國網(wǎng)新源白蓮河水電廠全廠電纜現(xiàn)代化改造

楊 超

（湖南五凌電力工程有限公司，湖南 長沙410004）

1 前言

國網(wǎng)新源白蓮河水電廠位于湖北省黃岡市浠水縣白蓮河鎮(zhèn)，安裝3臺單機(jī)容量15 MW的混流式水輪發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量45 MW，年設(shè)計發(fā)電量1.03億kW·h，年設(shè)計利用小時數(shù)為2 000多h，豐水期為6～8月，5月和9月為少水期，其他月份為枯水期。1號發(fā)變組為機(jī)變之間采用隔離刀閘的發(fā)變組單元接線方式，1 F發(fā)電機(jī)經(jīng)1 B主變升壓后接入110 kV母線。2 F和3 F發(fā)電機(jī)出口共10 kV母線，經(jīng)2號主變升壓后接入110 kV母線。110 kV系統(tǒng)采用單母線接線方式，2回110 kV線路供湖北浠水縣用電，電氣主接線如圖1。

圖1 白蓮河水電站電氣主接線圖

2 改造背景

白蓮河水電廠為1964年采用蘇聯(lián)技術(shù)修建并投運的水電廠，該電廠投運50多年來電纜經(jīng)過多次局部改造，但仍不能滿足國網(wǎng)公司反措要求，主要缺陷有：電纜采用非阻燃電纜，電纜載流量、電纜屏蔽及接地不滿足工程規(guī)范要求；電纜防火封堵不滿足工程規(guī)范要求；二次控制屏柜直流電源及交流電源電纜采用屏柜與屏柜之間串聯(lián)模式供電，運維操作極為不便；電纜在電纜橋架中的擺放極其混亂，電纜橋架采用老式的橋架，已嚴(yán)重銹蝕變形；因此有必要對全廠電氣一次、二次電纜及橋架進(jìn)行現(xiàn)代化改造。

3 改造模式

白蓮河水電廠全廠電纜改造采用國內(nèi)公開招標(biāo)的EPC總承包模式，選擇有資質(zhì)的設(shè)計院對電纜橋架走向重新設(shè)計，按照國家標(biāo)準(zhǔn)招標(biāo)采購電纜橋架及電纜，消耗性材料由施工隊伍詢價采購，同時監(jiān)理單位由業(yè)主招標(biāo)選擇。

4 施工時段的選擇及技術(shù)方案、安全措施

白蓮河水電廠全廠電纜改造選擇在枯水期進(jìn)行，同時保障生活及辦公用電，因此，業(yè)主協(xié)調(diào)監(jiān)理及施工隊伍制定詳細(xì)可行的技術(shù)方案及安全措施，整個施工過程分3個階段。

（1）第1階段：1～3 F停電，10.5 kV及110 kV帶電、400 V廠用電帶電，保障生活及辦公用電。對1～3 F二次電纜、動力電纜、通信電纜及電纜橋架進(jìn)行改造。改造完畢后開機(jī)調(diào)試1～3 F帶生活及辦公用電正常。

（2）第2階段：10.5 kV及400 V母線停電，1 BB停電，2 B主變低壓側(cè)至10.5 kV母線一次電纜拆除，生活辦公電源開關(guān)318開關(guān)出線電纜頭拆離318開關(guān)，在2 B主變低壓側(cè)與生活辦公電源電纜頭之間接一根臨時10 kV電纜供生活辦公用電，如圖2。1～3 F停電，1 B主變停電。對10 kV系統(tǒng)及1 B主變部分二次電纜及動力電纜、橋架改造，調(diào)試正常后投運。

圖2 第2階段停電范圍

（3）第3階段：拆除2 B主變低壓側(cè)到生活辦公電源電纜頭之間的臨時電力電纜。318開關(guān)恢復(fù)原生活辦公電源電纜頭，10.5 kV及400 V廠用電帶電，輪流開2 F或3 F保障生活辦公電源，如圖3所示，虛線框內(nèi)為帶電范圍。虛線外其余部分為停電設(shè)備。對停電范圍內(nèi)的二次電纜、動力電力進(jìn)行改造。

