电气调试基本知识

电气调试基础知识

1、电气调试的意义和目的

随着电力及电子技术的不断发展，许多电压等级更高、控制逻辑更复杂的新工艺被应用到电气设备的制造与电气自动控制装置的组成中，为了保证新安装的电气设备、自动装置能按生产工艺要求正常投入运行，为了检验运行中的电气设备、自动装置是否存在机械损伤、绝缘老化等缺陷，对电气设备及电气自动装置的组成元器件，以至对整个电气装置系统进行调整和试验就显的重要而且必要。

电气调试工作环节多、操作程序复杂，但是通过这项工作却可以帮助我们及时发现电气设备、电气自动装置存在的缺陷，掌握电气设备、自动装置的质量状况及诸多特性参数，方便维护、检修、更换，从而避免意外事故的发生及扩大，减少经济和人身及设备安全方面的更大损失。

2、电气调试的分类

电气设备调试，按照试验的性质和调试本身所起到的作用的不同，一般分为绝缘试验，特性试验和系统整组试验。

习惯上，人们往往把电气设备的绝缘试验和特性试验合称为电气试验，而将电气装置、系统的回路调整、整组试验称作电气调试。针对电气设备的不同时期，电气试验又可分为交接试验、预防性试验和工厂试验，工厂试验根据其目的的不同又分为出厂试验和科研性试验，在这里我们所说的试验均指交接和预防性试验。

2.1绝缘试验

电气设备的绝缘试验，即通过试验方法测量表征设备绝缘性能的有关参数，去发现隐藏的设备绝缘缺陷的一种手段。

电气设备绝缘缺陷的产生，不外乎两种原因，一是设备在设计、制造过程中就存在一些质量问题，另一种原因是设备在运输、安装、检修过程中或其它情况下受到机械损伤造成的，或设备在运行过程中受到过电压、潮湿侵蚀、化学腐蚀、热力伤害等情况的损伤而造成的，或自身绝缘物质的老化而造成的。

电气设备的绝缘缺陷一般分为两大类，第一类即集中缺陷，如设备局部放电，局部受潮、绝缘老化和局部的机械损伤；第二类是分布性缺陷，即电气设备整体绝缘水平降低，常见的分布性缺陷如设备绝缘整体受潮、绝缘材料老化、变质等。

电气设备绝缘试验一般分为非破坏性试验和破坏性试验两大类。非破坏性试验是指在较低电压下，用不会损伤设备绝缘的方法来检验、判断设备绝缘缺陷的试验，常见的非破坏性试验有设备的绝缘电阻及吸收比测试、介质损耗因数测试、泄露电流测试、绝缘油的色谱分析试验等。电气设备的破坏性绝缘试验又称耐压试验，是指在设备上施加较高的试验电压来考验设备的绝缘水平，此类试验如交流耐压试验、直流耐压试验等。

电气设备的非破坏性试验对发现设备的部分绝缘缺陷是非常有效的，但由于试验电压过低，发现缺陷的灵敏度有待提高，不能充分暴露设备的绝缘缺陷。设备的破坏性绝缘试验能严格的考验设备绝缘缺陷的存在情况，易于发现设备的集中性缺陷，表征设备的绝缘水平，但由于其试验电压相对设备绝缘水平过高，个别情况下能够给被试设备的绝缘造成一定损伤。在检验程序上，电气设备的破坏性试验必须在其经过非破坏性试验合格后进行，以避免给设备绝缘造成不必要的损伤，以至于完全破坏设备的绝缘。

2.2、特性试验

电气设备的特性试验主要是对设备的电气及机械方面的性能进行检测，我

们经常接触到的此类试验有断路器的导电回路接触电阻测试，断路器的分合闸时间、速度、同期性等动特性测试，变压器、互感器的变比和绕组极性测试等。

2.3、电气系统整组试验

所谓电气系统的整组试验，即是在电力系统的继电保护装置或生产系统的自动控制装置经过了电气、机械方面的性能检验后，在装置的各项可调参数按满足装置正常运行的需要完成调整的前提下，全面检验整套装置的所有组成设备、单元组件按设计程序有序动作的模拟试验。如针对电力系统中经常遇见的过电流保护、低电压保护、差动保护、距离保护、重合闸、备用电源自投等回路进行的一、二次设备联动试验。

