淺談水電站機(jī)電設(shè)備電氣盤柜布線質(zhì)量

張東勝，廖 湘，鄧海峰，魏韶韶

（中國三峽建工（集團(tuán)）有限公司，四川 成都 614000）

1 概述

目前，我國水電設(shè)備制造技術(shù)和規(guī)模均已達(dá)到世界先進(jìn)水平，隨著烏東德水電站的全部投產(chǎn)發(fā)電、白鶴灘水電站的首批機(jī)組投產(chǎn)，將我國水電機(jī)組設(shè)計、制造水平推向了世界的頂峰，并帶動水電站機(jī)電設(shè)備及原材料國產(chǎn)化、推動國內(nèi)高強度鋼板、大型鑄鍛件、高端電氣裝備的全面技術(shù)進(jìn)步，實現(xiàn)我國水電裝備技術(shù)水平和創(chuàng)新能力的新跨越，水電站發(fā)電設(shè)備的控制模式也實現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)控、遙控、遙調(diào)，實現(xiàn)了無人值班工作模式。作為水電站控制系統(tǒng)的自動化元件質(zhì)量和控制水平有了質(zhì)的飛躍。

2 機(jī)電設(shè)備盤柜布線質(zhì)量狀況

隨著水電站機(jī)電設(shè)備的不斷發(fā)展和進(jìn)步，工程建設(shè)項目陸續(xù)提出了打造“精品工程”、“美麗工程”的高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)要求，對機(jī)電設(shè)備制造已不僅僅是要求“內(nèi)在質(zhì)量”合格、達(dá)標(biāo)，對“外表形象”也提出美觀性的要求。通過對烏東德、白鶴灘及長龍山機(jī)電設(shè)備電氣盤柜所涉及的40余家設(shè)備廠家的產(chǎn)品進(jìn)行檢查時，發(fā)現(xiàn)盤柜布線質(zhì)量普遍存在以下問題：

（1）盤柜內(nèi)整體缺乏布線質(zhì)量及美觀意識：盤柜布線未經(jīng)認(rèn)真的規(guī)劃、設(shè)計，部分元器件布置未經(jīng)優(yōu)化，盤柜內(nèi)元器件、行線槽等布置不合理，影響整體盤柜布線效果；

（2）盤柜內(nèi)布線混亂：由于長期以來盤柜內(nèi)使用行線槽“隱蔽”布線方式，使得在行線槽內(nèi)布置的線束、線纜走線雜亂無章，線束內(nèi)線纜相互纏繞、松散無序、局部凸起，線束及線纜布置不平直、平整，多余線纜塞入行線槽、用綁扎帶無序固定；同時由于行線槽內(nèi)線束的布置混亂也大大增加后續(xù)維護(hù)工作難度、給設(shè)備運行帶來一定安全風(fēng)險；

（3）絕大多數(shù)設(shè)備廠家對盤柜布線工藝質(zhì)量沒有明確要求，布線操作人員未經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，導(dǎo)致盤柜內(nèi)線束、線纜布置轉(zhuǎn)彎隨意，無規(guī)律可循；

（4）為了減少盤柜內(nèi)線束、線纜布置整理工作量，在線束、線纜布置中過度使用繞線管等防護(hù)套管現(xiàn)象；

（5）線纜號碼管無標(biāo)識或標(biāo)識不規(guī)范現(xiàn)象；

（6）標(biāo)識、標(biāo)牌懸掛雜亂，標(biāo)簽顏色、字體未按規(guī)定設(shè)置現(xiàn)象；

（7）盤柜內(nèi)未按標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)置等電位接地銅排，且接地體不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定及相關(guān)運行安全要求現(xiàn)象；

