統集成及聯調。③與省調及網通通信聯盟。
【釋義】 PMU:電力系統同步相量測量裝置(Phasor Measurement Unit,PMU)用于進行同步相量的測量和輸出以及進行動態記錄的裝置。
1.3.13 變頻系統調試
工作內容:①輸入端電能質量測試(諧波、不平衡度、電壓波動和閃變)。②輸出端電能質量測試(諧波、不平衡度、電壓波動和閃變)。③功率元件紅外測溫試驗。④變頻器內部控制器電氣測量準確度校核。
【釋義】 變頻器是應用變頻技術與微電子技術,通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備。
1.3.14 廠用輔機系統電氣調試
工作內容:①二次回路調試。②操作試驗。③配合電動機空載試轉。
【釋義】 我們通常將變電所的電氣回路分為一次回路和二次回路,相應的電氣設備也可分為一次設備和二次設備。由一次設備連接構成的電路稱為一次回路。由一次回路中的監視、測量、控制和保護的輔助電氣設備連接構成的電路稱為二次回路。二次回路中的設備主要包括測量表計、控制及信號器具、繼電保護裝置、自動裝置等,這些設備通常由電流互感器、電壓互感器、蓄電池組或所用低壓電源供電。二次回路是變電所重要的組成部分,且二次回路對變電所能否連續可靠及無事故供電有著重要影響。如果二次回路不能保證安裝質量或沒有按規定進行檢查試驗,投入運行后,一旦發生故障,就有可能造成重大事故。
在施工場中大量碰到的是成套的配電設備,其二次回路接線都是在制造廠完成的,故要做的工作是對二次回路接線進行檢驗復查。但有時也可能碰到非標準配電柜的安裝,這就要求對二次回路設備進行安裝。為了保證電氣設備安全可靠地運行,二次結線必須安裝正確和具有符合標準要求的絕緣,因此在安裝完畢以后,要對這些要求進行復查和調試,確保萬一。
1.3.15 發電廠微機監控系統調試
工作內容:①元件檢查。②二次回路調試。③遙信、遙控、搖測功能試驗。④網絡設備試驗。⑤閉鎖邏輯驗證。⑥AVQC功能設定、測試。⑦UPS系統調試。⑧GPS系統調試。⑨后臺計算機系統調試。⑩同期系統調試。遠動功能系統調試。
【釋義】 監控系統:由各種信號裝置、控制裝置和精密儀表組成,對某一設備的運轉情況或某一系統的運行狀態間斷或不間斷地進行觀察和測量、顯示的系統。
通常將變電所的電氣回路分為一次回路和二次回路,相應的電氣設備也可以分為一次設備和二次設備兩大類。一次設備是直接生產、輸送和分配電能的。在變電所中屬于一次設備的有變壓器、斷路器、隔離開關、負荷開關、關聯電容器、電力電纜以及母線等。由這些設備相互連接構成的電路稱為一次回路或一次結線,它是變電所的主體,也稱主結線。對一次設備的工作狀態進行監視、測量、控制和保護的輔助電氣設備為二次設備。在變電所中的二次設備包括測量表計、控制及信號器具、繼電保護裝置、自動裝置等。這些設備通常由電流互感器、電壓互感器、蓄電池組成所用低壓電源供電。表明它們相互連接關系的電路就稱為二次回路或二次結線。
遠動功能系統:通信及遠動系統是保證變電站安全運行的重要環節,是實現調度自動化所不可缺少的系統。正常運行時它指揮調度生產,故障情況下則起著排除事故,盡快恢復正常運行的作用。
1.3.16 發電廠時間同步系統調試
工作內容:①二次回路調試。②主鐘與從鐘通信檢查。③時間同步系統對時精度檢查。④保護、測控等裝置的對時檢查。
【釋義】 同步系統:把交流同步發電機并入電力系統或使2個電力系統并列運行的系統。
1.3.17 發電廠保護故障信息子(分)站系統調試
工作內容:①二次回路調試。②保護、錄波器接入調試,與網絡存儲器接入調試,錄波管理、定值管理、告警管理等功能調試。③與保護故障信息主站、分站信息聯調。