电气系统的整组试验不但能检查出被试装置中存在的接线错误，而且能检查出装置各组成部分之间的配合情况，从而反映出整个电气系统的控制逻辑、安装质量以及设备制造的合理性。

这里我们所说的整组试验均指小型发电厂、变电所等电气系统的继电保护系统的调试，对成套装置的操作试验按有关规程进行检验，这里不一一叙述。

3、电气调试的技术、安全措施

电气调试是电气装置和生产系统投入运行前的最后一道检测工序，担负着电气设备安全运行的重要责任，所以电气调试工作的目的是彻底查清设备隐患，避免各类事故的发生，于是要求电气调试人员必须具有实事求是的科学态度和熟练的操作技能，以及深厚的理论根基，不能在对试验现象的分析中产生错误判断。也就是说，任何一项电气调试工作能否顺利的完成，都离不开以下技术、安全措施的保障。3.1、调试人员具备全面熟练的试验技术电气调试工作是一项技术性很强的工作，全面深厚的理论根基和丰富的实践经验是电气调试人员完成工作任务的前提条件，具体的说电气调试工需要具

备下列专业知识。

3.1.1、了解各种电气材料的性能、用途，以及其主要组成成分和基本的分

子构造。

3.1.2、了解各种电气设备的结构型式、工作原理及其需要完成的工作任务。

3.1.3、了解发电与变电系统及大型成套电气设备的一、二次电气接线及系统运行方式，熟悉其工作原理及控制保护方面的逻辑程序。

3.1.4、熟悉各类电气试验设备、仪表仪器的工作原理、基本结构、用途及使用方法，并能够排除一般性故障。

3.1.5、能够正确完成试验室及现场的各种试验项目的接线、操作及测量，熟悉各种影响试验结果的外在因素及消除方法。

3.1.6、熟悉国家、行业相关的电气试验技术标准、规范，结合掌握的被试电气设备、系统的有关知识，能够对试验现象进行计算和分析，并作出正确判断。

3.2、调试工作人员具有全面的安全技术知识与强烈的安全意识

电气调试工作程序化极强，操作过程烦琐枯燥，容易使人感觉厌倦，而这项工作中既有低电压又有高电压，且工作环境往往受到杂物、噪音等的干扰，因此电气调试人员必须具有良好的安全意识、全面的安全知识，整个调试过程都不得放松对安全措施的要求。

3.2.1、试验现场工作严格执行工作票制度、工作许可制度、工作监护制度、工作间断和转移及终结制度。高压试验必须办理第一种工作票，在同一电气连接部分，高压试验工作票发出后，禁止再有第二张任何类型的工作票发出。

3.2.2、高压试验工作不得少于两人，试验负责人由有经验的人员担任，试验开始前，试验负责人必须对全体参与试验人员详细讲解试验中的安全事项。

3.2.3、试验现场应装设遮拦或围栏，高压试验现场必须悬挂“止步，高压危险！”

标示牌，并安排专人看守；同一电气连接部分的多个端点不在同一地点时，各端点都必须悬挂警告牌并派人看守监护。

3.2.4、试验装置的金属外壳必须可靠接地，高压试验的高压引线应尽量短，必要时用绝缘物支持加固，保持高压部分与接地体之间有一定的安全距离，保证高压试验过程中高压部分不发生任何的对地放电现象。

3.2.5、试验装置的电源开关应使用明显断开的双极隔离开关。试验回路的低压回路中应装设电源断路器，并加装过载自动跳闸装置。

3.2.6、试验前需要断开的各设备电气连接头，拆开前需要做好标示，试验完毕检查核对无误后恢复原状。

3.2.7、试验开始前，必须仔细检查试验接线，表计倍率、量程、开始状态，电压（电流）调节器零位，周围各种警戒设施是否适当，无关人员是否均已离开，各项检查结果均无问题前提下方可征得试验负责人许可开始试验。高压试验过程中应有监护人呼唱，加压全过程中，试验人员都必须精力集中，随时警戒异常现象发生。

