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篇一:[电气实验员]四、电气试验员国家职业标准
篇二:[电气实验员]核电厂电气贯穿件工厂试验自动控制系统的研究
“2016第三届轨道交通供电系统技术大会”演讲报告图文版已在“电气技术”微信（微信号：dianqijishu）上陆续发布，请感兴趣的读者扫描下方二维码，进行关注阅读。上海发电设备成套设计研究院、中广核工程有限公司的研究人员沈志华、俞纪维、郭贺、施沈华、朱琳，在2016年第9期《电气技术》杂志上撰文指出，核电厂电气贯穿件工厂试验中的绝缘电阻试验、工频耐压试验和导体连续性试验基本依靠人工完成，耗费了大量的人力和财力资源。
电气贯穿件工厂试验自动控制系统是以西门子S7-300系列PLC为核心的试验平台,对电气贯穿件产品SAK4型号端子的试验程序进行改良，实现试验过程的自动化，提升了电气贯穿件的产品竞争力。
在全球核安全意识普遍增强，国内二代加核电站大规模应用，AP1000和华龙一号正在快速发展的大背景下，核电厂安全壳电气贯穿件作为核设备中重要的设备，对核电厂反应堆的安全运行起着至关重要的作用[1]。
成熟、稳定和可靠的电气贯穿件产品的是核电发展历程中必不可缺的，它的通用性决定了它良好的市场前景，不但在当前的二代加堆型应用广泛，而且在将来AP1000和华龙一号等新堆型上均会被广泛应用。
根据核电厂安全壳电气贯穿件的国家标准和《电气贯穿件技术规格书》，绝缘电阻试验、工频耐压（介电强度）试验和导体电气连续性试验是电气贯穿件型式试验和功能试验中不可或缺的一部分[2-3]。
这些试验的顺利、快速完成，对整个电气贯穿件产品的性能改善有着重要的意义，同时，也更加有利于完善、深化电气贯穿件的产品技术、节约成本、稳固市场，提高产品的科技创新能力。
1 电气贯穿件工厂试验存在的主要问题
目前，在国内主流二代加核电厂的实际应用中，每台机组共79根安全壳电气贯穿件。电气贯穿件的馈通线接线端子主要采用魏德米勒的SAK4、SAKH10、SAK35等型号。
二代加电气贯穿件中含SAK4型号馈通线接线端子的电气贯穿件共36台，以某核电厂1号机组二代加电气贯穿件为例，其馈通线接线端子组成如表1所示。
表1 二代加电气贯穿件端子的组成
上表说明，二代加核电厂贯穿件SAK4型号的端子数量最多，占所有电气贯穿件端子型号的91%以上。在第三代核电厂中，虽然电气贯穿件的数量减小，但总馈通线数量比二代加电气贯穿件多10-20%。
根据实际工厂试验经验，平均每个核电机组在工厂试验中需要花费4.3月/人，电气贯穿件工厂试验的工作量非常巨大，占用了很大部分的人力资源和管理资源。因此，研制一种自动化、节约人力资源的多功能试验系统具有切实的需求和重要的意义。
2 系统硬件设计
根据已有的电气贯穿件工厂试验的原理和实践经验，设计了工厂试验多功能自动控制系统。自动控制系统硬件原理图详见图1所示。
图1 自动控制系统单线原理图
自动控制系统的硬件主要包含控制子系统、执行子系统和显示子系统，各子系统相应的设计方法和功能如下：
控制子系统：控制子系统是整个试验系统的控制核心，用于对整个试验内容进行完整的控制、数据处理、报警复位等。
控制子系统包含西门子S7-300系列的PLC可编程逻辑控制器及其附件，主要由供电单元(PS)、存储与处理单元（CPU）、接口单元(IM)和信号单元（SM）等组成[4]。
供电单元用于将220VAC控制电源转换为24VDC电源并向控制回路供电；存储与处理单元用于完成对绝缘耐压和直流电阻测试的全部试验内容进行完整的控制、转换和处理数据并与其它单元和显示屏进行通信；
接口单元用于在试验过程中对执行子系统的高低压回路继电器进行控制，确保在各试验环节的测量回路均能正确接通；
信号单元用于向测量单元发送测试、复归等指令，同时接收测量单元的测量数据以用于CPU进行数据甄别与处理，以确保试验过程数据传输的可靠性。
