国网新源白莲河水电厂全厂电缆现代化改造

杨 超

（湖南五凌电力工程有限公司，湖南 长沙410004）

1 前言

国网新源白莲河水电厂位于湖北省黄冈市浠水县白莲河镇，安装3台单机容量15 MW的混流式水轮发电机组，总装机容量45 MW，年设计发电量1.03亿kW·h，年设计利用小时数为2 000多h，丰水期为6～8月，5月和9月为少水期，其他月份为枯水期。1号发变组为机变之间采用隔离刀闸的发变组单元接线方式，1 F发电机经1 B主变升压后接入110 kV母线。2 F和3 F发电机出口共10 kV母线，经2号主变升压后接入110 kV母线。110 kV系统采用单母线接线方式，2回110 kV线路供湖北浠水县用电，电气主接线如图1。

图1 白莲河水电站电气主接线图

2 改造背景

白莲河水电厂为1964年采用苏联技术修建并投运的水电厂，该电厂投运50多年来电缆经过多次局部改造，但仍不能满足国网公司反措要求，主要缺陷有：电缆采用非阻燃电缆，电缆载流量、电缆屏蔽及接地不满足工程规范要求；电缆防火封堵不满足工程规范要求；二次控制屏柜直流电源及交流电源电缆采用屏柜与屏柜之间串联模式供电，运维操作极为不便；电缆在电缆桥架中的摆放极其混乱，电缆桥架采用老式的桥架，已严重锈蚀变形；因此有必要对全厂电气一次、二次电缆及桥架进行现代化改造。

3 改造模式

白莲河水电厂全厂电缆改造采用国内公开招标的EPC总承包模式，选择有资质的设计院对电缆桥架走向重新设计，按照国家标准招标采购电缆桥架及电缆，消耗性材料由施工队伍询价采购，同时监理单位由业主招标选择。

4 施工时段的选择及技术方案、安全措施

白莲河水电厂全厂电缆改造选择在枯水期进行，同时保障生活及办公用电，因此，业主协调监理及施工队伍制定详细可行的技术方案及安全措施，整个施工过程分3个阶段。

（1）第1阶段：1～3 F停电，10.5 kV及110 kV带电、400 V厂用电带电，保障生活及办公用电。对1～3 F二次电缆、动力电缆、通信电缆及电缆桥架进行改造。改造完毕后开机调试1～3 F带生活及办公用电正常。

（2）第2阶段：10.5 kV及400 V母线停电，1 BB停电，2 B主变低压侧至10.5 kV母线一次电缆拆除，生活办公电源开关318开关出线电缆头拆离318开关，在2 B主变低压侧与生活办公电源电缆头之间接一根临时10 kV电缆供生活办公用电，如图2。1～3 F停电，1 B主变停电。对10 kV系统及1 B主变部分二次电缆及动力电缆、桥架改造，调试正常后投运。

图2 第2阶段停电范围

（3）第3阶段：拆除2 B主变低压侧到生活办公电源电缆头之间的临时电力电缆。318开关恢复原生活办公电源电缆头，10.5 kV及400 V厂用电带电，轮流开2 F或3 F保障生活办公电源，如图3所示，虚线框内为带电范围。虚线外其余部分为停电设备。对停电范围内的二次电缆、动力电力进行改造。

图3 第3阶段改造带电范围（虚线内）

5 电缆改造施工的组织

（1）成立项目部，配备有资质的施工人员。

（2）业主协调监理、施工队伍制定切实可行的停电技术方案、施工方案及安全措施，重点为停电范围及带电设备的隔离，继电保护设备对运行设备的影响，业主与电网调度进行沟通，作好施工期间继电保护运行方案，如有继电保护定值变更，应按照电网调度批准的定值对现场继电保护设备进行定值更改。针对3个施工阶段采用不同的停电方案、安全措施、危险点预控措施。对施工队伍人员进行详细的安全技术交底。

