論大型電站電纜施工

1、論大型電站電纜施工   樂嘉斌   (上海電力建設(shè)局,上海市,200031)   摘 要 由于大型電站的電纜數(shù)量大量增加,品種繁多,電纜敷設(shè)混亂已成為目前大型電站施工中急待解決的頑固通病之一。為此,要強化全體電纜敷設(shè)人員的質(zhì)量意識,采取“電纜敷設(shè)管理微機化”的科學(xué)管理方法,以提高電纜敷設(shè)的質(zhì)量,確保電站安全經(jīng)濟運行。   關(guān)鍵詞 大型電站 電纜施工 管理 微機化   1 前言&

2、#160;  過去在電站建設(shè)中對于電纜敷設(shè)的質(zhì)量一般是不夠重視的,長期以來對電纜敷設(shè)的整齊問題被很多施工單位所忽視。隨著大型電站的單機容量越來越大,電纜數(shù)量和品種也越來越多,電纜敷設(shè)的工作量也越來越大,用傳統(tǒng)的管理方法難免會出現(xiàn)電纜交叉、走向和排列的不合理,甚至混放等現(xiàn)象。特別是大型電站自動化水平的提高,大量采用計算機監(jiān)控,對電纜相互之間的干擾提出了越來越嚴(yán)格的要求。電纜的交叉或者混放往往會影響計算機的正常運行,造成機組的“誤跳閘”。所以大型電站的電纜敷設(shè)施工,已不單純僅僅是工藝美觀問題,而應(yīng)提高到保證大型機組安全運行的高度來認(rèn)識。   2&#

3、160;大型電站電纜施工的特點   2.1 大型電站的電纜數(shù)量大量增加   上海地區(qū)90年代投產(chǎn)的燃煤機組電纜數(shù)量統(tǒng)計見表1。很明顯,大型機組(300600)MW比小型機組(50 MW)電纜總數(shù)約增加6倍左右,大型機組比小型機組屏蔽電纜的數(shù)量增加10倍以上。屏蔽電纜數(shù)量增加反映了計算機的應(yīng)用更為普遍和自動化監(jiān)控水平的提高。      2.2 電纜附屬工程的品種增多和數(shù)量增大   70年代以前主要使用裸鋼帶電纜,由于裸

4、鋼帶電纜有一定的機械保護強度,所以電纜的通道是以電纜溝道為主,在溝道中焊接一些角鋼支架,熱工儀表的電纜主要是以角鋼吊架為主。   80年代初上海寶鋼自備電廠引進了日本三菱全套進口的350 MW機組,電纜采用了交聯(lián)聚乙烯和聚氯乙烯塑料電纜,機組首次用計算機自動控制。此外,還取消了電纜溝,廣泛采用制造廠制作的電纜橋架,分動力電纜層、控制電纜層和加蓋全封閉的屏蔽電纜層,戶外電纜主通道采用電纜排管和電纜井。為保護沒有鋼帶的全塑電纜,大量采用了電纜保護明管。   據(jù)統(tǒng)計2×600 MW超臨界機組所使用的電纜橋架為8

5、24 t,電纜保護管為539 t,排管所用的聚氯乙烯管為29 t。而60、70年代采用以電纜溝為主設(shè)計的2×50 MW機組所使用的電纜角鋼支架和電纜鋼管重量約為210 t。其統(tǒng)計數(shù)據(jù)見表2。      2.3 電纜及其附屬工程在大型電站電氣和熱工安裝工程中的工作量比例增加   大型電站中由于開關(guān)柜、封閉母線、電動機的制造質(zhì)量和成套性的提高,現(xiàn)場解體檢查和現(xiàn)場配制的工作相對減少。據(jù)統(tǒng)計電纜及其附屬工程的工作量占電氣和熱工安裝工作量的比重,

6、從中小型機組約占30 %到大型機組上升到(5060)%。由于電纜工作量的比重增大,使得電氣熱工的施工各班組除電氣試驗和熱工校驗室外,幾乎都要參加到電纜施工中去。   3 電站電纜敷設(shè)情況回顧   3.1 1956年江蘇望亭電廠電纜施工   望亭電廠是由捷克提供的22 MW機組,電纜敷設(shè)設(shè)計由捷克專家編排電纜敷設(shè)路徑剖面圖,施工人員根據(jù)電纜敷設(shè)路徑剖面圖編排電纜敷設(shè)程序,望亭電廠工程中電纜排列整齊、電纜號牌清楚,當(dāng)時是上海地區(qū)首屆一指的。  

