张静
摘要：本文对电气DCS系统安装的主要安装通病进行了总结并提出了解决方案，对以后电气DCS施工提供借鉴，提高施工质量，确保电气系统安全。
关键词：电气DCS 安装质量通病 预防措施
随着科技不断进步和电站规模的不断增大，大型单元机组控制系统设计中将电气控制纳入分散控制系统（DCS）工程已日益广泛。按照2000年火电厂模式提出对热工自动化设计的原则，明确要求将发变组和厂用电源的控制纳入DCS，使电气控制与锅炉、汽机等热工控制的方式和水平相协调，为实现炉机电单元统一值班创造良好条件。
虽然电气控制已纳入DCS系统多年，但是一直到目前为止，在整个安装及调试过程中，仍然存在着很多问题。本文主要针对电气控制系统安装过程中的质量通病进行分析和提出预防的措施，为以后电气系统介入DCS控制系统的工作提供更好的质量保证。
1 电气DCS系统的控制及监测范围
电气DCS主要包括以下：
①发电机-变压器组，包括发变组高压侧断路器或发电机出口断路器（国外机组较多采用）。
②启动/备用变压器，包括备用变高压侧断路器。
③主厂房高压厂用电源系统，包括高压厂变到A、B段工作电源进线断路器和备用电源进线断路器。
④主厂房低压厂用电源系统，包括各个低压厂变和公用厂变高压侧断路器，低压侧断路器和不同段间联络断路器。
⑤低压保安电源系统，包括柴油发电机侧断路器，保安段电源进出线断路器。
⑥自动准同期（ASS）和自动励磁电压调整（AVR）状态监测和指令信号控制。
⑦直流电源系统各种监测信号。
⑧交流不停电电源系统（UPS）各种监测信号。
2 电气DCS系统的规模及重要性分析
由上可见，DCS系统几乎涵盖了整个电厂的电气系统。一台大中型电厂的机组发变组和厂用电源监控I/O总量大于1000点，具体由机组规模而定。这里统计的I/O 量，仅指的是其中用于电气控制逻辑中的I/O量，控制过程中配合监视用的电流、电压等模拟量（AL）或4～20mA变送量等状态信息还不在统计之列。可见，一个普通规模的机组接入DCS的电气量的数量可观，在整个电气系统安装过程中的重要性。就地设备分散，接入量数目众多，电气量种类不同，要将这些既定的功能全部准确可靠的实现，要求电气控制系统保证较高的安装质量，需要技术人员从设计到施工到调试全阶段、全方位控制。
3 DCS安装可能存在的主要质量通病
不正确的安装轻者导致返工，延误工期，严重的可能会对后期的电厂运行埋下隐患。具体可能出现的问题包括：给定开关信号不能正确实现远程操作，导致误开误停；模拟量输入不正确，不能准确反映当前的工作状态；坏点；逻辑错误等。可见，电气控制系统的安装工艺质量对整个系统控制的重要性，既然如此重要，我们就必须要做好前期的安装工作的把关。根据多年的工作经验，现对在安装过程中遇到的主要安装技术通病，经过总结基本如下：
①前期图纸会审没有做到位，存在设计错误而未纠正。②DCS控制柜中热控专业提供的接线位置和电气图纸不相同导致施工人员接错位置。③二次接线时，线号和端子排号不对应。④接线时未压紧线头接触不良存在接触电阻，二次插头插接不良，跳线插接位置不对。⑤接线时电缆屏蔽线未良好接地，线路绝缘破坏引起漏电现象。⑥线路处于强干扰磁场中且屏蔽效果不佳。⑦本体辅助触点位置与断路器状态不对应传送的开关量不正确。⑧变送器精度不准引起模拟量传送存在误差，接线时互感器接错端子。⑨电流互感器二次侧无接地产生高压电击穿电子设备，电流互感器连接片未可靠连接导致存在电流分量。⑩ 电压互感器二次熔断器或一次熔断器不通。⑾DCS后台逻辑设定不正确导致的错误。
4 针对性的预防措施
找到了主要的技术通病所在，在以后的工作中就要针对这些问题加强预防，本人参与过国内外数个项目的电气DCS安装调试工作，在施工过程中注意进行不断总结，提出的主要预防措施如下：
