13.变电站控制电缆敷设工程软件

变电站控制电缆敷设工程软件,2013年08月,变电站二次电缆敷设 施工工艺,变电站控制电缆敷设 工程软件,第一部分：,第二部分：,变电站二次电缆敷设 施工工艺,第一部分,目 录,一、变电站二次电缆的主要种类及敷设位置二、变电站二次电缆敷设辅助设施三、全站的电缆敷设四、结语,一、变电站二次电缆的敷设位置,在 220kV变电站中，二次电缆主要有：控制电缆、通信电缆、光缆及电力电缆。 控制电缆（KVVP2-22 型）主要敷设在室内、电缆沟、管道内及地下，电缆具有防干扰能力。一般主要用在主控楼各保护柜之间的户内连盘、保护柜至室外端子箱及室外端子箱到一次设备本体二次接线箱之间。,一、变电站二次电缆的敷设位置,通信电缆主要用在主变电能表柜至通讯机房音频配线架之间、 GPS时钟同步系统柜至保护柜之间及高压开关柜二次部分之间、电能表柜和保护信息管理子站系统柜至调度数据网交换机柜之间。 电力电缆（动力电缆）主要用在 380 配电柜至户外各个检修电源箱及主控楼各个照明箱之间、220V蓄电池柜至直流系统充电柜之间、高压柜至户外所用变之间及电容器间隔隔离开关至电容器组本体隔离开关之间。,二、变电站二次电缆敷设辅助设施,变电站二次电缆敷设辅助设施主要包含：,（二）电缆支架配制安装,（一）二次电缆保护管弯管敷设,（一）站内二次电缆保护管弯管敷设,站内二次电缆保护管一般采用热镀锌钢管，规格型号一般主要有 4 种：50、40、25、100，其中 50、40、25 热镀锌钢管主要用于电缆沟至一次设备二次接线箱间的控制电缆穿管敷设；100 热镀锌钢管主要用于 YJV22型电力电缆穿管敷设。,这道工序对整个全站的户外电缆敷设尤为重要，也决定着全站电缆敷设进度的一个关键环节；而且二次电缆保护管弯管敷设的施工工艺较为烦琐、量多，特别是从直埋地上到各个一次设备的二次接线本体箱子需要弯很多的造型，必须用弯管机来配合施工，所以一定在电缆敷设以前必须完成。,（一）站内二次电缆保护管弯管敷设,变电站主要有以下几个重要二次电缆保护管弯管敷设,1. 隔离开关 CJ机构的二次电缆保护管弯管敷设；,2. 互感器二次接线盒至地面的二次电缆保护管弯管敷设；,3. 断路器本体端子箱至地面的二次电缆保护管弯管敷设；,4. 主变本体端子箱至风冷端子箱及端子箱的二次电缆保护管弯管敷设。,（二）电缆支架配制安装,全站电缆敷设走向主要是通过户外的电缆沟和主控楼的电缆层。所以在电缆敷设之前必须把户外的所有电缆沟及主控楼的电缆层全部电缆支架焊接完成。同时对户外各个电缆沟的交叉处及主控楼各个电缆沟的入室口要根据实际情况设计形式各异的过渡支架，以便下步电缆的敷设。,二、全站的电缆敷设,二次电缆敷设是变电站施工的重点工作，也是难点之一。在电缆敷设前，应结合现场电缆沟走向，编制详尽的施工计划及电缆敷设路径设计，并进行现场核实确认。敷设工序可以分为 4个步骤 ：,（1）施工前的准备工作；,（2）全站的二次电缆敷设路径设计；,（3）电缆敷设过程控制；,（4）电缆整理工作。,二、全站的电缆敷设,一般遵循的原则是：先放长电缆，后放短电缆；先放控制电缆，后放电力电缆（动力电缆）；先户外再户内。其中准备工作和电缆敷设路径设计是整个电缆敷设工作的两个关键环节，准备工作是否做得细了全了，直接影响到电缆敷设进度的快与慢，同时也保证了全站每根电缆所敷设的正确性。电缆敷设路径设计好了，电缆在电缆沟的交会处及电缆层入口处没有交叉混乱，整体就美观整齐 总的来说一定要科学合理排布，结合工程的实际现场情况，从实际出发才能做出质量优质的工程。,（一）施工前的准备工作,变电站的电缆敷设工作看似简单其实是个复杂工序，不能单独地只考虑随便的敷设，先期要统筹布局及走向设计，前期的准备工作和电缆的辅助设施是很重要的。