變電站控制電纜安裝效率提高探討

吳曉鳳

摘 要：控制電纜是傳統變電站的重要組成部分，控制電纜的安裝效率和質量影響著變電站整體施工的進度及安全質量，文章就控制電纜安裝中的重要環節--線芯核對進行了探討，通過開發一個控制電纜自動對線裝置，實現了現場控制電纜線芯的快速核對，大大提高了接線效率。

關鍵詞：傳統變電站；二次安裝；控制電纜安裝；線芯核對

中圖分類號：TM247 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）20-0135-02

Abstract： The control cable is an important part of the traditional substation. The installation efficiency and quality of the control cable affect the progress and safety quality of the whole construction of the substation. This paper discusses the important link in the installation of the control cable-wire core check. By developing a control cable automatic alignment device， the quick check of field control cable core is realized， and the connection efficiency is greatly improved.

Keywords： traditional substation； secondary installation； control cable installation； core check

引言

對于傳統變電站，二次控制設備的安裝是變電站設備安裝的重要工作，二次接線的質量好壞直接影響到后期繼保調試和工程的投產。二次設備安裝工作主要有屏柜安裝、二次低壓電纜敷設、二次接線等，其中低壓二次控制電纜接線是二次安裝最重要的部分，為了保證二次接線兩側接線一致以及保證電纜中線芯的完整，在接線前需要對低壓二次控制電纜中的線芯逐條進行核對，一直以來施工單位的方法都是兩邊施工人員通過手機通訊，一側將電纜逐條線芯接地，另一側用對線器進行相應線芯的測量，以確定兩側線芯是否對應，以及電纜線芯是否完整。對于一個 110kV變電站的二次電纜超過2000條，線芯超過15000條，對于220kV變電站有超過5000條控制電纜，線芯更加超過40000條，現在的這種線芯核對方法已經太落后，嚴重影響了二次安裝的開展，嚴重了工程后續工作的順利開展。

通過與省內其他施工單位和各電力安裝設備生產廠的溝通，現在并沒有一種針對變電站低壓二次控制電纜線芯進行兩側核對的設備。面對此種狀況，針對施工現場二次施工開展情況和驗收標準等要求，需要開發一種針對變電站低壓二次控制電纜線芯現場遠距離核對線芯的裝置，提高現場控制電纜線芯核對效率和準確率，解決現場難題。

1 現場情況

1.1 二次安裝現狀調查

為了更有針對性的開展項目，更客觀的評估項目效果，需要對現階段二次設備安裝情況進行統計、分析（見圖1）。

上圖1可以看出，近年來無論是傳統變電站還是GIS室內變電站，無論是全站新建還是全站改造或者擴建，對于二次設備安裝，二次控制電纜的線芯核對工作都占用了施工人員大量的時間。而線芯核對工作對于二次安裝的質量又有著很重要的作用，是必不可少的重要工序。線芯核對質量對后續的繼保調試工作和投產后高低壓設備的安全運行起著決定性的作用。

1.2 傳統施工方法分析

為了更全面的了解現場安裝情況，走訪了公司二次安裝接線班組人員，工程二次技術負責人、二次主管。現場的線芯核對方式為，利用站內完善的地網系統作為公共點，按照每根兩次電纜的電纜牌標識和每條線芯的數字標號，或按圖紙的套管標號，以某一條線芯連接系統接地點，按約定好的順序，一側將線芯逐條短接地，另一側通過對線器或萬用表、對線燈，將相應線芯與系統接地連接，兩側形成完整回路。當兩側所接線芯一致時，一側的對接器式萬用表對線燈亮，完成一條線芯對線。無誤后，通過通訊手段兩側進行下一條線芯或下一根電纜的線芯核對。

受訪人全部對現在的二次控制電纜線芯核對方式都認為太原始、落后、效率太低。快速并準確的核對出電纜兩端的各根對應線芯是否正確是保證高效優質施工的重要環節。目前廣泛使用的有各種對線裝置，例如有雙萬用表、雙電池組-LED燈泡等等，均不同程度的存在一些明顯的缺陷。只能雙人對線而不能單人對線，有的在對線時必須有一根已知基準線。當電纜較長且根數較多時，為避免作業人員來回奔波接拆線，浪費工時，采用雙人對線是十分必要的；只能雙人對線而不能單人對線，在某些場合，甚感不便；操作繁瑣，須對芯線逐根盲目測試，工效極低；當芯線中存有短路或斷路故障時，正常的對線程序和對線條件被破壞，導致對線錯誤，而又無法直接明了地判斷出故障芯線；有的在雙人對線時缺少簡單有效的聯絡手段，需另加通訊設施和線路等。

