电厂控制系统安装典型问题及对策

盛志强

摘要：三门核电一期工程的电厂控制系统由西屋公司设计和供货，系统在安装阶段遇到了一些典型的问题，由于电厂控制系统的重要性，妥善解决这些问题，对电厂的安全稳定运行至关重要。

关键词：电厂控制系统;安装;典型问题;解决

电厂控制系统采用了OVATION控制平台，根据设计文件，盘柜现场布置形式包括单盘及连盘两种形式，这些盘柜分别布置于整个机组的24个房间。鉴于该系统本身的重要性，通过此文把系统安装中遇到的一些典型问题及处理办法进行总结，为后续工程建设提供参考。

1 电厂控制系统安装典型问题介绍及对策

1.1 设计问题及对策

问题介绍：1号机组控制系统根据设备厂家提供的设计文件，就地设备到控制盘柜的电缆按照单端接地施工。即在盘柜侧对屏蔽电缆的屏蔽层通过有电磁屏蔽功能的模块化封堵来解决接地。而现场部分电缆完成接地后，设备厂家变更文件要求所有进入该系统盘柜的信号电缆执行两端接地。这一设计变更的发布直接导致所有接入该系统盘柜的电缆重新进行接地后再重新进行端接和校线。

对策：通过对就地设备进行接地可行性摸底，决定采取两种方式对电缆屏蔽层进行接地。一种是通过单个电磁屏蔽的戈兰头实现，另一种是通过3M的方式用导线引出到可靠部位进行接地来解决。

1.2 安装问题及对策

问题介绍：由于设计不固化，进入每个盘柜的电缆数量和线径大小不确定，还要考虑到后续设计变更有新的电缆进盘问题和施工期间的成品保护的要求，以及屏蔽电缆接地与盘柜封堵的结合，鉴于以上不确定因素需要对电厂控制系统盘柜进线封堵方案进行比选。

原因分析：设计方关于盘柜端接的文件尚未固化，各盘柜最终进线数量无法确定;现场有部分信号是直接送往盘柜的，同时存在部分信号需先经过就地接线盒（箱）后在集中送往盘柜，并考虑到来自不同设备的信号电缆的差异，当时尚不能完全确定进入盘柜的电缆线径;对单个盘柜覆盖多个系统的情况，在部分系统已经移交后，若再增加盘柜进线，则必须保证不影响盘柜内已移交系统的端接;设备供货方同时认为盘柜封堵方案的选择必须满足：封堵需能够实现EMC（电磁屏蔽）功能;设计未固化，盘柜底板上需要预留足够数量备用进线孔;盘柜初次安装和端接后不允許在盘柜内进行任何打磨、切割方面的作业。

对策：针对上述情况，综合比较了单独戈兰头（Gland）和模块化两种封堵方案：单独戈兰头封堵方案在施工上无法完全满足上述要求，而模块化封堵方案完全可以满足上述要求;最终决定采用具有EMC功能的模块化封堵方案，进行所有OVATION盘柜的进线封堵。

问题介绍：建安期间的设备成品保护问题。此问题可以说从设备到场后一直贯穿到系统和所在厂房移交调试。尤其是在首堆建设中遇到了设计难以固化、设计变更反复且多、设备到货延迟等多方面的问题，致使建安工期比原计划拉长，现场施工环境复杂，也给设备在厂房内的成品保护工作带来了更多的难度。

盘柜设备的成品保护，最直接的就是设备所布置的场所环境，根据设备供货商发布的安装导则规定，对电厂控制系统安装的温度、湿度以及房间内的清洁度都有较高的要求。如：1号机组布置在核岛的盘柜设备由于所在房间的空间较大，温度、湿度及安装期间的清洁度不好控制。而常规岛和BOP布置相对集中在几个房间内，控制相对容易且效果也好些。

原因分析：电厂控制系统的功能特性决定了它的设备分布广，可以说点多面广，几乎涉及到电厂的方方面面。如：盘柜布置就涉及到全厂的24个房间，这里还不包括与之联系的电缆/光缆等大宗材料和设备。安装施工中由于设计的不完善、不固化，设计变更频繁，出现了仪控设备安装完成后，其他专业又发生打洞、钻孔、机械作业，造成的不良环境对设备的成品保护工作难度增加。

