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1、计算机监控系统安装工法1.前言计算机技术、信息技术、网络技术的飞速发展推动了水电站自动化技术水平的不断提高。如今的水电站计算机监控自动化系统成为了一个集计算机、控制、通信、网络、电力电子设备为一体的综合自动化系统,不仅可以完成对单个水电站的自动控制,还进一步实现了梯级、流域、甚至跨流域水电站群的经济运行和安全监控。2 .工法特点本工法不仅介绍了水电站计算机监控系统的基本组成和功能,还详细阐述了计算机监控系统在施工现场的安装工艺和调试过程,包括了回路的检查、设备的通电、功能的测试、无水试验、同期试验、有水试验等,全面的介绍了计算机监控系统。2.0.1本工法详细说明了设备通电前的回路检查过程,在许
2、多中大型水电站或者多台机组运行的水电站,电站的监控系统I/O量是成千上万的。系统查线对点往往花费大量的人工和时间,本电站调试过程中严格执行安全操作规程,确保调试不影响其他运行设备的正常安全运行。2.0.2调试时在机旁搭建临时监控系统临时服务器,服务器的搭建,有利于后续监控系统工作展开,功能与监控上位机一致。减少机组控制中转的繁琐程序。2.0.3电缆敷设中运用BIM技术,可视化施工模拟,清晰直观的了解实施方案和敷设完成后的效果,方便协调施工顺序、提前组织专业班组进场施工、缩短施工工期,提高了项目的管理能力和沟通效率。2.0.4配线工艺中优化改进线芯打把工艺,改为直通把,保证主线束美观性,整体粗细
3、一致、水平度一致,满足“美丽机电”要求。3 .适用范围本工法适用于白鹤滩水电站及其他相似结构水电站计算机监控系统安装。4.工艺原理4. 0.1上位机一般也把它称作为厂(站)级控制系统,它的主要设备有供电系统设备、GPS对时设备、网络设备、计算机设备、工作站、打印设备等。主机工作站、历史工作站和操作员工作站采用合用或分开设置,双机冗余配置,具备自动切换功能和时钟同步系统。5. 0.2主要担负全厂设备的监控、自动发电控制(AGC)、自动电压控制(AVC)、事故分析处理、趋势分析处理、数据综合处理、各种报表的召唤和定时打印记录以及与现地级各LCIJ的通信、人机接口等功能。与大坝监测、水情、厂内MlS
4、系统和远程浏览Web等的通信。6. 0.3下位机也称作为现地级控制单元(LCU),现地控制单元为电站监控系统全分布式结构中的智能控制设备,由它实现监控系统与电站设备的接口,完成监控系统对电站设备的监控。它可以作为所属设备的独立监控装置运行,当现地控制单元与主控级失去联系时,由它独立完成对所属设备的监控,包括在现地由操作人员实行的监控及由现地控制单元对设备的自动监控。它的主要设备有PLC、工控机、触摸屏、网络设备、变送器、继电器等自动化元器件。7. 0.4电站计算机监控系统按照分层分布式体系结构进行设计,整个计算机监控系统分成现地控制单元层、厂站层和集控层三层。电站自动控制系统采用全计算机监控系
5、统进行监控;电站按“无人值班”(少人值守)原则设计。计算机监控系统结构框图见图4.1-1。图4.1-1计算机监控系统结构框图5.施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程工艺流程如图5.Ll所示。施工准备J基础槽钢安装设备开箱验收设备运输就位J设备安装(电缆敷设与接线一二光缆敷设设备调试图5.卜1计算机监控系统施工工艺流程8. 2操作要点5.2.1施工准备1.工作面无积水、杂物。预留电缆孔洞及基础预埋件符合设计要求且埋设牢固。电缆敷设通道满足电缆敷设要求。2.准备施工器具与材料,布置施工电源与临时照明,防火设施布置到位。2.2基础槽钢安装1.土建交面合格后,按照设计图纸安装基础槽钢。2 .槽钢安
