程明星

摘 要：AP1000核电厂主泵变频器安装重量重，体积大，与其他专业施工逻辑交叉多；同时设备本身对安装环境要求较高，需要采取临时温湿度控制措施及防尘降尘措施，设备安装困难多，本文通过某滨海AP1000核电项目主泵变频器的安装实践，简要介绍了变频器安装工序、需注意事项，及后续改进建议等，为其他AP1000项目的同类设备安装提供有益借鉴。

关键词：AP1000；主泵变频器；安装；经验反馈

AP1000核电技术，是中国核电技术自主化依托项目最终选用技术，于2007年正式确定。首批依托项目4台机组分别落户浙江三门及山东海阳。AP1000技术的关键亮点之一是一回路系统冷却剂主泵采用屏蔽主泵，减少了其他压水堆核电技术上采用的轴密封主泵上可能发生的因轴封损坏造成冷却剂大量泄漏的隐患。

为满足中国50赫兹工频电压供电的要求并减小主泵启动时对厂用电系统和电机的冲击，在主泵供电回路中设计主泵变频器（Variable Frequency Drive，VFD）设备。AP1000主泵变频器额定运行工况输入10.5千伏，50赫兹，输出6.9千伏，60赫兹。VFD主要作用是先通过变频启动主泵并升速后，再通过定频输出60赫兹主泵电源。中国AP1000依托项目的主泵变频器由美国WEC公司采购，德国西门子公司制造。本文通过某滨海核电项目主泵变频器的安装介绍，为后续其他AP1000项目类似设备安装提供良好实践及经验反馈。

1 主泵变频器简介

中国某AP1000核电项目每台机组设置4台主泵，每台主泵配备1台变频器，均布置在核岛与常规岛厂房连接处的常规岛第一跨厂房内。变频器供电从常规岛4段中压母线取电，经变压变频后输出至布置在核岛辅助厂房的主泵断路器。每台变频器由电源输入柜、变压器柜、保护及控制柜、单元柜、电源输出柜、冷却柜、换热器模块等7大组件构成。安装完成后单台变频器最终尺寸12.745米*1.778米*2.921米，总重量为30683千克。

2 主泵变频器运输、存储

VFD设备整体重量大，某滨海核电主泵变频器全部通过海运运输至核电厂重件码头，通过平板拖车运输至存储仓库。为便于运输，将1台变频器分为4个运输子组件，4个运输子组件的带包装尺寸及重量详见表1。由于各组装尺寸大，重量重，因此如果现场不能在设备到货后直接引入安装位置的，必须考虑临时储存仓库的出入与倒运问题。

3主泵变频器现场安装

3.1主泵变频器安装难点

3.1.1 设备重量大，房间内无专用运输吊点，地面有预埋螺栓需要保护，运输难度大。

3.1.2 变频器安装期间对设备安装环境清洁度及温、湿度要求高，需要在建安装较多临时温、湿度控制措施。

3.1.3 设备外形大，对房间内部施工逻辑、土建地面平整度等有较高要求。

3.2 现场安装的施工先决条件

3.2.1 设备安装时的环境温度应控制在0-55摄氏度，空气的相对湿度不高于95%，无凝露，须有温、湿度控制措施。防尘等级根据ASME要求，达到B级清洁度。

3.2.2 设备安装预埋地脚螺栓已施工完毕并经测量复测检查合格（预埋螺栓其中心偏差≤1毫米，顶标高偏差+10毫米～+5毫米）。

3.2.3 安装地面应整洁、平坦、干燥，地面油漆施工完成；具有足够的作业空间（设备安装后柜门可自由开关）。施工临时电源具备，区域照明良好。

3.3 现场安装的施工流程

设备带包装箱引入安装位置→设备开箱检查→设备就位、组装及安装→接地安装→最终检查→成品保护

3.4 变频器设备安装实施

3.4.1 主泵变频器引入前，房间需满足设备提前引入条件。主泵变频器安装房间的屋顶、楼板施工完毕，不得有渗漏。主泵变频器最终安装位置的地面油漆需完成。主泵变频器的吊装及运输路径通畅，无障碍。安装用的预埋螺栓应验收合格。并做好预埋螺栓的成品保护工作。可以根据现场实际情况用木箱盖住预埋螺栓，防止在主泵变频器引入时碰撞预埋螺栓，导致变形。

3.4.2 主泵变频器的运输通道设置

第一跨10.74米层VFD运输通道设在第一跨最终安装位置南侧，在墙体上预留引入孔洞（孔洞尺寸7米*5米，引入后封闭）。

第一跨16米层VFD运输通道设在靠近主厂房侧，在墙体上预留引入孔洞（孔洞尺寸7.5米*6米，引入后封闭）。

3.4.3 主泵变频器的设备吊装、运输应由专门人员指挥，并按照已确定施工方案进行。

3.4.4 主泵变频器引入安装区域后，利用枕木临时存放在设备安装位置的预埋螺栓上方。临时存放期间，设备包装箱外部需用三防布覆盖。并在设备周围设置警示带，悬挂警示牌防止碰撞。严禁把盘柜顶部作为支撑进行其他作业。在盘柜上方作业时需搭设脚手架，并应对盘柜作覆盖隔离防止落物碰击；上方有动火作业时，必须在设备上方覆盖防火布。