7、60;3.2 大躍進年代   在大躍進年代里,電纜敷設(shè)不排電纜剖面圖,電纜支吊架不按電纜走向疏密程度分布。因此造成電纜排列混亂不堪,再加上電纜溝粗制濫造,溝內(nèi)積滿煤灰和水,導(dǎo)致電纜事故頻發(fā),嚴(yán)重威協(xié)電廠安全發(fā)電。由于電纜排列的混亂造成了國家巨大的經(jīng)濟損失。   3.3 60年代后期的吳涇電廠   吳涇電廠的蘇制100 MW機組施工中,筆者曾負(fù)責(zé)全廠電纜敷設(shè)路徑剖面圖。經(jīng)過3個月的精心編制,統(tǒng)籌安排了全廠的電纜。在電纜隧道、電纜溝、電纜豎井以及主控室、機爐集控室、升壓站、煤場、

8、灰場、水泵房、油泵房、化學(xué)水處理等主要電纜路徑上都畫出電纜剖面圖,然后把各處的剖面圖張貼在電纜途經(jīng)的各處墻壁上,這樣施工人員對全廠電纜分布情況了如指掌,非常清楚。另外施工人員還需做一張電纜配置表,把電纜廠送到現(xiàn)場電纜盤的規(guī)格和長度相互配置結(jié)對,需敷設(shè)的長電纜配置到貨的長電纜,剩下來的短電纜配置盤間聯(lián)絡(luò)等短電纜,這樣既可以節(jié)約大量電纜,又可以避免做電纜對接頭,減少電廠的事故隱患。這樣在整個電纜施工過程中,只要根據(jù)電纜剖面圖的排列程序和現(xiàn)場倒送電需要,以及現(xiàn)場實際到貨電纜,編排出符合實際的電纜敷設(shè)計劃表,敷設(shè)人員就可以根據(jù)張貼在墻上的電纜剖面圖位置,將電纜對號入座。因此吳涇4號機組全廠電纜敷設(shè)排列

9、整齊,電纜號牌懸掛清楚,施工完畢能很快交出竣工圖。吳涇4號機的電纜敷設(shè)得到電廠的好評。   3.4 80年代初的寶鋼自備電廠   寶鋼自備電廠工程的電纜施工引進了國際先進的技術(shù)。日方的現(xiàn)場指導(dǎo)員對電纜的支架和電纜敷設(shè)非常重視,在電纜清冊中除了有電纜的起始點和電纜的規(guī)格、型號、長度之外,每根電纜都有具體的路徑圖。日方把全廠所有電纜和電纜隧道、電纜埋管、電纜豎井、電纜托架、電纜明管以及所有設(shè)備全部編上號碼,在電纜清冊后一項是哪根電纜配置哪一個電纜盤,都結(jié)上對,清清楚楚。雖然電纜路徑的設(shè)計工作量都是在日本公司內(nèi)用計算機完成的,但是

10、因為現(xiàn)場的情況是在不斷地變化,現(xiàn)場還是需要有人來進行統(tǒng)籌安排,作進一步的協(xié)調(diào)和完善,這就是所謂的動態(tài)管理。盡管寶電工程安裝部分由2個公司承包,由于編制的電纜剖面圖、電纜路徑圖、電纜配制圖清楚、明了、詳細,因此2個公司同時作戰(zhàn),配合得珠連壁合,工作進行得有條有理,1 600 km電纜敷設(shè)都達到了排列整齊、減少浪費的要求,工作非常順利,竣工資料完善,電廠也很滿意。   4 電纜敷設(shè)混亂造成的影響   目前大型電站電纜敷設(shè)混亂已列為電廠施工中亟待解決的頑固通病之一,其造成的影響是嚴(yán)重的。  

11、 在電站建設(shè)中電纜敷設(shè)混亂不僅是工藝問題,而且是一個嚴(yán)重的質(zhì)量問題,它給電廠安全生產(chǎn)帶來隱患。假如一根電纜出現(xiàn)問題,檢修人員不能及時順藤摸瓜找到故障點,排除故障,恢復(fù)生產(chǎn)的話,就會嚴(yán)重威脅電廠發(fā)供電運行。另外電廠根據(jù)運行情況需要進行技術(shù)改造,有時需要增加一部分電纜,由于電纜敷設(shè)混亂,因此在溝道內(nèi)、托架內(nèi)、電纜豎井內(nèi)連穿1根電纜的位置也沒有。目前大容量電站的電纜走向路徑同城市交通道路有些相似,如果電纜沒有全盤統(tǒng)籌規(guī)劃好,造成有的電纜通道內(nèi)像交通出現(xiàn)堵塞一樣,電纜排滿為患,但有的電纜層內(nèi)連1根電纜也沒有,而且今后難以放進電纜,因為電纜混亂兩頭受堵,造成電纜托架浪費。  