3.2.8、变更试验接线或试验结束时，都必须先断开试验电源，对被试设备进行放电，将高压试验设备的高压端短路接地。

3.2.9、未装设接地线的大电容被试设备（如长输电缆等），试验接线开始前必须先对其进行充分放电。高电压直流试验时，试验每告一段落或试验完全结束时，都必须将设备充分放电并短路接地。

3.2.10、试验结束后，工作人员必须拆除自行安装的所有接地短接线并检查被试设备是否已经恢复试验前状态，然后清点工器具、清理试验现场。

3.2.11、大型电气设备的电气绝缘试验、特性试验及系统调试，应编制详细的试验方案，向有关单位及人员报批获准后执行。

3.3、调试工作的参与人员有着严谨的工作作风

电气系统繁杂的控制逻辑，工作环境的危险性，都要求电气调试人员必须具有严谨的工作作风，努力按以下几点去做。

3.3.1、周密的工作准备。电气调试前需根据设备及试验项目，准备试验设备、仪器仪表、试验电源、绝缘用具、接地线、工器具、警戒线（绳）、警戒牌、调试记录表格等，还要制定试验程序，针对大型设备、系统的试验还要编制试验方案。

3.3.2、合理布置试验调试场地，做好安全措施。测量、控制及操作装置就近放置，试验输出装置靠近试品摆放，各带电部分及其与工作人员、接地点保持足够的安全距离，试验场地内所有设施都必须处于工作人员视线范围内。

3.3.3、准确无误的调试接线。调试接线做到清晰明了、准确，操作人员接线完毕送电试验前必须由试验负责人检查确认。

3.3.4、调试过程中严肃认真的工作态度。整个调试过程始终由一人操作和读取试验数据，操作顺序有条不紊。记录人员详实的做好调试原始记录，记录内容包括参与调试的工作人员、被试设备的名牌参数、调试设备器具仪表名称、调试项目、调试方法、调试所得数据、对调试结果的评判和调试时的气象条件、调试时间等。调试过程中，所有工作人员都必须严密关注各种异常情况，及时对各种异常情况作出正确判断和处理措施。

3.3.5、调试工作结束后妥善的善后处理。调试结束后，及时的做好降压（流）、断电、放电、接地等工作，清理调试现场，清点试验设备及工器具，最后整理试验调试报告，及时向有关负责人汇报。

4、电气调试工作的主要作业程序

4.1、施工准备

4.1.1、熟悉设计图纸和设备、装置的出厂试验资料或设备、装置以往的检验检测资料，了解被试验调整对象的工作工艺流程、结构特点、工作原理等，这些资料是完成整个电气调试工作的重要基础。

4.1.2、编制调整试验大纲及调试方案。调试大纲及调试施工方案作为调试工作的指导性文件，它对一些重大疑难问题或项目提出了解决方案和实施方法、步骤，可以使调试工作在有效控制下有序进行。

4.1.3、建立调试工作的管理组织机构。针对不同的调试项目，成立相应调试工作管理机构，是在保证人身、设备安全的前提下顺利完成调试工作的保障，这个机构必须满足技术能力全面、强大且有针对性的需要。

4.1.4、对参与调试的工作人员的有针对性的技术培训。电气调试工作的内容丰富多样，不同的电气设备、自动控制装置的调试方法、调试目的不同，所以尽管从事这项工作的人员往往都具有一定的理论水平，又有较丰富的实践经验，针对某一具体的调试项目，给予参与者以具体、针对性强的培训还是非常有必要。调试人员的培训主要从熟悉、理解产品相关的设计资料、出厂检验资料入手，掌握其控制原理和有别于其他设备装置的技术要求，正确把握调试大纲及相关技术标准，熟悉拟用于本次工作的调试设备和仪器仪表的使用方法和误差消减措施，明确调试工作过程中需要记录的内容。

4.1.5、调试工作现场条件的满足。这项工作主要着眼点是场地的空间大小及场地的洁净安全，还有被试设备装置对环境的特殊要求。如进行设备的耐压试验，必须有足够宽敞的场地，以满足人员安全的需要和试验电压对地绝缘的距离需求。

