风力发电机组电气安装施工方案及方法

风力发电机组电气安装施工方案及方法1.1电气安装要求1.1.1安装人员要求进行塔筒电缆接头对接、绝缘电阻测试、变压器测试等工作，必须由具有电工操作证的电气专业人员来完成。安装工作涉及高压操作的，必须具有高压操作证。1.1.2安装材料要求电气安装材料及使用工具符合国家“CCC”强制认证要求。所有的连接导线中间不许有接头。安装用材料均符合国家或部颁发现行技术标准，符合设计要求，并有出厂合格证。设备应有铭牌，并有厂家、名称、规格等信息，附件、备件齐全。电柜固定用螺栓、螺帽、垫片均应采用镀锌件。铜端头的材质为符合GB5231标准的无氧紫铜。预绝缘套材质为硬质乙烯基类树脂或聚酰亚胺类树脂。颜色符合下表规定（国标）。1.1.3电气安装需满足相关标准、规范的要求电力电缆线路的敷设、连接、接地，防火阻燃设计，及电缆接头的制作，符合GB50168-2006《电气装臵安装工程电缆线路及验收规范》。客户及安装单位自备的电力电缆接线端子需符合GB/T14315-2008《电力电缆导体用压接型铜、铝接线端子和连接管》要求。变压器安装验收符合GB50150-2006《电气装臵安装工程电气设备交接试验标准》要求。其它电气安装内容符合国家、行业相关标准要求。所安装的电气零部件，如果供应商有要求的，按照零部件供应商安装说明书进行安装、检测。电气安装过程中，安装单位有疑问，须及时与客户或我公司技术人员联系，获得确认后方可再开始安装工作。1.1.4保护接地及接零要求如果供配电采用的是TN系统，当从装臵的任何一点起，中性线及保护线由各自的导线提供时，从该点起，不应将两导线连接，分别设中性线及保护接地端子。外壳需接地（PE）和接零（PEN）的，连接可靠。当PE线所用材质与相线相同时选择截面不应下表所示规定。PE线最小截面表（mm2）PE保护地线若不是供电电缆或电缆外保护层的组成部分时，按机械强度要求，截面不应小于下列数值：有机械性保护时为2.5mm；无机械性保护时为4mm。低压电气设备地面上外露的铜接地线的最小截面应符合下表的规定。1.1.5电缆标识要求根据电气原理图纸，选用适合的电缆标记套给每根电缆标识。L1、L2、L3或A、B、C三相的色标为黄、绿、红。电缆接头压接完成后，分别用黄、绿、红、黄绿（对应L1、L2、L3、PE）绝缘胶带在电缆接头管状部位缠绕两圈。绝缘胶带不许缠绕在接头的接触面。规定电缆号码管套装方向：文字阅读方向朝向电缆末端。电缆编号有字面应放臵于易观察的一面，电缆标号要求激光打印，不允许手写。多芯电缆（控制电缆、电力电缆）除各芯线应套号码管，整根电缆也要系装标牌，上面要有电缆型号、编号、连接起始位置等信息。如图66示。标志牌规格应一致，并有防腐性能，挂装应牢固。图661.1.6准备线缆注意事项确认电缆规格及型号、长度；检查电缆表面有无损伤,或其它质量缺陷。1.1.7预绝缘冷压端子操作工艺剥切多芯电缆外层橡套时，应在适当长度处用电工刀或剥线工具顺着电缆壁圆周划圆，然后剥去电缆外层橡套，注意切割时用力要均匀、适当，不可损伤内部线缆绝缘。单芯0.5mm2～2.5mm2的线缆应用剥线钳剥去绝缘层，注意按绝缘线直径不同，放在剥线钳相应的齿槽中，以防导线受损，剥切长度根据选用的接线端头长度加长1mm；一般弹簧端子要求剥线长度为10mm。注意剥线时不可损伤线芯。管式预绝缘端头须选用专用压线钳压接，压线钳选口要对应导线截面积，线缆头穿入前先绞紧，防止穿入时线芯分岔，如图所示，线缆绝缘层需完全穿入绝缘套管，线芯需与针管平齐，如有多余需用斜口钳去除。不允许导体未插入完全即进行压接。