执行子系统：执行子系统是整个试验系统的主框架，主要包含绝缘耐压和导体连续性两个检测回路。绝缘耐压检测回路由绝缘耐压测量单元、特种高压继电器和测试插头等组成，其中绝缘测量输出500VDC，工频交流耐压试验输出2.5kVAC，高压继电器必须确保在测试过程中的可能存在的高压分合闸控制具有较高的可靠性，并且继电器本身必须能承受高电压而不击穿。
绝缘耐压的测量原理如图2所示。由于较高的电压可能对控制回子系统的PLC、通信线等造成电磁干扰，还需增加相应的电磁屏蔽和抗干扰措施。
图2 绝缘耐压测量单元原理图
导体连续性检测回路由直流电阻测量单元、低压控制继电器和测试插头等组成，其中直流电阻测试采用开尔文电桥的原理，其具有测量精度高、回路简单的特点，广泛应用于精密电阻测量回路[5]。
由于直流电阻测试需要形成连通性闭合电流回路，为节省成本需要，将高压继电器也作为电阻测量回路的一部分，并在高低压双回路之间进行闭锁隔离，防止两者之间相互串扰。
显示子系统：主要由一套研华系列工控机和指示灯组构成，用于设备操作与功能框架的指示，完成试验数据的指示、保存和显示。
3 系统软件设计
电气贯穿件工厂试验自动控制系统的主控程序采用集散控制系统(DCS)的原理。系统主控制中心、绝缘耐压测量和直流电阻测量分别采用独立的控制器，并编写相应的控制程序，实现对设备的正常运行和安全保护进行控制。
主控制中心系统西门子S7-300系列PLC为核心，使用西门子STEP7逻辑控制软件，通过CP340模块实现与绝缘耐压回路和导体连续检测回路的通信连接与启动、停止和复位等控制和数据传输。
系统的主控制逻辑如图3所示，其中绝缘耐压和导体连续性均可以独立检测。以耐压试验为例，试验开始前，将测试插头接入待测电气贯穿件端子排，按下耐压试验开始按钮，PLC控制器将启动耐压回路，耐压回路输出电压自动升高至额定值2.5kV，维持1min后，耐压回路自动断电，本端子的耐压试验结束，然后PLC指令待测端子对地短接以消除残余电压，再投入下一个端子，重复上述过程进行耐压试验。
试验完成后，PLC收集试验结果并通过工控机显示相应数据。
图3 系统主程序逻辑框图
系统的数据通信程序主要包含控制通信回路和显示通信回路两部分。
控制通信回路采用RS-232标准串口通信协议，当测试开始时，PLC可编程控制器发出开始测量指令，直流电阻测量单元和绝缘耐压测量单元测量完成后将贯穿件直流电阻值、绝缘电阻值和工频漏泄电流值等试验数据以ASCII码格式通过RS-232发送给PLC的CP340通信模块，然后进行数据转换、甄别和处理。
显示通信回路采用Profibus现场总线将PLC与工控机连接。Profibus现场总线通信技术可以将不同厂家的不同设备进行网络互联，实现多主多从的网络化结构，具有通讯速度快、可靠性高与维护方便等特点，可以非常方便的组成多种类型的控制系统[6]。
工控机接收试验数据后显示试验数据，然后出具与电气贯穿件质保文件相匹配的出厂试验报告，并将试验结果进行封存，以便于试验人员对历史数据的查验和检索。
4 系统测试
电气贯穿件工厂试验自动控制系统制作成功后，进行了整机测试，系统达到了电气贯穿件绝缘电阻试验、工频耐压试验和导体连续性试验的预期功能。
在系统整机测试过程中，当输入电气贯穿件的待测端子序号后，系统可以根据指令自动完成相应的试验项目，并实现了试验数据和记录的自动存储和输出，大幅提高了电气贯穿件工厂试验的自动化水平。同时，系统增加了授权管理，只有特定资质的试验人员可以操作本系统。
5 结论
本文通过对电气贯穿件工厂试验存在的问题进行分析，以快速完成绝缘耐压和导体电气连续性试验为对象，设计了以西门子S7-300系列PLC为核心的工厂试验自动控制系统。