（8）進(jìn)入盤、柜、箱體的電纜排列混亂、無序現(xiàn)象；

（9）盤柜外主設(shè)備本體電纜布置混亂現(xiàn)象等。

3 產(chǎn)生問題的原因

（1）設(shè)計、工藝對盤柜內(nèi)布線質(zhì)量及美觀性沒有要求，僅對布線的功能性提出要求，布線工藝、操作人員缺乏布線工藝美觀質(zhì)量要求，也沒有進(jìn)行相關(guān)的專業(yè)培訓(xùn)，工藝、布線操作人員理解只要盤柜接線正確、邏輯程序準(zhǔn)確無誤就行，對多余的線纜/線束，全部塞入行線槽、綁扎帶固定，用槽盒蓋進(jìn)行遮蓋；

（2）國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，對盤柜布線外觀質(zhì)量沒有具體的要求，相關(guān)國標(biāo)（如GB/T 50479-2011《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及自動化設(shè)備柜（屏）工程技術(shù)規(guī)范》）、行標(biāo)（如DL/T 720-2013《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及安全自動裝置柜（屏）通用技術(shù)條件》、JB/T 5777.2-2002《電力系統(tǒng)二次電路用控制及繼電保護(hù)屏（柜、臺）通用技術(shù)條件》）中只有“布置合理、整齊美觀”的籠統(tǒng)要求，沒有具體細(xì)化的規(guī)定，且個別標(biāo)準(zhǔn)中（如GB 50171-2012《電氣裝置安裝工程 盤柜及二次回路接線施工及驗收規(guī)范》）提出：“電纜芯線在彎曲接線時，不應(yīng)過度要求美觀”；

（3）一貫以來“中庸”思想的意識，習(xí)慣性認(rèn)為盤柜在行線槽內(nèi)布線、差不多就行了，沒有追求更高的布線外觀質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；

（4）缺少或缺乏“工程美學(xué)”質(zhì)量意識，隨著水電站發(fā)電裝備的不斷發(fā)展，過去的機(jī)電設(shè)備控制柜布線質(zhì)量，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了美觀性的要求。

4 解決方案

針對機(jī)電設(shè)備電氣盤柜普遍存在的布線質(zhì)量差、不能滿足美觀性要求的問題，深入分析產(chǎn)生問題的原因，特別是設(shè)計、工藝、布線操作人員缺乏布線美觀意識的情況，結(jié)合水電站實際運行維護(hù)的經(jīng)驗，采取宣貫、“樣板柜”模擬、檢查及整改、驗收的方式，從上到下進(jìn)行全方位的布線整改：

（1）宣貫

1）根據(jù)國標(biāo)及行標(biāo)中盤柜布線“布置合理，整齊美觀”的要求，結(jié)合機(jī)電設(shè)備盤柜長期運行、維護(hù)的實際經(jīng)驗，編制出細(xì)化的電氣盤柜布線美觀標(biāo)準(zhǔn)要求（即Q/CTG 246-2018《機(jī)電工程建設(shè)美觀要求導(dǎo)則 第3部分：二次線纜、電氣盤柜及柜內(nèi)布線》，簡稱“美麗機(jī)電”標(biāo)準(zhǔn)）；

2）結(jié)合各個設(shè)備廠家盤柜生產(chǎn)的具體情況及案例，開展對各個廠家相關(guān)層級人員進(jìn)行“美麗機(jī)電”標(biāo)準(zhǔn)的宣貫，包括：領(lǐng)導(dǎo)層、工藝制定層和布線操作層，從思想意識上牢固樹立“美麗機(jī)電”布線質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)意識，同時要使工藝人員和布線操作人員建立“工程美學(xué)”的基本概念和意識；

3）針對不同廠家，結(jié)合各自盤柜布線的案列，通過現(xiàn)場進(jìn)行實例詳細(xì)的解剖、分析，使布線操作人員認(rèn)識到在實際布線過程中各自存在的問題和短板、與標(biāo)準(zhǔn)要求及美觀性的差距，從而布線操作人員提高布線質(zhì)量美觀性的意識；

4）召開布線質(zhì)量專題會議，對設(shè)備廠家盤柜在驗收過程中發(fā)現(xiàn)的不滿足美觀性問題、整改經(jīng)驗、過程管控措施等進(jìn)行充分討論、研究，形成改進(jìn)意見和要求，用來指導(dǎo)廠家設(shè)備盤柜的生產(chǎn)。

