張長偉，舒錦宏，夏 丹

（國網(wǎng)浙江省電力公司緊水灘水力發(fā)電廠，浙江 麗水 323000）

電纜綜合整治在緊水灘電廠的探索與實(shí)踐

張長偉，舒錦宏，夏 丹

（國網(wǎng)浙江省電力公司緊水灘水力發(fā)電廠，浙江 麗水 323000）

針對國網(wǎng)緊水灘電廠電纜現(xiàn)狀，超前謀劃電纜整治的規(guī)劃、目標(biāo)和原則，提出電纜整治的主要步驟方法和要點(diǎn)，分析了動(dòng)控電纜分層和上下敷設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)差異，以及接地網(wǎng)和等電位接地網(wǎng)的接地要求，為國內(nèi)水電廠電纜綜合整治提供有益的借鑒。

水電廠；電纜；整治；實(shí)踐

1 電站工程概況及電纜現(xiàn)狀

國網(wǎng)浙江省電力公司緊水灘水力發(fā)電廠位于中國浙江省麗水市緊水灘鎮(zhèn)西北金水峽口，距云和縣城19 km。電廠以發(fā)電為主兼有航運(yùn)、防洪等綜合效益，主要擔(dān)負(fù)華東電網(wǎng)調(diào)峰任務(wù)并通過220 kV輸電線路供浙江電網(wǎng)。水庫正常蓄水位184 m，相應(yīng)庫容10.4億m3，具有不完全年調(diào)節(jié)性能。緊水灘水力發(fā)電廠安裝水輪發(fā)電機(jī)組6臺(tái)，單機(jī)容量50 MW，總?cè)萘?00 MW，多年平均年發(fā)電量4.9億kW·h。

緊水灘電廠建設(shè)于上世紀(jì)80年代，因緊水灘電廠由4臺(tái)機(jī)組設(shè)計(jì)增加為6臺(tái)機(jī)組，導(dǎo)致廠房設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不合理，各類空間受限，電纜道狹窄，電纜敷設(shè)采用最簡單的支架裸露安裝，防護(hù)措施差，防火功能弱。電纜敷設(shè)方向交叉重疊，后又增設(shè)電纜封閉支架，造成清理和敷設(shè)困難。從1987年4月第1臺(tái)機(jī)組發(fā)電1988年底6臺(tái)機(jī)組全部投產(chǎn)，至今經(jīng)歷了30年運(yùn)行。隨著發(fā)供電設(shè)備的幾輪改造，新敷設(shè)的電纜逐年增多，老舊電纜清退不徹底，新舊電纜、動(dòng)力電纜和控制電纜混放在一起，導(dǎo)致原本狹小的電纜道更加擁擠雜亂。電纜道內(nèi)通風(fēng)條件較差、濕度大，導(dǎo)致電纜支架銹跡斑斑，腐蝕嚴(yán)重的電纜支架不堪電纜重負(fù)而斷裂的情況時(shí)有發(fā)生，導(dǎo)致電纜懸空或者墜落堆積。電纜敷設(shè)隨意、走向無序，電纜纏繞交錯(cuò)、串層現(xiàn)象比較嚴(yán)重，但電纜敷設(shè)方式與防火措施始終沒有得到質(zhì)的提升，與現(xiàn)行電纜敷設(shè)和防火規(guī)程規(guī)范的要求漸行漸遠(yuǎn)，電纜敷設(shè)日趨困難，電纜防火存在很大安全隱患，運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)很大，亟需進(jìn)行全面綜合整治，確保電纜安全運(yùn)行。

2 超前謀劃電纜三年整治規(guī)劃

國網(wǎng)緊水灘電廠始終把電纜整治作為一項(xiàng)重要的工作來抓，不斷摸索和嘗試在日常工作中進(jìn)行電纜整治。但是由于電纜綜合整治難度之大，風(fēng)險(xiǎn)之大，責(zé)任之重，電纜存在的問題一直沒能得到比較徹底解決。如何進(jìn)一步開展電纜綜合整治，如何選擇電纜整治的最佳有力時(shí)機(jī)，一直是電廠思考的一個(gè)非常重要而迫切的問題。全國許多水電廠和我廠一樣都存在相同的問題。

