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摘要：电能是主要的能源之一，和生产生活密切相关，水电站是电能的生产场所，而电气工程施工是水电站输出电能质量的重要保障。质量和安全管理是水电站电气工程施工的关键，文章通过分析电气施工质量管理中存在的问题，通过对施工质量要点的分析，提出了加强水电站电气工程施工质量管理的建议。
关键词：水电站；电气工程施工；质量管理
在经济全球化的今天，各行各业都迎来了新的机遇，但同时，能源紧张、环境污染严重是全球面临的严峻问题，电能的重要性更加凸显。水电站是电能的主要来源之一，水电站的电气工程施工质量如何直接关系到电能的质量和用户的用电安全，也是电力企业竞争实力和社会信誉的重要标志，因此，如何根据水电站的具体情况，分析电气施工质量管理中存在的问题，采取有效的策略，提高电气施工质量管理水平，保证供电质量是值得探究的问题。
1现状分析
1.1重视不够
经济的市场化，为电气工程施工企业开拓了更广阔的发展空间，同时行业竞争也日趋激烈，一些企业为了获得更多的经济效益，降低成本，把主要精力用在施工进程上，盲目的追求施工进度，忽视了施工质量管理，结果因质量问题存在很多安全隐患，甚至不得不停工返工，造成人力、物力资源的极大浪费。
1.2原材料管理不到位
原材料是水电站电气工程施工的物资基础，也是质量管理的关键。由于管理、工作人员自身素质等原因，原材料的管理不规范，一些电气元件的存放不合理，变压器、开关、导线的型号和设计方案不符，个别采购人员为了牟取私利，低价进购劣质原材料，公报私囊，吃取回扣，给水电站电气工程施工留下了风险隐患。
1.3工作人员素质
电气施工工作人员是水电站电气工程施工的主要完成者，由于资金、规模等原因，一些电力企业雇用一些短工从事此项工作，技术水平存在一定的差距，无法按照操作程序安装一些先进的电气设备，在施工中出现纰漏时有发生。还有的工作人员缺乏终身学习的正确意识，不注重自身的后续提升，原有的技术水平和业务能力已无法适应现代电气行业发展的新需求，工作中很难做到得心应手。个别工作人员缺乏全局观念，自我约束能力差，懒散、偷工取巧，给工作带来不必要的麻烦。
1.4缺乏严格的质量管理制度
由于质量管理体系不健全，电气工程施工管理混乱，缺乏统一、完善的管理制度，无论是电气施工设备、工作人员技术水平、还是原材料都很难达到要求的标准。有的企业即使有质量管理制度也形同虚设，个别管理者对工作人员要求不严格。对不符合要求的电气施工，并没有要求工作人员及时修正和处理，而是为了个人的利益，降低标准最后引发各种质量问题。
2质量控制要点
2.1前期准备是关键
前期准备是水电站电气施工质量控制的关键，设计图会审和技术交底是前期准备的重要环节，施工设计图是施工的理论依据和重要参考，安装施工的相关专业技术人员在前期准备中要仔细研究设计图，了解和核实平面布置、电气主接线图、电气二次原理图和端子图、电缆走向布置图、主要设备明细表等是否符合行业规范设计、厂家技术要求等，并结合文字说明，领会设计者的思路和意图；了解工程的特点和难点；对发现的问题和存有的异议在技术交底会上和设计方共同协商解决。然后制定切实可行的施工组织设计方案，在方案中体现出技术工艺、施工方法和具体施工流程、安全管理措施、施工进度等，人员和设备是施工顺利进展的基础，在准备阶段，要确定具体的施工队、各个环节的技术负责人员，包括安装施工需要的机械设备、专用工具等都要提前备好。
2.2严格执行相关标准、规范的要求
对水电站新安装的主要设备，如发电机、变压器、高压开关柜等的安装，要严格按照厂家的技术要求和操作流程，并根据国家标准和电力行业标准进行交接验收试验，不得人为降低标准，把试验结果和厂家出厂的试验数据进行比对，如发现异常，及时查明原因进行技术处理，消除隐患。同时要设置专门人员检查落实国家能源局印发的《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》的情况，减少和避免安全质量事故的发生。
