淺談水電站機電設備電氣盤柜布線質量

張東勝，廖 湘，鄧海峰，魏韶韶

（中國三峽建工（集團）有限公司，四川 成都 614000）

1 概述

目前，我國水電設備制造技術和規(guī)模均已達到世界先進水平，隨著烏東德水電站的全部投產發(fā)電、白鶴灘水電站的首批機組投產，將我國水電機組設計、制造水平推向了世界的頂峰，并帶動水電站機電設備及原材料國產化、推動國內高強度鋼板、大型鑄鍛件、高端電氣裝備的全面技術進步，實現(xiàn)我國水電裝備技術水平和創(chuàng)新能力的新跨越，水電站發(fā)電設備的控制模式也實現(xiàn)了遠程監(jiān)控、遙控、遙調，實現(xiàn)了無人值班工作模式。作為水電站控制系統(tǒng)的自動化元件質量和控制水平有了質的飛躍。

2 機電設備盤柜布線質量狀況

隨著水電站機電設備的不斷發(fā)展和進步，工程建設項目陸續(xù)提出了打造“精品工程”、“美麗工程”的高質量、高標準要求，對機電設備制造已不僅僅是要求“內在質量”合格、達標，對“外表形象”也提出美觀性的要求。通過對烏東德、白鶴灘及長龍山機電設備電氣盤柜所涉及的40余家設備廠家的產品進行檢查時，發(fā)現(xiàn)盤柜布線質量普遍存在以下問題：

（1）盤柜內整體缺乏布線質量及美觀意識：盤柜布線未經認真的規(guī)劃、設計，部分元器件布置未經優(yōu)化，盤柜內元器件、行線槽等布置不合理，影響整體盤柜布線效果；

（2）盤柜內布線混亂：由于長期以來盤柜內使用行線槽“隱蔽”布線方式，使得在行線槽內布置的線束、線纜走線雜亂無章，線束內線纜相互纏繞、松散無序、局部凸起，線束及線纜布置不平直、平整，多余線纜塞入行線槽、用綁扎帶無序固定；同時由于行線槽內線束的布置混亂也大大增加后續(xù)維護工作難度、給設備運行帶來一定安全風險；

（3）絕大多數(shù)設備廠家對盤柜布線工藝質量沒有明確要求，布線操作人員未經過專業(yè)培訓，導致盤柜內線束、線纜布置轉彎隨意，無規(guī)律可循；

（4）為了減少盤柜內線束、線纜布置整理工作量，在線束、線纜布置中過度使用繞線管等防護套管現(xiàn)象；

（5）線纜號碼管無標識或標識不規(guī)范現(xiàn)象；

（6）標識、標牌懸掛雜亂，標簽顏色、字體未按規(guī)定設置現(xiàn)象；

（7）盤柜內未按標準要求設置等電位接地銅排，且接地體不符合標準規(guī)定及相關運行安全要求現(xiàn)象；

（8）進入盤、柜、箱體的電纜排列混亂、無序現(xiàn)象；

（9）盤柜外主設備本體電纜布置混亂現(xiàn)象等。

3 產生問題的原因

（1）設計、工藝對盤柜內布線質量及美觀性沒有要求，僅對布線的功能性提出要求，布線工藝、操作人員缺乏布線工藝美觀質量要求，也沒有進行相關的專業(yè)培訓，工藝、布線操作人員理解只要盤柜接線正確、邏輯程序準確無誤就行，對多余的線纜/線束，全部塞入行線槽、綁扎帶固定，用槽盒蓋進行遮蓋；

（2）國家標準和行業(yè)標準中，對盤柜布線外觀質量沒有具體的要求，相關國標（如GB/T 50479-2011《電力系統(tǒng)繼電保護及自動化設備柜（屏）工程技術規(guī)范》）、行標（如DL/T 720-2013《電力系統(tǒng)繼電保護及安全自動裝置柜（屏）通用技術條件》、JB/T 5777.2-2002《電力系統(tǒng)二次電路用控制及繼電保護屏（柜、臺）通用技術條件》）中只有“布置合理、整齊美觀”的籠統(tǒng)要求，沒有具體細化的規(guī)定，且個別標準中（如GB 50171-2012《電氣裝置安裝工程 盤柜及二次回路接線施工及驗收規(guī)范》）提出：“電纜芯線在彎曲接線時，不應過度要求美觀”；

（3）一貫以來“中庸”思想的意識，習慣性認為盤柜在行線槽內布線、差不多就行了，沒有追求更高的布線外觀質量標準；

（4）缺少或缺乏“工程美學”質量意識，隨著水電站發(fā)電裝備的不斷發(fā)展，過去的機電設備控制柜布線質量，遠遠滿足不了美觀性的要求。

4 解決方案

針對機電設備電氣盤柜普遍存在的布線質量差、不能滿足美觀性要求的問題，深入分析產生問題的原因，特別是設計、工藝、布線操作人員缺乏布線美觀意識的情況，結合水電站實際運行維護的經驗，采取宣貫、“樣板柜”模擬、檢查及整改、驗收的方式，從上到下進行全方位的布線整改：