当拿到设计施工图纸，就应立即召集技术人员及施工负责人将总图、电缆清册以及一次、二次的接线图和原理图进行认真比对,认真核对电缆清册的电缆型号与接线图、原理图完全吻合一致，尽可能地减少日后电缆的设计变更，防止因大量的放错和电缆增加而破坏整体的布局。,（一）施工前的准备工作,电缆敷设施工前的准备工作同时还应做好以下五点：,1. 检查电缆支架、电缆保护管等有无漏装或错装现象；电缆层、电缆沟要清扫干净；在光线不足的电缆层还应增加照明。,2. 电缆敷设前要对电缆做好全面检查，电缆型号、电压、规格应符合设计；电缆外观应完好、无损伤、绝缘良好。 控制电缆用 1000V兆欧表遥测绝缘电阻，阻值一般不低于10M，电力电缆用2500V兆欧表遥测阻值一般不抵于 400M，并做好记录 。,3. 按设计盘柜接线图、原理图、盘内配线图、端子箱接线图等，与电缆清册中的相应位置电缆编号、规格、芯数应对应一致。,（一）施工前的准备工作,电缆敷设施工前的准备工作同时还应做好以下五点：,4. 根据电缆清册列出每根电缆的编号、规格、起点、终点、长度和走向等，按敷设顺序另编清单，供实际敷设时使用。,5. 在主控楼室内标识好每个保护盘柜位置的编号，特别是在电缆层里，一定要很醒目清楚地标识好。值得注意的是盘柜预留孔的保护室左右要与电缆层底下左右一致，免得放错电缆；户外的各个电气间隔及端子箱也一定要标识清楚。,（二）全站的二次电缆敷设路径设计,1. 要想把电缆敷设好，必须先把电缆的敷设路径走向设计好。先找出电缆数量走最多的电缆沟段，也就是交叉沟口，这种地方是以往电缆敷设工程中最不好处理的。精确地计算出该沟段各种规格电缆的数量，根据各种规格电缆的截面积算出每层支架上可以布置几根电缆。注意这种考虑的前提是严格遵守规范要求（规范要求一般电缆由上至下依次为高压动力电缆（电力电缆）、低压动力电缆、控制电缆、通信电缆），而且同一层支架上的电缆截面积要尽可能地相同或接近，这样敷设完后才比较美观 计算完后就可以看出原设计的支架层数和宽度是否满足电缆敷设要求。不过一般情况下设计方面的理论计算在电缆密集区都是偏小的，满足不了现场施工的要求。在这种情况下，就需要根据实际情况对支架进行局部改装或者加装过渡支架。,（二）全站的二次电缆敷设路径设计,2. 电缆进入盘柜处和电缆竖井的进出口处 (电缆沟与主控楼电缆层入口处) 也是电缆敷设的难点。这也需要精确计算出每块盘和每个竖井处的电缆数量，并根据计算结果和现场的实际情况合理加装过渡支架。 3. 一般应该首先敷设控制电缆，其次敷设动力电缆，最后再敷设光缆和通信电缆。尽量避免控制电缆和动力电缆交叉施工敷设。但由于工期的原因，有可能为了完成形象进度必须打乱电缆敷设的顺序时，应该对电缆敷设路径设计进行必要的调整。 4. 制作每条电缆沟、每层电缆支架、电缆沟交会口及电缆竖井等处电缆敷设路径走向图。,（三）电缆敷设过程控制,1. 敷设阶段，一定要严格按原先计划好的敷设路径图进行敷设走向排布，根据电缆在电缆沟支架上的排列顺序进行。如果原先计算比较准确，那么电缆应该很少出现交叉现象。但是在敷设过程中，若有些局部地方出现与原先策划不符合或者电缆不好通过的情况，应该根据实际情况及时增加过度支架。电缆在进入盘柜或者穿管处时，电缆应该向下从本层成排电缆的下方引出。 2. 在每根电缆开始敷设时一定要挂好电缆临时标识牌。电缆临时标识牌采用普通纸张打印，内容包括编号、规格、起点和终点。挂在每根电缆的首、尾端，并用透明胶带进行缠绕，防止在整理电缆的过程中，标识牌脱落。,（三）电缆敷设过程控制,3. 电缆敷设必须由专人指挥，并详细交代敷设电缆的根数、始末端、工艺要求及安全注意事项等。敷设过程中根据实际情况先敷设长的，再敷设短的。 