2010年開始，根據(jù)緊水灘電廠“十二五”規(guī)劃，電廠開展主變和機(jī)組配套增容改造工作，隨著規(guī)劃的推進(jìn)，2015年，緊水灘電廠110 kV開關(guān)站即將申請退出運(yùn)行。在此基礎(chǔ)上，電廠及時(shí)提出了電纜整治三年規(guī)劃，主要從清退老舊設(shè)備和電纜開始著手，結(jié)合主變、機(jī)組和監(jiān)控系統(tǒng)等的改造，打通高低壓交通洞電纜主干道，加強(qiáng)前期電纜道和電纜敷設(shè)路徑的總體布局設(shè)計(jì)，全面更新電纜支架橋架和接地網(wǎng)。2015年，以廠房繼保室和開關(guān)站繼保室電纜整治申報(bào)大修項(xiàng)目，結(jié)合主變和機(jī)組改造，開展老舊電纜的清退工作，電纜支架增設(shè)和加固；2016年，以高低壓交通洞電纜道整治申報(bào)大修項(xiàng)目，結(jié)合開關(guān)站退出運(yùn)行和機(jī)組改造，開展老舊電纜的清退工作，電纜支架增設(shè)和加固，做好電纜道總體布局設(shè)計(jì)和實(shí)施；2017年，以機(jī)組母線道電纜整治申報(bào)大修項(xiàng)目，結(jié)合監(jiān)控系統(tǒng)改造和機(jī)組改造，開展老舊電纜的清退工作和電纜重新敷設(shè)調(diào)整。電纜三年整治規(guī)劃同步考慮，進(jìn)行有效的電纜防火分區(qū)和封堵，電纜橋架和防火封堵設(shè)施設(shè)備的標(biāo)示編號，電纜區(qū)域照明、通風(fēng)和除濕等環(huán)境的綜合整治。

3 電纜綜合整治目標(biāo)和原則

通過本次電纜整治工程，目標(biāo)就是使電纜敷設(shè)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、科學(xué)化。結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際，進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)布局與現(xiàn)場情況緊密結(jié)合。保證安全可靠的前提下，優(yōu)化方案，節(jié)省投資，以合適的代價(jià)換取最大的效益。改變電纜敷設(shè)難、維護(hù)難的問題，方便日常電纜維護(hù)管理，使電纜區(qū)域綜合環(huán)境達(dá)到和諧統(tǒng)一。使電纜防火措施符合國家消防法律法規(guī)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，徹底消除火災(zāi)隱患，做到安全可靠、布局合理、實(shí)用經(jīng)濟(jì)、整體美觀。依據(jù)“先易后難、先清退后整理，動(dòng)控分開、先高壓后低壓，分層分區(qū)重新敷設(shè)”原則，先清退舊電纜，后拆裝電纜支架；先電纜整理，后電纜橋盒安裝。

明確電纜綜合整治目標(biāo)和原則后，電廠成立了電纜綜合整治領(lǐng)導(dǎo)小組和工作小組，認(rèn)真開展電纜整治策劃工作，先后設(shè)計(jì)了高壓電纜走向布置圖、動(dòng)力電纜和控制電纜走向布置圖、信息通訊電纜走向布置圖、設(shè)備設(shè)施規(guī)劃布置圖、電纜橋架及防火整治規(guī)劃圖、電纜橋架及防火封堵設(shè)施命名及編號清冊等技術(shù)文件，為有序開展電纜綜合整治工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4 電纜整治步驟方法和要點(diǎn)

在電纜整治施工過程中，各設(shè)備是在運(yùn)行的狀態(tài)下進(jìn)行的，對施工安全要求比較高，其施工范圍不宜太大，避免給安全監(jiān)護(hù)和管理造成困難。加強(qiáng)現(xiàn)場安全監(jiān)督和管理，限制施工區(qū)域，每個(gè)階段集中在一個(gè)區(qū)域開展電纜整治工作，按照2至3個(gè)施工面進(jìn)行同時(shí)開工。

