电缆烧损事故的电缆整治设计经验

《工业控制计算机》2018年第31卷第5期
电缆烧损事故的电缆整治设计经验
徐
雯(宝钢工程技术集团有限公司,上海201900)
电厂1号、2号机组于1982年投产,由日本东京电力设计院设计,总体设计比较紧凑。

每套机组竖向布置,2套机组并列布局,共用辅机室穴中央控制室雪。

辅机室位于1号锅炉与2号锅炉区域中央位置,其物理布局见图1。

2号机组锅炉区域电气设备众多,各种介质管道交叉纵横;至辅机室的几处汇总电缆桥架容积率非常高,部分桥架与煤粉管或平行布置或交叉穿越,间距约50~100mm ,正常情况下高
温的煤粉管对电缆有热辐射,影响电缆寿命。

2号机组锅炉区域电缆已使用近30年,2007年11月17日凌晨4点42分,电厂2号机组2G 磨煤机爆燃起火,煤粉输送管发红,引燃煤粉管下方电缆桥架的电缆,抢修后造成大量对接电缆、利旧电缆,以及桥架内废弃电缆堆积致使桥架容积率远远超过设计标准,电缆的电气绝缘性能大大下降。

利用电厂2号机组6年一次的大修机会(2009年10月),对2号机组锅炉区域电缆进行全面整理,对锅炉区域受损电缆更新,并开辟新的电缆桥架对电缆进行分流,减少现有桥架的容积率,对桥架与煤粉管采取防火隔离,以保障电厂安全稳定生产。

1项目实施方案1.1项目特点
本次改造拟在电厂A 修55天时间内完成,大部分施工只能在停机完成;施工工序必须是先拆除废弃/需更换电缆,然后敷设新电缆、接线、校线、重新打点试车。

在此工作工程中,电缆整理工作量浩大,不确定因素多,受制约的条件多。

年修前能够施工的内容为:
1)更新吹灰控制柜,年修前提前施工,具备设备接线条件;2)新增电缆桥架可提前施工,年修前具备电缆敷设条件;3)现场施工条件提前落实,各种脚手架在年修前搭建完成。

1.2年修前准备工作
针对本项目的特点、难点,年修前的准备工作就尤为重要,必须成立项目组。

项目组由电厂、设计院、施工单位三方组成,密切配合。

基本思路如下:
1)以设计院、电厂为主,收集2号机组所有相关电气图纸,
包括历史上改造的图纸,由设计院整理成为电子文档的电缆清册。

2)施工单位根据电缆清册,并结合电厂、设计院,展开现场排摸,由三方人员共同对电缆清册进行整理。

3)设计院对现场电气设备布局进行测绘,提供给电厂、施工单位确认,做到电气设备-电缆编号-电缆路径-中间盘柜-DCS-原理图,对应明确;方便做出电缆的处置的决策:更换、拆除、保留。

4)年修前对锅炉区域的电缆须做好标记,项目停机实施时方可保证有条不紊。

2电缆整治难点分析
1)电厂2号机组改造时,1号机组仍处于运行状态,并且1、2号机组在同一个控制室、同一个电子间、同一个电缆层,同一个继电器室,必须保证1号机组的正常安全运行。

2)原电缆通道电缆容积率非常高,经抢修后,电缆杂乱如麻,特别是辅机室电缆夹层入口桥架处电缆堆积如山。

3)电厂投产20多年来,历经30多次技术改造,电缆施工随意性大,很多电缆路由不清,存在大量不确定因素。

4)本次改造涉及到电厂2号机组的现场电气、仪表设备量比较大,且现场设备点布置比较分散。

3电缆整治方案
通过对电厂2号机组全部图纸查阅,初步测绘了现场设备布局图、电气室设备布局图、电缆桥架布局图,并对每段电缆桥架进行编号。

对电缆管线路由图纸进行转化为Excel 表形式,整理成详细的管线表以及每根电缆相对应的原理图,分析每段桥架的电缆数量,判断电缆信号的重要性。

熟悉现场,反复在现场调研,图纸与现场对比,逐渐对项目的特点、难点进行了解,在此过程中逐步形成改造思路。

摘要:针对某电厂2号机组磨煤机爆燃起火,造成锅炉区域主电缆通道的大量电缆损毁,煤粉管下方电缆桥架过火抢修后存在大量的对接电缆、利旧电缆,造成电缆的电气绝缘性能大大下降,针对上述情况在最短的时间完成2号机组锅炉区域电缆整治工作。

