AP1000核岛中压柜安装分析

王航

身份证号码：3706871991****5711

摘要：AP1000中压柜是核电电压等级做高的电气盘柜，作为核岛安装初始阶段倒送电里程碑中最重要的设备，为核岛主泵，大型工艺泵及通风风机提供电源保障。运输及安装施工难度较大。本文主要讲述AP1000中压柜的引入、开箱及安装要求、成品保护，总结中压柜在施工过程中存在的不足及相应的注意事项，为其它类似安装工程提供借鉴经验。

关键词：AP1000；核岛中压柜；引入；开箱；安装；成品保护

1工程概况

中压柜是AP1000核岛倒送电里程碑中重要的电气设备，电压等级10.5KV，频率50Hz，通过主泵变频器变频之后为主泵提供电源，并为电厂其他大型工艺泵及通风风机提供交流电源，倒送电里程碑也为后续电仪系统、工艺系统、通风系统的调试运行维修打下了坚实的基础。中压柜体积及重量较大，与常规的电气盘柜安装存在较大差异，其开箱、引入路径、施工逻辑、安装、成品保护等要求严格，本文介绍了中压柜安装的主要步骤，并对中压柜在引入、开箱和安装过程和成品保护中出现的问题进行解析，并提出优化建议，为后续的类似施工提供一定的借鉴经验。

中压柜为非1E级、非抗震类电气设备，每台机组共有6台，编号分别为ECS-ES-1/2/3/4/5/6，其中ECS-ES-3/4/5/6位于常规岛7.5米层中压配电室内，其余2台位于核岛40413/40414房间，每台中压柜主要由控制柜、变压器柜、电压互感器组成，整台中压柜安装方式为预埋板焊接固定，每台拼接完成后全长约15米。

2施工流程：

3先决条件落实

3.1施工环境：

（1）对设备造成污染的土建施工基本结束，场地干净，预留件、预留孔洞符合设计要求。

（2）施工用道路顺畅，室内有临时照明，施工用电设备齐全。

3.2技术条件：

（1）所有的施工图纸以及相应技术文件均应齐全，且为最新版本

（2）成套中压柜安装的工作程序已发布，并且为最新版本。

（3）检查和试验计划ITP已批准并发布。

3.3人员资质：

1.3.1施工人员经过相关培训，并且考试合格，起重工、电焊工等特种人员应持证上岗。

3.4施工工器具：

施工工器具及设备已准备齐全，测量工具标定合格，且在有效期之内。

4设备开箱检查

根据海阳一期合同分交内容，AP1000电气设备均为甲供，开箱工作需在业主库房进行，且主要责任方为上游，国核工程公司、中核五公司质检人员、技术人员参与了本次验收工作。开箱前，施工人员应熟悉设备的说明文件，装箱单及安装图纸等技术资料，了解设备的性能、结构特点、几何尺寸，查明设备的安装位置、设备位号、房间号和规格型号及所带附件规格和数量。

开箱时应注意对内部中压柜柜体的保护，防止开箱工具划伤设备外壳。

开箱后，检查随机文件是否齐全，检查实体设备位号与装箱单的一致性；按照装箱单清点设备的零件、部件、附件、备件、附属材料、工具等并妥善保管，管口保护物和堵盖应完好；设备应无变形、损伤和锈蚀。

5设备引入安装

5.1设备安装前房间环境温湿度要求

根据AP1000中压柜现场接收、运输及储存手册中要求，中压柜为B级存储物项，要求存储温度不低于-5℃，不高于40℃，湿度不超过70%。AP1000电气安装规范要求，电气物项共分为A、B、C、D四个存储等级，ASMENQA-11994第2.2部分对B级存储物项有明确的要求：B级物项应贮存在耐火、抗裂、抗恶劣气候和通风良好的建筑或相当密封结构内，应预防人为破坏，贮存的选择和建筑应无洪水威胁，存放区应备有均匀的加热和温度控制，或有相当的手段以防止结露和腐蚀。