【釋義】 故障錄波器:一種在當電路發生故障時使用,用來檢測故障電路電流的頻率、幅度等狀態,以便做出相應處理的示波器,它具有一定的自動分析功能。
1.3.18 脫硫系統電氣調試
工作內容:①二次回路調試。②操作試驗。③配合電動機空載試運。④投運試驗。
【釋義】 脫硫方法:一般可劃分為燃燒前脫硫、燃燒中脫硫和燃燒后脫硫等3類。其中燃燒后脫硫,又稱煙氣脫硫,主流的煙氣脫硫法有:雙堿法硫脫、半干法脫硫、氨法脫硫、石灰石/石灰-石膏濕法等。
1.3.19 脫硝系統電氣調試
工作內容:①二次回路調試。②操作試驗。③配合電動機空載試運。④投運試驗。
【釋義】 電動機空載:指帶電轉動,但是輸出軸不帶負載,定子和轉子都是有電流的,只是電流較小,轉差率很小。轉速很接近3000r/min,但是永遠達不到3000r/min(工頻)。帶負載后轉差率增大,轉子鼠籠或者繞組電流都會增大,轉速會下降。
二、未包括的工作內容
1.電氣系統的特殊試驗項目和性能試驗。
【釋義】 電氣系統:一種電氣保護系統,該系統可連接在電源與負載之間以形成一個操作電路,該操作電路具有一個導通狀態和一個截止狀態,并且有一個載流線路和一個回路線路,而且如此連接時對電路起過電流保護的作用。
2.升壓站電氣系統調試,相關項目套用2013版《電力建設工程預算定額》調試工程第5章內容。
【釋義】 升壓站:一個使通過的電荷電壓變換的整體系統。
三、工程量計算規則
1.變頻系統調試、廠用電切換系統調試、發電廠保護故障信息子(分)站系統調試根據圖示數量以設備“套”為單位計量。
2.本節其余項目均根據圖示數量以機組“臺”為單位計量。
【釋義】 接地故障保護:當一個或多個相導線與地之間出現電氣故障時,接地故障保護通過跳脫斷路器或報警來示警。這種功能可以一體化設計在斷路器上。
四、其他說明
1.工作內容中所列的“二次回路調試”均包括:帶整定值繼電器的二次通電檢查,回路、系統的絕緣測試,電流、電壓回路通電檢查試驗,計算機監控(ECS、NCS)的聯調和整組聯動試驗、交接驗收等。
【釋義】 絕緣:絕緣材料又稱電介質,是指不導電或導電甚微的物質,通常具有106~109Ω·mm電阻率。電氣絕緣材料并不僅僅具有不導電的特性,其本質的特性是它能夠受電場作用而被極化,并在其內部建立電場,從而儲存了電場能量。絕緣材料用于電工、電子設備中,能有效地將帶電的或有不同電位的導體隔離開,使電流按指定方向流動;當它用于制造電容器時,又能起到儲能的作用。
2.發電機主變壓器組、發電機勵磁系統、電除塵系統、廠用輔機系統的調試均已包括了系統內送配電設備的系統調試工作,不得重復套用送配電設備系統調試定額。電除塵系統、廠用輔機系統均不包含相應電源系統的調試。公用系統均為一臺機組的平均值。
【釋義】 勵磁系統:把交流電經硅整流元件整流為直流電后供給同步電機作為勵磁系統稱為半導體整流器勵磁系統,與轉子一同旋轉的硅整流裝置將與發電機同軸的旋轉電樞式交流勵磁機產生的電流整流成直流電流。直接接通到發電機的勵磁繞組作為發電機勵磁電源的勵磁系統,該系統沒有通常直流勵磁機勵磁系統所具有的換向器,電機也不需要集電環,因此不需要電刷,這種勵磁系統稱為無刷勵磁系統。
勵磁系統又分為自勵系統和他勵系統。凡由同步電機本身供電的勵磁系統叫自勵系統;凡由同步電機以外的電源供電的勵磁系統稱為他勵系統。
3.發電機主變壓器組調試已包括主變壓器系統調試,但不包括高壓廠用變壓器系統調試。高壓廠用變壓器調試可套用電力變壓器系統調試定額(相關子目詳見2013版《電力建設工程預算定額》調試工程第5章)。
