电缆敷设软件辅助设计的方法及应用

电缆敷设软件辅助设计的方法及应用

李毅

河北省电力勘测设计研究院河北石家庄050000

摘要：发电厂设计中，电缆敷设是一个重要组成部分，随着工程规模增大，人工实现电缆敷设工作量明显增加。本文介绍了计算机软件辅助布线电缆敷设的方法及应用，不仅极大提高工作效率和质量，也满足现代化发电厂设计的需要。

关键词：发电厂；电缆敷设；软件

1前言

发电厂设计中，电缆敷设主要任务是根据所开列电缆清册，将每一根电缆敷设到位，并统计出材料和用量，而大型发电厂电缆数量较多，缆道网络复杂、人工完成布线设计，不但耗工多，而且也很难保证设计质量和进度[1]。

摩洛哥杰拉达电厂1x350MW机组设计中，运用计算机软件，辅助实现电缆敷设设计，即提高了电缆工程设计质量和效率，大大节省投资，又取得了很好的经济效益。

2计算机软件工作流程

软件的工作流程大体分四部分：原始输入数据填写、文本编辑、布线计算、数据输出[2]。

2.1原始输入数据填写及文本编辑

进行软件辅助设计，首先要填写各原始输入数据并进行编辑，对电缆敷设软件，此类数据包括电缆类型数据、缆道数据、电缆清册。这些数据统一要求采用Excel表格。

2.1.1电缆类型数据

工程设计中，主设人应先汇总本工程所用全部电缆类型，这些数据可从工程采用的电缆厂家样本中获得。此类电缆主要涵盖高压动力电缆（6kV或10kV），普通动力电缆（380V），控制电缆，计算机电缆，及通信电缆等。

电缆类型表中，主要参数包括：电缆型号、规格、电缆外径、电压等级等。如：型号规格为ZRC-YJV22-0.6/1kV4*185+E95的动力电缆，电缆外径为63.9mm，电压等级为380V。

2.1.2缆道数据

（a）缆道数据为软件提供发电厂所有电缆通道数据[2]，便于在计算机中模拟电缆敷设网络。在厂房或厂区的电缆通道布置图中，按一定的节点编制原则，可绘制以支路及节点表示的网络节点图，在此网络节点图中，不同标高缆道可分层表示，在网络节点图中可测量出节点与节点间的支路长，并据此编写缆道数据表格。如：从节点S001到节点S002的距离为50分米。

（b）节点编制原则

原则上，在电缆通道分支处，及通道进出厂房的接口处须编制节点，其它地方可据需要适当增设。

节点编号基本原则：编制宜按系统、车间或机组分区表示，统一为4个字节。第1位为区域码，第2位为机组号，0表示公用部分，1代表#1机组，2代表#2机组等。最后两位为流水号，可从01至99。节点编号可不连续，但不得重复。

2.1.3电缆清册

（a）电缆清册主要为软件提供参与敷设的电缆数据[2]，工程中主要包括电气一次清册、电气二次清册，有时还包括厂家电缆清册等。

清册主要内容：每一根电缆的安装单位、始端设备编号、始端设备名称、终端设备编号、终端设备名称、电缆编号、电缆型号、电缆规格、不经过缆道直接敷设的电缆长度、始端设备经过第1（2）个节点号、始端设备附加长度1（2）、终端设备经过第1（2）个节点号、终端设备附加长度1（2）等。如：电缆编号为CWS-EW-MP132AAXN的电缆，起点从循环水泵房400VMCC配置柜A#1屏，终点到#3机闭式循环冷却水泵A，电缆类型为ZRC-YJV22-0.6/1kV，电缆规格为4*25+E16。其始端设备经过第1个节点号为S018，始端设备附加长度1为50分米，终端设备经过第1个节点号为S005，终端设备附加长度1为150分米。

（b）始端（终端）设备编号原则

原则上，应按该设备电缆敷设时经过的、且离设备最近的节点号加流水号编制。如，离设备最近的节点号为Z101，其附近的设备编号可从Z10101至Z10199，统一占用6个字节。