为了满足B级存储要求，在房间内安装空调和除湿机，根据房间规格，40413、40414房间各安装2台5P空调及2台除湿机。具体布置见下图1。

并将房间设置成清洁区域，设置专人管理，进行人员出入、成品保护、清洁度及温湿度控制工作。

图1：40413，40414房间空调及除湿机

5.2地面水平度及预埋板位置复测

引入之前需要复测地面水平度及预埋位置栓；房间土建地面水平精度要求为±12mm，但是中压柜安装水平精度为±5mm，由于设计在土建施工图纸中明确要求当其他安装图纸的精度要求高于土建图纸时，应执行高精度要求，故地面平整度应按照±5mm的精度要求进行控制；另外，需复测预埋板位置及平整度，预埋板平整度需符合图纸要求，预埋板高度必须高于地面，否则盘柜就位之后，盘柜两端无法落在预埋板上且无法进行焊接工作，但预埋板高度又不宜过高，否则断路器小车无法将断路器引入盘柜之内。2#机组在盘柜就位及焊接完成之后，发现小车无法将断路器装入盘柜内部，经检查发现小车左右轮所在埋件高于地面很多，断路器无法经导轨进入盘柜内部，而且当时现场处于2核岛倒送电里程碑及移交包的关键时期，非常着急，业主调试队不予验收，后来在多方协调之下，由中核二四公司在房间内搭设脚手架及铺好三防布做好防异物措施对埋件进行打磨，这才使埋件平整度符合现场要求。

5.3中压柜引入

上述先决条件均落实完成后，即可进行中压柜引入工作。根据现场情况，由于中压柜尺寸较大，引入前需要核岛40413房间预留吊装孔洞，利用平板车把中压柜从业主仓库运到40厂房40311走廊北侧门口，然后用25t吊车把中压柜吊装到液压运输车，经40311走廊，运输到40326房间，同时也是40413房间吊装孔洞下方位置，然后利用电动卷扬机将2台中压柜从40414房间吊装口引入房间之内，引入路径见图2，运输及吊装见图3，4。

图2：中压柜引入路径图

图3：中压柜吊装及运输

图：4：40413房间吊装口

在ECS-ES-1盘柜吊装开始阶段，现场施工人员采用手拉葫芦进行盘柜吊装，但由于中压柜重量很大，手拉葫芦链条脆弱，吊装速度不宜过快，以免发生断裂，且长期施工过程中存在不同的程度的锈蚀及磨损，现场施工班组人员需要轮换作业进行倒链牵引工作，导致现场耗费较多人工时，且现场施工进展滞后，后来改用电动卷扬机进行吊装，方便易操作，工作平稳，提升速度较高，节约了更多人工时及施工成本。

5.4就位、调整、固定、焊接

在设备就位前，应根据制造商的安装详图对预留孔尺寸、设备位置、设备尺寸、螺栓孔位置和设备朝向等进行检查。

应采用合适的吊装和搬运方法将设备移至安装位置

调整设备的水平度、垂直度以及成排设备之间的间隙，以满足技术规定。

设备固定、连接应牢固，所有固定、连接螺栓的扭矩依据螺栓供应商的要求

设备的焊接固定因参照制造商图纸执行。在制造商无特殊要求的情况下，设备的焊接固定按APP-ECS-E9-006执行。

6母线连接

中压柜隔间拼接完成后根据HY1-ES21-V8-101母线桥接口图要求连接柜间母排，安装时先安装主母线段，然后将主母线段和分支母线栓接起来。待全部母线及分支母线安装就位后，开始用力矩扳手拧紧盘间连接螺栓及母线连接螺栓，紧固完成后对其进行标记。

7接地

根据设计要求，每台中压柜需要两点接地，中压柜两端接地母排连接两根接地电线，采用放螺栓连接方式连接至核岛土建方提前预留的接地尾线上，柜体间接地母排需用螺栓栓接，用力矩扳手拧紧母排及接地螺栓，接地线螺栓连接应紧固，力矩符合设计要求。2#中压柜连通母排中间位置额外引出2点接地，所以总体为4点接地。