【釋義】 電力變壓器調試內容包括以下幾個方面。①測量繞組的直流電阻,25MVA的三相變壓器,各相測得值的相互差值應小于平均值的2%,線間測得值的相互差值應小于平均值的1%;②檢查所有分接頭的變壓比與制造廠銘牌數據相比應無明顯差別,并應符合變壓比的規律;③檢查變壓器的三相結線組別應符合設計要求及銘牌上的標記;④測量繞組的絕緣電阻及吸收比,絕緣電阻值不應低于產品出廠值的70%,吸收比與產品出廠值相比應無明顯差別,在常溫下不應小于1.3;⑤測量繞組的直流泄漏電流;⑥繞組的工頻耐壓試驗,當變壓器容量特別大時,可做直流耐壓試驗。
4.發電機勵磁系統有備用勵磁機時,發電機勵磁系統調試定額乘以系數2.0。
【釋義】 發電機勵磁系統:供給同步發電機勵磁電流的電源及其附屬設備的統稱。它一般由勵磁功率單元和勵磁調節器兩個主要部分組成。
5.發電機同期系統調試按一個同期點考慮,若為兩個及以上同期點時,每增加一個同期點,增加0.2倍的定額。
【釋義】 同期點:就是不同系統來的電的交匯點。
6.發電機故障錄波系統調試為機組公用的故障錄波器系統調試。保護等系統的故障記錄儀調試定額,已包括在各系統的調試定額中,不得重復套用。
【釋義】 錄波器:是一種用于電力系統,可在系統發生故障時,自動地、準確地記錄故障前、后過程的各種電氣量的變化情況。
7.廠用輔機系統為常規燃煤機組的一般配置。主要輔機系統及調試工作比例關系如表1-11。
表1-11 主要輔機系統及調試工作比例關系

注:1.輸煤系統按5個轉運站考慮,每增加1個轉運站系數增加0.2。
2.小汽機油系統及盤車裝置系統按每臺機組2臺氣泵考慮,若為1臺時定額乘以系數0.9。50MW與135MW機組一般不配置該系統。
3.全廠補充水按廠外單獨配置考慮,若為廠內取水時,定額乘以系數0.4。
4.若輔機采用小汽機驅動時,不計取相應輔機的電氣調試,應計列汽機分系統及熱工系統調試中小汽機調試相應子目:汽機分系統套用“1.2.7 小汽輪機調試”;熱工分系統套用“1.4.6 保護聯鎖及報警系統調試”、“1.4.7 電液控制系統和旁路控制系統調試”、“1.4.8 監視儀表系統調試”,其中小汽機部分比例分別為20%、27%、18%。
【釋義】 電氣分系統調試:電氣調試生產工藝裝備及其控制系統經過安裝施工具備了完成某種生產目的功能,在其正式投入生產運行前,要進行整體功能的測試檢查調整,以便裝備能安全可靠地轉入正常運行,同時,試驗調整的有關技術數據資料也是以后運行、維修的重要依據。從另一種意義上講,正式投運前的試驗調整也是對安裝施工、設備制造乃至設計質量交工前的總體檢驗。因而試驗調整施工是整個生產工藝裝備建造過程中不可缺少的一個重要環節。
就電氣試驗調整的工作對象性質,可分為單體調試和系統調試。
單體調試是指那些具有完成生產工藝過程中某項獨立功能的部件或裝置,如變壓器、電動機、開關設備、盤上儀表、控制器等,在這些部件或裝置安裝到系統內之前,應對其獨立的性能參數進行檢測調整。對于這些部件或裝置的單體調整試驗,應從兩個方面考慮:一是根據其主體制造出廠技術資料說明書,測試其應具備的功能、參數,這些參數應和出廠檢測記錄相符;二是根據該部件或裝置在系統內所處的地位以及系統對它們的要求進行測試調整,也就是說,當系統對其有信號輸入時,其輸出響應是否能滿足系統要求。例如,某一可控硅整流直流拖動的調速系統,它由直流電動機、可控整流裝置、速度調節器等部分組成。這些部件自身都具有獨立的功能特性,組成系統之前,對這些部件的性能都要進行檢測,單體部件的性能要包括具體系統所要求的特性。顯然,部件的單體調整試驗是以后系統調試能否實現設計要求的保障。只有系統中每個單體部件都是完好的,輸入輸出的傳輸特性滿足系統整體性能需要,系統調試運轉才有良好的基礎。因而單體調試是任何一個工藝裝備系統調試施工中必不可少的重要環節。
