電廠控制系統安裝典型問題及對策

盛志強

摘要：三門核電一期工程的電廠控制系統由西屋公司設計和供貨，系統在安裝階段遇到了一些典型的問題，由于電廠控制系統的重要性，妥善解決這些問題，對電廠的安全穩定運行至關重要。

關鍵詞：電廠控制系統;安裝;典型問題;解決

電廠控制系統采用了OVATION控制平臺，根據設計文件，盤柜現場布置形式包括單盤及連盤兩種形式，這些盤柜分別布置于整個機組的24個房間。鑒于該系統本身的重要性，通過此文把系統安裝中遇到的一些典型問題及處理辦法進行總結，為后續工程建設提供參考。

1 電廠控制系統安裝典型問題介紹及對策

1.1 設計問題及對策

問題介紹：1號機組控制系統根據設備廠家提供的設計文件，就地設備到控制盤柜的電纜按照單端接地施工。即在盤柜側對屏蔽電纜的屏蔽層通過有電磁屏蔽功能的模塊化封堵來解決接地。而現場部分電纜完成接地后，設備廠家變更文件要求所有進入該系統盤柜的信號電纜執行兩端接地。這一設計變更的發布直接導致所有接入該系統盤柜的電纜重新進行接地后再重新進行端接和校線。

對策：通過對就地設備進行接地可行性摸底，決定采取兩種方式對電纜屏蔽層進行接地。一種是通過單個電磁屏蔽的戈蘭頭實現，另一種是通過3M的方式用導線引出到可靠部位進行接地來解決。

1.2 安裝問題及對策

問題介紹：由于設計不固化，進入每個盤柜的電纜數量和線徑大小不確定，還要考慮到后續設計變更有新的電纜進盤問題和施工期間的成品保護的要求，以及屏蔽電纜接地與盤柜封堵的結合，鑒于以上不確定因素需要對電廠控制系統盤柜進線封堵方案進行比選。

原因分析：設計方關于盤柜端接的文件尚未固化，各盤柜最終進線數量無法確定;現場有部分信號是直接送往盤柜的，同時存在部分信號需先經過就地接線盒（箱）后在集中送往盤柜，并考慮到來自不同設備的信號電纜的差異，當時尚不能完全確定進入盤柜的電纜線徑;對單個盤柜覆蓋多個系統的情況，在部分系統已經移交后，若再增加盤柜進線，則必須保證不影響盤柜內已移交系統的端接;設備供貨方同時認為盤柜封堵方案的選擇必須滿足：封堵需能夠實現EMC（電磁屏蔽）功能;設計未固化，盤柜底板上需要預留足夠數量備用進線孔;盤柜初次安裝和端接后不允許在盤柜內進行任何打磨、切割方面的作業。

對策：針對上述情況，綜合比較了單獨戈蘭頭（Gland）和模塊化兩種封堵方案：單獨戈蘭頭封堵方案在施工上無法完全滿足上述要求，而模塊化封堵方案完全可以滿足上述要求;最終決定采用具有EMC功能的模塊化封堵方案，進行所有OVATION盤柜的進線封堵。

問題介紹：建安期間的設備成品保護問題。此問題可以說從設備到場后一直貫穿到系統和所在廠房移交調試。尤其是在首堆建設中遇到了設計難以固化、設計變更反復且多、設備到貨延遲等多方面的問題，致使建安工期比原計劃拉長，現場施工環境復雜，也給設備在廠房內的成品保護工作帶來了更多的難度。

盤柜設備的成品保護，最直接的就是設備所布置的場所環境，根據設備供貨商發布的安裝導則規定，對電廠控制系統安裝的溫度、濕度以及房間內的清潔度都有較高的要求。如：1號機組布置在核島的盤柜設備由于所在房間的空間較大，溫度、濕度及安裝期間的清潔度不好控制。而常規島和BOP布置相對集中在幾個房間內，控制相對容易且效果也好些。

原因分析：電廠控制系統的功能特性決定了它的設備分布廣，可以說點多面廣，幾乎涉及到電廠的方方面面。如：盤柜布置就涉及到全廠的24個房間，這里還不包括與之聯系的電纜/光纜等大宗材料和設備。安裝施工中由于設計的不完善、不固化，設計變更頻繁，出現了儀控設備安裝完成后，其他專業又發生打洞、鉆孔、機械作業，造成的不良環境對設備的成品保護工作難度增加。