4.2、电气调试工作的重要步骤

4.2.1、电气设备、自动装置及其组成部件的单体调试。这项工作往往可以部分

或全部独立于安装而单独进行，合理的安排进行此项工作可以减少调试与安装的相互制约，有时还可以为设备安装提供便利条件。如及时进行电气系统的直流电源装置的调试，可以为微机型综合保护继电器的单体调试和若干保护回路的整组试验创造条件。

4.2.2、单回路调试。电气设备装置单回路调试，一般需要等到设备安装工作进行到某一阶段才可以开始，它的第一项工作就是电气接线调校，即检查电气接线的标示、位置是否正确，包括检验导线的选型是否正确、导线的压接方式是否符合要求等。校线对整个电气调试工作都至关重要，校线结果的准确率决定了下一步调试工作需要投入的人员、设备数量和投入的工作时间，甚至于导致调试工作无法正常向下进行。由于电气设备及自动装置的单回路调试经常需要使多部位、多器件带电，所以必须控制送电范围，不得超出被调回路，在适当位置设置遮拦、做带电标示。

4.2.3、系统模拟试验。这是系统投入综合试车前一项必不可少的重要工作，是以模拟信号替代实际情况下的工艺检测信号或联锁控制信号输入给检测控制装置，使被检测系统按工艺控制要求有序完成各项动作或信号输出。系统的模拟试验的重要性决定了这项工作的检测点设置必须全面、细致，对一些关键点还要反复试验，这样的试验结束，被试设备装置也就进入了准备运行状态。

4.2.4、电气系统综合试车。综合试车，对电气系统而言，往往需要超出“电气”的范畴，机械、工艺方面的内容不可避免的搀杂进来很多，甚至是决定性的作用，因此，统一的指挥、全面的协调是电气系统综合试车成功的关键。综合试车过程中，除了需要协调参加综合调试的各工种人员、各种设备及仪器仪表以外，还需要综合考虑安全消防问题，更为重要的是协调工艺系统的外部接口条件。

5、电气调试方案的编制

5.1、大中型电气设备及电气系统的调试方案编制程序

大中型电气设备及电气系统在调试前往往需要编制调试方案或措施，方案的编制程序主要有：搜集被试设备系统的相关技术资料，包括被试设备或装置的出厂调试报告（或以往的预防性试验报告）、结构装配图、控制保护系统逻辑原理图、电气接线图、工艺流程图等；准备相关调试技术规程和规范标准；根据试验调试技术标准和规程确定试验调试项目，并根据试验调试项目检验调试设备配备情况；结合现有技术装备情况综合考虑到安全、经济性原则确定试验调试方法，最后编制调试方案并报与相关单位审查通过后执行。

5.2、电气设备（系统）调试方案的主要内容

电气调试技术方案是根据工程施工组织设计的要求编制的，是电气调整试验的指导性技术文件，主要内容有工程概述、主要调试项目及方法、程序，调试工作所依据的技术规程和规范标准，调试工作中的安全应急措施，调试工作的管理组织机构等。

5.2 .1、工程概述简单介绍工程的主要内容，说明被调试设备或装置的工艺特点、控制保护方式、采用的新技术和有别于其它设备装置的特殊技术要求。通过这些说明使人可以了解到工程的概貌。

5.2.2、调试技术方案

⑴主要调试项目和调试程序调试项目的确定要综合考虑设计规定、产品技术文件、相关规程和调试现场条件，使这些调试项目能反映出被试设备或装置的性能完整、科学。调试程序的安排要体现调试步骤的客观规律，实际作业要符合这个规律，使电气调试工作在确保安全的前提下顺利进行。

⑵、主要调试方法不同的电气设备因其结构、材料、组成元器件及控制

保护逻辑的不同而调试方法各异，相同的电气设备由于受施工机具设备等情况影响，方法也不尽相同，在选择调试方法时，在不违背国家和行业的相关标准和规定条件下遵循方法可行、条件允许的要求。调试方法的说明要体现出试验检测的接线原理、操作要求，以保证现场试验调试有序、高效、安全的进行。