系統調試是在系統內的各個單位檢測調整完成之后進行的。它的工作內容主要也是兩項。一是要對將單體連接構成系統的控制電氣線路和機械連接裝置(如連桿傳動裝置、行程、接觸開關的機械位置等)進行檢查調整;二是要對系統整體進行試運調整。電氣調整試驗工種單獨完成包括工藝流程操作、機械裝置調整、工藝參數測量、熱工參數檢測、自動調節等諸多專業的技術工作是不可能的。特別是在電子技術飛速發展的今日,新的控制技術滲透到各工藝流程中,要求單一工種同時具備各種專業技能是不現實的,所以在系統調試過程中做好施工組織工作,協調好各專業技術工種之間的工作配合,搞好電氣系統調試。
繼電器:根據一定的信號例如電壓、電流或時間來接通或斷開小電流電路的電器。通常使用到的繼電器有熱繼電器、電流繼電器、時間繼電器、液位繼電器、壓力繼電器、中間繼電器等。
電除塵器:帶電體具有吸附微小顆粒的特性,高壓電氣除塵器就是運用這一原理的電氣除塵設備,它運用高電壓使除塵器端口帶上大量的負電荷,來吸附空氣中的灰塵、粉粒等微粒,達到凈化大氣的目的。
第二部分 定額釋義
1.3.1 發電機主變壓器組調試
定額編號:YS1-123~YS1-128 機組容量 P46
【應用釋義】 絕緣導線:在導線外圍均勻而密封地包裹一層不導電的材料,如樹脂、塑料、硅橡膠、PVC等,形成絕緣層,防止導電體與外界接觸造成漏電、短路、觸電等事故發生的電線叫絕緣導線。
1.3.2 發電機勵磁系統調試
定額編號:YS1-129~YS1-134 機組容量 P47
【應用釋義】 電量記錄分析儀:是針對各種工業現場的實際需求設計生產的,集顯示、處理、記錄、積算、報警和配電等多種功能于一身的新型記錄儀。
1.3.3 發電機同期系統調試
定額編號:YS1-135~YS1-138 機組容量 P48
【應用釋義】 發電機同期是其與電網連接時的術語。電網的頻率基本是固定的,發電機與電網連接時,要調整發電機的轉速及電壓,尤其是注意調整轉速,使發電機的頻率、電壓相位與電網相一致時,投入發電機與電網的連接開關,將發電機連接到電網上。這個過程就是發電機同期。
1.3.4 發電廠直流電源系統調試
定額編號:YS1-139~YS1-143 機組容量 P49
【應用釋義】 直流電源:是維持電路中形成穩恒電流的裝置。
1.3.5 發電廠中央信號系統調試
定額編號:YS1-144~YS1-148 機組容量 P50
【應用釋義】 中央信號裝置包括事故信號和預告信號,當變電所任一配電裝置的斷路器事故跳閘時,啟動事故信號;當出現不正常運行情況或操作電源故障時,啟動預告信號。
1.3.6 保安電源系統調試
定額編號:YS1-149~YS1-154 機組容量 P51
【應用釋義】 其詳情參見本節第一部分說明釋義1.3.6。
1.3.7 發電廠事故照明系統調試
定額編號:YS1-155~YS1-159 機組容量 P52
【應用釋義】 其詳情參見本節第一部分說明釋義1.3.7。
1.3.8 電除塵系統調試
定額編號:YS1-160~YS1-165 機組容量 P53
【應用釋義】 隨著對環保要求的提高,對發電廠煙氣除塵性能要求也隨之增高,在火力發電廠已經由以前的水膜式除塵器發展到現在廣泛使用的電除塵器,其效率最高可能達到99%以上。電除塵器內部是由幾個直流電場組成,依靠電場作用,將灰塵吸附到正負兩極極板上,再通過振打電機振打,將吸附的灰塵除掉。電除塵的直流電場一般由高壓段母線供電,經過整流變壓器,變為6萬~7萬伏高壓直流電。
電除塵廠用電負荷主要是直流電場和振打電機。
1.3.9 發電機故障錄波系統調試
定額編號:YS1-166~YS1-170 機組容量 P54