圖3 第3階段改造帶電范圍（虛線內(nèi)）

5 電纜改造施工的組織

（1）成立項目部，配備有資質(zhì)的施工人員。

（2）業(yè)主協(xié)調(diào)監(jiān)理、施工隊伍制定切實可行的停電技術(shù)方案、施工方案及安全措施，重點為停電范圍及帶電設(shè)備的隔離，繼電保護(hù)設(shè)備對運行設(shè)備的影響，業(yè)主與電網(wǎng)調(diào)度進(jìn)行溝通，作好施工期間繼電保護(hù)運行方案，如有繼電保護(hù)定值變更，應(yīng)按照電網(wǎng)調(diào)度批準(zhǔn)的定值對現(xiàn)場繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行定值更改。針對3個施工階段采用不同的停電方案、安全措施、危險點預(yù)控措施。對施工隊伍人員進(jìn)行詳細(xì)的安全技術(shù)交底。

（3）對采購的電纜橋架及電纜進(jìn)行入廠驗收，詳細(xì)登記，不合格的產(chǎn)品退回廠家。并做好產(chǎn)品保護(hù)。

（4）施工隊伍進(jìn)行入廠安全教育，考試合格后進(jìn)場。

6 電纜改造施工的流程及重點

6.1 電纜改造施工的流程

（1）每日施工前進(jìn)行安全技術(shù)交底，作好危險點預(yù)控措施，明確帶電部分，懸掛醒目的標(biāo)識牌，作好防止誤入帶電間隔及誤觸帶電部分的隔離措施。作好停電的安全措施。

（2）對停電范圍內(nèi)的電纜進(jìn)行全面系統(tǒng)的查線，詳細(xì)記錄電纜編號、型號、規(guī)格、電纜走向，結(jié)合新的電纜型號及要求做出詳細(xì)的電纜走向及接線端子圖。

（3）拆除舊電纜和永久退出運行的端子箱及屏柜，安裝新補(bǔ)充的端子箱及屏柜。

（4）拆除舊電纜橋架，安裝新橋架。

（5）敷設(shè)新電纜，電纜試驗合格后，作電纜頭、電纜標(biāo)識牌、電纜芯編號管，接線。電纜防火封堵。

（6）設(shè)備調(diào)試，檢驗電纜接線的正確性。

（7）施工過程需要監(jiān)理簽證。

6.2 電纜改造的重點工作

（1）改造前電纜核查

白蓮河水電廠為運行50多年的老廠，圖紙嚴(yán)重缺失，圖實不符十分突出，因此需要配備對水電廠設(shè)備非常熟悉的電氣人員，結(jié)合原有的部分圖紙，花大量的時間對電纜進(jìn)行認(rèn)真仔細(xì)的核對，作好詳細(xì)記錄，特別是水輪發(fā)電機(jī)調(diào)速器的導(dǎo)葉位置傳感器、主令控制器為老型號，現(xiàn)場接線比較混亂，要仔細(xì)核對每一根線。LCU電源線AC及DC電源經(jīng)多次轉(zhuǎn)接，并且與其他運行設(shè)備共用電源，因此，仔細(xì)考慮安全措施,對于不能停電的二次設(shè)備，采取低谷停電的措施，敷設(shè)臨時電源電路，與改造的二次設(shè)備電纜進(jìn)行有效隔離。發(fā)電機(jī)測溫電纜現(xiàn)場接線比較混亂，型號規(guī)格不滿足國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求，端子排嚴(yán)重老化，沒有安裝在端子箱內(nèi)。因此有必要采購符合國家標(biāo)準(zhǔn)的端子箱、端子排及電纜。測溫探頭與LCU顯示器上的測溫點每一個點均應(yīng)核對名稱。編制電子文檔的電纜走向及端子圖。