2.3重视启动投运试验
当水电站电气一、二次设备安装调试完成后，即使验收合格，也不能直接投入运行，还需要根据相关规定，做好各项启动投运试验。详尽的启动投运试验程序经审批后投运试验才能进行。投运试验是证明电气设备是否工作正常、机组开停机程序是否正确、保护装置和其它自动装置接线准确无误等的重要试验，当把发现的问题和缺陷全部处理好，确定各个环节都没有问题，才能投入试运行，意味着水电站电气工程项目建设的真正结束。
3质量控制管理建议
3.1提高认识
自上而下高度重视，把水电站的电气工程施工质量管理纳入重点工作内容中，真正认识到质量管理是电气设备安装及用电安全的重要保障。在满足质量要求的基础上，按期完成施工任务。
3.2加强原材料的质量管理
做好原材料的质量管理，为水电站电气施工质量奠定良好的物资基础。对采购人员严格要求，规范材料及成本目标，做好市场调查，做到货比三家，选购性价比高、有正规质量检验认定的原材料，在信息化普及的今天，可充分运用网络资源，建立供货商的资源库，通过各种信息的比对，选择最符合需求的优质原材料。原材料的保管和存放是原材料管理的重要环节，原材料要分类存放，根据原材料的不同特点选择不同的存储环境。对一些小的原件要标签醒目，便于查找。在原材料进库前做好质量检测，严格核实规格、厂家、数量等相关信息，并做好签收和相关签字。严禁不合格原材料进入施工现场，对各种违规行为严惩不贷。
3.3强化工作人员队伍建设
通过学习和培训不断提高工作人员自身素质和业务素养，使他们了解更多有关水电站电气工程施工的理论知识和实践经验，熟悉设备安装的流程和各个配件的作用与用途，树立终身学习的理念，不断进行自我提升。严格人员录用，做好岗前培训工作，为工作人员了解和熟悉工作环境和工作内容做好必要的准备。多为工作人员提供外出参观和交流学习的机会，使他们的视野更开阔，学习和借鉴国内外其他企业的先进技术和经验，提高自己的电气施工技术水平。加大人才引进力度，把知名度高的专业技术人员聘请到重要岗位工作，促进工作人员整体素质的提高。
3.4建立完善严格的质量管理制度
通过建立完善严格的质量管理制度，规范工作人员的行为，为质量管理提供理论依据和参考。把质量管理细化到每个人，与每个人的量化考核和绩效相关联，调动工作人员的积极性。随时对施工情况进行质量监督，发现问题及时修正，对工作中多次出现质量问题的工作人员要给予适当的处罚，严重的要接受处分甚至停止工作。通过奖惩和激励制度，激发工作人员的工作热情，促进施工质量的提高。
3.5做好电气安装中的安全控制
由于水电站电气设备安装受诸多因素的影响，极易留下安全隐患。因此，做好电气安装中的安全控制工作更加必要。例如，在变压器的安装时，应严格按照设计、技术规范及设备技术要求安装，检查设备的绝缘性和密封性是否良好，做好设备的调试工作。电气设备安装、调试过程中做好防火、防触电等安全防护措施，保证人员及设备安全。
3.6重视竣工后的质量验收
水电站电气施工竣工后的质量验收是质量管理的重要环节，施工完成后，要由施工单位和监理单位共同进行质量验收，检验设备的安装施工质量是否符合要求，对存在的问题，相关的技术人员进行合理修正，直到检验合格。根据水电站的规模和验收规范要求，选择单元、分部、单位等验收形式，主要包括发电机定位筋的准确度、断路器的工作状态、隔离开关的隔离效果、变压器的安装质量、母线的安装质量、设备运行的调试、外观布局是否合理等，只有确认合格并监理、业主单位负责人在工程验收单上签字后，才能交付使用。
4结语