【應用釋義】 檢查發電機故障的四種方法:隔離法,比較法,驗證法和儀器儀表檢查法。
1.3.10 廠用電切換系統調試
定額編號:YS1-171~YS1-172 電壓等級 P55
【應用釋義】 繼電保護:研究電力系統故障和危及安全運行的異常工況,以探討其對策的反事故自動化措施。因在其發展過程中曾主要用有觸點的繼電器來保護電力系統及其元件(發電機、變壓器、輸電線路、母線等)使之免遭損害,所以沿稱繼電保護。
1.3.11 零功率切機系統調試
定額編號:YS1-173~YS1-175 機組容量 P56
【應用釋義】 發電機零功率保護又稱發電機低功率保護,也就是發電機組突然甩負荷(沒有符合)或者有功功率突然降得很低,或者由于輸電線路故障,導致發電機無法輸出功率,此時會發生發電機組迅速超速、升壓,使發電機變壓器組過電壓,以及其他附屬設備的工作不正常等,對機組安全十分不利,因此在這種情況下應對機組安全進行保護。
1.3.12 發電機PMU同步相量系統調試
定額編號:YS1-176~YS1-178 機組容量 P57
【應用釋義】 同步相量測量技術可以應用到電力系統的許多方面,例如電力系統的狀態估計、靜態穩定的監測、暫態穩定的預測及控制以及故障分析等。
1.3.13 變頻系統調試
定額編號:YS1-179~YS1-180 電壓等級 P58
【應用釋義】 功能檢測:也稱為行為測試,就是對產品的各功能進行驗證,根據功能測試用例,逐項測試,檢查產品是否達到用戶要求的功能。
1.3.14 廠用輔機系統電氣調試
定額編號:YS1-181~YS1-186 機組容量 P59
【應用釋義】 電氣調試:電氣系統調試的劃分以電氣原理系統圖為依據。在系統調試定額中各工序的調試費用如需單獨計算時,可按表1-12所列比例計算。
表1-12 電氣調試系統各工序的調試費用比例

1.3.15 發電廠微機監控系統調試
定額編號:YS1-187~YS1-192 機組容量 P60
【應用釋義】 網絡微機監控:利用計算機技術對網絡中的控制對象進行就地監控或在調度端遙控的裝置。這種監控系統能提高電網和電廠的調度管理水平,將發電廠、輸變電和調度部門聯在一起,信息共享,有效地提高了綜合自動化水平。
1.3.16 發電廠時間同步系統調試
定額編號:YS1-193~YS1-195 機組容量 P61
【應用釋義】 時間同步系統:是一種能接收外部時間基準信號,并按照要求的時間精度向外輸出時間同步信號和時間信息的系統。
1.3.17 發電廠保護故障信息子(分)站系統調試
定額編號:YS1-196~YS1-198 機組容量 P62
【應用釋義】 絕緣電阻表:用來測量最大電阻值、絕緣電阻、吸收比以及極化指數的專用儀表,它的標度單位是兆歐,它本身帶有高壓電源。
1.3.18 脫硫系統電氣調試
定額編號:YS1-199~YS1-203 機組容量 P63
【應用釋義】 煙氣脫硫:按脫硫過程是否加水和脫硫產物的干濕形態,煙氣脫硫分為濕法、半干法和干法三大類脫硫工藝。
發電機組:是指能將機械能或其他可再生能源轉變成電能的發電設備。
1.3.19 脫硝系統電氣調試
定額編號:YS1-204~YS1-208 機組容量 P64
【應用釋義】 煙氣脫硝:是指把已生成的NOx還原為N2,從而脫除煙氣中的NOx,按治理工藝可分為濕法脫硝和干法脫硝。主要包括酸吸收法、堿吸收法、選擇性催化還原法、選擇性非催化還原法、吸附法、離子體活化法以及用微生物來處理NOx廢氣的方法等。
第三部分 工程量計算實例
一、蓄電池工程的工程量計算
蓄電池工程量計算以示例作解。
【例1-1】 如圖1-27和圖1-28所示。

圖1-27 蓄電池示意圖及A—A剖面圖

圖1-28 B—B剖面圖