3.4.5 组织开箱检查，核对设备的位号、名称、规格型号、装箱号及箱数。根据主泵变频器柜装箱清单清点电源输入柜、变压器柜、充电器柜、蓄电池柜、电源输出柜、冷却剂柜和热交换器柜及其他附件的数量并检查上述部件的完整性并做好保护。

3.4.6 由于主泵变频器房间未设吊装点，经现场核实需采用临时工装进行设备底部包装板拆除及设备吊装就位工作。临时工装采用Q235B 型钢制作，工装外形图详见图1，为适应不同部件尺寸的吊装要求，设计采用两段分开，起吊时连接的方式。

3.4.7 设备安装区域应平整，如设备安装就位后，发现不平整勿强行固定设备，而导致设备支架扭曲变形，柜门无法打开，应使用垫铁调平后，再最终固定设备。

3.4.8 主泵变频器单独柜体间的拼接用螺栓连接（如：变压器柜与蓄电池机柜间），具体的连接方式为前、后、顶部各3个连接孔，分别用3/8″*1-1/4″不锈钢螺栓、大号锁紧垫圈、绝缘锁紧垫圈和螺母进行连接，柜体后部连接需将后盖板拆除方可操作，螺栓连接力矩符合安装技术规范的要求。用螺栓连接的设备单元间需添加垫片或防潮型垫衬，必须保持垫片清洁、无变形；若垫片有缺陷需及时更换。

3.4.9 设备单元间拼接完成后需将设备内所有的Anderson Power ProductTM connector进行连接。

3.4.10 设备安装完成后，按照图纸要求连接柜体内连接母线，连接点应牢固可靠，连接螺栓紧固力矩符合安装技术规范的要求，主泵变频器蓄电池进线柜与变压器柜的母线连接需将设备后盖板拆除进行。

3.4.11 设备安装完成后，按照安装指导书要求将柜体间MATE-N-LOCK 插头、软管、管线、电缆等进行连接，连接点应牢固可靠。

3.4.12 设备安装完成后，施工人员配合厂商服务人员对主泵变频器冷却剂柜与热交换器冷却管道进行组装、管道试压、冷却剂填充工作。

3.4.13 主泵变频器设备接地为两点接地，分别通过变频器电源输入柜体与变频器电源输出柜与厂房接地网进行连接。变频器设备所有柜体间用黄绿接地线连接。变频器中变压器柜接地须按照安装指导书要求执行（变压器中性点不接地）。

3.4.14 主泵变频器组装完成时，检查盘柜、接线箱等电气设备固定螺栓已紧固，将设备内部、设备外壳进行清洁。用三防布将所有电气设备覆盖，保证电气盘柜防水、防潮。

4 主泵变频器安装后的成品保护

主泵变频器安装完成后后，应使用三防布将设备严密包裹。考虑到房间内，尤其是设备上方为保证引入拆除了风管机电缆桥架等需进行恢复，因此需对设备进行五面硬保护，并在设备上挂上设备保护牌（设备保护牌上应包含有相应的设备位号）。设备不允许作为人员施工时的支撑。

在房间内加装通风设施和空调，确保设备所处区域的温、湿度在允许范围内。并根据程序要求做好日常温、湿度巡查及记录。

5 后续设计与施工经验反馈

5.1 考虑到设备运输对地面预埋螺栓的损伤，以及设备安装过程中预埋螺栓安装精度控制与设备螺栓孔之间存在的误差，以及VFD设备的静态属性，建议后续变频器固定螺栓可使用后置预埋螺栓固定，预埋螺栓在设备开箱后、正式就位前根据到货的设备螺栓孔位置进行现场安装。

5.2 后续主泵变频器安装房间内的风管设计、电缆桥架、工艺管道等的设计必须考虑主泵变频器的设备引入通道及安装空间，避免设备引入及安装过程中拆除大量已安装的正式物项。

5.3 因主泵变频器设备存储要求及防尘要求等级较高，建议在设备正式引入前，房间内相关施工物项全部完成，正式通风系统投用，如不能投用，必须安装临时空调及除湿机等对环境温湿度进行控制。

5.4 AP1000主泵变频器设备属于大型电气物项，自身重量较大，在设备运输及安装过程中存在较多起重问题，在正式吊装及运输前必须编制专项方案并进行评审，确保设备吊装时的人员及设备安全。

参考文献：

[1]林诚格.非能动安全先进核电厂AP1000[M].北京：原子能出版社，2008.

[2]王宪坤.AP1000核电站主泵的电气系统分析[J].中国核电，2012，5（3）.

[3]马习朋.第三代核电AP1000主冷却剂泵的变频设计方案探讨[J].电力设备，2007，8（12）.