1.2 對策：

1.2.1 盡量控制安裝時間點，將建安工期盡可能的壓縮到最短時間內。

1.2.2 所有設備在安裝前對設備所處房間內的環境進行盤點、清理和檢查，做到房間內除該系統盤柜設備外的大宗材料安裝全部完成，并對安裝環境進行檢查合格后放行安裝作業。

1.2.3 對所有布置就地的儀表設備進行“硬保護”，同時兼顧防火要求。

1.2.4 核島方面對于盤柜布置在空間較大且房間內環境復雜的情況，采取加裝臨時隔斷房間，將設備人為的保護起來，并且在房間內加裝空調、除濕機、溫濕度計安排專人每天進行專項巡檢，并對巡檢記錄備案。常規島和BOP方面盤柜布置相對較為集中，便于集中統一管理。

1.2.5 對每個設備間實施出入管理制度。安排專人對房間出入進行專門管理，并進行登記管理，對于跨區工作的采用工作接口單進行管控。

1.2.6 對于盤柜內電纜施工期間，安排做盤柜的臨時封堵，并將每個盤柜的成品保護工作根據階段性的工作要點分配到責任人，做到每日施工完畢同時做好盤柜臨時封堵并及時清理盤柜內的施工雜物。

1.2.7 對于房間移交前需要處理的一些問題消缺，集中進行處理，并在房間內搭設保護棚對設備進行保護。

問題介紹：1號機組常規島出現了PLS-EIO-032柜內電纜無空間進入的問題。

問題分析：產生這一問題原因是多方面的包括：進入該盤柜的電纜相對其他盤柜較多;常規島全部盤柜的設計都是下進線，而核島是上下兼顧，盤柜頂部和底部都可以將電纜線引入盤柜;常規島盤柜布置在樓板上，正對下方樓板設計留有孔洞，通過此孔洞電纜線可以進入盤柜，但該孔洞電纜也已經塞滿無法再通過。最終造成還有十余根電纜無法直接進入該盤柜進行端接工作。

對策：一是將盤柜下部的混凝土空洞擴孔，這種方案難度相當大。因為機柜內部不論是成品保護的要求還是作業空間都不允許這樣做。二是在盤柜頂部設計新的電纜通道。這樣一方面是原來已經敷設電纜長度勢必不夠會導致已施工電纜作廢，而且還要在盤柜頂部再開孔布置封堵模塊，同時只有一個盤柜存在上進線從統一、整齊方面也不可取。所以，綜合以上兩個方面，現場采取了另外一種方案。經現場核算并征得設計的同意，采取從相鄰的盤柜進線的方式，然后再從盤柜內部通道到達目標盤柜并完成最終的端接施工。

2 建議

2.1 設計方面

設計進入每個盤柜的點數時要充分考慮避免出現個別盤柜點數過多，導致預留的進線孔洞或者模塊無法滿足進線電纜數量的問題出現。

2.1 施工方面

2.1.1 移交包劃分時考慮廠房空間布置及設備分散布置的特點，避免系統移交后還存在大量電纜未敷設和端接的情況，造成電纜施工工單的反復開啟，影響工藝系統的移交。

2.1.2 封堵模塊開孔布置時，按照盤柜進線電纜的數量和電纜直徑以及接線序列等方面的要求實施，避免模塊位置不當和浪費情況。

2.1.3 盤柜存在上進線和下進線的情況時，下進線要充分考慮進柜導管的布置，符合電纜彎曲半徑的要求，上進線在對盤柜開孔布置封堵模塊時一定要考慮信號電纜接入的序列，避免電纜進入盤柜后線纜交叉布置混亂。

2.1.4 實踐證明移交包外電纜原則上完成95%以上的端接再進行移交，是比較可行的，特殊情況可以一事一議。

3 結語

電廠控制系統安裝過程中面對首臺機組的系統設計、建安施工、系統移交，各方都做了大量的具體協調工作，也積累了經驗和教訓，既鍛煉了隊伍，也為后續的安裝工作打下了堅實的基礎。

參考文獻：

[1]AP1000 DCIS Cabinet and Equipment Installation Guideline（R.0）

[2]China AP000 Seismic Cabinet 7721 Outline and Installation（R.0）