6、装前,根据图纸要求与土建桩号、高程,使用水准仪测量放点,确定槽钢顶面高程与中心线。3 .按设计图纸将槽钢切割下料,在其各面刷防锈漆,最后刷黑色面漆两道。测量放点后,将型钢调直,然后安装基础槽钢,其高程和水平度调整好后按设计要求固定,焊接牢固可靠,采用两点接地与接地引出线连接,接地良好、可靠。基础型钢的顶部高出抹平地面IOmnb基础槽钢安装结束后,进行二期混凝土浇筑,回填密实,并再一次检查基础槽钢的安装尺寸和水平度。误差要求满足基础槽钢安装的允许偏差。其安装误差要求见表5.2-1:表5.2-1基础型钢安装的允许偏差表序号项目允许偏差mm/mmm全长1不直度152水平度153位置误差及不平行度55
7、.2.3设备开箱验收根据到货清单和订货合同,由监理方组织业主方、施工方和供货商代表对设备进行开箱清点和检查,清点和记录检查结果并由各方签字确认。设备包装及密封良好,设备外观无损伤,零部件齐全,柜门开启灵活,玻璃柜门无破裂损伤。核对设备的数量、型号、规格符合设计要求。附件、备件、产品的技术文件齐全,收集保存好设备的出厂检验记录和合格证书,并作好记录。开箱检查中发现的问题及时形成备忘录,由业主、监理工程师及厂家代表签字认可。5. 2.4设备运输1 .用载重汽车运输至安装间桥机卸车后,利用吊物孔吊运至各相应高程,然后用液压平板小车人工运输至各安装位就位。2 .运输过程中用软绳将设备固定牢靠,防止倾倒
8、,棱角处加垫防护,捆绑处加垫软物质防止盘柜漆面受损、框架变形,并采取防护雨雪及防尘等措施。5. 2.5设备安装1 .清理基础槽钢与盘体、支架接触面的异物,复查基础槽钢的水平度、高程等。按照设计图纸逐一布置各系统盘柜,成列盘安装时,先将每个盘柜调到大概水平位置,然后精确调整第一块盘,再以其为标准逐个地调整其它的盘。安装完成后对盘柜的水平度、垂直度、盘柜间缝隙进行调整,如图5.2.5-1。2 .调整好的盘柜盘面一致,排列整齐,盘与盘间无明显缝隙,并按照规范要求固定,完成盘间连接与设备接地,接地安全可靠,盘柜的漆层完整、无损伤,固定电缆的支架进行防锈处理。其安装误差要求见表5.2-2:序号项目允许偏
9、差(mm)1垂直度(每米)1.52水平偏差相邻两盘顶部2成列盘顶部53盘面偏差相邻两盘边1成列盘面54盘间接缝间隙2表5.2-2盘、柜安装误差要求表3.挂墙安装的控制箱:安装在混凝土墙时可采用膨胀螺栓固定。安装在豉砌墙上时,须先预埋铁板,后用螺栓焊接固定,固定点不少于四个,安装垂直误差1.5mmmo所有安装的盘柜箱的外壳、活动门均用专用接地线可靠接地。4 .盘柜安装完成后,请监理工程师进行验收,验收合格后进行盘柜电缆敷设与接线。图5.2.5-1盘柜安装.2.6电缆敷设1.根据设计图纸、电缆厂技术资料和有关国标、规范的技术要求敷设电缆,电缆型号、规格符合设计要求,按层施放,排列整齐,弯曲弧度一致
10、,松紧适度。2 .电缆通道内杂物、积水已清理干净。电缆敷设通道畅通无阻,照明、通风符合施工要求,敷设电缆的规格、型号、电压等级及外观符合设计要求。3 .敷设电缆所用电缆放线架放置平稳,架设电缆钢轴的强度和长度符合所放电缆的重量和电缆盘的宽度。电缆敷设时,电缆从盘的上端引出,不使电缆在支架上及地面摩擦拖拉。电缆上不得有压扁、绞拧、护层折裂等机械损伤。4 .利用软件按设计图纸绘制全场建筑三维图、精准定位电气设备/元件安装位置,在BIM软件中设置电缆路径规则、电缆走向、桥架容积率等参数指标,导入电缆清册自动生成电缆路径,检查生成路径,手动调整因软件问题无法调整或识别的错误电缆,对电缆敷设线路进行预敷