1.2 对策：

1.2.1 尽量控制安装时间点，将建安工期尽可能的压缩到最短时间内。

1.2.2 所有设备在安装前对设备所处房间内的环境进行盘点、清理和检查，做到房间内除该系统盘柜设备外的大宗材料安装全部完成，并对安装环境进行检查合格后放行安装作业。

1.2.3 对所有布置就地的仪表设备进行“硬保护”，同时兼顾防火要求。

1.2.4 核岛方面对于盘柜布置在空间较大且房间内环境复杂的情况，采取加装临时隔断房间，将设备人为的保护起来，并且在房间内加装空调、除湿机、温湿度计安排专人每天进行专项巡检，并对巡检记录备案。常规岛和BOP方面盘柜布置相对较为集中，便于集中统一管理。

1.2.5 对每个设备间实施出入管理制度。安排专人对房间出入进行专门管理，并进行登记管理，对于跨区工作的采用工作接口单进行管控。

1.2.6 对于盘柜内电缆施工期间，安排做盘柜的临时封堵，并将每个盘柜的成品保护工作根据阶段性的工作要点分配到责任人，做到每日施工完毕同时做好盘柜临时封堵并及时清理盘柜内的施工杂物。

1.2.7 对于房间移交前需要处理的一些问题消缺，集中进行处理，并在房间内搭设保护棚对设备进行保护。

问题介绍：1号机组常规岛出现了PLS-EIO-032柜内电缆无空间进入的问题。

问题分析：产生这一问题原因是多方面的包括：进入该盘柜的电缆相对其他盘柜较多;常规岛全部盘柜的设计都是下进线，而核岛是上下兼顾，盘柜顶部和底部都可以将电缆线引入盘柜;常规岛盘柜布置在楼板上，正对下方楼板设计留有孔洞，通过此孔洞电缆线可以进入盘柜，但该孔洞电缆也已经塞满无法再通过。最终造成还有十余根电缆无法直接进入该盘柜进行端接工作。

对策：一是将盘柜下部的混凝土空洞扩孔，这种方案难度相当大。因为机柜内部不论是成品保护的要求还是作业空间都不允许这样做。二是在盘柜顶部设计新的电缆通道。这样一方面是原来已经敷设电缆长度势必不够会导致已施工电缆作废，而且还要在盘柜顶部再开孔布置封堵模块，同时只有一个盘柜存在上进线从统一、整齐方面也不可取。所以，综合以上两个方面，现场采取了另外一种方案。经现场核算并征得设计的同意，采取从相邻的盘柜进线的方式，然后再从盘柜内部通道到达目标盘柜并完成最终的端接施工。

2 建议

2.1 设计方面

设计进入每个盘柜的点数时要充分考虑避免出现个别盘柜点数过多，导致预留的进线孔洞或者模块无法满足进线电缆数量的问题出现。

2.1 施工方面

2.1.1 移交包划分时考虑厂房空间布置及设备分散布置的特点，避免系统移交后还存在大量电缆未敷设和端接的情况，造成电缆施工工单的反复开启，影响工艺系统的移交。

2.1.2 封堵模块开孔布置时，按照盘柜进线电缆的数量和电缆直径以及接线序列等方面的要求实施，避免模块位置不当和浪费情况。

2.1.3 盘柜存在上进线和下进线的情况时，下进线要充分考虑进柜导管的布置，符合电缆弯曲半径的要求，上进线在对盘柜开孔布置封堵模块时一定要考虑信号电缆接入的序列，避免电缆进入盘柜后线缆交叉布置混乱。

2.1.4 实践证明移交包外电缆原则上完成95%以上的端接再进行移交，是比较可行的，特殊情况可以一事一议。

3 结语

电厂控制系统安装过程中面对首台机组的系统设计、建安施工、系统移交，各方都做了大量的具体协调工作，也积累了经验和教训，既锻炼了队伍，也为后续的安装工作打下了坚实的基础。

参考文献：

[1]AP1000 DCIS Cabinet and Equipment Installation Guideline（R.0）

[2]China AP000 Seismic Cabinet 7721 Outline and Installation（R.0）