浅谈水电站机电设备电气盘柜布线质量

张东胜，廖 湘，邓海峰，魏韶韶

（中国三峡建工（集团）有限公司，四川 成都 614000）

1 概述

目前，我国水电设备制造技术和规模均已达到世界先进水平，随着乌东德水电站的全部投产发电、白鹤滩水电站的首批机组投产，将我国水电机组设计、制造水平推向了世界的顶峰，并带动水电站机电设备及原材料国产化、推动国内高强度钢板、大型铸锻件、高端电气装备的全面技术进步，实现我国水电装备技术水平和创新能力的新跨越，水电站发电设备的控制模式也实现了远程监控、遥控、遥调，实现了无人值班工作模式。作为水电站控制系统的自动化元件质量和控制水平有了质的飞跃。

2 机电设备盘柜布线质量状况

随着水电站机电设备的不断发展和进步，工程建设项目陆续提出了打造“精品工程”、“美丽工程”的高质量、高标准要求，对机电设备制造已不仅仅是要求“内在质量”合格、达标，对“外表形象”也提出美观性的要求。通过对乌东德、白鹤滩及长龙山机电设备电气盘柜所涉及的40余家设备厂家的产品进行检查时，发现盘柜布线质量普遍存在以下问题：

（1）盘柜内整体缺乏布线质量及美观意识：盘柜布线未经认真的规划、设计，部分元器件布置未经优化，盘柜内元器件、行线槽等布置不合理，影响整体盘柜布线效果；

（2）盘柜内布线混乱：由于长期以来盘柜内使用行线槽“隐蔽”布线方式，使得在行线槽内布置的线束、线缆走线杂乱无章，线束内线缆相互缠绕、松散无序、局部凸起，线束及线缆布置不平直、平整，多余线缆塞入行线槽、用绑扎带无序固定；同时由于行线槽内线束的布置混乱也大大增加后续维护工作难度、给设备运行带来一定安全风险；

（3）绝大多数设备厂家对盘柜布线工艺质量没有明确要求，布线操作人员未经过专业培训，导致盘柜内线束、线缆布置转弯随意，无规律可循；

（4）为了减少盘柜内线束、线缆布置整理工作量，在线束、线缆布置中过度使用绕线管等防护套管现象；

（5）线缆号码管无标识或标识不规范现象；

（6）标识、标牌悬挂杂乱，标签颜色、字体未按规定设置现象；

（7）盘柜内未按标准要求设置等电位接地铜排，且接地体不符合标准规定及相关运行安全要求现象；

（8）进入盘、柜、箱体的电缆排列混乱、无序现象；

（9）盘柜外主设备本体电缆布置混乱现象等。

3 产生问题的原因

（1）设计、工艺对盘柜内布线质量及美观性没有要求，仅对布线的功能性提出要求，布线工艺、操作人员缺乏布线工艺美观质量要求，也没有进行相关的专业培训，工艺、布线操作人员理解只要盘柜接线正确、逻辑程序准确无误就行，对多余的线缆/线束，全部塞入行线槽、绑扎带固定，用槽盒盖进行遮盖；

（2）国家标准和行业标准中，对盘柜布线外观质量没有具体的要求，相关国标（如GB/T 50479-2011《电力系统继电保护及自动化设备柜（屏）工程技术规范》）、行标（如DL/T 720-2013《电力系统继电保护及安全自动装置柜（屏）通用技术条件》、JB/T 5777.2-2002《电力系统二次电路用控制及继电保护屏（柜、台）通用技术条件》）中只有“布置合理、整齐美观”的笼统要求，没有具体细化的规定，且个别标准中（如GB 50171-2012《电气装置安装工程 盘柜及二次回路接线施工及验收规范》）提出：“电缆芯线在弯曲接线时，不应过度要求美观”；

（3）一贯以来“中庸”思想的意识，习惯性认为盘柜在行线槽内布线、差不多就行了，没有追求更高的布线外观质量标准；

（4）缺少或缺乏“工程美学”质量意识，随着水电站发电装备的不断发展，过去的机电设备控制柜布线质量，远远满足不了美观性的要求。

4 解决方案

针对机电设备电气盘柜普遍存在的布线质量差、不能满足美观性要求的问题，深入分析产生问题的原因，特别是设计、工艺、布线操作人员缺乏布线美观意识的情况，结合水电站实际运行维护的经验，采取宣贯、“样板柜”模拟、检查及整改、验收的方式，从上到下进行全方位的布线整改：

