梨園水電站發電廠房電氣二次優化設計

施輝雨

（中國水利水電第十四工程局有限公司機電安裝事業部，云南 昆明650032）

1 概述

梨園水電站位于云南省麗江市玉龍縣（右岸）與香格里拉縣（左岸）交界處的金沙江中游河段，是金沙江中游河段一庫八級的第三級，上游與兩家人水電站銜接，下游為阿海水電站。電站裝有4臺單機容量為600 MW的水輪發電機組，電站總裝機容量為2 400 MW。二次工藝優化設計包含的內容有：電氣一、二次設備安裝；主要涉及工作面有：10 kV廠用電系統、400 V配電系統（廠用、公用、照明、保安），計算機監控系統、通信系統、控制系統（包括空壓機、技術供水、滲漏排水等）、水輪發電機組、調速器、筒閥、技術供水、勵磁系統、在線監測、故障錄波、繼電保護、直流、500 kV GIS室、主變、電抗器等電氣設備安裝及接線、全廠電纜橋架安裝、盤柜及控制箱安裝接線等。

為把梨園電站建設成為達標創優、有特色、出亮點，體現科技創新，節能環保的標準化電站，在業主的支持下，我單位就電氣一、二次設計中不合理部位進行充分優化，現就實際施工中遇到的問題及采取的主要優化措施簡要總結。

2 優化準備工作

首先根據二次工藝策劃范圍，提取結構設計圖、管道預埋圖、電纜管道預埋圖、設備基礎板預埋圖、橋架布置圖、盤柜布置圖、電纜清冊及各廠家相關資料，熟悉施工圖紙，反復閱讀，理解設計意圖，了解結構形式，了解同一安裝場所各專業設備的布置和線路走向[1]。其次根據設計院提供的二維圖，繪制各系統三維組合施工圖，校對、核查各布置圖的合理性、可實施性及相互干涉性；對有問題的位置進行記錄及標記。對屬責任與權限以外的問題，向有關監理和業主提交書面報告進行匯報。對屬于不改變使用功能的缺陷問題，根據現場與施工條件提出優化設計。對施工細部的難點進行統計及分類，制定相應方案和統一的施工工藝。對完善性的安裝施工進行分析、統計及分類，制定相應方案和統一的施工工藝。對電纜橋架立柱材料的標準化進行核對，按照安裝工藝和使用功能的要求核查數量與規格，再根據施工工藝要求進行相應的修改及增減。校對、核查各布置圖的材料清單及生產廠家的資料。統計編制電纜橋架及安裝設備、材料進場排序、規格、數量 ，匯總擴展表。對電纜橋架施工中工藝要求的非標準化部件進行梳理，由有關部門統一提交生產廠家進行定制加工。對電纜橋架施工中工藝要求的現場臨時制作組件進行統計分類，制定方案繪制加工圖紙。

3 存在問題及解決措施

（1）電纜橋架需增加基礎板及預埋板偏離立柱中心線問題

在電纜橋架安裝前，為了保證安裝質量，依據設計圖紙，使用兩套激光投線儀及鋼卷尺等工具，對廠內所有電纜橋架立柱預埋板進行了認真的復測核對，發現個別地方由于電纜橋架改向需要增加預埋板，極少數預埋板偏離立柱中心線。

經小組討論協商后，采用對增加預埋板的位置進行標記后，用立柱底座與膨脹螺絲固定方式逐一進行立柱安裝。對少數已偏離立柱中心線的預埋板，采用預埋板與立柱底座焊接及膨脹螺栓與立柱座固定方式進行固定。

（2）電纜橋架強度不夠問題

電纜橋架、立柱、橫梁到貨與設計圖紙不符，立柱剛度、強度不夠。造成部分電纜橋架承載變形較大，個別立柱有撕裂現象出現。

經優化小組討論后，決定按照“門”式補救方案，結合現場繪制組合安裝圖，統計上報采購材料數量清單。

（3）橋架安裝方式優化

1）主廠房1 507.80 m高程機坑外圍電纜橋架施工前，經項目部工藝優化小組查看圖紙后發現，機坑外圍設計有兩層多邊形橋架，其在中性點和主引線處斷開。

根據現場實際情況，若按設計圖安裝，多邊形橋架將會與部分油、氣管路及消防設備安裝位置發生沖突。經優化小組討論后，決定將多邊形橋架修改成環形橋架，并只在發電機端子箱和中性點位置安裝環形橋架，該方案在確保橋架使用功能的同時，也解決了橋架與其他設備安裝沖突問題，優化后橋架安裝觀感質量整齊美觀。