（2）新的電纜走向及端子圖的編制

老水電廠電纜接線不規(guī)范，有的電纜中間有接頭，有的電纜經(jīng)多個屏柜多次轉(zhuǎn)接，有的電纜載流量不滿足規(guī)范要求，有的屏柜一個端子接有3根及以上的電纜芯等，因此有必要對電纜的走向進(jìn)行優(yōu)化，減少或消除中間轉(zhuǎn)接的現(xiàn)象，盡力保障每個端子只接1根電纜芯，提高設(shè)備運行可靠性。對全廠二次設(shè)備AC 220 V及DC 220 V電源分配進(jìn)行重新規(guī)劃和設(shè)計，滿足繼電保護(hù)反措要求，安裝新的電源屏柜，按照設(shè)計院提供的新電纜型號結(jié)合電纜核查編制新的電纜走向及端子圖，這一點非常重要，新的電纜走向及端子圖編制好后，施工人員按照圖紙施工，非常方便。

（3）電纜橋架施工

按照設(shè)計院提供的電纜橋架走向和有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工。施工前施工人員對施工現(xiàn)場橋架安裝路經(jīng)進(jìn)行勘察，比照設(shè)計院提供的圖紙，查看是否有影響橋架安裝的油管、水管、火警探測器等。現(xiàn)場施工人員可根據(jù)現(xiàn)場具體情況對現(xiàn)場橋架轉(zhuǎn)彎、搭接、分支、寬窄變換進(jìn)行靈活處理，保證橋架安裝牢固，整齊、美觀。對損壞的漆面進(jìn)行補(bǔ)漆處理。

（4）電纜敷設(shè)及接線、接地、防火封堵施工

1）電纜敷設(shè)在電纜架內(nèi)按照控制電纜、通信電纜、光纜分層布置，做到整齊、美觀、不交叉，特別在轉(zhuǎn)彎處注意工藝美觀。

2）對于不需要更換的網(wǎng)絡(luò)電纜及光纜進(jìn)行整理，避免交叉。施工前對網(wǎng)絡(luò)電纜和光纜進(jìn)行核對，作好記錄后再拆除，重新敷設(shè)及整理入電纜橋架，網(wǎng)絡(luò)接頭和光纖接頭重新制作。

3）二次控制屏柜接線標(biāo)號、電纜標(biāo)識采用線號機(jī)打印，做到正確、清晰、美觀、橫平豎直。電纜屏蔽層接地滿足規(guī)范要求，接線完畢后應(yīng)仔細(xì)核對，作好記錄。屏柜接地采用4 mm2黃綠線與專用接地銅排網(wǎng)連接，繼電保護(hù)室按照國標(biāo)安裝專用接地銅排網(wǎng)，接地銅排網(wǎng)與全廠接地網(wǎng)經(jīng)多點連接。橋架接地滿足規(guī)范要求。電纜層及屏柜防火封堵滿足規(guī)范要求。

（5）輔助設(shè)備電纜改造

電廠輔助設(shè)備如：油系統(tǒng)、壓氣系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、進(jìn)水閘門及尾水閘門控制系統(tǒng)、起重設(shè)備電纜改造在不影響發(fā)電運行的條件下分步進(jìn)行。

（6）電纜改造竣工圖的編制

電纜改造完畢后編制竣工圖，完成審批手續(xù)，提交給業(yè)主單位。

7 結(jié)束語

白蓮河水電廠全廠電纜進(jìn)行現(xiàn)代化改造，一次及二次電纜采用WDZA型無煙低鹵阻燃電纜，改造后的電纜敷設(shè)及接線整齊、美觀、標(biāo)識清晰，防火封堵嚴(yán)密、可靠，電纜接地完善，提高了電廠發(fā)電運行可靠性，對同類電廠具有非常重要的借鑒意義。