(1)蓄電池G型288A·h;
(2)雙列木支架 Ⅱ7型(22個電池)3組;
(3)單列木支架 Ⅰ8型(18個電池)(20個電池)各一組;
(4)單列木支架 Ⅰ7型(14個電池)1組;
(5)園母線 銅ф10mm;
(6)母線支架 Ⅰ型;
(7)母線支架 Ⅱ型;
(8)母線支架 Ⅲ型;
(9)母線支架 Ⅳ型;
(10)母線吊架;
(11)出線板 參考國標D211圖制作。
試計算工程及套用定額。
【解】 工程量計算過程如下。
①銅母線ф10mm
水平長度(0.6+1.2+1.8+2.4+3+3.6+4.2)+1+1.6+2.2+2.8+3.4+4+4.6+5.2+5.8+(1.5+1.7+1.7+1.7)+6+1.5=61.5(m)
垂直長度 1.5×16+2.5×10=49(m)
接線長度 0.25×26=6.5(m)
總長度為 61.5+49+6.5=117(m)
②支架制安Ⅰ型扁鋼60×6 (10+7+8)×0.25=6.25(m)
支架制安Ⅱ型扁鋼60×6 (2+2)×0.6=2.4(m)
支架制安Ⅲ型扁鋼60×6 (2+2)×0.8=3.2(m)
支架制安Ⅳ型扁鋼60×6 (1+2)×1=3(m)
支架制安Ⅴ型扁鋼60×6 2×1.2=2.4(m)
支架制安吊架型角鋼L40×4 5×1.12=5.6(m)
鋼料總重量為 扁鋼60×6 17.25×2.83=48.82(kg)
角鋼L40×4 5.6×2.42=13.6(kg)
總重量 48.82+13.6=62.42(kg)
③絕緣子安裝 25×1+4×2+4×3+3×4+2×5+5×2=77(個)
④蓄電池安裝 118個
⑤雙列木支架制安Ⅱ7型 3套×0.134=0.402
瓷柱 3×4×3=36(個)
⑥a.單層單列木支架Ⅰ8型18個 1套
b.單層單列木支架Ⅰ8型20個 1套
瓷柱 2×5×1=10(個)
⑦單列木支架Ⅰ7型14個 1套
瓷柱 2×4×1=8(個)
總計 木材為0.402+0.1+0.109+0.079=0.690(m3)
瓷柱(包括瓷墊)36+10+10+8=64(個)
⑧出線板制安 硬質塑料板17孔,1塊
⑨蓄電池充放電 220V 2組
二、電纜工程的工程量計算
【例1-2】 某電纜敷設工程,采用電纜溝鋪砂蓋磚直埋,并列敷設5根VV29(3×50+1×25)電力電纜,如圖1-29所示。圖中所示,變電所配電柜至室內部分電纜穿鋼管ф50mm保護,共5m長。室外電纜敷設共100m長,中間穿過熱力管溝,在配電間有10m穿鋼管ф50mm保護。試求:①概預算工程項目;②計算工程量。

圖1-29 某電纜敷設工程
【解】 ①概預算工程項目。該項電纜敷設工程分為電纜敷設、電纜溝鋪砂蓋磚工程、穿鋼管敷設等項。
②計算工程量,其步驟如下。
a.按圖1-29中測量電纜敷設工程量,并考慮電纜在各處預留長度,查預留長度系數表得系數分別為:進建筑物-2.3;中間頭-5.0;進低壓柜-3.0;進高壓柜進電纜柜-2.0;終端頭進動力箱-1.5;垂直至水平-0.5。
b.電纜溝鋪砂蓋磚工程量為100m。每增加一根單算工程量,共400m。
c.密封保護管的工程量按實際的電纜根數統計,每條電纜有2根密封保護管,故共有10根。
【例1-3】 某電纜工程采用電纜溝敷設,溝長100m,共16根電纜VV29(3×120+1×35),分四層,雙邊,支架鍍鋅,試列出項目和工程量。
【解】 電纜溝支架制作安裝工程量:100×2=200(m)。
電纜敷設工程量:(100+1.5+1.5×2+0.5×2+3)×16=1736.00(m)
注:電纜進建筑1.5m,纜頭兩個1.5m×2,水平到垂直兩次0.5m×2,低壓柜3m,4層,雙邊,每邊8根。