11、设。整个敷设过程,BIM精细化建模,并可根据电缆三维模拟展示效果,可视化施工,及时调整电缆的排布位置。对电缆桥架、电气设备等进行智能编号,采用“最短路径最优化法”自动计算电缆起点到终点的最优路径,同时准确计算出电缆长度,模拟整个厂房的电缆,最终生成满足实际工程需要的成品。5 .敷设电缆的速度要均匀,防止由于速度过快,导致电缆在某一处大量堆积、打折和浪涌,影响敷设工作的正常进行,如图5.2.6-1。电缆沟转弯、电缆层井口处的电缆弯曲弧度一致、过渡自然,敷设时人员站在拐弯口外侧。所有直线电缆沟的电缆必须拉直,不允许直线沟内支架上有电缆弯曲或下垂现象。6 .控制电缆在普通支吊架上不超过1层,桥架上不
12、超过3层。交流三芯电力电缆在普通支吊架上不超过1层,桥架上不超过2层。交流单芯电力电缆布置在同层桥架(同侧支架)上,呈品字形敷设,每隔Im用绑带扎牢,以免其松散。交流单芯电力电缆固定夹具或材料不构成闭合磁路。电缆最小弯曲半径满足规范要求。7 .用扎带绑扎电缆,电缆在首末两端、拐弯处两侧、电缆接头处均要固定。垂直敷设或超过45倾斜的电缆每隔2m固定。水平敷设的电缆每隔510m进行固定。8 .电缆标示牌字迹清晰、工整,不褪色,绑扎牢固,标示牌齐全,规格统一,两端设置标示牌,标志牌上注明电缆编号、电缆型号、规格、起讫地点,并联使用的电缆有顺序号。9 .引进盘内的电缆排列及布线弧度一致、排列整齐、不交
13、叉、线鼻子压接紧固,接线牢固可靠,不得使所接端子排受到机械应力的作用。电缆屏蔽层的接地符合规定要求。10 .安装完毕后,将盘柜线槽的盖板恢复,对电缆的孔洞进行封堵,清理施工现场。图5.2.6-1电缆敷设5.2.7电缆接线1 .按照相关国家标准、行业标准、国家电网的规定进行,电缆线鼻子的制作采用高性能冷压钳压制,电缆在配线前对照电缆敷设清单,检查电缆敷设是否完全,对所有芯线(包括芯对芯,芯对地)进行绝缘检查,并记录检查结果。2 .进入柜、箱中的电缆排列整齐、固定牢固、无交叉、扭曲现象,根据盘内电缆配线位置对电缆进行整理,将电缆分层排列、固定在盘柜底部支撑上,根据芯线的接线位置适当剪切电缆,并保证
14、电缆不受机械外力,如图5.2.7-1。3 .传统把子根据电缆敷设穿入顺序依次绑扎,后期增加电缆从底端绑扎电缆的两端处依次排列增加,交互端子的芯线导致把子整体两头细,越往中间靠拢把子越粗,很难保证高度一致和主线束的平整度。通过优化改进打把工艺,改为直通把,电缆敷设顺序依旧是随机敷设,在主线束外扣上电缆的绝缘外护套,在电缆绑扎位置和接线端子是同一方向时专门打回弯作为填充,最后留一束跟接线端子方向相反的电缆芯线均匀的敷设在扣在主线束的绝缘外护套上面,保证主线束整体粗细一致、高度一致、水平度一致。4 .剥切电缆护套、钢铠及其他电缆填充物后将电缆热缩管套在电缆头上,用热缩枪进行热缩,热缩管电缆头采用统一
15、长度热缩管加热收缩而成。电缆头的切、剥口平整、无毛刺,电缆头制作时缠绕的聚氯乙烯带要求颜色统一,缠绕密实、牢固、整齐美观、绝缘良好。同柜中的控制电缆头的大小、外形相一致、顶部平整。5 .柜、箱中的电缆芯线在配制中,要横平、竖直、整齐美观,无交叉现象。备用芯的长度留有一定的余量和长度。电缆芯线接线正确且压接牢固、可靠,不伤芯线、不断股。多股芯线接线,必须采用压接线鼻,同一端子上导线连接不多于2根,防松垫圈等零件齐全,不同截面规格的电缆芯线不能接入同一个端子。6 .每一个电缆芯线回路套管的长短一致,且回路编号要清晰、正确不易褪色。电缆芯线终端套有号头。号头注明电缆编号、芯线号、本侧盘柜代号和端子位置、对侧盘柜代号和端子位置,备用芯号头注明电缆编号、芯线号。号头使用号头机打印,字迹清晰且不易脱落,格式符合要求。7 .电缆的屏蔽层接地方式满足设计和规范要求,在剥除电缆外层护套时,屏蔽层留有一定的长度,以便与屏蔽接地线进行连接。屏蔽接地线与屏蔽层的连接采用绞接的方式,确保连接可靠。8 .电缆牌的固定可以采取前后交叠或并排,上下高低错位等方式进行挂设,但要求高低一致、间距一致,保证电缆牌挂设整齐,如图5.2.7-2。9 .电缆屏蔽接地线和铠装接地线不在同一位置引出,但引