该系统的研究结果，为提高电气贯穿件产品的制造速度、提升产品的竞争力，以赢得更广阔的市场，同时为AP1000、CAP1400和华龙一号等新堆型核电厂电气贯穿件的试验打下了扎实的基础。
篇三:[电气实验员]高压电缆耐压试验施工方案
高压电缆耐压试验施工方案
1、试验目的
高压动力电缆现场电缆头、中间接头制作完毕后，为了确认电缆的绝缘好，在接线送电之前，需要的交接实验。
2、施工依据
2.1《电气装置安装工程电气设备交接实验标准》 GB50150-2006
2.2《电气建设安全规程》 （火力发电厂部分） GB5009.1-2002
2.3《电力建设安全健康与环境工作管理》 2001-01-21
3、施工前要准备及具备的条件
3.1电缆敷设到位，电缆终端头及中间接头已制作完毕；
3.2实验现场清洁干净、道路畅通；
3.3实验所需的工具仪器已准备齐全；
3.4实验人员熟悉仪器的操作方法。
4、人员组织、分工及有关人员的资格要求
技术人员1名、施工负责人1名、电气实验人员2名。
所有人员必须经过安全培训，持证上岗。电气实验人员应持有相关部门颁发的有效证件，所有参加实验的人员已接受技术交底和安全交底并签字。
5、所需的实验仪器、工器具
仪器名称
数量
仪器名称
数量
35KV交流耐压试验仪
1套
15KW380V交流发电机
1台
2500V兆欧表
1套
实验专用线
若干
放电杆
1套
绝缘手套
1付
警示牌
若干
常用工具
1套
小型货车
1辆
接地线
2根
数字万用表
2只
对讲机
4只
6、对实验仪器、工器具的安全要求
6.1 实验电源必须实行“一闸一机”制，必须接在漏电保护器上，额定漏电电流不大于30毫安，动作时间应小于 0.1ms
6.2 实验仪器的外壳必须接地良好，其连接线无损坏及老化。
6.3 试验仪器操作旋钮转动平滑灵活，无间断点，无突升点。
6.4 仪器接地线的截面不小于5mm2。
6.5 试验电源线用软橡皮电缆，截面不小于16mm2。
6.6 万用表、兆欧表、移动电源盘、绝缘手套等经检查合格，并在有效期范围之内。
6.7 常用工具应绝缘良好。
6.8 安全带经检验合格，无验证磨损，小背带及其他附件齐全。
7.施工工序、施工方法及要求
7.1施工工序
试验准备→试验接线→设备试验→试验拆线→试验结果分析→试验报告整理
7.2 施工方法及要求
7.2.1电缆相位检查：用试灯检查电缆两端的相位一致并与设备相对应。
7.2.2绝缘电阻测量：
7.2.2.1用2500V兆欧表测量各芯线对金属屏蔽层、其他芯线及地的绝缘，测量值不小于1000兆欧，长度大于100米的，应测量吸收比，吸收比不应小于1.3.
7.2.2.2绝缘电阻测量完毕后，应挂好接地线。
7.2.3 35KV动力电缆交流耐压试验。
7.2.3.1 试验前绝缘测量应合格，出加压相外，其余两相及金属屏蔽层应可靠接地。
7.2.3.2 合上电源，启动仪器，试验电压为52KV（26/35KV电缆），注意保持升压过程中速度均匀，并注意电压表、电流表的变化，一旦发生异常，应迅速降压，拉开电源挂好接地线后查找原因。
7.2.3.3 当电压升值52KV时，开始计时，并通知各监护人检查所监护范围内有无放电、击穿及闪络现象，仪器表计时指示稳定，电流指示无上升现象。持续60分钟后，将电压降至零位，关闭仪器，拉开电源并挂好接地线后方可进行拆换线。
7.2.3.4 电缆交流耐压试验完毕，测量绝缘电阻，与耐压前相比应无明显差别。
7.2.3.5 用以上方法对其它各相进行试验，应满足技术规定的要求。
7.3 安全防范重点：
①防人身触电和高压电击②防火灾③防高空落物④防高空坠落⑤防人身伤害⑥防仪器设备损害
8.施工应达到的质量标准指标及验收要求、应提交的技术资料
8.1 施工应达到的质量标准指标：应达到《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》GB50150-2006或设备出厂试验报告要求。