4. 敷设电缆时，电缆应从电缆盘的上方引出。引出端头的铠装如有松弛，应用铁线绑紧。电缆盘的转动速度与牵引速度应很好配合。每次牵引的电缆长度不宜过长，以免在地上拖拉伤及电缆。敷设过程中，如发现电缆局部有压扁或折曲伤痕严重的，应停下来检查鉴定，予以处理；严重者应割去重放。 5. 人员分配为：直线端每隔 710m设1人，根据每根电缆的重量合理增减人力；转弯处设1人；电缆穿管时两端各设1人，当管子过长或电缆过大时，增设1 2人；电缆盘处设23人。,（四）电缆整理工作,电缆的绑扎工作原则上敷设一根、绑扎一根。当电缆敷设到位后，由电缆的首端往回整理绑扎。首次绑扎可采用铁丝等材料将电缆定型后，再进行二次整理时将绑扎材料更换为过塑铁丝，并定尺绑扎。最后整理后的电缆应排列整齐，无扭伤、交叉、混放，弯度一致，绑扎整齐牢固。,四、结 语,变电站的二次电缆敷设是一个看似简单其实比较复杂的工作。二次电缆敷设的质量好坏直接影响到整个变电站的二次施工工艺水平；特别是在电缆层里，一望就尽收眼底。怎样使变电站二次电缆敷设整齐、美观、排列整齐、避免交叉，特别是在电缆沟十字交会处和井处，一些施工单位开始应用计算机软件进行二次电缆敷设。,变电站控制电缆敷设工程软件,第二部分,目 录,一、内容简介二、技术现状三、技术原理四、先进性和创新点五、工程应用分析六、技术发展趋势,一、内容简介,控制电缆敷设工程软件的研发是以设计院提供的电缆清册及各区域屏位布置图为基础数据，同时充分考虑变电站的特点，依据电缆敷设的规范要求和多年来收集整理的现场敷设电缆的经验、技巧而开发的计算机应用软件。 软件将电缆敷设的策划工作和电缆小牌制作用软件来实现，减少施工人员的工作量，同时更有效地指导、规范电缆敷设工作。,一、内容简介,软件的运行环境： （1）适用于PentiumIII及以上机型，内存要求在512M及以上;操作系统为Window2000/XP。 （2）安装有数据库Microsoft Office Access,AutoCAD2007绘图软件及Office2003办公软件。,二、技术现状,在110kV及以上常规变电站工程中，控制电缆数量多，现场敷设路径复杂，又面临着变电站的工期要求，因此在敷设电缆前，现场技术负责人需要提前花费大量的时间和精力来策划电缆铺设路径、顺序等。同时，为了尽快将电缆敷设完成，不可避免的造成电缆交叉现象。,二、技术现状,控制电缆敷设作为工程施工的一部分，其施工质量直接影响到整体工程水平和整体观感。控制电缆敷设工艺也是工程创优、流动红旗竞赛的一项重要检查内容。因此，为了创优、流动红旗检查，施工人员往往还会花费大量时间对控制电缆进行二次整理。 其次，控制电缆小牌的制作，需要施工人员一笔一划的手动录入，面对如此巨大数量的录入工作，不仅耗费施工时间，而且出错几率大。,该软件以Visual Basic 6.0作为编程语言，采用Access数据库进行数据的链接。总体功能如下： 1）CAD格式的电缆清册可自动导入，无需人工录入。同时汇总并查询变电站各规格电缆的根数、长度及全站所有电缆的根数、长度；,1、软件简介,三、技术原理,2) 可自动生成主控室至各设备区的所有长电缆的敷设顺序表； 3）可分区域生成各区域及区域之间的短电缆列表； 4）可生成各通道处的电缆截面图，并按截面图顺序生成电缆小牌；,三、技术原理,5）可分区域、按屏/柜生成所有电缆小牌，以便于分别悬挂； 6）所有生成的列表信息均包含序号、电缆编号、电缆起点、电缆终点。,三、技术原理,2、软件设计流程（1）数据导入,三、技术原理,（2）数据处理及定义,三、技术原理,（3）列表打印,三、技术原理,2、软件操作界面,三、技术原理,（1）系统预设 主要是对电缆外径、区域名称和通道数量进行设置。 