（c）节点编号与附加长度或不经过缆道直接敷设的电缆长度填写原则

附加长度通常按下列3种情况计算：

（1）电缆确定经过节点A，且不需在A和B节点间统计断面，则在始端（终端）设备经过的第1个节点号栏填入节点A的节点编号，并在始端（终端）设备附加长度1填入节点A至设备的总长度，单位为米，其它各项不输入。如：A附加长度1（米）。

（2）不确定设备电缆是通过节点A还是通过节点B进入网络时，则要输入两个附加长度参数，在始端（终端）设备经过的第1个节点号栏填入节点A的编号，在始端（终端）设备经过的第2个节点号栏填入节点B的编号，在始端（终端）设备附加长度1栏填入节点A至设备电缆进入缆道点的长度（分米），在始端（终端）设备附加长度2栏填入设备点至进入缆道点的长度（米），其它各项不输入。例：AB附加长度1（分米）附加长度2（米）。

（3）若电缆不经过任何节点，则在不经过缆道直接敷设电缆长度栏填入实际长度（米），其它各项不输入。这种情况在控制箱、配电箱到设备的电缆数据中较为常见。

上述例子中设备安装位置至缆道或节点的电缆附加长度只计算水平长度，其垂直部分长度可由计算机程序在布线过程中自动追加，其缺省值对各级电压分别为6、7、8、8、0米（高压动力电缆、普通动力电缆、控制电缆、计算机电缆、通信电缆）。特别的，对于设备对通道的垂直距离特别长的，需要在附加长度中适当考虑。

2.2布线计算及数据输出

2.2.1上述电缆类型、缆道数据、及电缆清册数据填写完整后，即可作为输入条件导入软件进行布线计算。在计算前，软件会对上述三个文件的正确性进行自动检查，如有错误会出现人机互动的错误提醒，直到改正无误为止。

软件布线主要原则：

（a）自动选择电缆路径，保证电缆路径最短[3]。

（b）保证电缆不超过通道允许的占积率[1]。

（c）保证经过电缆清册中指定的路径节点。

2.2.2软件布线计算结束后，运行输出结果命令，即可输出Excel格式的各种结果，可方便的对电缆敷设信息进行统计和管理，常用结果包括：

（a）电缆类型汇总，除包括上述2.1.1条的各类电缆类型信息外，还可统计出每种类型电缆全厂所用的总长度、总根数等信息。便于现场施工过程中采购、订货电缆。

（b）电缆清册，除包括上述2.1.3条的各类电缆信息外，还可统计出每一根电缆的总长度、具体经过的每一个电缆节点路径信息等。此类信息极大方便了现场的电缆敷设施工工作。

（c）电缆断面汇总，可统计任意两个网络节点间，通过的电缆根数、及通过的电缆类型。可为现场施工查找任意两点间的电缆敷设情况作参考。

（d）设备电缆类型汇总，可统计任一就地设备至其电源的电缆信息。可为现场施工查找具体设备的电缆敷设作参考。

3应用举例

计算机辅助电缆敷设软件在摩洛哥杰拉达电厂1x350MW机组设计中全面使用，取得了良好效果。该工程中，共敷设电缆1509根，其中高压动力电缆62根总长度13394米，低压动力电缆1447根总长度154356米，控制电缆2461根总长度267466米。实践证明电缆敷设辅助软件既能提高设计质量、增加设计深度，又能提高效率，大大节省投资。

4结束语

本文介绍了发电厂计算机软件辅助布线电缆敷设的方法及应用，通过计算机辅助软件，实现了最佳电缆路径自动搜索和施工文件输出[2]，极大提高了电缆敷设计算的工作效率和质量，并且易于在工程设计中推广及普及。

参考文献

[1]电力工程电气设计手册第一册：电气一次部分，水利电力部西北电力设计院.中国电力出版社[M]

[2]梅豫明.计算机在电厂电缆敷设设计中的应用[M].广东电力.2005年12月.第18卷第12期.46～48页

[3]GB50217-2007，电力工程电缆设计规范[S].