压接完成后需用力拉拔端头，检查是否牢固。管式预绝缘端头用压线钳压好后，会出现一面平整而另一面有凹槽。如图68所示，对于弹簧式端子（或笼式端子、回拉式端子），端头压接后平整的一面应与箭头所指的端子金属片接触（即平整一面朝向端子的中间）。如果用有凹槽的一面与弹簧端子的金属平面相连会造成接触不良。图67图681.1.8扎线带使用要求电力电缆的固定，应采用尼龙扎带或镀塑金属扎带。不得用铁丝直接捆扎电缆。固定电缆用扎带应具有表面平滑、便于安装、足够的机械强度和适合使用环境的耐久性。根据绑扎电缆的整体外径及重量选取合适长度、宽度的扎线带，扎线带断口长度不得超过2mm，并且位置不得向维护面。电缆应远离旋转、移动部件，避免电缆悬挂、摆动。相同走向电缆应并缆，用规定的扎线带固定，捆扎带间距150mm，可根据路线适当调整，但排布要均匀，悬挂线束的自由摆动量不得大于40mm，否则就应采用固定扎线。1.1.9电缆敷设要求电缆安装排布要求牢固、整齐、美观、利于维护；电缆应横平竖直，均匀排布，拐弯处自然弯弧；电缆不允许有绞接、交叉现象，并用规定的扎线带进行固定；信号电缆和动力电缆在安装时应保持20cm以上距离。电缆最小弯曲半径1.1.10接线端子（端头）紧固力矩要求TO、TU、TZ型导线用铜压接端头紧固件扭矩符合下表规定。如端子供应商有指定力矩要求，按照其要求执行。DT、DTM、JG端子，紧固件力矩符合下表规定。端子紧固扭矩表1.1.11现场电缆接线表机舱现场接线电缆表塔底现场接线电缆清单1.2机舱电气安装与接线1.2.1风速风向仪用M5内六角螺栓将风速风向仪固定在安装支架上。将风速仪电缆沿支架的空心管中穿过，进入机舱后，敷设至机舱接线盒处。电缆入口前应将电缆固定牢靠。风速风向仪支架固定时，应同时将机舱内防雷接地线铜接头固定至支架的螺栓处（机舱罩内侧）。并将防雷接地线在机舱罩上敷设牢固。该防雷接地线的另一端已在车间固定敷设好。将电缆一端的插头与风速风向仪的插头对接。用热缩管或冷缩管将接头处包好。至少要覆盖电缆25mm。图69测风仪电缆在机舱内的敷设应整齐美观，固定牢靠。不准乱拉乱扯。按照接线表将测风仪电缆接入机舱接线盒对应端子。电缆的屏蔽层需在接线盒内压接铜端头后可靠接地。1.2.2其它航标灯、结冰传感器（低温型）的安装与接线参照风速风向仪的安装。1.2.3机舱罩接地线机舱罩接地电缆都已经预埋好，需要将机舱罩顶盖与左右机舱罩给定的接地点连接。1.3轮毂电气安装与接线400V电源插头轴柜1的母头。230V照明用电缆插头接轴柜1的母头。将24V信号线插头接至轴柜3的母头上。将Profibus（或CANbus）电缆接至轴柜3的16R1上，1号接绿线，2号接红线。在接线前将电缆的一段剥去皮，用卡子卡好屏蔽层。1.4塔底控制柜、变流柜安装接线1.4.1电控柜开箱检查由安装人员与设备厂家、客户人员共同进行，并做好记录，保管好附带文件、图纸资料、合格证书等。按照图纸要求、技术资料，核对电柜及附件、备件的规格和型号符合设计要求。电柜防护完好，外形无损伤及变形，油漆完好。柜内元器件整齐完好，元器件无缺失、缺陷。1.4.2搬运、吊运、安装固定采用起重设备吊运时，配电柜顶部有吊环者，吊索应穿在吊环内，无吊环者吊索应挂在四角主要承力结构处。吊索的绳长应一致，以防柜体变形或损坏部件。在吊运过程中确保不要将吊索、吊钩及其它硬物碰倒电控柜上的按钮、开关、仪表及触摸屏等。将电控柜吊入塔筒时，在柜的四周用木板、木框进行防护，防止吊装过程中与塔筒发生碰撞。将电控柜吊至安装平台，按照设计图纸布臵将电控柜放臵于安装位置。电柜前后操作、维修距离应符合要求，以方便以后的操作、维护。