水电站电气工程施工是一项艰辛而复杂的工作，由于涉及的范围广，影响因素多，质量管理的重要性不言而喻。本文通过重视不够、原材料管理不到位、工作人员素质、缺乏严格的质量管理制度等方面对水电站电气工程施工质量管理进行了现状分析，从断路器和隔离开关的安装、变压器的安装、配电箱的安装等方面分析了质量控制要点，通过提高认识、加强原材料管理、强化工作人员队伍建设、建立完善严格的质量管理制度、做好电气安装中的安全控制、重视竣工后的质量验收等优化措施，加强电气施工质量管理，提高工程质量。水电站电气工程施工质量管理是和用供电质量和人们用电安全密切相关的大事，需要我们常抓不懈，为我国电力事业的蓬勃发展和供电质量的提高贡献力量。
作者：王兴波单位：贵州新中水工程有限公司
水电站电气工程施工篇2
1小型水电站电气设计的种类
小型水电站一次设计具有回路数少并且接线简单的特点，在其设计过程中，主要包括3方面的内容。（1）电气主接线。电气系统能够在水电站中起到的作用是按照电气一次设计的原则，在设计过程中还要考虑到水文气象、动能的特性、构建规模、地形运输条件以及接入系统的设计与布线等相关的因素，通过综合考虑上述因素来进行相关设计。在电气一次设计的主接线的设计过程中，需要在保证电气质量和供电安全的基础上来设计，并满足用户的实际需求。经济以及技术也是电气主接线需要考虑到的问题，在满足这2个条件的基础上，连接线路需要使用不同颜色，并且保证线路上的线与线之间具有合适的距离，避免线与线之间产生缠绕，这样会导致电流间互相干扰，对电流的稳定性以及发电机的工作造成影响。（2）发电机和主变压器。在水电站一次设计中，发电机和主变压器的连接方式上，最好选择单一变组单元接线的方式，这是最合理的连接方式。为了保证发电机连接线出口的安全，在电气一次设备的发电机上最好安装断路器，而且在发电机接地时，最好的方式是通过变压器来接地，这样能够有效的防止发电机因受到强电压的影响而烧坏。此外，值得注意的是，发电器和变压器之间不能直接相连，二者需要通过离线封闭母线来进行连接。（3）快速落门控制回路。在小型水电站中，通常设置进水口快速落门控制回路来保证机组的安全，这个回路的位置位于机组过速接点与手动闸门的接点上，主要包括两种形式，分别是二次电缆通道和监控系统与大坝之间的光纤。其中二次电缆通路的主要作用是防止出现进水口快速落门的问题，在设置监控系统与大坝间的光纤时，材料的选择十分重要，应用的光纤线圈内阻不能过高，否则会导致其在系统运行过程中容易发生霉断。在水电站中，进水口快落门具有十分重要的作用，是保证发电机组的最后一道防线，因此其功能能否正常发挥、动作是否正确关乎到水电站机组的安全运行，是管理过程中的重点内容。
2小型水电站电气的二次设计
小型水电站电气的二次设计主要包括计算机监控系统、继电保护、励磁系统、直流电源以及交流电源的设计。
2.1计算机监控系统的设计
计算机监控系统能够有效的提升小型水电站运行的安全性和可靠性，在小型水电站电气二次设计中，此系统的主要功能是对水电站内部的设备实施有效监控，并且基于设备的实际运行情况来对其进行适当的调整。在监控系统的运行过程中，其能够通过收集设备运行的数据信息，对其进行有效的分析，从而掌握设备的运行情况，当运行存在异常情况时，其就会及时对系统进行自我诊断和调节，保证水电站设备能够安全稳定的运行，从而保障水电站运行的安全性。通常在小型水电站中，主要采用开放系统标准的分层分布结构来作为主要的运行管理模式，计算机监控系统的工作主要基于单元级控制来实现，通过其进行设备的监管和控制工作。通过该方式能够有效的对水电站设备进行管理和监控，并且有效的减少了水电站运行过程中的资源消耗，并提升了运行效率。在小型水电站中，水电站控制和现地控制是计算机监控系统控制的单元级的主要组成部分，其连接是通过以太网来完成，同时该系统还能够和其它系统建立起通讯联系，从而能够同时实现设备状态监控以及即时信息的共享，这在一定程度上也促进了计算机监控系统运行的可靠性和准确性。