12、; 此外,在電纜混亂地方,動力電纜、控制電纜、儀表電纜、屏蔽電纜、計算機電纜混合在一起,電磁干擾,影響了測量、控制和計算機指令的正確性。如上海某大型超臨界電站,在試運行中發(fā)現(xiàn),每到晚上五六點鐘,就出現(xiàn)磨煤機風(fēng)門調(diào)節(jié)擋板晃動,導(dǎo)致磨煤機跳閘,進而發(fā)展到機組的MFT誤跳閘,威協(xié)機組正常運轉(zhuǎn)。最后檢查出是1根照明電纜與磨煤機的控制電纜共同敷設(shè)了一段而引起電磁干擾,照明電纜改道后,誤跳閘的問題就解決了。又如今年投產(chǎn)的某聯(lián)合循環(huán)燃氣輪機組,也發(fā)生了不明原因的“MFT”誤動作,經(jīng)反復(fù)查找是1根主廠房屋頂?shù)呐棚L(fēng)扇動力電纜穿越到屏蔽電纜層中而引起的。   更為嚴(yán)重的是由

13、于電纜敷設(shè)混亂,使電纜溝蓋板或電纜托架蓋子關(guān)閉不嚴(yán),使電纜槽內(nèi)大量積煤、積灰和積油造成電纜起火爆炸,造成停爐、停機或大面積停電的血的教訓(xùn),通報批評的事例也是屢見不鮮。   5 電纜敷設(shè)混亂的原因   5.1 沒有電纜敷設(shè)路徑剖面圖   有的施工單位領(lǐng)導(dǎo)缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃,沒有設(shè)計電纜敷設(shè)路徑剖面圖,因此現(xiàn)場沒有敷設(shè)電纜的指揮中心,那么現(xiàn)場必然出現(xiàn)無政府狀態(tài),各自為政,出現(xiàn)混亂。   5.2 承包責(zé)任沒有和電纜敷設(shè)質(zhì)量掛鉤改革開放以后,各班組都實行內(nèi)部承

14、包責(zé)任制,但是有的內(nèi)部承包合同上只簽訂完成多少工作量得多少獎金,沒有詳細規(guī)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),因此有些班組為了搶進度多得獎金拼命多拉電纜,必然出現(xiàn)混亂。   5.3 對國外引進的先進技術(shù)消化不夠在電纜橋架、電纜明管等設(shè)計方面,由于日本引進的電纜其芯數(shù)多,每芯的截面細,所以比較軟,允許的彎曲半徑也小,容易敷設(shè)整齊;而目前的國產(chǎn)電纜比較硬,不易穿管,而且放置在托架內(nèi)不服貼,容觀上也影響了電纜的敷設(shè)整齊。   5.4 未充分發(fā)揮計算機的作用   目前有許多施工單位雖然配置了計算機進行管理,但其開發(fā)的

15、功能比較局限,有的僅用計算機來制作電纜牌子;有的將計算機作為統(tǒng)計的工具,記錄敷設(shè)了多少電纜,做了多少電纜頭;有的則更進一步,用計算機來進行電纜的配置?？傮w上看,尚沒有發(fā)揮計算機的智能作用來編排電纜敷設(shè)路徑剖面圖并指導(dǎo)電纜敷設(shè)施工。   6 電纜敷設(shè)管理微機化勢在必行   大型電站的電纜敷設(shè)是一個比較復(fù)雜的系統(tǒng)工程,只有采取微機管理,才是保證電纜敷設(shè)質(zhì)量的有效方法。某設(shè)計院引進的依據(jù)“拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)理論的最短路徑法”軟件,運用拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)理論可以用最短路徑法計算,從而節(jié)約大量的電纜和電纜托架。  

16、0;計算機輸入數(shù)據(jù)及刪除數(shù)據(jù)的先后程序見附圖。                輸入計算機的三大要素:一為電纜,包括編號、規(guī)格、始點、終點;二為通道,包括各種規(guī)格電纜托架、導(dǎo)管等編號及空間坐標(biāo)點;三為設(shè)備。   計算機輸出的要素為:電纜清冊、電纜匯總、托架匯總、管子匯總,對電纜配置已用去多少電纜,還需補進多少電纜進行跟蹤和修正,還可知道每一設(shè)備有多少電纜,同一始終點有多少電纜,計算電纜長度等50多個功能。   7