区域指设备所在室，如主控室、GIS设备室、10kv开关室等； 通道是指主控室到各设备区域的电缆通道。（2）打开数据库及查看基本信息 主要是对查看转换到数据库的电缆信息列表，如电缆的起始点、长度、规格及线芯回路号等。,三、技术原理,（3）人为定义 该栏是整个软件的核心部分，可对主控室等区域的屏位进行归类，定义电缆敷设顺序的优先级，以及电缆支架的长度等。 通过定义即可形成电缆敷设顺序列表及电缆通道截面图。（4）生成表格 在该栏可查看各区域的长短电缆敷设列表，以及电缆小牌。,三、技术原理,2、软件研发 第一步 电缆清册数据库化 北京地区110kV及以上变电站工程多由北京电力经济技术研究院提供施工图纸，其电缆清册的电子版文件为CAD格式，但CAD格式的电缆清册无法作为软件识别的数据库文件。,三、技术原理,解决方法： 编制一款插件，将CAD格式的电缆清册直接转换为Access数据库文件，并可依据设计变更对电缆信息进行增减。因而免去大量的手工录入工作，同时避免人为录入易产生的数据丢失或错误的现象，确保文件的正确与完整性。软件操作截屏图如下图所示：,三、技术原理,CAD文件转换为数据库文件,三、技术原理,点击“打开数据库”，从“打开”对话框中，选择“.mdb”格式的数据库文件，打开后软件中灰色部分点亮，即可对软件进行操作。,三、技术原理,点击“查看基本信息”，可从对话框中查看电缆总长度，长短电缆数量（在定义后可看），电缆规格数量及其对应根数和长度。方便与电缆清册核对转换的正确性。,三、技术原理,点击“单条记录修改”，出现“单条记录修改”对话框。因不同设计出图习惯，可能某些描述、字符、符号等不一致，与软件转换的默认字符、符号等冲突，导致转换后在后面的定义中软件不能识别，此时软件会进行提醒，则在该对话框中即可对这些冲突的的字符、符号进行修改。,三、技术原理,第二步 对电缆外径、区域、通道进行预设,三、技术原理,1、电缆外径 电缆外径决定了电缆竖井内电缆支架上电缆的排列根数。 点击“预设电缆外径”，可从对话框中看到预设的各规格电缆外径大小。缺少的电缆规格可以进行添加。,三、技术原理,2、预设区域 电缆所在区域决定了长短电缆的划分。 点击“预设区域”，可从对话框中看到预设的各区域名称。缺少的区域名称可以进行手动添加。,三、技术原理,3、预设通道 通道预设数量与到主控室的电缆入口数量相关，主要供“定义通道”时使用 点击“预设区域”，可从对话框中看到预设的通道数量。通道数量要大于到主控室的电缆入口数量，不够可以添加。,第三步 自动生成长短电缆列表 为确保电缆竖井处电缆敷设工艺的美观，施工人员通常首先敷设主控室至各设备区域的电缆（长电缆），完成后再敷设各区域间的电缆（短电缆）。但已转化数据库文件的电缆清册未包含电缆的长、短属性，程序无法进行直接标注与处理。若人为进行标注工作量较大且易出现漏标或错误的现象，给排序工作带来困难。因此需要以简单合理的方式明确电缆的长、短属性，此步骤为所有功能得以实现的基础。,三、技术原理,110kV变电站长、短电缆示意图,三、技术原理,经多次讨论，确定软件按如下流程图进行长短电缆的编辑处理：,三、技术原理,解决方法： （1）软件自动提取电缆清册中电缆起点和电缆终点栏目下的所有信息，并自动列入对话框中，要求相同名字的屏位、汇控柜、端子箱等名字只出现一次；软件使用者通过批量勾选的方式将对话框中的信息分别归入下图所示的主控室及各设备区域内。,三、技术原理,（2）通过定义“主控室屏位”和“区域屏位”，数据库可自动生成两列控制字（如下图的区域1和区域 2，可在“单条记录修改”栏中查看），即电缆起点所属区域和电缆终点所属区域。软件通过判别此两列控制字即可自动识别长、短电缆。