2.2继电保护的设计
在小型水电站电气设计中进行过电保护设计的主要目的是，为水电站中的重要设备提供可靠的机电保护，包括变压器和水轮发电机组等，通过对这些设备进行有效的过电保护，有助于提升水电站运行的稳定性。在小型水电站中，进行有效的继电保护设计，可以使继电保护装置拥有非常优异的自我检测功能，从而能够明确水电站内部重要元器件所受到的影响，并基于实际情况对这些元器件进行有效的保护。在继电保护的设计过程中，通过继电保护装置的接口，还可以将继电保护装置和计算机监控系统进行有效的连接，使其能够和计算机监控系统之间实现良好的通讯，通过这样的方式能够对水电站内部设备进行更好的保护，从而促进其更加稳定的运行。
2.3励磁系统的设计
励磁系统的设计对于保证小型水电站的安全稳定运行，通过应用交流电量综合检测仪来对发电机、主变压器和110kV出线等进行和合理的配置十分重要，通过这样的方式能够进一步增强小型水电站电气二次设计的合理性。为了充分发挥出交流电量综合检测仪的作用，除了对目标单元的电气量进行检测之外，还需要明确发电机的励磁电压和励磁电流等进行电量变送器的配置情况，从而使水电站能够良好的运行。根据水电站发电机运行的实际情况和需求，明确是否进行发电机的功率、母线电压、交直流电压等电量变送器的配置工作。此外，为了能够对励磁装置进行更好的宏观控制，可以在中央控制系统中安装数字电测仪，从而更好的保障小型水电站的运行。
2.4直流电源的设计
小型水电站的直流系统设计可以采用220V直流电源，并辅以铅酸蓄电池以及配套的充电设备，利用此为电气设备的操作、照明和控制保护等提供直流电源。其中对于所应用的铅酸蓄电池有一定的要求，需要其具备阀控、免维护、防爆等特点，以方便应用。通常情况下蓄电池组拥有200AH的容量，相应的充电装置应使用“N+1”冗余模式进行开关控制。此外，蓄电池组以及充电装置的安装位置也需要注意，应装在直流电源的母线之上，同时为了保证蓄电池组的安全，应做好电池巡检以及绝缘监测等工作。
2.5交流电源的设计
在小型水电站的交流电源的选择上，可以应用1组10kVA的UPS交流电源进行交流供电，同样在装置中也需要设置蓄电池。在正常工作的情况下使用交流220V进行场用供电，并应用无触点旁路开关，而当UPS出现故障时，旁路卡关会自动进行交流电源的切换，从而保证水电站的正常供电。
3小型水电站电气设计过程中需要注意的问题
在小型水电站的电气设计过程中，为了保证电气系统的安全稳定运行，应注意以下几方面的问题。其一，应注意选择合适发电机中性点的接地方式，通常情况下会采用中性点直接接地的三相四线接线方式，这样不仅能够满足变压以及照明的要求，而且还会防止中性线中因电流过大而造成发电机的损坏。在有些时候发电机可以不引出中点线，因此可以直接应用三相三线的接线方式。其二，是一次电气设备的选型以及布置的问题，由于小型水电站一般内部比较小，为了充分的利用空间，可以采取机旁现地布置的方法来布置机组控制保护屏、励磁屏、低压屏以及主变控制保护屏等设施。另外，可以应用室外中式杆上布置的方式来进行主变的布置，从而实现资源利用的最大化，降低成本。其三，是互感器的设置，设置电流互感器的目的是有效的保护变电站，而在进行断电器配套的互感器设置时，应考虑到其稳定性不高且精度低、容量小的特点，对其进行单独的设置。除了上述3方面应注意的问题外，水机自动化和发电机保护以及励磁问题都应得到充分的关注，在选择上针对小型水电站的实际特点来选择恰当的方式，在保证其充分发挥功能的基础上，降低成本，保证小型水电站的正常安全运行。
作者：杨海潮 单位：上海勘测设计研究院有限公司
水电站电气工程施工篇3