8设备成品保护

安装好的电气设备应清理干净，用防火塑料布盖好并用铁丝捆绑，挂上保护牌，保护牌应包含相应的设备位号。

设备安装完成，应将房间上锁，以免闲人进入，并定期进行检查维护。

在2012年8月16日，监理部专业工程师在1#核岛40厂房倒送电房间40413和40414的巡视检查过程中，因发现土建进行屋面打磨施工作业、通风专业进行风管保温施工作业，导致房间内部大量的灰尘和保温材料细沫四处飞扬；另外电气盘柜的这笔保护措施也不完备。鉴于上述问题，已经严重破坏了倒送电房间的清洁度要求，并可能对已安装完成的电气盘柜质量造成影响。为此，监理部发出监理工程师通知单SDHY-JT-119要求CNF针对该项事监进行原因调查、制定相应的盘柜清洁修复措施和计划安排，形成专项报告后通过《监理工程师通知回复单》形式报监理审查备案，见下图5。

在2012年9月19日中核五公司按照监理部工程师的要求将所有盘柜清洁完成。见下图6。

图5：监理工程师通知单

图6：中核五公司完成清洁的盘柜

9施工要点及建议

（1）中压柜作为AP1000核岛电压等级最高的大型电气设备，运输及吊装难度较大，应提前做好引入路径规划，严格按照方案施工，并对施工人员做好安全技术交底，设备的吊装运输需由专业人员指挥，在运输吊装过程中注意设备保护，对人力投入及吊装设备也应合理安排，避免造成工期延误及额外成本消耗。

（2）由于中压柜为B级存储物项，中压柜引入之前房间需安装空调及除湿机，保证房间温度及湿度满足AP1000核电设备质量保证要求。另外由于中压柜采用焊接形式固定在预埋板上，因此焊接之前需复测预埋板位置及平整度是否符合要求，预埋板位置过高或者过低，都会影响盘柜底部焊接或断路器小车正常使用。

（3）施工逻辑、盘柜成品保护工作需引起重视。在1#机组中压柜安装完成后，由于房间风管及土建工作未全部完成，中核24公司及通防队进行房间打磨及风管保温施工，对已安装完成的中压柜质量造成较大影响。对此五公司重新对中压柜进行盘柜清洁修复，造成了额外的人工投入。根据以上情况，建议提前通知工程管理部协调中核二四公司、五公司各专业施工队之，提前进行施工逻辑分析，严格协调土建、安装各专业间的施工进度及施工顺序，为后续中压柜设备成品保护提供可靠质量保证。

结束语

从AP1000核岛中压柜整个施工流程来看，中压柜引入的先决条件落实，盘柜的运输、吊装、设备成品保护工作为重中之重；在施工过程中，需合理策划，积极沟通，才能顺利完成2#机组中压柜的安装工作，中压柜安装的顺利完成为后续中压电缆的敷设端接及2#ECS-03移交包的移交打下了坚实的基础，也为2#倒送电里程碑做出了重大贡献，相信也能为后续3，4号机组及类似工程的施工提供一定的经验和借鉴。

参考文献：

[1]AP1000电气安装规范CPP-G1-V8-001

[2]非1E级10.5KV中压柜技术规格书CPP-ES21-Z0-001

[3]10.5KV中压柜技术规格书CPP-ES21-Z0D-001

[4]电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规范GB50171-92

[5]电气装置安装工程母线装置施工及验收规范GB50171092

[6]开关柜柜体总装图HY1（2）-ES21-V8-100

[7]中压柜母线桥接口图HY1（2）-ES21-V8-101

[8]中压柜地基及焊接图HY1（2）-ES21-V8-103

[9]安装接地工作程序HYG-GV9-E0P-200151

[10]现场补漆工作程序HYG-GV9-MXP-200068

[11]焊接工作程序HYG-GV9-VWP-200022