即：一端所属主控室，另一端所属其他设备区的电缆为长电缆、其余为短电缆。,三、技术原理,三、技术原理,三、技术原理,1）定义主控室屏位 点击“定义主控室屏位”，可从对话框中选择在主控室 中的屏位。 选项栏中提供的屏位是软件按照含“屏”字符进行 筛选后的屏位名称。,三、技术原理,2）定义区域屏、柜位 点击“定义区域”，可从对话框中选择在除主控室 外的屏位。 “线缆”一栏中将出现主控室屏位选剩下的所有电缆。在“公共区域名”内选择设备区域名，勾选其对应屏、柜名，然后点击“设置”，则所选设备区域出现到“已设区域”栏内。,三、技术原理,如果多选了电缆 屏位，删除的方法是： 点击“已设区域”栏内设备区名称，则其对应的电缆屏位将出现在“线缆”栏中，如果去掉“选勾”，再点“设置”，则电缆屏位从该设备区内删除掉。,三、技术原理,（3）定义通道 点击“已设区域”栏内主控室、“公共通道”栏内通道1，然后再勾选“线缆”栏屏位，点击“设置”，则所选电缆进入通道1。,第四步 确定电缆敷设优先级，生成电缆敷设列表解决方法： （1）软件使用者可设定通道、各区域的优先级；同时，各区域内的电缆均可设定电缆规格、主控室屏柜、各区域屏柜的优先级，软件可自动按区域形成长电缆的敷设顺序。软件设置长电缆优先级原则是： 依次以通道、主控室屏位、区域、区域屏位、长电缆规格为优先敷设排序；,三、技术原理,(2)定义通道和区域 的屏位优先级,三、技术原理,1) 通道屏位优先级选择 在“所有通道”栏选择通道，其包含的电缆在主控室内的屏位名称显示在右侧“屏位优先级”栏内，通过数字大小即可确定电缆敷设顺序。2）区域内屏位优先级选择 在“当地控制柜优先级”栏选择区域，其包含的电缆屏位名称显示在右侧，通过数字大小即可确定电缆敷设顺序。,三、技术原理,（3）考虑到施工现场可同时敷设多种规格的电缆，故软件允许将长电缆中的多种规格电缆设置于同一优先级进行排序。如下图所示：,三、技术原理,点击“定义长缆规格排序”，进入“电缆规格排序”栏，见右图，可进行数字排序,三、技术原理,原则：1）数字越大的敷设顺序靠前；2）数字相同的比较屏位、区域和通道的数字大小，大者敷设顺序靠前。,三、技术原理,（4）按通道生成长电缆顺序列表。如下图所示：,三、技术原理,（4）按通道生成长电缆顺序列表。如下图所示：,在“生成长电缆列表”栏选择各选项，即可生成对应的长电缆敷设顺序列表。,第五步 电缆通道内敷设顺序截面图及电缆小牌的生成 将不同型号的电缆外径数据进行归纳总结，作为软件数据库文件的一部门，通过人为设置电缆支架的长度，软件以电缆外径为基础数据逐根进行累加计算，当累加至电缆支架的长度时（考虑电缆扎带的影响需留有5%-10%的裕度）自动转至下一排电缆支架，即可形成截面图。,三、技术原理,三、技术原理,三、技术原理,三、技术原理,三、技术原理,三、技术原理,本软件的优点表现在： （1）软件使用效果良好，无电缆遗漏现象，电缆交叉现象极大减少，降低了施工人员的工作强度，提高了工作效率； （2）电缆敷设从准备到敷设完成的时间大大缩短，为施工人员提高控制电缆的敷设、接线工艺水平争取到了足够时间，使施工质量得到保证；,四、先进性和创新点,（3）质量管理水平得到提高。以往，对电缆敷设的质量无法做到事前检查，工程中的敷设工艺也无法控制，只有当施工人员放完电缆后，才能对敷设的工艺质量进行检查、整改，显然，一但有误，就会浪费大量时间。电缆敷设软件的应用，为质量部门做到事前检查提供了良好的保证。现在可通过对软件的操作过程及敷设顺序表进行检查施工人员敷设是否合理。,四、先进性和创新点,（4）电缆敷设软件需要有一定的计算机操作能力，但是其操作过程中融合了电缆敷设的基本思路，是多年施工经验的总结，因此，对于新人来说，也