4.1 廢舊電纜的清理

將廢舊電纜從設(shè)備上拆除前，要用驗(yàn)電筆、萬用表對電纜線頭進(jìn)行驗(yàn)電，以防止電纜另一頭沒有拆除而帶電。廢舊電纜必須集中由專人進(jìn)行切割。每根廢舊電纜在進(jìn)行每段切割清除時(shí)，必須將這一段廢舊電纜清理移除電纜支架，放置在安全空曠的區(qū)域，在確認(rèn)無誤后，在地上進(jìn)行切割剪斷。絕不允許在電纜支架上進(jìn)行切割。

4.2 舊支架拆除與新電纜托架的安裝

在施工中，為防止電纜大跨度、長距離懸空，拆除部分舊電纜支架和安裝新立柱、托臂的工作應(yīng)交替進(jìn)行。先按照2～3 m的間隔拆除一部分舊支架，再按照設(shè)計(jì)圖紙的位置安裝一部分新支架，將電纜移到新支架上，再拆除另一部分的舊支架，最后將全部新支架安裝完畢。

4.3 動(dòng)力電纜和控制電纜的敷設(shè)和整理

在電纜整治過程中，不同區(qū)域均應(yīng)按相同的上下排列順序配置。將動(dòng)力電纜與弱電數(shù)據(jù)電纜分開敷設(shè)。盡可能將電纜通道中的動(dòng)力電纜整理至最上幾層的支架上。對于不能移到最上幾層支架的部分動(dòng)力電纜，也可以在下面合適的層數(shù)單獨(dú)敷設(shè)，以盡可能保證動(dòng)力電纜與控制電纜能夠分開敷設(shè)。對于電纜纏繞和交錯(cuò)比較多的地方，根據(jù)設(shè)備停電安排將電纜頭解除，并重新分層敷設(shè)。

4.4 電纜橋盒和轉(zhuǎn)接箱的安裝

先將防火隔板放入橋盒內(nèi)作為每層的層間防火，再將電纜放入橋盒內(nèi)。對于電纜纏繞和交錯(cuò)比較多的地方，可以結(jié)合停電將電纜頭解除，并重新分層敷設(shè)。對于因無法停電而不能拆除的交叉電纜，將交叉位置整理到預(yù)計(jì)要安裝的轉(zhuǎn)接箱內(nèi)。轉(zhuǎn)接箱的設(shè)置應(yīng)盡可能少和緊湊，能夠同橋架組成一個(gè)整體，而且應(yīng)該布置在電纜無法分離和交叉纏繞處，并按照最嚴(yán)格的封堵要求進(jìn)行徹底的安全防護(hù)和防火隔離。

4.5 電纜防火的分隔和封堵

防止電纜火災(zāi)延燃的措施有：封、堵、涂、隔、包、水噴霧和懸掛式干粉等措施。在電纜夾層，電纜隧道或多層電纜架上的動(dòng)力電纜上下電纜層之間、電力電纜層與控制電纜層之間宜用防火隔板或防火槽盒做層間分隔。隧道的防火分隔宜采用阻火墻，在電纜隧道的進(jìn)出口處、交叉分支處，長距離每隔60～100 m處，應(yīng)進(jìn)行防火分隔處理。隧道通向中央控制室、主機(jī)室、配電裝置室等電纜夾層的入口處，隧道進(jìn)出口處應(yīng)設(shè)帶防火門的阻火墻，其他部位阻火墻可不設(shè)防火門。不設(shè)防火門的阻火墻應(yīng)有防止火焰竄燃的措施，即在阻火墻兩側(cè)不少于1 m區(qū)段所有電纜涂刷防火涂料或纏繞阻燃包帶或安裝防火隔板。阻火段若用長度不小于2 m的防火槽盒構(gòu)成時(shí)，槽盒兩端頭宜用防火包和有機(jī)防火堵料封堵嚴(yán)密，槽盒兩端1 m區(qū)段電纜宜涂刷防火涂料或纏繞阻燃包帶。