电柜与基础及柜（箱）之间采用镀锌螺栓、螺帽固定。螺栓预紧力应保持一致。1.4.3电控柜内布线电柜接线时，二次线不得从母线相间穿过。当交流主电路穿越形成闭合磁路的金属框架时，三相电缆应在同一框孔中穿过。配电箱上配线需排列整齐，并绑扎成束，活动部位均应固定；引出和引进的导线应留适当余量，便于检修。电缆从电柜底部进入电柜，在接线端子前应将电缆整齐固定在固定支架上，不应使元器件或端子受额外应力。电缆进出柜体与金属板、架有摩擦时，需加橡胶垫圈、垫板以保护电缆。所敷设的控制电缆芯线按10%左右的比例留有备用线，备用线的长度按照所对应的电缆最大长度。扎带扎好后，应从多余部分的根部剪齐，并将扎带头放至非操作面。1.4.4电柜内端子接线电源线应有明显的相色标志，且应与系统的相位一致。L1相应用黄色；L2相应用绿色；L3相应用红色；中性线N相应用淡蓝色；保护地线（PE线）应用黄绿相间双色。电柜内配线整齐，无绞接现象。导线连接紧密，不伤芯线，不断股。端子两侧所压的导线截面积相同，同一端子上导线连接不多于2根，防松垫圈等零件齐全。导线终端选择和铜导体相匹配的铜线鼻子。不允许导线导体缠绕后直接接到端子或接线柱上。除非接线端子结构不能或不必用铜接头外，其它控制电缆、电源线的终端均应压接铜线鼻子后再与电柜接线端子连接。导线压接要严、实，不能有松脱、虚接现象。电缆、电排连接所用紧固件及金属零部件均应有防护层，对螺钉过孔、边缘及表面的毛刺、尖锋应打磨平整后再涂敷导电膏。在装配铜排或铜端子接头时，操作者必须戴手套。接线完毕，检查柜内、元器件上有无遗留下的工具、金属材料及其它物件。电气设备每个接地部分应以单独的接地线与接地母线相连接，严禁在一个接地线中串接几个需要接地的部分。控制及通信电缆屏蔽层的处理将电缆的编织屏蔽层拆开后，理成一束，与一根黄绿接地引线通过端头压接在一起。注意黄绿线的长度根据实际需接地的位置而定。如图70示。用热缩管固定导线连接的部分。如图71示。将黄绿接地线直接接入接地端子或压接TO端子后用螺栓固定在接地点。图70图711.4.5电柜接线检查与检测所有接线端子螺丝再紧固一遍，防止有遗漏。稍用力逐根回拉接在弹簧式端子的电缆，看有无电缆虚接。核对各电缆、端子标号与图纸是否一致。1.4.6电控柜及辅变安装1.4.6.1塔底控制柜按照机械图纸安装固定。塔底控制柜与变流器之间连线。参考电缆清单接线，按走线槽合理的走线。塔底控制柜与箱变之间连线。参考电缆清单接线，按走线槽合理的走线。接线完成后，机柜底部用封堵泥填充。必要时为防止防火堵料的掉落，应制作安装专门的金属衬板。1.4.6.2塔底变流柜按照机械图纸安装固定。变流器与发电机定子之间连线。参考电缆清单接线，按走线槽合理的走线（单根回路成品字形排布、合理间距），当电缆穿入变流器柜内连接时，需用扎线带牢牢固定并用封盖或封堵泥封住。定子电缆固定力矩为180Nm（M16）。转子电缆固定力矩为90Nm（M12）。变流器与发电机编码器之间连线。参考电缆清单接线，按走线槽合理地走线。箱变至变流器网侧电力电缆，在接至变流器前应排列整齐，弯曲半径满足表3-5要求。进入变流柜前应逐根固定牢靠，使连接母排不受到额外拉力。电缆接头固定力矩180Nm（M16螺栓）。接线完成后，机柜底部用封堵泥填充。1.4.6.3塔底辅助变压器按照机械图纸安装固定。图72图731.5电缆敷设与连接1.5.1机舱至塔架内电缆敷设机舱至塔架内电缆随机舱一起吊装，待机舱机械安装完毕后，开始电缆敷设。电缆敷设前，在电缆端部套上相同的电缆标记套，接线前再确认是否正确。