（1）宣貫

1）根據(jù)國標及行標中盤柜布線“布置合理，整齊美觀”的要求，結合機電設備盤柜長期運行、維護的實際經驗，編制出細化的電氣盤柜布線美觀標準要求（即Q/CTG 246-2018《機電工程建設美觀要求導則 第3部分：二次線纜、電氣盤柜及柜內布線》，簡稱“美麗機電”標準）；

2）結合各個設備廠家盤柜生產的具體情況及案例，開展對各個廠家相關層級人員進行“美麗機電”標準的宣貫，包括：領導層、工藝制定層和布線操作層，從思想意識上牢固樹立“美麗機電”布線質量標準意識，同時要使工藝人員和布線操作人員建立“工程美學”的基本概念和意識；

3）針對不同廠家，結合各自盤柜布線的案列，通過現(xiàn)場進行實例詳細的解剖、分析，使布線操作人員認識到在實際布線過程中各自存在的問題和短板、與標準要求及美觀性的差距，從而布線操作人員提高布線質量美觀性的意識；

4）召開布線質量專題會議，對設備廠家盤柜在驗收過程中發(fā)現(xiàn)的不滿足美觀性問題、整改經驗、過程管控措施等進行充分討論、研究，形成改進意見和要求，用來指導廠家設備盤柜的生產。

（2）“樣板柜”模擬

采取“樣板柜”方式，在各個廠家推行元器件模擬布置，布線精確設計，在批量盤柜布線開始之前，先選定典型盤柜，按照“美麗機電”標準要求開展“樣板柜”布線，經驗收合格后，推廣至所有盤柜執(zhí)行。

（3）檢查及整改

1）督促制造廠按照“美麗機電”標準編制工藝要求實施細則、技術導則等文件，并詳細進行技術交底，同時制定工廠內盤柜布線過程工藝質量控制措施并進行落實；

2）通過對廠家現(xiàn)場檢查、遠程視頻等方式，全過程持續(xù)對盤柜廠家及其分包商布線情況過程進行檢查、指導，并輔以相關案例再宣傳，不斷強化提升布線操作人員美觀性質量意識，通過不斷的改進，最終使布線質量達到“美麗機電”標準要求。

（4）驗收

根據(jù)具體盤柜類型制定詳細的表格化驗收細則，逐項嚴格進行驗收。

5 取得的成果

通過上述不斷的努力，使得烏東德、白鶴山和長龍山水電站機電設備電氣盤柜布線美觀性有了極大的改觀，見圖1~圖12。

圖1 機組自動化盤柜門背板

圖2 機組在線監(jiān)測系統(tǒng)盤柜

圖3 主變冷卻器匯控柜

圖4 發(fā)變組保護系統(tǒng)盤柜

圖5 GIS現(xiàn)地匯控柜

圖6 計算機監(jiān)控系統(tǒng)盤柜

圖7 透平油處理設備控制箱

圖8 空氣壓縮機控制柜門背板

圖9 主變冷卻器外部電纜

圖10 調速器回油箱電纜

圖11 盤柜進線電纜

圖12 盤柜內接地

6 總結

“21世紀是中華民族偉大復興的時代，人們對美的追求比任何時候都強烈，工程美學必將為創(chuàng)造未來更為美好的世界發(fā)揮作用”。通過對烏東德、白鶴灘及長龍山盤柜布線質量“美觀性”的要求和不斷強化設備制造過程管控，提高了廠家布線工藝水平，使盤柜布線工藝水平提升了一個很大的臺階，電氣盤柜布線質量有了“質”的飛躍，從廠家領導層到中層質量工藝管理人員，再到生產一線布線操作員工，全員布線質量標準、美觀意識得到了持續(xù)強化、提高，烏東德、白鶴灘及長龍山的機電設備布線質量基本達到了“美麗機電”要求。

由于目前還沒有統(tǒng)一的廠內盤柜布線質量的國家或行業(yè)標準、規(guī)范，各設備廠家電氣盤柜布線要求不一致，操作工人對布線美觀性的理解不一致，導致不同廠家盤柜布線外觀形象不統(tǒng)一、形態(tài)各異，同時，在設備盤柜后期檢查中也發(fā)現(xiàn)布線質量存在下滑、不穩(wěn)定的現(xiàn)象，非常有必要把機電設備電氣盤柜布線過程中好的經驗進行總結、提煉，形成可以指導廠家工藝、布線操作的統(tǒng)一的標準或規(guī)范。