浅议火电自动化系统设备安装的质量控制

摘 要：火力发电作为我国现阶段的主力发电方式，对于确保我国电力能源供应具有重要的作用。由于火电厂建设工程的复杂性，现场施工常会发生多种意外事故，阻碍了施工作业的有序进行。文章通过对火电厂自动化的现状和安装要点分析，希望能够对后续的电气自动化施工管理研究有所帮助。

关键词：火电；自动化；设备安装；质量控制

火电厂建设涉及面广、工种多、工期紧、交叉作业多、工序复杂、作业难度大， 是一个庞大的系统工程。尤其是近几年火电厂建设规模呈现大容量、高电压、高自动化的特点， 给其工程建设提出了更高的要求， 因此加强火电厂建设施工的管理工作具有重要意义。

1 火电厂主要设备及自动化技术现状

1.1 发变组系统监控

对包括发电机、变压器、高压断路器、隔离开关等主要设备组成的发变组系统的运行监控实现了高度自动化，对定子绕组相间短路、匝间短路、单相接地短路、绝缘套管闪络、过电流、低电流、过负荷、温度升高、频率异常等都实现了自动保护和自动监控，以及有功、无功、电能、温度、开关状态等都在监控和保护范围之内。

发电机的励磁监控，当发电机或变压器发生过励磁故障时，铁芯的工作磁密升高导致其出现饱和使得铁损增加。铁芯饱和还会使漏磁场增强，漏磁通在穿过铁芯表面和相应结构件中引起的涡流损耗也相应增加。由这些附加损耗引起的温升有可能导致设备绝缘的损坏。由于现代大型发电机、变压器的额定工作磁密接近其饱和磁密，使得过励磁故障的后果更加严重。并且，对于发电机-变压器组其电压和频率都会大幅度偏离额定值，有可能出现因电机转速偏低而电压接近额定值时由低频产生的过励磁故障。因此，发变组必须都配置专门的过励磁保护。

1.2 火电厂电气自动化技术现场总线应用

现场总线是安装在生产过程区域的现场设备，是以单个分散的、数字化、智能化的测量的控制作为网络节点，实现相互交换信息，共同完成自动控制功能的网络系统，与控制系统。FCS的现场总线融入DCS后，将彻底解决DCS的致命性弱点—虽然可以监视、控制整个工艺过程并自动进行修复，但无法在DCS的工程师站上对现场仪表进行维护、诊断、组态。

1.3 火电厂电气自动化系统功能

厂用电数字式综合保护测控单元一方面通过通信接口和总线网络与厂用电自动化子系统进行通信，实现与DCS系统的数据交换，同时与热工紧密联系电动机负载的数字式测控单元，省去了所有测量变送器以及控制电缆。这种接口模式不仅保证了DCS与厂用电系统的紧密联系，实现了电厂机、炉、电一体化运行和管理。对纯电气开关、设备的控制可通过权限设置来决定控制模式，通常情况下有两种模式：一种以ECS厂用电自动化系统进行控制为主；另一种以DCS控制为主。以上监控模式不仅给老电厂的改造有很好的先进性，更适用于新厂的建设与发展。接口方式主要有以下两种：一种是电厂热力系统的电动机等测量、控制设备等通过现场控制总线网、通信接口设备分别与DCS以及电气监控系统进行通信。另一种是电厂电气测量、监控设备等与现场工业总线网和通信接口设备与电气监控系统进行通信，实现与DCS信息交换。

2 电气自动化安装的控制要点

为满足自动化控制需要，保持控制线路畅通、信号稳定，电气自动化的施工单位应严格按规范施工，做好目标对象的中电控制工作。

2.1 电气专业的质量控制措施

重点控制好发电机、主变压器、6kV 开关柜、封闭母线、控制柜、保护柜、接地地网等主要设备的安装工艺，其中发电机本体在安装过程中必须严格按照制造厂图纸、说明书和相关收技术规范，重点控制好发电机外端盖安装、氢气冷却器及罩安装、出线罩安装完后密封焊、轴密封装配等工艺质量，发电机定子绕组水路水压试验、转子气密性试验、氢气冷却器水压试验、定子单独气密性试验、发电机整套风压试验等符合设计要求。

2.2 热控装置的质量控制措施

主要控制好控制柜、保护柜、必须严格按照制造厂图纸、说明书和相关收技术规范取源管的安装，气源管的坡度、坡向符合规范，弯曲弧度≥3D，椭圆度≤0.2D，尽量采用集中布置方式，管束转向弯度一致；固定支架间距均匀一致，横平竖直、吊架垂直美观一致；电缆、导线无明显交叉，与热源表面的距离符合要求（平行敷设≥0.5m，交叉敷设≥0.2m）；阀门安装规范统一、高度适中、操作方便；集中布置的仪表安装工艺规范、指示正确、间距均匀；执行机构拉杆动作灵活、平稳、无卡涩，拉杆长度≤5m，开关方向标识清晰。

2.3 电缆敷设质量控制措施

桥架安装路径和断面布置合理、无空置层，安装高度合理，便于检查巡视；敷设时要求排列整齐、牢固、弯度一致、无交叉，进屏柜处排列整齐；及时挂标志牌，号牌标识清晰； 电缆保护金属软管两端固定牢靠，长短适宜；交流单芯电缆的固定夹具不构成闭合磁路；电缆的金属护层或屏蔽层接地可靠，接地线截面符合规范要求。

火电厂作为我国电力能源供应的重要一部分，对于确保国民经济的发展以及居民生活水平的提高具有重要的意义。做好火电项目自动化控制系统的安装工作是保证火电厂安全可靠运行的关键因素之一，高质量的自动化安装项目，可以减少火电厂控制系统维护人员的工作量，并提高火电厂的经济效益，火力发电厂的安全可靠运行，也将为我国经济建设的快速发展提供电力保障。

参考文献

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