水电站大多地处于偏远山区，远离城镇，职工长期生活在较差的生活环境中，对水电站进行综合自动化改造的另一个目的就是为了改善广大水电职工的工作和生活环境，用计算机监控系统来代替人工操。随着我国经济的飞速提高发展和人民群众物质生活水平的不断提高，社会对电力需求日益增强，对电能质量的要求也越来越高。我国电力行业长期存在自动化水平低下，难以满足社会对高质量电能的要求，为了提高电能质量和发电效率，需对老式水电站中以常规控制、人工操作为主的控制模式进行以计算机控制，监控系统为基础的综合自动化改造；对新建水电站应按综合自动化要求进行设计并实施，使水电站逐步实现少人值班，最终达到无人值班的目标[1]。
1提高水电站电气工程自动化技术的重要性
1.1提高了工作的安全系数
水电站自动化技术能让水电站所有设备具有快速、准确、高效的进行自动工作，这样不但能够有效的防止不安全工作的恶化程度，也能让设备事故在监控系统中及时发现，及时处理。从而确保水电站的工作可以正常进行下去。另外，将水电站自动化系统有效的引入到各个流程里，可以降低人力资源的成本，从而增加人工安全系数，降低工作人员的失误操作的事故几率。
1.2提高了水电站整体经济性
水电张自动化技术整体运行是我们最理想的水电站工作状态，而实际因为人力控制原因和设备故障原因等，往往不能完全实现自动化整体运营技术。利用自动控制装置，控制并制定最好的运行数据，结合当前的水利条件，就能使用最少的水动力，生产出最多的电能，更好的能实现水电站的经济任务量。
1.3提高了人员的整体工作效率
如果水电站的自动化系统完全得到实行之后，会大大减少水电站的人员操作程序，这样一来可以大大减少他们的工作任务量，从而可以让人员配备到其他工作当中分担工作，或者减少工作人员数量，以至于提高劳动生产效率。
2水电站自动化系统的技术研究
2.1水电站的监控系统
水电站自动化系统想要全面实行的话，我们需要对这些自动运行的设备进行全面管理和监控，以确保水电站的工作可以正常运行。通过电气工程自动化技术可以实现对水电站进行自动监控，自动监控系统应用可以有效的提高水电的监控效率，目前在监控系统中，比较常见的有三种监控方式，集中监控系统，远程监控系统，总线监控系统。目前使用率最高的就是远程监控系统，运用互联网的方式对水电站中的设备进行监控，也是因为远程监控系统的成本较低，所以应用的也较为广泛。集中监控系统的成本与远程相似，但是监控的设备过多的时候容易出现卡顿的现象，所以没有特殊情况的话，不再考虑范围内。
2.2水电站中的水轮机自动控制系统
水电站自动化系统中，水轮机的控制技术是水电中系统可以正常运作的重要组成部分。在水电站的自动化基础上可以实现让水轮机自动关闭，水轮机相对性的调整以及发电机的功率也能完成水轮机自动化关闭[2]。同时，电气自动化技术可以有效的对水电站数量进行控制，以保证各个水电站之间的运行效率可以到提升，从而推动水电站实现快速发展。
2.3水电站安全性
在传统的水电站中，各个设备的正常运行都需要水电站的员工进行人为操作控制，以保证水电站可以顺利运营。这种传统的水电站运行方式需要大量的人力资源参与其中，对于自动化系统来说，这是一种人力上的浪费，越多的人工参与，就证明存在更多的安全隐患问题和不确定因素在其中。在水电站的电力工程与自动化系统相结合之后，人员工作负担变小了，人力资源相对以前就降低了很多，这样安全应还问题就随之减少，电气自动化技术的应用，很大程度上改善了水电站人多混杂的环境[3]。在实际水电站的操作中，有一类油气水，轻易对被动管道产生安茜隐患问题，但是自动化系统相比人工有很大的准确性，可以有效的降低油气水的危险性，为工作人员提高安全保障。自动化系统更加精确的工作方式，也可以有效的让水电站的设备延长使用年限，降低水电站的工作成本。