8.2竣工后应提交设计变更的证明文件、产品说明书、出厂试验报告、合格证等技术文件、电气试验报告等。
9.文明施工、成品保护和防止二次污染的要求及控制措施
9.1文明施工要求及控制措施
9.1.1施工人员坚持文明施工，保持每日一小清，每周一大清，随干随清，谁干谁清。
9.1.2临时电源盘接线后，盖好上盖，螺丝齐全。
9.1.3带电设备设有警戒标志，防止他人误动。
9.1.4试验设备仪器现场摆放整齐。
9.1.5试验完毕，试验用品外的废品打扫干净，放在专用垃圾箱内。
9.1.6试验区域拉设警戒绳，设专人监护，严禁他人进入。
9.2成品保护措施
9.2.1试验完毕后及时恢复试验过程中拆除的设备联线，端子箱盖、螺栓等。
9.2.2严禁乱动已安装好的设备及其部件。
9.2.3严禁操作不属性的设备，操作与试验有关的设备时方法要得当，严禁野蛮操作损坏设备。
9.2.4试验完毕后恢复被试验设备的保护板、塑料布等遮盖物，以免其他人损坏。
9.2.5严禁践踏已安装好的设备及其部件，保护其他人劳动成果，防止二次污染。
9.3施工中的环境因素及控制措施
9.3.1试验过程中使用的塑料袋、保险丝按B类废弃进行处理。
10.一般安全注意事项
10.1、所有参加试验员服从指挥，听从号令，监护人员监守岗位，警戒区域严禁无关人员进入。
10.2、临时电源接线要先停电后接线，严禁带电作业，要严格遵守临时电源管理规定，电源线用软橡皮电缆，截面不低于2.5 mm2。并有专人监护：试验电源要经漏电保护开关，严禁将电线直接插入插座内使用。试验所用电源应稳定可靠，不得随意停电。
10.3、进入现场戴好安全帽，系好下颌带。高空作业挂好安全带，并高挂低用，挂在上方牢固可靠处，登高作业时，要穿软底靴，清理掉鞋底的泥巴等易滑物。
10.4、所以参加试验人员必须熟悉试验仪器的使用方法。仪器专人操作，一人操作，一人监护，升压应零起电压，严禁冲击合闸，试验过程中出现异常情况，应立即停止试验。试验时仪器接地端子和外壳要牢固可靠接地。放电应彻底干净，防止剩余电荷击人。
10.5、所以参加试验人员必须经过技术交底和安全交底，并签字。严格遵守作业指导书及安全措施规定，施工现场严禁吸烟，严禁酒后上班。
10.6、试验应在干燥的晴天进行。严禁在霜雪、雨雾天气进行试验。
10.7、电缆耐压试验前，加压端应做好安全措施，防止人员误人试验场所。另一端应挂上警告牌。如另一端是上杆的或是锯断电缆处，应派人看守。
10.8、电缆的试验过程中，更换试验引线时，应先对设备充分放电。作业人员应戴好绝缘手套。
10.9、电缆的试验过程中，更换试验引线时，应先对设备充分放电。作业人员应戴好绝缘手套。电缆耐压试验分相进行时，另两相电缆应接地。
10.10、在进行直流泄露时，非被试验绕组接地要牢固可靠。需放电的试验，试验后放电要充分彻底，并可靠接地。
10.11、试验仪器发生误动作或试验时出现故障，应先复位，再切断电源，然后清除故障。
10.12、除特别注明外，试验应在变压器安装完毕后进行。电缆试验结束，应对被试电缆进行充分放电，并在被试电缆上加装临时接地线，待电缆尾线接通后才可拆除。
10.13、及时清理试验后的垃圾，保险丝、塑料带及时回收。
10.14、准备一对电池充足的对讲机，试验过程中精力集中，口令清晰。电缆升压的另一端设专人监护，监护人应监守岗位，必要时拉设围栏，防止无关人员进入触电。
10.15、升降电压应均匀，严禁冲击合闸，遇到异常情况，应迅速降压，拉开电源，并充分放电后方可进行检查。仪器操作人应随时将试验情况告知另一侧监护人。
10.16、试验结束，放电时先通过放电电阻放电，再直接放电，充分放电并挂上接地线后方可拆换线。
10.17、试验过程中，做好“一对一”监护。
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