Day 11 — 机械电气

（十一）进水阀现场试验

1. 了解

1. 进水阀的主要作用：（1）作为机组过速后备保护——甩负荷且调速器故障时动水关闭切断水流，防止飞逸转速超时；（2）停机减少漏水量（导叶漏水量一般$2\%\sim 3\%$，严重可达$5\%$），开机时缩短启动时间（不关闭进水阀可保持压力钢管充水等待状态）；（3）为机组检修提供安全工作条件（一管多机时关闭检修机组进水阀不影响其他机组运行）。主阀只有全开或全关两种状态，不能调节流量，不允许在动水情况下开启。
2. 进水阀结构类型：蝴蝶阀（适用于水头$\le 250m$，分立轴和卧轴，由阀体、活门、阀轴、轴承、密封装置及操作机构组成，泥沙多宜选卧式）；球阀（适用于水头$\ge 200m$，卧轴型式，开启时过水断面与钢管直通无阻力，关闭严密，启闭力矩小，刚度好动水关闭振幅小）；筒形阀（适用于$60\sim 400$m，由筒体、操动机构和同步控制机构组成）。
3. 进水阀主要质量检测项目：（1）材料检验——承压件机械性能及化学成分检验；（2）无损检测——超声波、磁粉、液体渗透等，焊缝$100\%$探伤；（3）强度耐压试验——阀体、活门、连接管等应做强度水压试验；（4）密封性能试验——设计压力下$\ge 30min$，密封盒和分瓣面不允许漏水；（5）动作试验——空载状态全行程运行顺畅无振动、卡阻。依据标准：SL/T 631.6—2025、NB/T 10078—2018、NB/T 10970—2022。
4. 进水阀静水试验项目：球阀密封漏水量测量（上游充水检修密封测量、排空蜗壳后工作密封测量）、静水开关球阀（先排沙阀排异物2min，反复多次开关记录压力和开关时间）、机械过速开关动作关阀试验、远控球阀开关试验、断电关阀试验（现地拔插头断电和LCU远程紧急关闭两种方式）。试验条件：油压系统合格可操作、控制系统完成无水调试、机械锁锭投入、导叶关闭等。
5. 进水阀动态试验项目：（1）各项试验时正常开关及紧急情况关阀——各正常工况开关机、各电气紧停关阀、机械过速关阀、QSD/ESD动作关阀、CP转P过程球阀开启时间检查、甩负荷时上游钢管压力变化与调保计算复核；（2）动水关球阀试验——按额定流量1/4、1/2顺序进行，手动操作关闭活门，测量各开度（间隔$10\%$）下接力器压力、水压、阀体上部振动等。

二、电气设备

（一）电气设备质量检测基础

1. 了解

1. 水利水电工程电气设备的分类及功能：主要包括水轮发电机及其附属设备、电动机、高压变频装置、断路器、电压/电流互感器、励磁/调速系统电气设备、汇流母线、电力变压器、无功补偿装置、电抗器、高压配电装置、避雷器以及继电保护、监控系统、系统通信、调度自动化、安全自动控制设备等。高压配电装置型式包括AIS、H-GIS、GIS。

1. 电气一次设备：直接用于生产、输送和分配电能的高压电气设备，包括发电机、电动机、变压器、断路器、高低压开关设备、母线、电力电缆、电抗器、互感器等。按作用分为六类：①生产转换电能设备（发电机、电动机、变压器）；②开关电器（断路器、隔离开关、熔断器、接触器）；③限流及防过电压电器（电抗器、避雷器）；④接地装置；⑤载流导体（裸导体、电缆）；⑥一二次设备转换设备（电压、电流互感器）。

1. 电气二次设备：对一次设备进行监视、测量、操作、控制和保护的设备，包括：①电测计量装置（变送器、电流表、电压表、功率表、电度表）；②继电保护装置（发变组保护、线路保护、故障录波等）；③自动化装置（PMU、RTU、AVC、电量计费）；④通信设备（光端机、数字配线架等）；⑤自动控制系统（励磁、变频、软启动、快切）；⑥电源设备（直流系统、蓄电池、UPS）。

1. 电气主接线：由一次设备连成的大电流、高电压电气回路，又称一次回路。基本形式有单母线、双母线、桥形、多角形、一倍半断路器接线等。二次回路指交流电流/电压回路和继电保护/自动装置回路。

1. 电气系统基本参数：

- 电量：电流（安培A）、电压（伏特V）、电功率（瓦特W）、电能（W=Pt=UIt, kW·h即度）、频率（赫兹Hz）

- 电参量：电阻（$\Omega$，温度系数）、电容（F，$1\ \mathrm{F} = 10^3\ \mathrm{mF} = 10^6\ \mu\mathrm{F}$，$1\ \mu\mathrm{F} = 10^3\ \mathrm{nF} = 10^6\ \mathrm{pF}$）、电感（亨利 H）

- 磁通量：磁感应强度 $B$（特斯拉 T，$1\ \mathrm{T} = 10^4\ \mathrm{Gs}$，$B = F/IL$）、磁导率 $\mu = B/H$，$\mu_r = \mu/\mu_0$）

1. 电气设备质量检测仪器仪表的选用和检定/校准：

- 仪表按工作原理分：磁电式、整流式、电磁式、电动式、静电式

- 按电流种类分：交流、直流、交直流两用

- 按准确度分：0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0共7个精度等级（通用），另有0.1\~20共10级（检定规程）

- 0.1\~0.5级用于精密测量或校正表；1.5级用于实验室；2.5、5.0级用于工程测量

- 常用检测仪器：电桥、兆欧表、接地电阻测量仪、测量用互感器、谐波分析仪、示波器等

2. 掌握

1. 电气试验的分类：

- 按试验目的：①交接试验（安装竣工移交前，依据GB 50150—2016）；②预防性试验（运行中定期进行，依据DL/T 596—2021）；③其他试验（修复过程试验、研究性试验）

- 按试验内容：①特性参数试验（极性、接线组别、分合闸时间、损耗等）；②绝缘试验（检查绝缘状况，绝缘事故占主导地位）

1. 电气试验总体要求：

- 预防性试验按DL/T 596—2021执行

- 额定电压110kV以下设备按规程进行交流耐压试验（有特殊规定者除外）

- 绝缘试验应尽量将设备分开单独试验，同一标准设备可连在一起，试验标准取最低标准

- 额定电压与实际工作电压不同时：①加强绝缘按设备额定电压；②满足通用性按实际工作电压；③高海拔/污秽地区按实际工作电压

- 高压试验顺序：非破坏性试验→特性试验→破坏性试验（交流耐压最后）

- 与温湿度有关的试验应同时测量温湿度，绝缘试验温度 $\ge 5\ \mathrm{℃}$、湿度 $\le 80\%$