针对①和②，这是在施工准备阶段所需要做的工作，且是必不可少的。图纸会审，不仅要会审本专业内部电气二次图纸，因为电气所有信号量最终接入的是热控控制DCS，所以，与热控专业的图纸会审也必不可少。在电气始侧与热工的终侧，存在着电气和热工图纸两套图纸，并且在专业之间存在有很多接口之处，技术人员先期对图纸审查时的沟通不畅是导致这一问题的首因。预防措施是要求审图的技术人员不仅要有足够的电气专业知识，对电气二次控制原理有充分的掌握，而且要有足够的施工经验。在施工前的图纸审查及工作量梳理阶段与相关专业进行沟通，针对热工图纸和电气图纸的差异分析其功能作用使其准确对号入座，对技术接口做出全面的校正，并对标示符做出能被接口专业简易识别的统一规定并进行记录。这样，经过梳理校正后的图纸交到任何接口方的接线员手里都能进行很好的接口对应，使这一问题得到解决。
针对③、④、⑤，这几个问题的存在主要是由接线人员的技术水平导致，很多项目选择接线队伍时不经过技术能力测定，接线员无任何接线经验导致。接线存在问题，就会导致后期专业技术人员的工作量变相增加，而且不一定能够完全实现故障的排除。所以，在选择接线员队伍时，一定由专业的技术人员对其进行能力测定，在通过后还要根据项目具体情况对其进行专业的培训，使接线人员掌握基本的识图能力，具备对基本的接线成果进行正确判断的能力。接线员接线时要认真，接完后必须由技术员及时复查，对照图纸进行检查有无遗漏、错位、断线、压接不良、绝缘破损等现象，检查开关二次插头及跳线有无问题。
问题⑥，因为电气控制系统中的所有信号都处在强电工作范围内，不排除部分精密信号受电磁干扰的可能。通常所有的电气室都会有电磁干扰屏蔽措施，并且直接在施工中预埋，能对电磁干扰起到很好的屏蔽作用。在电缆施工中，要做到控制电缆和动力电缆分层放置，不允许动缆和控缆置于同一个槽盒内。控制电缆通过强磁场区域时，电缆采用屏蔽电缆且将电缆置于封闭的槽盒内。对已完成工作做好成品保护。
最后几条，需要培养我们专业技术人员的专业知识和工作能力来降低故障率。电气设备中的电流互感器，电压互感器是含有更高精度的各种功能的变送器，是提供各种保护装置，DCS系统工作所需的分析值和状态值。我们现场有专业知识的技术人员，必须要求具备完善的电气专业从业知识，对所有的电气一、二次设备原理功能有很好的把握，并且要有足够的现场实战经验，要从知识层面和技术层面全面系统的掌握整个电站的电气系统施工过程，并且要对DCS系统原理及逻辑和流程层有足够的了解。在排除了接线原因后，就要分析是否因为系统逻辑或就地设备状态或装置故障导致的原因。要求技术人员在出现问题时能正确判断断路器辅助开关位置与断路器状态是否相对应，调整各闭锁机构的行程开关位置与闭锁状态相对应，在二次设备接线工作开展之前做好相应的设备调整试验并进行记录。当线路检查问题确实不属于设备原因和接线原因导致的DCS系统数据显示不准确或者操作无法实现时，要考虑到DCS系统的逻辑和数据采集设备的问题，此时需要联系相关的DCS系统后台人员进行排查。
总之，在整个电气DCS部分的安装质量控制过程中，工作量细，繁，杂，广，在具体的实施过程中要做好从就地设备端子到DCS控制及显示画面终端的层层把关，排除质量通病，确保整个电气集控系统的安装质量。
参考文献：
[1]李麟章.电气控制纳入DCS设计的主要功能和逻辑[J].火电厂热工自动化，2000（3）.
[2]GB50171-92，电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范[S].
[3]谢彤.DCS控制系统运行于维护，2012.