（3）对采购的电缆桥架及电缆进行入厂验收，详细登记，不合格的产品退回厂家。并做好产品保护。

（4）施工队伍进行入厂安全教育，考试合格后进场。

6 电缆改造施工的流程及重点

6.1 电缆改造施工的流程

（1）每日施工前进行安全技术交底，作好危险点预控措施，明确带电部分，悬挂醒目的标识牌，作好防止误入带电间隔及误触带电部分的隔离措施。作好停电的安全措施。

（2）对停电范围内的电缆进行全面系统的查线，详细记录电缆编号、型号、规格、电缆走向，结合新的电缆型号及要求做出详细的电缆走向及接线端子图。

（3）拆除旧电缆和永久退出运行的端子箱及屏柜，安装新补充的端子箱及屏柜。

（4）拆除旧电缆桥架，安装新桥架。

（5）敷设新电缆，电缆试验合格后，作电缆头、电缆标识牌、电缆芯编号管，接线。电缆防火封堵。

（6）设备调试，检验电缆接线的正确性。

（7）施工过程需要监理签证。

6.2 电缆改造的重点工作

（1）改造前电缆核查

白莲河水电厂为运行50多年的老厂，图纸严重缺失，图实不符十分突出，因此需要配备对水电厂设备非常熟悉的电气人员，结合原有的部分图纸，花大量的时间对电缆进行认真仔细的核对，作好详细记录，特别是水轮发电机调速器的导叶位置传感器、主令控制器为老型号，现场接线比较混乱，要仔细核对每一根线。LCU电源线AC及DC电源经多次转接，并且与其他运行设备共用电源，因此，仔细考虑安全措施,对于不能停电的二次设备，采取低谷停电的措施，敷设临时电源电路，与改造的二次设备电缆进行有效隔离。发电机测温电缆现场接线比较混乱，型号规格不满足国家标准规范的要求，端子排严重老化，没有安装在端子箱内。因此有必要采购符合国家标准的端子箱、端子排及电缆。测温探头与LCU显示器上的测温点每一个点均应核对名称。编制电子文档的电缆走向及端子图。

（2）新的电缆走向及端子图的编制

老水电厂电缆接线不规范，有的电缆中间有接头，有的电缆经多个屏柜多次转接，有的电缆载流量不满足规范要求，有的屏柜一个端子接有3根及以上的电缆芯等，因此有必要对电缆的走向进行优化，减少或消除中间转接的现象，尽力保障每个端子只接1根电缆芯，提高设备运行可靠性。对全厂二次设备AC 220 V及DC 220 V电源分配进行重新规划和设计，满足继电保护反措要求，安装新的电源屏柜，按照设计院提供的新电缆型号结合电缆核查编制新的电缆走向及端子图，这一点非常重要，新的电缆走向及端子图编制好后，施工人员按照图纸施工，非常方便。

（3）电缆桥架施工

按照设计院提供的电缆桥架走向和有关国家标准进行施工。施工前施工人员对施工现场桥架安装路经进行勘察，比照设计院提供的图纸，查看是否有影响桥架安装的油管、水管、火警探测器等。现场施工人员可根据现场具体情况对现场桥架转弯、搭接、分支、宽窄变换进行灵活处理，保证桥架安装牢固，整齐、美观。对损坏的漆面进行补漆处理。

（4）电缆敷设及接线、接地、防火封堵施工

1）电缆敷设在电缆架内按照控制电缆、通信电缆、光缆分层布置，做到整齐、美观、不交叉，特别在转弯处注意工艺美观。

2）对于不需要更换的网络电缆及光缆进行整理，避免交叉。施工前对网络电缆和光缆进行核对，作好记录后再拆除，重新敷设及整理入电缆桥架，网络接头和光纤接头重新制作。

3）二次控制屏柜接线标号、电缆标识采用线号机打印，做到正确、清晰、美观、横平竖直。电缆屏蔽层接地满足规范要求，接线完毕后应仔细核对，作好记录。屏柜接地采用4 mm2黄绿线与专用接地铜排网连接，继电保护室按照国标安装专用接地铜排网，接地铜排网与全厂接地网经多点连接。桥架接地满足规范要求。电缆层及屏柜防火封堵满足规范要求。

（5）辅助设备电缆改造

电厂辅助设备如：油系统、压气系统、排水系统、消防系统、视频监控系统、进水闸门及尾水闸门控制系统、起重设备电缆改造在不影响发电运行的条件下分步进行。

（6）电缆改造竣工图的编制

电缆改造完毕后编制竣工图，完成审批手续，提交给业主单位。

7 结束语

白莲河水电厂全厂电缆进行现代化改造，一次及二次电缆采用WDZA型无烟低卤阻燃电缆，改造后的电缆敷设及接线整齐、美观、标识清晰，防火封堵严密、可靠，电缆接地完善，提高了电厂发电运行可靠性，对同类电厂具有非常重要的借鉴意义。