5 開關(guān)站110 kV高壓電纜道改建為壩區(qū)10 kV電纜道

國網(wǎng)緊水灘電廠110kV高壓電纜道改建為壩區(qū)10kV電纜以及壩區(qū)10kV電纜更換是緊水灘電廠第二期電纜整治工作的關(guān)鍵與核心內(nèi)容，也是落實(shí)國網(wǎng)公司、浙江省電力公司關(guān)于開展變電站動(dòng)力電纜防火安全隱患專項(xiàng)檢查和治理工作的重要具體措施。

壩區(qū)10 kV配電室進(jìn)出電纜敷設(shè)受原電纜道布局所限，與其它控制電纜局部同溝分層敷設(shè)，局部同溝混放，不滿足相關(guān)電纜敷設(shè)標(biāo)準(zhǔn)要求。2015年11月，隨著緊水灘電廠主變和機(jī)組配套增容改造工作的深入推進(jìn)，1號2號主變由三圈變增容改造兩圈變，緊水灘電廠110 kV系統(tǒng)退出運(yùn)行，110 kV開關(guān)站取消，110 kV高壓電纜道也退出使用，結(jié)合電纜整治工作設(shè)計(jì)和規(guī)劃，將開關(guān)站110 kV高壓電纜道改為壩區(qū)10 kV電纜道，以達(dá)到高壓電纜與控制電纜分離敷設(shè)要求，提高電纜運(yùn)行安全性。

6 動(dòng)力和控制電纜分層敷設(shè)及上下順序的標(biāo)準(zhǔn)差異

GB50217-2007《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》第5.1.3條，“同一通道內(nèi)電纜數(shù)量較多時(shí)，若在同一側(cè)的多層支架上敷設(shè)，應(yīng)符合以下規(guī)定：應(yīng)按電壓等級由高至低的電力電纜、強(qiáng)電至弱電的控制和信號電纜、通訊電纜“由上而下”的順序排列，當(dāng)含有35 kV及以上高壓電纜，為滿足引入盤柜的電纜符合彎曲半徑要求，宜按“由下而上”的順序排列”；“當(dāng)支架層數(shù)受通道空間限制時(shí)，35 kV及以下的相鄰電壓級電力電纜，可排列于同一層支架上。1 kV及以下動(dòng)力電纜也可與強(qiáng)電控制和信號電纜配置在同溝同一層支架上合理布放?！眹译娋W(wǎng)生[2012]352號《國家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施》（修訂版）（以下簡稱《十八項(xiàng)反措》）第13.2.1.2條，規(guī)定“同一通道內(nèi)不同電壓等級的電纜，應(yīng)按照電壓等級的高低從下向上排列，分層敷設(shè)在電纜支架上”。

根據(jù)多次實(shí)體模擬燃燒試驗(yàn)顯示：上層動(dòng)力電纜著火后，高溫熔融物滴落在下層控制電纜上也會(huì)引燃。但是動(dòng)力纜放置下層后，動(dòng)力電纜著火后，也會(huì)直接引燃上方的高壓電纜。且高壓電纜單米重量、電纜拐彎半徑要大于動(dòng)力及低壓、通訊電纜，實(shí)際工作中，有些高壓電纜放置上層不利于電纜拐彎半徑及現(xiàn)場施工。

因此，在國網(wǎng)電纜管理有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)提出應(yīng)符合下列規(guī)定：應(yīng)按電壓等級由高至低的電力電纜、強(qiáng)電至弱電的控制和信號電纜、通訊電纜“由上而下”的順序排列。當(dāng)水平通道中含有35 kV以上高壓電纜，或?yàn)闈M足引入柜盤的電纜符合允許彎曲半徑要求時(shí)，宜按“由下而上”的順序排列。強(qiáng)調(diào)高壓電纜的分溝分層敷設(shè)，對動(dòng)力電纜和控制電纜分層敷設(shè)和上下順序則應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況合理布置。