2）主廠房EL 1 507.80 m中間層電纜橋架有1處斷口，主廠房EL 1 501.80 m水輪機層電纜橋架有8處斷口，影響電纜鋪設。

根據現場實際逐一擬定切實可行的電纜橋架連接方案，對以上問題進行電纜橋架施工完善處理，逐一設計繪制電纜橋架施工圖指導現場施工。

（4）局部位置橋架設計不合理

豎井和水平段電纜敷設極易堵塞電纜通道，水平段容易出現坍塌，感觀度較差且不利于電纜敷設。從設計圖紙上可以看出，該水電站盤柜設備布置以下進線方式為主，但從電纜橋架進入盤柜下部的電纜無橋架或支架，不利于電纜敷設綁扎成型。涉及優化的部位有：上游副廠房EL 1 532.80 m GIS室層設備電氣盤柜。上游副廠房EL 1 524.60 m廠用電設備層10 kV盤柜，第一組、第二組公用電及變壓器，保安負荷用電及變壓器。上游副廠房EL 1 513.30 m機旁盤柜層1～4號機組機旁電氣設備盤柜、機組直流設備室盤柜。中控樓EL 1 524.90 m計算機室層繼電保護室、計算機室、開關站直流設備室。下游副廠房EL 1 513.30 m發電機層1～4號機組自用電盤柜（CBA)變壓器。

根據現場實際要求，按照全廠盤柜設備布置要求、電纜鋪設數量及方式，對盤柜引線架進行整體策劃，做到按類區分，結構、材料統一，確保施工進度及施工質量。統一在相應的盤柜與橋架之間安裝電纜引線架，電纜在引線架上排列整齊，綁扎牢固。達到實用、美觀、統一效果。

（5）設計漏項，通過繪制三維設計畫圖，按圖施工

由于電纜埋管的誤差較大，造成設計無法出詳圖，只能待設備安裝完成后，對現場位置實際測繪，設計配備所需的電纜槽盒。如下游副廠房EL 1 501.80 m中壓空壓機室1號、2號儲氣罐儀表接線設計均未設計電纜橋架通道，我部人員去現場實際測量相應尺寸后，繪制三維模型圖，按照繪制后的圖紙組織相關人員進行施工。

4 優化效果及成果

針對廠房中存在的各種不同問題的處理，優化效果主要突出以下幾個方面：

（1）梨園電站電纜橋架存在較多的斷口，與電纜進線預留口距離過遠，與進人門、消防管道支架等其他設備存在相互干擾等情況，項目部進行了局部修改和增加，使橋架布置更為合理，有效減少了直角接頭造成的快口和毛刺，在電纜敷設工程中避免劃傷電纜，便于電纜的敷設、綁扎和成型。

（2）在盤柜進線孔下增裝電纜引線架，方便電纜敷設、綁扎、固定和成型，避免了電纜凌空飛線，有效地保護了電纜，便于日后檢修和電纜更換，走向合理，效果美觀。同時電纜走向的統一規劃，讓電纜分流合理，電纜敷設排列整齊。

（3）橋架結構強度增強，其安全性得到了提高

梨園電站由于安裝后的電纜橋架在電纜敷設后變形嚴重，為避免造成橋架坍塌，我部對立柱進行加固：在電纜比較集中的上游副廠房每隔一個立柱間隔增加門型，增加了電纜橋架的結構強度，其安全性得到了提高。

（4）節約了人工和作業時間

梨園電站的電纜敷設路徑經我部前期策劃、測量、計算和重復討論、規劃完成，雖然整個過程投入的人工較多，時間較長，但給后期的電纜敷設工作創造了便利的條件。①減少了電纜敷設人員，降低電纜施工中人力資源的投入；②由于明確了每根電纜敷設的路徑、有效節約了施工準備工作的規劃時間；③避免了電纜敷設過程中的交叉，校正了不合理的電纜敷設路徑，整個電纜敷設效果具有整體性。

5 結語

通過對支架布置作適當調整、補充設計時未考慮的施工工藝、對電纜及管道走向進行補充設計等工作，使整個施工工期安排更為合理、規范，避免返工和交叉，施工完成后觀感美觀，達到了工藝優化設計效果，把梨園水電站建設成為達標創優，有特色、出亮點，體現科技創新，節能環保的標準化電站，贏得了業主、監理、設計等單位人員一致好評。隨著國內大型水電站的開發建設，梨園電站二次優化工藝設計，其成功的工藝措施可對同類工程提供技術支持和借鑒。