國網新源白蓮河水電廠全廠電纜現代化改造

楊 超

（湖南五凌電力工程有限公司，湖南 長沙410004）

1 前言

國網新源白蓮河水電廠位于湖北省黃岡市浠水縣白蓮河鎮，安裝3臺單機容量15 MW的混流式水輪發電機組，總裝機容量45 MW，年設計發電量1.03億kW·h，年設計利用小時數為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號發變組為機變之間采用隔離刀閘的發變組單元接線方式，1 F發電機經1 B主變升壓后接入110 kV母線。2 F和3 F發電機出口共10 kV母線，經2號主變升壓后接入110 kV母線。110 kV系統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年采用蘇聯技術修建并投運的水電廠，該電廠投運50多年來電纜經過多次局部改造，但仍不能滿足國網公司反措要求，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范要求；電纜防火封堵不滿足工程規范要求；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、二次電纜及橋架進行現代化改造。

3 改造模式

白蓮河水電廠全廠電纜改造采用國內公開招標的EPC總承包模式，選擇有資質的設計院對電纜橋架走向重新設計，按照國家標準招標采購電纜橋架及電纜，消耗性材料由施工隊伍詢價采購，同時監理單位由業主招標選擇。

4 施工時段的選擇及技術方案、安全措施

白蓮河水電廠全廠電纜改造選擇在枯水期進行，同時保障生活及辦公用電，因此，業主協調監理及施工隊伍制定詳細可行的技術方案及安全措施，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行改造。改造完畢后開機調試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主變低壓側至10.5 kV母線一次電纜拆除，生活辦公電源開關318開關出線電纜頭拆離318開關，在2 B主變低壓側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系統及1 B主變部分二次電纜及動力電纜、橋架改造，調試正常后投運。

圖2 第2階段停電范圍

（3）第3階段：拆除2 B主變低壓側到生活辦公電源電纜頭之間的臨時電力電纜。318開關恢復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，虛線框內為帶電范圍。虛線外其余部分為停電設備。對停電范圍內的二次電纜、動力電力進行改造。

圖3 第3階段改造帶電范圍（虛線內）

5 電纜改造施工的組織

（1）成立項目部，配備有資質的施工人員。

（2）業主協調監理、施工隊伍制定切實可行的停電技術方案、施工方案及安全措施，重點為停電范圍及帶電設備的隔離，繼電保護設備對運行設備的影響，業主與電網調度進行溝通，作好施工期間繼電保護運行方案，如有繼電保護定值變更，應按照電網調度批準的定值對現場繼電保護設備進行定值更改。針對3個施工階段采用不同的停電方案、安全措施、危險點預控措施。對施工隊伍人員進行詳細的安全技術交底。

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

（4）施工隊伍進行入廠安全教育，考試合格后進場。

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）每日施工前進行安全技術交底，作好危險點預控措施，明確帶電部分，懸掛醒目的標識牌，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）對停電范圍內的電纜進行全面系統的查線，詳細記錄電纜編號、型號、規格、電纜走向，結合新的電纜型號及要求做出詳細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，安裝新補充的端子箱及屏柜。

（4）拆除舊電纜橋架，安裝新橋架。

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

（6）設備調試，檢驗電纜接線的正確性。

（7）施工過程需要監理簽證。

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，圖紙嚴重缺失，圖實不符十分突出，因此需要配備對水電廠設備非常熟悉的電氣人員，結合原有的部分圖紙，花大量的時間對電纜進行認真仔細的核對，作好詳細記錄，特別是水輪發電機調速器的導葉位置傳感器、主令控制器為老型號，現場接線比較混亂，要仔細核對每一根線。LCU電源線AC及DC電源經多次轉接，并且與其他運行設備共用電源，因此，仔細考慮安全措施,對于不能停電的二次設備，采取低谷停電的措施，敷設臨時電源電路，與改造的二次設備電纜進行有效隔離。發電機測溫電纜現場接線比較混亂，型號規格不滿足國家標準規范的要求，端子排嚴重老化，沒有安裝在端子箱內。因此有必要采購符合國家標準的端子箱、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范，有的電纜中間有接頭，有的電纜經多個屏柜多次轉接，有的電纜載流量不滿足規范要求，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行優化，減少或消除中間轉接的現象，盡力保障每個端子只接1根電纜芯，提高設備運行可靠性。對全廠二次設備AC 220 V及DC 220 V電源分配進行重新規劃和設計，滿足繼電保護反措要求，安裝新的電源屏柜，按照設計院提供的新電纜型號結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

按照設計院提供的電纜橋架走向和有關國家標準進行施工。施工前施工人員對施工現場橋架安裝路經進行勘察，比照設計院提供的圖紙，查看是否有影響橋架安裝的油管、水管、火警探測器等。現場施工人員可根據現場具體情況對現場橋架轉彎、搭接、分支、寬窄變換進行靈活處理，保證橋架安裝牢固，整齊、美觀。對損壞的漆面進行補漆處理。

（4）電纜敷設及接線、接地、防火封堵施工

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

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

3）二次控制屏柜接線標號、電纜標識采用線號機打印，做到正確、清晰、美觀、橫平豎直。電纜屏蔽層接地滿足規范要求，接線完畢后應仔細核對，作好記錄。屏柜接地采用4 mm2黃綠線與專用接地銅排網連接，繼電保護室按照國標安裝專用接地銅排網，接地銅排網與全廠接地網經多點連接。橋架接地滿足規范要求。電纜層及屏柜防火封堵滿足規范要求。

（5）輔助設備電纜改造

電廠輔助設備如：油系統、壓氣系統、排水系統、消防系統、視頻監控系統、進水閘門及尾水閘門控制系統、起重設備電纜改造在不影響發電運行的條件下分步進行。

（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，提交給業主單位。

7 結束語

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