針對現場施工情況及施工條件，按照現在的對線原理，可以研發一種自動的核對線芯裝置。將兩側電纜線芯逐條連接，通過多個試驗端子排一次性按規定順序插入好，通過PLC控制多路輸出通斷將每路輸出觸點與電纜每條線芯串接。逐條接通線芯形成的回路點亮相應指示燈，可根據指示燈點亮順序來判斷兩側線芯是否正確。根據現場的需求和條件。目標裝置需完成以下功能：（1）能完成控制電纜線芯自動對線功能。（2）在特殊情況下能單人進行操作、正常情況下能雙人操作。（3）能快速、正確地篩選出線芯，選出不對應錯誤先芯。（4）在長電纜且根數較多能避免作業來回奔波拆接線。（5）能一次核對完全部電纜線芯，不必一條一條核對線芯。

原理圖如下圖2圖3所示：

2 實施對策制定

（1）現場電纜兩側距離有時較遠，回路電阻干擾較大，加大輸出電壓，選擇大功率PLC控制器。（2）需核對線芯數量巨大、工作量，加快每條線芯的核對速度，選擇拆裝便捷的接線端子，減少核線裝置的拆接線時間。（3）改造站中高壓場地感應電干擾，增加抗干擾回路保證核線正確率。（4）新裝置配套工作流程，工作規定文件編碼，并組織施工人員進行培訓。

3 效果檢查

采購便捷的拆接線試驗端子，PLC控制模塊，并編寫相應的控制程序。按照原理圖進行組裝，在技術中心進行試驗，短距離控制電纜核對線芯，順利完成對電纜線芯的兩側核對，對于故意調亂的線芯能準確辨別。

現場試用情況：（傳統敞開式變電站）

（1）在110kV豐盛站新建工程變電現場分別試驗了3

米、10米、30米、110米長控制電纜進行多次試驗。均能準確辨別兩側線芯的對應性。（2）在堡棠站（GIS站）擴建了工程變電現場分別試驗3米、10米、50米、80米長控制電纜，進行核線實驗，均能夠準確反映電纜兩側線芯對應情況，在110kv GIS高壓場地二次匯控柜內使用的時候，有時會有輕微干擾，但未對核線結果造成影響。（3）在220kV外海站（傳統敞開式變電站。）220kv外圍電線保護更換工程，控制室線路保護屏到220kV開關機構箱電纜對線試驗，此控制電纜是工程最長、受高壓感應電影響最大的，現場試驗中發現，由于所有控制電纜自帶屏蔽層，大大的減少了高壓感應電的干擾，都能準確核對出兩側線芯對應情況。

在試用過程中，除了檢驗對線芯核對準確率，同時記錄了核對速度和使用時間，與使用舊方法對線用時進行了對比（見表1）。

通過上述現場試用，本次研發的對線器基本滿足現場要求，能快速的自動的完成每根電纜的線芯核對。

4 結束語

通過本次對新的對線裝置的研發，解決了多年來對于造成控制電纜安裝效率低下的一個瓶頸，解決了控制電纜線芯核對工作中的方法落后效率低下問題，大大加快了控制電纜線芯核對的效率，從而極大提高了變電站二次設備安裝效率，為后續的調試工作爭取了更多的時間，使得工程二次安裝調試質量得到了很大的提高。

參考文獻：

[1]GB 50217-2007.電力工程電纜設計規范[S].2007.

[2]喬月純.電線電纜結構設計[M].中國電力出版社，2010.

[3]秦荔.高壓電纜安裝及電纜頭制作工藝[J].科技創新與應用，2012（22）：113.

[4]曾麗娟.關于10kV電力電纜敷設安裝技術的研究[J].科技創新與應用，2012（20）：126.