发电机定子侧电缆、转子侧电缆、机舱供电电缆，都已经用钢丝网套固定，检查网套是否固定可靠。钢丝网套的悬挂固定可参考图74。钢丝网套的安装悬挂位置必须要保证电缆在平台孔及护环的中心位置。所有机舱至塔筒内电缆需要分组绑扎，其中6根定子相线分成2组、每组均由L1、L2、L3三相组成；9根转子相线分成3组、每组均由L1、L2、L3三相组成；1根定子接地线与2根转子接地线1组；1根机舱供电电缆与编码器信号线、多模光纤1组。安装3个扭缆保护套，安装位置分别为最上层平台中心孔处，及图75中2个护环处。安装前通过偏航使电缆顺直地位于护环的中心位置。图74图75逐根将电缆放入扭缆保护套相对应的孔中，调整好保护套的上下位置后，用抱箍将扭缆保护套紧固。所有机舱至塔筒内电缆一起垂放入电缆导向环中，每隔0.5米对每组电缆用金属扎带绑扎一次，注意绑扎牢固，以免它们散开。所有机舱至塔筒内部分电缆垂放到马鞍处，注意下垂的电缆下端要保持下端平齐，电缆下端距离至马鞍顶部大约500mm。与马鞍下方第3个隔板处，将机舱垂放的电力电缆与塔架的电力电缆进行连接，注意保持电缆的编号对应。如图77所示。图76图77电缆连接前，应保证电缆在自由状态时，电缆位于各个导向环的中心位置，偏差不超过40mm。1.5.2塔架内电缆敷设发电机定子侧电缆、转子侧电缆、机舱供电电缆、照明电缆及照明供电电缆敷设都应在塔筒厂内完成，在现场需检查接线是否牢固可靠，如发现有松动需要绑紧。塔筒之间电缆对接时注意保持电缆的编号对应。编号按照机舱电气图纸规定。所有机舱至塔筒内的发电机编码器信号线和多模光纤是一直沿着电缆架敷设到塔底，要求沿着电缆架每隔半个隔板扎一次，一直到第1段塔筒的底部平台，再将编码器信号线经过走线槽至变流器控制柜，多模光纤经过走线槽至塔底控制柜。第1段塔架接线盒需用7G4的电缆连接至塔底控制柜，具体接线参考电缆清单。敷设方式，从接线盒底部沿着PVC电缆管、走线槽至塔底控制柜。第1段塔筒接线盒与第2段塔筒接线盒连接。第1段塔筒接线盒的安装电缆已经固定在电缆架上，只需在第1段塔筒顶平台上将其插座插入第2段塔筒接线盒插座上。第2段塔筒接线盒与第3段塔筒接线盒连接。连接方法与上述类似。第3段塔筒接线盒与第4段塔筒底部接线盒连接。连接方法与上述类似。第4段塔筒底部接线盒与第4段塔筒顶部接线盒连接。此处连接应该在塔筒厂内完成，但现场需要检查其连接是否牢靠。用电缆夹块固定电缆时，夹板上孔大小有不同，注意与要夹紧的电缆相对应。否则有的会起不到夹紧作用，有的因为孔小还会夹坏电缆。如图78示。图78图791.5.3用电缆连接器连接塔架电缆（用于电缆分段连接方式）断线需用断线钳，且端口整齐、平整。清洁电缆连接铜接头。电缆连接铜接头应无夹杂物，污迹和金属屑等夹杂物必须完全清理干净。检查电缆连接铜接头是否有损坏（如检查电缆连接铜接头是否有裂纹），铜接头有裂纹将导致不能有效的压紧电缆铜线，使风机在运行时易出现接触不良的现象。裁剪绝缘热缩管。热缩管材料为双壁热收缩套管，裁剪两段：一段长150——170mm；另一段长200——220mm。将热缩管套入电缆线。量出铜接头孔深度，加上2mm，即为电缆剥线长度。剥线要用剥线刀，切口齐整，不伤到导体。用电缆连接铜接头将电缆连接，并用液压钳（13吨）压紧铜接头。压接模具与所压接的铜接头规格一致。压接时始终保持电缆插入铜接头最底部位置。240-240铜接头每侧要保证压接3道。其余规格铜接头至少2道。在电缆铜接头外面半叠包绕两层硅橡胶自粘带，把短的热缩管套在自粘带外面，再用热风枪收缩热收缩套管；最后把长热收缩套管套在短热收缩套管外面并用热风枪收缩热收缩套管。