关键词:电缆整治,容积率,桥架,电缆对接,拆
除图11号、2号机组布局
图
表1
电缆处置策略
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电缆烧损事故的电缆整治设计经验
本次改造,将锅炉区域电缆桥架划分为10段,详细分析,形
成初步的处置策略,参见表1。

3.1锅炉区域电缆分流
在锅炉房与辅机房之间增加一路水平汇总电缆桥架,此电
缆桥架与锅炉垂直汇总桥架相通,并避开煤粉管,进入新增辅机
室电缆夹层入口,达到电缆分流目的。

3.2锅炉两侧垂直汇总桥架电缆对接
在锅炉两侧垂直汇总桥架处进行电缆对接,两侧分别制作
一个电缆对接箱,背附在垂直桥架上;对接箱设置在16.6m层,
简单示意图见图2,锅炉本体电缆回抽,与中控室电缆在对接箱
完成对接,可减少电缆量,也减少了施工量。

图2
3.3锅炉炉后区设电缆对接箱
对于2号机组与中央变电所电缆、炉后等设备的电缆,长度在800m以上,大部分埋地敷设,若全部更换,成本高、工程量大、施工工期长,我们采取了在锅炉炉后区设电缆对接箱的形式,均妥善解决,效果良好。

3.4吹灰控制柜移位及更新
将吹灰控制柜由辅机室搬迁于锅炉5F穴FL+41500mm雪层,这样大量的由现场至吹灰器控制柜的电缆穴201根雪避开了煤粉管,而由吹灰器控制柜至DCS的电缆穴47根雪沿垂直汇总桥架及新增水平汇总桥架敷设,完全避开了煤粉管。

采取此措施,减少了桥架容积率,同时也减轻了进入辅机室电缆夹层入口的压力。

原吹灰器控制柜防护等级为IP23,不可露天布置,本次改造更新,新吹灰器控制柜防护等级为IP55,在年修前预安装在5F穴注:吹灰设备位于5F及以上雪,可预敷设由吹灰器控制柜至中控室DCS的电缆,节约停机施工时间;吹灰器控制柜到现场设备的部分电缆利旧,节约投资。

3.5电缆桥架防护
对与煤粉管平行的水平汇总桥架进行更换,并将桥架标高下降约300mm,增加桥架与煤粉管的防火隔离措施,新桥架采用槽式,可有效防止灰尘。

煤粉管与桥架交叉处,也采取隔离措施。

3.6功能恢复
火灾报警系统、灭火系统火灾后采取临时措施,信号合用使用,本次改造将其功能恢复到原有功能。

3.7电缆选型优化
1)电缆截面优化。

本次改造,对大部分电缆截面适当减小,在保证满足电气性能的前提下,大大降低桥架容积率。

2)电缆选型优化。

根据信号类型、信号的重要性,合理选择电缆型号/规格,大量采用国产电缆;同时,根据现场历史维护情况,电缆的备用芯数适当减少,在保证安全使用的前提下,降低桥架容积率。

源经验总结
本次电缆整治难度大,但是通过多方面的改造措施,有效地改善了电缆桥架容积率过高,桥架内电缆受高温煤粉管热辐射的影响。

而且改造后电厂2号机组一次投运成功,没有影响到1号机组的正常运行。

电缆整治的关键之处在于:
1)收集全部2号机组电缆清单并整理成册(包括历次改造项目),对桥架上的每根电缆进行分析,从对应的原理图、起点、终点、所经过的路由桥架编号;
2)熟悉电缆桥架布局图,并对每段电缆桥架进行编号,通过电缆清册对电缆进行分类,最终逐根确定哪些废弃拆除,哪些采取对接方式,哪些全部更换,哪些需要改变电缆路由降低现有桥架的容积率;
3)分析论证通过改变电缆路由措施分流煤粉管下的电缆量,减少桥架内电缆受高温煤粉管热辐射的影响;
4)通过优化电缆截面降低桥架容积率;
5)结合现场设备布局图熟悉现场,确定每台设备在现场的位置,对后期施工过程中短时间内顺利完成电缆对接、更换及打点调试都起到非常重要的作用。

总之,通过上述多种措施顺利完成了对2号机组锅炉区域电缆整治,保障了电厂的安全稳定生产。

同时对2号机组电缆进行逐根梳理,这对后期现场检修维护和资料查询都起到了非常关键的作用。

[收稿日期:2018.3.8
]
图3
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