（2）“樣板柜”模擬

采取“樣板柜”方式，在各個廠家推行元器件模擬布置，布線精確設(shè)計，在批量盤柜布線開始之前，先選定典型盤柜，按照“美麗機(jī)電”標(biāo)準(zhǔn)要求開展“樣板柜”布線，經(jīng)驗收合格后，推廣至所有盤柜執(zhí)行。

（3）檢查及整改

1）督促制造廠按照“美麗機(jī)電”標(biāo)準(zhǔn)編制工藝要求實施細(xì)則、技術(shù)導(dǎo)則等文件，并詳細(xì)進(jìn)行技術(shù)交底，同時制定工廠內(nèi)盤柜布線過程工藝質(zhì)量控制措施并進(jìn)行落實；

2）通過對廠家現(xiàn)場檢查、遠(yuǎn)程視頻等方式，全過程持續(xù)對盤柜廠家及其分包商布線情況過程進(jìn)行檢查、指導(dǎo)，并輔以相關(guān)案例再宣傳，不斷強化提升布線操作人員美觀性質(zhì)量意識，通過不斷的改進(jìn)，最終使布線質(zhì)量達(dá)到“美麗機(jī)電”標(biāo)準(zhǔn)要求。

（4）驗收

根據(jù)具體盤柜類型制定詳細(xì)的表格化驗收細(xì)則，逐項嚴(yán)格進(jìn)行驗收。

5 取得的成果

通過上述不斷的努力，使得烏東德、白鶴山和長龍山水電站機(jī)電設(shè)備電氣盤柜布線美觀性有了極大的改觀，見圖1~圖12。

圖1 機(jī)組自動化盤柜門背板

圖2 機(jī)組在線監(jiān)測系統(tǒng)盤柜

圖3 主變冷卻器匯控柜

圖4 發(fā)變組保護(hù)系統(tǒng)盤柜

圖5 GIS現(xiàn)地匯控柜

圖6 計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)盤柜

圖7 透平油處理設(shè)備控制箱

圖8 空氣壓縮機(jī)控制柜門背板

圖9 主變冷卻器外部電纜

圖10 調(diào)速器回油箱電纜

圖11 盤柜進(jìn)線電纜

圖12 盤柜內(nèi)接地

6 總結(jié)

“21世紀(jì)是中華民族偉大復(fù)興的時代，人們對美的追求比任何時候都強烈，工程美學(xué)必將為創(chuàng)造未來更為美好的世界發(fā)揮作用”。通過對烏東德、白鶴灘及長龍山盤柜布線質(zhì)量“美觀性”的要求和不斷強化設(shè)備制造過程管控，提高了廠家布線工藝水平，使盤柜布線工藝水平提升了一個很大的臺階，電氣盤柜布線質(zhì)量有了“質(zhì)”的飛躍，從廠家領(lǐng)導(dǎo)層到中層質(zhì)量工藝管理人員，再到生產(chǎn)一線布線操作員工，全員布線質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、美觀意識得到了持續(xù)強化、提高，烏東德、白鶴灘及長龍山的機(jī)電設(shè)備布線質(zhì)量基本達(dá)到了“美麗機(jī)電”要求。

由于目前還沒有統(tǒng)一的廠內(nèi)盤柜布線質(zhì)量的國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，各設(shè)備廠家電氣盤柜布線要求不一致，操作工人對布線美觀性的理解不一致，導(dǎo)致不同廠家盤柜布線外觀形象不統(tǒng)一、形態(tài)各異，同時，在設(shè)備盤柜后期檢查中也發(fā)現(xiàn)布線質(zhì)量存在下滑、不穩(wěn)定的現(xiàn)象，非常有必要把機(jī)電設(shè)備電氣盤柜布線過程中好的經(jīng)驗進(jìn)行總結(jié)、提煉，形成可以指導(dǎo)廠家工藝、布線操作的統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范。