2.4水电站中的辅助设备控制
自动化系统合理的应用到水电站中，将水电中的设备逐渐推向的整体的智能化，是具有非常重要的意义的。在设备出现问题的时候，自动化系统可以将水电站的自动运转起到一定的保护作用，确保水电中的正常运行，一旦水电中的设备出现问题，警报系统就会发出信号，该系统就能够自动启用那些辅助备用设备来完成正常运行的工作，从而保证各项工作可以顺利完成，然后工作人员可以根据警报系统的位置，进行处理，保证设备的安全性，这样能够降低故障对于水电站的损失，工作人员的安全问题也不会受到威胁。
3水电站中的电气工程自动化技术的应用
3.1PLC编辑程序储存器在涡轮螺旋桨中的作用
PLC编辑程序储存器的重要作用是储存机械内部信息和各项操作指令，在水电站自动化运行当中实现在对控制系统进行各项操作。在水电站中的涡轮螺旋桨进行调控的时候，实现数据传输、调节速度，不同的导叶的水轮机也可以在水中工作时进行相互协调，从而提升水电站的工作质量，让电厂能够获得更多的经济利益。现阶段，不同的厂家生产出来的涡轮螺旋桨各不相同，不同的涡轮螺旋桨之间的运行质量也是不同的，所以工作人员在使用流涡轮螺旋桨的时候，都会对涡轮螺旋桨进行改造，从而调节涡轮螺旋桨的运行速度，让它在实际工作中达到最佳的状态，所以，相关人员在使用PLC编辑程序储存器对涡轮螺旋桨进行编辑的时候，要让涡轮螺旋桨运行在最好的运行状态下，才能保证水电站的运营效率[5]。
3.2油气水系统控制应用
在水电厂施行自动化系统具备多个益处，能够大量减轻人力资源的工作量，以及工作压力，还能够有效的提高工作的准确度，比如可以有效的完成对于油气水的控制系统，还能确保整个自动化系统的正常运转，并且对设备的运作有着严格的要求。工作人员需要给每一个自动化设备输入对应的参数，要求确保自动化技术的精确度在规定的范围内，水电站自动化系统在正常的运行过程中，当油气水系统出现问题的时候，自动化系统必须要能够快速的找到故障的所在地，并且可以在辅助设备控制系统的保护措施得到控制[6]。
3.3PLC编辑程序储存器在电站调速器上的运用
水电站的水头变动很大，工作人员基本都是根据水轮机来管理水头的，在水头变少的情况下，机组会出现无法按照原始转速进行，造成这种情况的原因，是因为水下汽轮机液压调节器失去了应有作用。让机组重新启动的话就需要换芯片或是增加串联电阻，然后调节输出差别。如果还是没有解决实际问题的情况下，就需要增加PLC编辑程序储存器，这样不但能拖动机组的运营能力速度提升，而且还能很好的处理好运营速度慢的问题[7]。
4结语
总之，就现在来看，我国的水电站运行效率不高，运行不稳定等问题还是比较严重的，有效的加强水电站的电气工程自动化系统运行技术，可以有效的解决这些问题。因此，有效的提高水电中使用电气工程的自动化技术，从而提高水电站的自动化生产管理水平，有效的提高水电站电能的生产效率。为我国水电站可持续发展道路提供坚实的基础。
参考文献
[1]王向辉.基于PLC控制的水电站起重机变频调速系统应用研究[D].重庆大学,2007.
[2]唐跃.向家坝水电站1200/125t桥式起重机电气控制系统总体设计[D].重庆大学,2015.
[3]王云杰.基于神经网络的系统辨识在水电站仿真培训系统中的应用研究[D].重庆大学,2007.
[4]张珊珊.农村小型水电站监控系统总体设计及关键控制技术的研究[D].东北农业大学,2013.
[5]陈泓宇.基于现场总线的大型水电站机组监控系统研究与开发[D].华南理工大学,2007.
[6]刘永宏.可编程控制器(PLC)在水电站自动化中的应用研究[D].西北农林科技大学;西北农业大学,1998.
[7]李挺.面向全过程的水电站辅机仿真系统研究与应用[D].三峡大学,2017.
作者：王云峰 卢勇 单位：云南南盘江凤凰谷水电开发有限公司
