水电厂电气设备安装工艺.doc

水电厂电气设备安装技术前言 我国水能资源丰富，目前已开发的发电装机容量占经济可开发容量的约1/4，未来1520年，是我国水电开发的高峰时期，到时我国水电装机容量可达到经济可开发容量的60%以上。水电站水轮发电机组的台数从两台到二十多台、单机容量从数千瓦到70万千瓦，其工作原理基本相似，控制复杂程度依容量增加而增加。如果説主机、一次设备是硬件实施的话，二次设备、辅机设备就是软件设备，二次设备、辅机的安装同样影响着电站的安全运行。水电站电气二次工作一般包括：电气管路、电缆架基础、电气盘柜基础预埋；电缆架的安装；控制保护盘柜安装，如调速、励磁、保护、监控、测量、交直流电源设备等盘柜的安装；机组的自动化元件和机组辅机控制设备的安装；厂内油、气、水设备的控制设备安装；全厂火灾报警、工业电视、通讯、直流电源设备安装；通风、空调、消防设备的控制设备安装；上、下游水位传感器的安装；全厂动力、控制电缆、通讯电缆、光缆的敷设及连接；一些施工单位将厂内动力高压（10.5KV及以下）、低压动力盘柜（箱）的安装也归到二次工作范围内，等。现在一些水电站机电安装工程的招标文件，将机械、电气预埋件的安装归到了土建施工合同中，但其施工方法、要求没有改变。下面就单机数百千瓦以上电站的二次工作做一些总结。2.二次设备基础和管道预埋设备基础预埋包括盘柜基础预埋、电缆架基础预埋、动力箱控制箱基础预埋等，管路预埋是各种动力电缆、控制电缆管道在混凝土浇筑前安装固定好，以利在混凝土形成后，敷设电缆不外露和走近路、对电缆保护。基础和管路预埋最重要的是位置准确。当与一次或机械设备无严格的相对位置要求时，其预埋位置偏差可以是厘米级，有预置梁时，其偏差可以是半个预置梁的宽度。其二的要求是拆模后易于寻找，例如在墙面或楼板下的基础板，可以在模板上基础板的位置刷红漆或抹一点黄油，以不影响仓号混凝土质量为原则。其三是基础要接地，插筋要焊在钢筋上，基础版的锚钩亦要与钢筋网焊接牢固，以免振捣器振落。当预埋件较长时间暴露在潮湿的空气中不用时，要考虑防腐措施，以免到用时锈蚀已尽。电缆管的预埋也要准确、整齐；管口要打磨光滑，不伤电缆，电缆管的预埋也要准确、整齐；管口要打磨光滑，对接可用套丝或焊接，接头要严密，不能漏浆；管口要封盖，以免异物进入堵塞管子过沉浆缝要做防挤扁措施；出墙或出地面的管口长度要达到要求，过长的管路要考虑设中间盒转接。3.二次盘柜基础安装 盘柜、箱的基础安装工艺流程一般为：基础型钢下料 、防腐刷漆、基础焊接牢固、补刷防腐漆、二期混凝土回填。挂墙动力箱、控制箱、端子箱的基础用膨胀螺栓固定。盘柜基础的安装一般高出抹面层 1cm，总长度比盘柜总长度长出2cm，两条基础的平行度、间距、水平度、高程误差有规程可查，基础型钢要可靠接地，接地扁铁上，还要焊接螺栓，以便以后与盘柜的接地端连接。验收合格后，回填混凝土，捣实、抹平，定期洒水养护。4.电缆架安装电缆架的安装工艺流程一般为：基础查找清理、测量放点、立柱安装及接地、支臂安装、托架托盘安装、防火板铺设。遗漏的基础可打膨胀螺栓固定钢板，再焊接固定立柱。安装误差有规程可查，前一安装工序尺寸超差会引起下一工序安装困难，不合适的地方可作修改，造成油漆、防腐层损伤的地方要补漆，托架拐弯部分应是弧形的，不能是直角，托架内不能有尖角、毛刺存在，连接固定托盘的螺栓，其圆滑的一端应在托盘内侧。5.盘柜安装盘柜的安装流程一般为:包装箱外观检查、运输、现场开箱验收、基础复查、盘柜预装定位、转眼攻丝、正式安装、调整、接地线连接、验收。开箱验收依合同规定而定，有些工程合同规定在业主仓库领出前开箱验收。已开箱的盘柜在运输中更要注意保护。