淺談DCS電纜接線

張人英，張 敏，戴 曾

（山西省送變電工程公司，山西 太原 030006）

1 引言

某電廠擴(kuò)建工程裝機(jī)容量2×600 MW，機(jī)組分散控制系統(tǒng)（DCS）采用德國(guó)西門子公司TELEPERXP自動(dòng)控制系統(tǒng)，單元機(jī)組配置有5個(gè)AS620B標(biāo)準(zhǔn)柜，1個(gè)AS620F柜，3個(gè)遠(yuǎn)程I/O柜及1個(gè)遠(yuǎn)程控制柜。系統(tǒng)I/O點(diǎn)按工藝分配到各個(gè)機(jī)柜。DEH為新華供貨的電液調(diào)速系統(tǒng)，ETS為北重供貨的緊急停機(jī)保安系統(tǒng)，TSI為軸系監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。汽機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷控制采用新華公司的XDPS控制系統(tǒng)鍋爐吹灰及爐管泄露監(jiān)測(cè)系統(tǒng)配置單獨(dú)上位機(jī)監(jiān)測(cè)控制外，其它熱控設(shè)備由國(guó)電智深公司DCS系統(tǒng)監(jiān)測(cè)控制。主要工作量包括電纜230 km，電纜4 000多根，電纜頭制作8 000多只，DCSI/O回路4345點(diǎn)DEH I/O回路400點(diǎn)的電纜接線。如何保證按工期完成施工任務(wù)且系統(tǒng)正常運(yùn)行，提高接線工藝質(zhì)量，在石嘴山電廠從＃2機(jī)組到＃4機(jī)組根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行了總結(jié)及應(yīng)用，起到了良好的效果。

2 接線條件的制約、分析原因及采取的措施

近幾年我國(guó)電力系統(tǒng)的控制系統(tǒng)均采用DCS,只是接線方式略有區(qū)別。一般DCS端子柜端子板布置見圖1。

圖1 DCS端子柜端子板布置

首先，對(duì)盤柜結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，確定這種盤柜和以往盤柜區(qū)別，不能將電纜成把綁扎，并且電纜太多，不能控制電纜頭制作高度，電纜牌的懸掛也不能規(guī)范，每塊盤內(nèi)的電纜無(wú)法一次全部敷設(shè)完畢,存在邊接線邊敷設(shè)電纜的情況，為此必須采取措施，才能保證施工工期和施工工藝。

然后進(jìn)行前期電纜整理，根據(jù)電纜接線位置前后左右分開，因電纜交叉不可避免，使所有電纜交叉部位在盤基礎(chǔ)下面，然后進(jìn)行分層綁扎，根據(jù)電纜的多少分兩層到3層，綁扎見圖2。通過分層綁扎，使電纜排列有序，并且根據(jù)電纜清冊(cè)和接線圖查出未敷設(shè)電纜接線位置，留出電纜擺放位置，解決了因電纜未敷設(shè)完而無(wú)法接線的問題。同時(shí)電纜懸掛電纜牌，也給查線帶來了方便。由于廠家沒有給二次配線確定固定方式，＃1、＃2、＃3機(jī)組線芯綁扎緊靠端子排，利用線芯和端子進(jìn)行固定，線芯備在端子板后，部分盤內(nèi)因線芯過多，端子板松動(dòng)及損壞時(shí)有發(fā)生，因設(shè)計(jì)在不同版面的端子上，部分電纜有多根線芯，常規(guī)做法是從盤頂翻過，比較明顯，而且工藝不太美觀，經(jīng)研究決定在盤內(nèi)加裝槽盒，具體見圖3。

圖2 電纜綁扎示意圖

圖3 盤內(nèi)槽盒示意圖

加裝100×100槽盒，拉孔器在槽盒中間拉孔后給接線工作帶來了方便：

（1）不用再考慮未敷設(shè)電纜以后的接線。

（2）在不同版面的1根電纜通過盤內(nèi)開孔，減少綁扎及提高整體工藝。

（3）不會(huì)再造成端子板的損壞。

（4）槽盒蓋板可以使線芯的綁扎和抽線不再暴露，整體觀感好。

（5）最主要的是縮短了接線周期，給調(diào)試和分部試運(yùn)贏得了時(shí)間。

3 使用新材料，提高施工工藝

在施工中我們利用新材料新方法，制定接線原則使整個(gè)接線工藝統(tǒng)一，即電纜頭制作用相應(yīng)直徑熱縮管熱縮，施工更為方便且美觀。熱縮材料又稱為高分子形狀記憶材料，主要利用結(jié)晶的高分子材料經(jīng)過高能射線處理或化學(xué)引發(fā)劑處理，使高分子鏈間產(chǎn)生新聯(lián)結(jié)鍵，形成交聯(lián)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)分子，在一定的溫度范圍內(nèi)施加外力拉伸或擴(kuò)張，再迅速降溫使其維持形變后的狀態(tài)，就制成了熱縮材料。熱縮材料的收縮率徑向50%、縱向小于10%。由熱縮材料制成的熱縮管直徑規(guī)格見表1。