（1）宣贯

1）根据国标及行标中盘柜布线“布置合理，整齐美观”的要求，结合机电设备盘柜长期运行、维护的实际经验，编制出细化的电气盘柜布线美观标准要求（即Q/CTG 246-2018《机电工程建设美观要求导则 第3部分：二次线缆、电气盘柜及柜内布线》，简称“美丽机电”标准）；

2）结合各个设备厂家盘柜生产的具体情况及案例，开展对各个厂家相关层级人员进行“美丽机电”标准的宣贯，包括：领导层、工艺制定层和布线操作层，从思想意识上牢固树立“美丽机电”布线质量标准意识，同时要使工艺人员和布线操作人员建立“工程美学”的基本概念和意识；

3）针对不同厂家，结合各自盘柜布线的案列，通过现场进行实例详细的解剖、分析，使布线操作人员认识到在实际布线过程中各自存在的问题和短板、与标准要求及美观性的差距，从而布线操作人员提高布线质量美观性的意识；

4）召开布线质量专题会议，对设备厂家盘柜在验收过程中发现的不满足美观性问题、整改经验、过程管控措施等进行充分讨论、研究，形成改进意见和要求，用来指导厂家设备盘柜的生产。

（2）“样板柜”模拟

采取“样板柜”方式，在各个厂家推行元器件模拟布置，布线精确设计，在批量盘柜布线开始之前，先选定典型盘柜，按照“美丽机电”标准要求开展“样板柜”布线，经验收合格后，推广至所有盘柜执行。

（3）检查及整改

1）督促制造厂按照“美丽机电”标准编制工艺要求实施细则、技术导则等文件，并详细进行技术交底，同时制定工厂内盘柜布线过程工艺质量控制措施并进行落实；

2）通过对厂家现场检查、远程视频等方式，全过程持续对盘柜厂家及其分包商布线情况过程进行检查、指导，并辅以相关案例再宣传，不断强化提升布线操作人员美观性质量意识，通过不断的改进，最终使布线质量达到“美丽机电”标准要求。

（4）验收

根据具体盘柜类型制定详细的表格化验收细则，逐项严格进行验收。

5 取得的成果

通过上述不断的努力，使得乌东德、白鹤山和长龙山水电站机电设备电气盘柜布线美观性有了极大的改观，见图1~图12。

图1 机组自动化盘柜门背板

图2 机组在线监测系统盘柜

图3 主变冷却器汇控柜

图4 发变组保护系统盘柜

图5 GIS现地汇控柜

图6 计算机监控系统盘柜

图7 透平油处理设备控制箱

图8 空气压缩机控制柜门背板

图9 主变冷却器外部电缆

图10 调速器回油箱电缆

图11 盘柜进线电缆

图12 盘柜内接地

6 总结

“21世纪是中华民族伟大复兴的时代，人们对美的追求比任何时候都强烈，工程美学必将为创造未来更为美好的世界发挥作用”。通过对乌东德、白鹤滩及长龙山盘柜布线质量“美观性”的要求和不断强化设备制造过程管控，提高了厂家布线工艺水平，使盘柜布线工艺水平提升了一个很大的台阶，电气盘柜布线质量有了“质”的飞跃，从厂家领导层到中层质量工艺管理人员，再到生产一线布线操作员工，全员布线质量标准、美观意识得到了持续强化、提高，乌东德、白鹤滩及长龙山的机电设备布线质量基本达到了“美丽机电”要求。

由于目前还没有统一的厂内盘柜布线质量的国家或行业标准、规范，各设备厂家电气盘柜布线要求不一致，操作工人对布线美观性的理解不一致，导致不同厂家盘柜布线外观形象不统一、形态各异，同时，在设备盘柜后期检查中也发现布线质量存在下滑、不稳定的现象，非常有必要把机电设备电气盘柜布线过程中好的经验进行总结、提炼，形成可以指导厂家工艺、布线操作的统一的标准或规范。