基础复查要确定基础上的最高点，以此为基准，确定各点需要加垫的厚度。盘柜预装，确定盘底与基础型钢螺孔位置，再移开盘柜，打孔、攻丝。放好需加厚度的垫块，将盘柜正式安装，有防震要求的地方，盘底与基础之间要加橡皮垫，调整好盘柜两个方向上的垂直度，分步紧固螺栓，螺栓上要涂防松胶。一块盘安装、调整、紧固后，再进行相邻盘柜的安装。也可将一列盘全部预装，确定好打孔固定位置后，再将盘逐一移开，打孔、攻丝，再逐一安装固定盘柜。基础型钢长出的部分，要平均分配在两侧。一列盘安装完成后，连接盘间螺栓。一列盘的表面平直度、盘顶误差、盘间间隙，单个盘柜的垂直度，国标上均有要求。盘柜安装后，连接各盘的接地端子。 挂于潮湿墙面的动力箱、控制箱、端子箱，其背面与墙面必须保持一定距离，这靠在箱体背面加型钢的办法保证。箱底先与型钢固定，确定打孔位置，打好孔后，用膨胀螺栓固定型钢。所加型钢应是竖放，而不是平放，以免积水、集灰土。对动力盘来説，还要装配盘内母线。母线安装的要点是：连接端面的平整度、清洁度、接触面的镀层保护、连接螺栓的紧固力矩、连接后的间隙、绝缘距离、盘内的清洁度等。另一个要注意的是：6KV以上母线穿过CT时，母线应与CT内壁均压带相连接。具体要求见母线装置规范。对安装有移动开关小车的高压开关柜，在母线配置完成后，根据各柜的电流规格，安装相应规格的断路器小车，特别是各小车插头不一样时，不能混装。6. 厂用变安装 现在水电厂的厂用变一般为干式变，高压侧一般为6.3KV、10.5KV，超过这一电压或通过分支母线与主母线连接的厂用变，由一次班安装。厂用变的基础安装，参照盘柜基础的安装。当厂变与低压盘柜采用密集型母线连接时，可在盘柜定位后，依密集型母线的尺寸确定厂变的准确位置。也可在盘柜定位和厂变基本定位后，依据其相对尺寸，制作密集型母线，再安装。总的原则是，采用硬连接时，盘柜安装的位置确定厂用变的位置，少量的位置调节尺寸放在厂变侧。当厂变与低压盘柜采用电缆连接时，厂变安装位置就不必依据盘柜位置。 厂变的安装要点是夹件、紧固件是否松动，电气连接是否良好，线圈有无裂痕，档位是否正确，测温、带电显示、温控器、风机回路元件是否齐全，变压器内是否干净，接地是否良好。7.电缆敷设和连接电缆敷设的准备工作是：搭设电缆敷设通道，电缆敷设通道察看，电缆管过长部分的割除、管口处理、穿铁丝，对照电缆敷设图确定各电缆敷设路径，做电缆敷设表，在敷设表上标明每根电缆在各电缆架断面的层数、左右位置等。制作放线盘，布置施工照明、搭设电缆敷设的脚手架，材料设备准备等，每根新走向电缆敷设前，由经验丰富的带班师傅沿敷设通道检查一遍，确信通道内无损伤电缆的尖角，对电缆敷设的位置、各处障碍心中有数。无矛盾后，再有他领头敷设。依据电缆敷设走向图在电缆架、沟、井等处做断面标记，并注意其方向。遵照动力电缆在上层电缆架、控制电缆在下层架的原则。电缆敷设时，电缆从盘上端引出，不使电缆在桥（支）架上及地面直接摩擦拖拉。每根电缆在头上先绑临时标牌，敷设至目的地、留够长度后，由末端往回排列固定，留够长度后，截断，绑临时标牌。电缆在桥（支）架上排列整齐，不宜交叉。穿管电缆的临时标牌要有防脱落措施。电缆在竖井、斜架、水平架的固定间隔要遵照规定，明敷电缆用可绕性金属软管保护和固定。电缆架与电缆井、沟、洞、盘的过渡处，用钢筋或细钢管做临时过渡模子，电缆排列固定到此处，与模子固定，全部电缆敷设完成后，拆掉模子。每块盘、控制箱的电缆基本敷设完（可剩12根），盘底电缆整理固定完成后，才允许开始配线。避免边配线、边敷设电缆造成盘底电缆交叉混乱。电缆敷设的弯曲半径、环境温度要符合相应的标准。