L1、L2、L3三相分别对应热收缩套管的颜色为黄、绿、红。对于带屏蔽层的电缆的对接方法：在压接好的铜接头外面半叠包绕两层硅橡胶自粘带，把短热收缩套管套在自粘带外面，再用热风枪收缩热收缩套管；将两端电缆的屏蔽层对接，最后把长热收缩套管套在对接后的屏蔽层外面并用热风枪收缩长热收缩套管。L1、L2、L3三相分别对应热收缩套管的颜色为黄、绿、红。注意，屏蔽层对接时，不损伤到内层已装好的套管及胶带。带屏蔽层电缆对接完成后，要保证屏蔽层与电缆导体之间充分绝缘，绝缘电阻符合要求。不允许屏蔽铜丝留在接头内。图80注意：电缆铜线必须全部套进电缆铜接头，不得有铜丝裸露在铜接头外侧。硅橡胶自粘带必须全部包住铜接头及所有裸露铜线。热收缩套管要全部包住硅橡胶自粘带。且热收缩套管不能用明火收缩。如热收缩管出现开口需用热缩电缆修补片修补，并确保绝缘良好。1.5.4电缆屏蔽层、金属铠装层的接地1.5.4.1电力电缆接地要求三芯电力电缆中间接头两侧电缆的金属屏蔽层(或金属套)、铠装层应分别连接良好，不得中断，并相互绝缘。在电缆终端头处，电缆铠装、金属屏蔽层应用接地引线分别引出接地。在接至接地点之前，铠装层与屏蔽层的接地引线之间相互绝缘，无电气连接。引出接地线的截面不应小于下接地线截面的规定。电缆终端接地线截面表1.5.4.2控制电缆金属屏蔽的接地方式计算机监控系统的模拟信号回路控制电缆屏蔽层，不得构成两点或多点接地，应集中式一点接地。集成电路、微机保护的电流、电压和信号的电缆屏蔽层，应在开关安臵场所与控制室同时接地。除上述情况外的控制电缆屏蔽层，当电磁感应的干扰较大时，宜采用两点接地；静电感应的干扰较大时，可采用一点接地。对于双重屏蔽或复合式总屏蔽的电缆，宜对内、外屏蔽分别采用一点、两点接地。即内层屏蔽一点接地，外层屏蔽两点接地。1.5.4.3接地方法沿电缆圆周完整剥开护套，露出屏蔽层。根据接地点的位置，截取合适长度的镀锡铜编织线（电缆接地引出线）。将镀锡编织裸铜引接线的一端用锡焊（压接、缠绕）与电缆屏蔽层结合一起。在连接处套上热缩管，用热风枪使热塑管收紧。如图81示。将另外一头压接镀锡铜接头后用接地螺栓与接地点连接。铜接头的螺纹孔的大小与接地点处的固定螺栓规格一致。三芯电力电缆终端处的金属护层必须接地良好；塑料电缆每相铜屏蔽和钢铠应锡焊接地线。电缆通过零序电流互感器时，电缆金属护层和接地线应对地绝缘，电缆接地点在互感器以下时，接地线应直接接地；接地点在互感器以上时，接地线应穿过互感器接地。电力电缆接地线应采用铜绞线或镀锡铜编织线与电缆屏蔽层连接，其截面面积不应小于上表的规定。1.5.5电缆的防火阻燃施工电缆进入电气柜、盘的孔洞处要用防火堵料密实封堵。如图82示。图81图82箱变至塔筒电缆在出基础环时，要用防火堵料密实封堵。塔架电缆在每层平台处都要用防火堵料密实封堵，厚度不小于100mm。在塔架平台电力电缆穿过处放臵防火堵料前，应根据实际敷设电缆的情况，制作放臵放火堵料的金属挡板，防止防火堵料从电缆孔洞处掉落、散开。如图83示。在封堵电缆孔洞时，封堵应严实可靠，不应有明显的裂缝和可见的孔隙，孔洞较大者应加耐火衬板后再进行封堵。有机堵料封堵不应有漏光、漏风、龟裂、脱落、硬化现象；无机堵料封堵不应有粉化、开裂等现象。在电力电缆接头两侧各2～3m长的区段施加防火涂料或防火包带。防火涂料施工前应将电缆表面的浮尘、油污、杂物等清洗、打磨干净，待表面干燥后方可进行防火涂料的施工。电缆防火涂料应按一定浓度稀释，搅拌均匀，并应顺电缆长度方向进行涂刷，涂刷厚度或次数、间隔时间应符合产品使用说明及要求。对于塑料、橡胶外皮的电线电缆，一般