表1 熱縮管直徑規(guī)格

4 解決施工中的專業(yè)技術(shù)問題

電子計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)電磁干擾所引起的電氣噪音極為敏感，這些設(shè)備的主機(jī)一般距測(cè)點(diǎn)較遠(yuǎn)，其通道導(dǎo)線沿途就難免受到電磁干擾，致使原有信號(hào)發(fā)生畸變，造成測(cè)量不準(zhǔn)，不能工作甚至設(shè)備損壞，因此抗干擾也成為了安裝工作的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。干擾信號(hào)對(duì)電測(cè)裝置發(fā)生影響必須具備3個(gè)條件：①要有干擾源產(chǎn)生干擾信號(hào)；②要有對(duì)于干擾信號(hào)敏感的接收電路；③干擾源到接收電路之間的耦合通道。分析原因、確定控制措施后得出抑制干擾的原則有3點(diǎn)：①消除或抑制干擾源；②破壞干擾途徑；③消弱接收電路對(duì)干擾的敏感性。對(duì)安裝來說抑制干擾源對(duì)其他回路的干擾最有效，但由于條件的限制及費(fèi)用過高很難得到實(shí)現(xiàn)，在施工過程中一般采用屏蔽。屏蔽就是用金屬物把電力線或磁力線的影響限定在某個(gè)范圍內(nèi)，或阻止電力線或磁力線進(jìn)入某個(gè)范圍，把外界干擾與測(cè)量裝置隔開，使測(cè)量信號(hào)不受外界電磁場(chǎng)的影響。在使用屏蔽線和屏蔽電纜時(shí)，必須注意屏蔽層外皮上不能流過電流與地不能夠成回路。因此，屏蔽層采用“一點(diǎn)接地”的原則，而且屏蔽層還要有絕緣層，不能采用裸屏蔽，以防止屏蔽層與其他金屬導(dǎo)體或結(jié)構(gòu)接觸時(shí)形成通路，造成地電流和地點(diǎn)壓的干擾。對(duì)于雙絞線，則在各個(gè)雙絞線外層分別有屏蔽層，以防止雙絞線之間產(chǎn)生干擾，最后再加上總屏蔽層和總絕緣層。同時(shí)DCS因信號(hào)全部是弱點(diǎn)信號(hào)，在施工中必須接地，應(yīng)與其他接地網(wǎng)避開，使用單獨(dú)接地，可以有效地減少其他地網(wǎng)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響。

5 制定嚴(yán)格的施工管理辦法和質(zhì)量要求

確定嚴(yán)格的施工管理辦法和原則是保證施工工藝質(zhì)量的最好保證。通過兩臺(tái)機(jī)組的安裝，總結(jié)了比較規(guī)范的施工工序和標(biāo)準(zhǔn)，在施工中起到了良好的指導(dǎo)意義。

熱縮管長(zhǎng)度為50 mm，所有成排盤柜電纜頭保持高度統(tǒng)一，同一列電纜頭高低要一致，彎曲直角高度最外側(cè)為50 mm，直角一定要直，從外向里依次降低，布局舒服，電纜綁扎要整齊美觀，拐彎處要進(jìn)行處理，盡量要做到橫平豎直，芯線進(jìn)入端子時(shí)彎曲弧度要一致，2層端子板外側(cè)彎曲長(zhǎng)度為60 mm，里側(cè)為50 mm，3層端子板外側(cè)彎曲長(zhǎng)度為70 mm，里側(cè)為60 mm，字頭管長(zhǎng)度為25 mm，字頭管直徑根據(jù)芯線截面選取相應(yīng)型號(hào)，電纜牌懸掛高度要一致，統(tǒng)一為50 mm，即熱縮頭長(zhǎng)度，電纜屏蔽接地用屏蔽層抽出一股，用φ2熱縮管熱縮，每8根電纜為一組，用硬線芯引至盤柜底端接地端子上。在保證質(zhì)量的前提下提高職工的愛崗敬業(yè)精神，制定了接線工序卡，見表3，有效地控制了接線工藝質(zhì)量。

表2 接線工序卡

6 結(jié)束語(yǔ)

此方法應(yīng)用在實(shí)際中，取得了很好的效果，電纜接線工作在石嘴山電廠施工中得到了業(yè)主及監(jiān)理的一致認(rèn)可，這將對(duì)以后的300 MW機(jī)組電纜接線起到一定的指導(dǎo)意義。