永久电缆标志牌采用规格统一的长方形白色塑料标志牌，注明线路编号、电缆型号、规格及起迄地点，字体由电脑打出，不褪色。光缆敷设特殊要求：光缆的敷设弯曲半径不小于光缆外经的15倍，施工过程中不得小于20倍，光缆绕“8”字敷设时其内径不小于 2m。敷设时光缆须从电缆盘上部放出并保持一定弧度，不能在地上拖拉，不得交叉、重迭；不许扭转，严禁打小圈和打折、浪涌等现象发生；光缆敷设后排列整齐并按要求固定。电缆终端头制作：6.3KV、10KV电缆终端有热缩型与冷缩型两种，1KV电力电缆有热缩型终端头，其制作工艺，参照产品说明书。控制电缆终端头直接干包，芯线回路号统一用电脑线号打字机打印在字头套管上（包括回路号、电缆编号），套管应按阅读习惯逐一套在电缆芯线上，备用芯线也应套上字头，且需打印上电缆编号。电缆配线可以用芯线上的标号顺序配线，先配的一端完成后，要将这一顺序所对的回路号反馈给后配线的。也可以两端对线后，确定各线所对应的回路号，再配线。配线要留长度余量，且配线整齐美观。软芯线用专门压接钳和O型或Y型接线端子压紧，然后固定在端子排上。电缆在一个端子的同一侧接线不能超过两根。不同线径的芯线不能接在同一个端子上。配线完后，以一定的力量拽各电缆线，检查线松否。光缆终端头制作需专门工具，操作人员经过学习培训合格后，在实际光缆上作头。光缆终端头做好后，用测试仪测试光学衰耗特性，不合格的要重做。8.直流电源设备安装 一个大型水电站可能有多个直流控制电源系统，小型电站则有一个。电源系统的蓄电池，从最早的铅酸电池，到后来的碱性电池，现在回到了免维护铅酸电池。电池的电压可以是220V、110V、48V、24V中的一种或两种，主要为重要负荷提供稳定可靠的电源。每套直流系统由蓄电池组、充放浮充电装置、馈电盘等组成。 直流基础槽钢的安装、盘柜安装，同盘柜安装一样。蓄电池安装顺序是：蓄电池布置台安装蓄电池分组安装单个蓄电池连接电缆敷设与连接现场试验。要注意的是，蓄电池表面光滑且沉重，搬运时要小心，以免摔坏。从电池安装后，蓄电池室就作为防爆场所管理，不得使用明火作业，保证其通风良好。充、放电过程中，必须24小时有人连续值班。充、放电结果合格后，提交安装记录和试验报告，以后可改为一天巡视两次。交流供电电源不得长时间中断，有异常情况，立即处理，特别要防止过充和电池电放光，蓄电池不得有冒泡、电解液溢出、极板弯曲变形、活性物质脱落等现象，室内温度不能过高。9.自动化元件安装与接线 自动化元件，有测温电阻、温控开关、水位开关和传感器、油位开关和传感器、压力开关和传感器、压差传感器和开关、位移传感器和开关、行程开关、振动摆度传感器、测速传感器和过速开关、火灾报警的感温感烟传感器、油混水传感器、定转子气隙传感器、定子线圈局部放电传感器、流量传感器和示流传感器、电磁阀等。以数量算，测温电阻占多数。能校验的元件，在安装前应进行校验，记录并做报告；不能校验的元件，也应检查外观和绝缘。 元件的安装，部分是相应主机、辅机班组安装，也有部分是二次班自己安装。无论是自己安装，或是其它班组安装，在接线前应核对元件的规格、型号。例如，压力传感器的外观、型号可能都一样，但其使用压力可能就不一样；测速探头和蠕动探头，其外观也是一样，但其保证精度的转速范围就有差别。安装错了，可能引起元件损坏和测量精度不够。 所有传感器，都是弱电元件，其信号易受环境干扰，这就要求在接线时，将屏蔽层保留至接线盒内。对单屏蔽电缆，屏蔽层在盘柜一侧接地。对双屏蔽电缆，其外屏蔽在盘柜一侧接地，内屏蔽在元件一侧接地，不能使一个屏蔽层在两端都接地。10.设备防潮设备的防潮也是一个重要的方面。水电厂的辅机设备各层、水轮机层、地下厂房的各部位，均是