5.2.3、执行的主要技术规程和规范标准列出相关的电气设备试验标准、规范、规程，这些规程需要完全覆盖所有调试项目、方法，以彰示调试项目和方法的科学性、完整性。

5.2.4、电气调试中的管理措施电气调试的措施主要是指安全方面的有关内容，根据实际调试项目，结合调试的客观环境、试验设备的配备及试验设备的状态制定，这些措施既要能保证调试工作人员和调试现场其他人员的人身安全，又要确保整个电气系统中其它单元的正常运行。

5.2.5、调试工作的管理组织机构对一些大中型电气设备或装置、系统的调试，往往超出了电气调试乃至电气专业的范畴，而调试过程中又经常遇到重大技术问题，所以，为了提高调试工作的效率和正确评判调试工作中遇到的重要技术参数，调试工作开始前必须组建一个技术能力全面又有权威性的协调调试施工的管理机构。

5.2.6 、调试设备、机具、仪器仪表计划

列表明确拟用于调试工作中的设备、机具、工装、计量器具，详细说明机具等的名称、规格型号、数量、精度等级、进出场时间，各设备必须保证处于良好状态，计量器具还必须在有效鉴定期内使用，计量器具的选择还必须要求其量程、检测精度满足测试需要，计量器具的选择直接影响调试质量和对测试结果的评判。

6、常见继电保护系统的电气调试方法

电气设备的绝缘及特性试验在其它相关章节中叙述，这里只对中高压变配电系统中常见的继电保护装置的整组试验简单说明。

电气继电保护系统的整组试验，因其保护内容的不同，试验方法也存在较大差别。

针对应用微机保护装置的整组试验，部分试验项目在试验前需要对可能干扰该试验项目的保护功能选择退出，譬如试验速断保护时需要先将过流保护退出工作。

6.1电气系统整组试验前的检查

电气系统在进行整组试验前，应进行多方面的检查，以保证整组试验顺利进行。检查内容涉及范围广，一般分为一般性检查、回路接线检查和绝缘耐压试验等。这些检查的主要检查内容有：

⑴、保护、信号装置的安装位置是否符合实际需要，既要满足安全需要，又要满足使装置不会因为受开关分合时的振动干扰而发生误动。

⑵、电气接线标号正确、齐全、清晰且不易脱落，导线排列合理美观，导线压接符合规范规定。

⑶、二次保护、控制回路单体检验完毕，所有二次接线正确，回路畅通，符合设计文件中控制与保护逻辑的要求。

⑷、电流、电压互感器二次接线符合相应规范规定，互感器的保护线圈与计量线圈无颠倒现象。

⑸、各限位、状态、安全等连锁开关完好且处于正常位置，手动检查各控制与保护电器，动作灵活可靠。

⑹、对系统整组调试中可能的带电点已经采取绝缘隔离措施，避免安全事故的发生。

⑺、系统整组试验的各相关一、二次回路经过绝缘测试、耐压试验等合格。

⑻、电流互感器的负载测试结果满足实际需要，即回路负载值不大于互感器铭牌所标示的阻抗值，回路实际负载一般以电压降法检测。

6.2、常见工厂电站用中高压电气系统继电保护系统的电气调试方法

6.2.1、电气系统中过电流保护的整组动作试验

此类保护的整组试验最好从主回路的电流互感器一次侧输入大电流模拟系统试验，试验接线如下：

首先把被测回路的断路器置于

合闸状态，并把其所有控制保护

系统投入运行状态，从主回路电

流互感器的一次侧输入外加电

流，应用标准电流互感器及标准电流表测量该电流值，将其换算到保护互感器的二次侧，应与串接于保护互感器二次侧的电流表的实际指示值相同，把电流调节到保护继电器的动作电流，断路器应按设计保护逻辑动作跳闸。

由于采用大电流整组试验需要

电流发生器有足够的容量，需要有足

够截面的导线，还需要采取措施减小

接触电阻，避免电流不稳定甚至调节

不上去，所以现场试验往往自保护互

感器的二次侧输入电流进行试

验，接线方式如图所示：

这种试验接线只能分相进行，试验结束，原先的二次接线必须恢复正确，以免使保护装置失去作用甚至造成人为原因的其它事故。