7 主接地網(wǎng)和等電位接地網(wǎng)的接地要求

為人身和設(shè)備安全及電磁兼容要求，在發(fā)電廠和變電所的開關(guān)場內(nèi)及建筑物外，應(yīng)設(shè)置符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的直接接地網(wǎng)。接地母線按照每隔30 m或每個(gè)間隔有一處與主接地網(wǎng)連接，并且按照要求做好接地標(biāo)記。凡伸縮縫兩側(cè)的電纜橋架，均使用16 mm2銅編織接地線將托盤連接，以確保電纜橋架在電氣上有效連通。橋架托臂與槽鋼立柱之間使用外鋸齒接地墊片連接，螺栓壓緊后，托臂通過外鋸齒接地墊片與槽鋼立柱實(shí)現(xiàn)可靠導(dǎo)通。地線采用的是40×3的銅排，直線段每隔30 m用16 mm2銅編軟線將橋盒與接地銅排相連，并且在合適的位置與主接地網(wǎng)連接。

對繼電保護(hù)及有關(guān)設(shè)備，為減緩高頻電磁干擾的耦合，應(yīng)在有關(guān)場所設(shè)置符合下列要求的等電位接地網(wǎng)。靜態(tài)保護(hù)和控制裝置的屏（柜）地面下宜用截面不小于100 mm2的接地銅排直接連接構(gòu)成等電位接地母線。接地母線應(yīng)首末可靠連接構(gòu)成環(huán)網(wǎng)，并用截面不小于50 mm2、不少于4根銅纜（排）與廠、站的主接地網(wǎng)直接連接。屏柜下部應(yīng)設(shè)有截面不小于100 mm2的接地銅排。保護(hù)室內(nèi)的等電位接地網(wǎng)與廠、站的主接地網(wǎng)只能存在唯一連接點(diǎn)。屏柜上裝置的接地端子應(yīng)用截面不小于4 mm2的多股銅線與接地銅排相連。接地銅排應(yīng)用截面不小于50 mm2的銅纜（排）與地面下的等電位接地母線相連。開關(guān)場的就地端子箱內(nèi)應(yīng)設(shè)截面不少于100 mm2的銅排，并使用截面不少于100 mm2的銅纜與電纜溝道內(nèi)的等電位接地網(wǎng)連接。分散布置的保護(hù)就地站、通信室與集控室之間，應(yīng)使用截面不少于100 mm2的銅纜（排）可靠連接，連接點(diǎn)應(yīng)設(shè)在室內(nèi)等電位接地網(wǎng)與廠、站主接地網(wǎng)連接處。

8 電纜綜合整治的成果和體會(huì)

通過電纜三年綜合整治，實(shí)現(xiàn)了10 kV高壓電纜與控制電纜的徹底分離；實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力電纜和控制電纜分層布置整齊有序；實(shí)現(xiàn)廢舊電纜的徹底清退，減輕了電纜支架負(fù)荷；完善了廠站主接地網(wǎng)和等電位接地網(wǎng)；有效電纜橋架防火分區(qū)和封堵以及標(biāo)示編號；電纜區(qū)域照明、通風(fēng)和除濕等的環(huán)境得到綜合整治。

開展電纜綜合整治，需要堅(jiān)強(qiáng)的組織領(lǐng)導(dǎo)和樹立必勝的決心；整治前期進(jìn)行充分的電纜摸底排查和規(guī)劃布局；科學(xué)合理的電纜整治安排和時(shí)機(jī)選擇；明確的電纜整治工作目標(biāo)和原則；關(guān)鍵部位高壓電纜整治的通道設(shè)計(jì)；長期堅(jiān)持不懈加強(qiáng)電纜整治的有效管控。

TM645

B

1672-5387（2017）11-0071-03

10.13599/j.cnki.11-5130.2017.11.026

2017-08-25

張長偉（1966-），男，高級工程師，從事水電廠生產(chǎn)管理工作。