火电厂电缆通道设计优化研究

火电厂电缆通道设计优化研究

闫 健

中国电建集团河北省电力勘测设计研究院有限公司，河北石家庄 050031

摘要：本文介绍了一种新的火电厂电缆通道设计方法及相关的优化措施。简述了如何利用计算机软件，对运东电厂电缆通道开展设计工作，并提出相应的优化措施。该方法为电缆通道设计提供了数据依据，并可为同类型机组电缆通道设计提供参考。

关键词：火电厂；电缆通道；优化方案

电缆通道设计是火力发电厂设计的一项主要内容，设计是否准确直接影响现场施工质量和进度，同时还制约着电缆敷设工作。常规电缆通道设计往往是设计人员根据自己工程经验进行设计，缺少计算机软件的辅助检查及与各工艺专业的配合，经常导致电缆通道与工艺管道碰撞，通道容量偏大或偏小的问题也时有发生。因此，寻求一个有数据依据、系统性可操作的电缆通道设计方法，将对火电厂电缆通道设计有明确的指导意义。

本文将以运东电厂2x350MW工程为例，简略介绍电缆通道的设计及优化方法。

1 运东电厂概况

运东电厂2×350MW机组工程采用高参数、大容量、高效率的热电联产机组。电厂每台机组设置一台高压厂用分裂变压器，变压器低压侧设两段高压厂用母线，机组负荷分别接在各机组厂用高压母线上，公用负荷接亦接在厂用高压母线上；低压厂用电按照各工艺系统分区设置低压变压器，实行分区就近供电。

高压工作段布置在汽机房6.3m层。低压工作段布置在厂区各工艺系统负荷中心的配电间内。

2 电缆通道设计方法

（1）确定电缆通道方案，搭建走向网络，形成电缆路径走向图。不同层间电缆桥架通过竖井相连，厂区各建筑之间连接电缆采用节点编号表示相对位置。电缆通道中节点编号规则和编号位置为: 电缆路径节点编号由2个字母和3位数字组成，如DQ001，DQ002 等。字母采用该节点所在区域或辅助系统的汉语拼音前两个字母，如ZC表示主厂房、MC表示煤仓间等、SM表示输煤系统等；电缆路径节点编号位置在电缆通道的三通/四通中心处、弯通中心处、桥架端头、竖井及电缆沟端头处。图1为运东电厂#1锅炉电缆通道节点示意图。

图1 运东电厂#1锅炉电缆通道节点示意图

（2）定义用电设备位置信息，并将设备连通至电缆通道。将相应系统的电缆清册或端子排出线图导入电缆敷设软件，根据主厂房及辅助车间设备布置图、管道安装图、电子设备间盘柜布置图、就地控制柜布置图、电气配电间盘柜布置图、设备KKS编码等资料，在电缆通道布置图中完成设备赋值 ，将设备与电缆通道连通。

（3）设计成品生成。按照工艺系统及设备布置位置出图，包括电缆通道布置图、电缆路径走向图、电缆敷设图、电缆清册、设备电缆汇总表、电缆断面汇总表及设备材料汇总表等。

3 电缆通道设计优化措施

（1）利用电缆敷设程序中通道容积率复核功能。在进行电缆通道设计的初期，设计人员往往根据以往工程的经验进行桥架宽度的选取，但随着设计的进一步深入，由于部分工艺流程的优化，有些辅机设备的数量和位置会发生变化，此时如果不利用电缆敷设程序中的电缆通道容积率复核功能，则会出现部分区域电缆通道非常拥挤，而另一些区域电缆通道出现空置的现象。故在电缆通道设计过程完毕后，应使用容积率复核功能对通道进行检查优化。

（2）根据电缆走向优化配电盘柜布置。高压电缆主要由主厂房6.3m层高压配电室至各个高压电动机及厂用低压变压器。从电缆走向分析，高压电缆主要向A排外、汽机房、锅炉房及炉后方向敷设，其中向锅炉房区域电缆走向最多，因此高压柜的布置应考虑负荷的具体位置，尽量靠近锅炉方向布置，减少电缆的长度，避免相互交叉，避免绕道现象。此外电缆通道中的电缆桥架及电缆沟应尽量保持平直，避免弯曲。电缆架空敷设，高压电缆应布置在电缆桥架的最上一层，电气设备包括电动机可考虑上进线方式，电缆直接架空进入电气设备及电动机，避免了电缆的下进线方式的浪费。

（3）根据用电设备位置优化电缆通道布置。现场施工过程中，部分设备距离电缆主通道较远，且此部分设备布置较分散，在设计时考虑采用电缆出桥架后穿镀锌钢管的敷设方式，但一些情况下由于电缆截面较大，且敷设路径并非直线，造成现场实际施工非常困难。最后根据现场实际情况将穿管方式改为分支槽盒的敷设方式。故电缆通道布置方式要因地制宜，不应强求统一，一般应根据电气设备布置、地下水位高低、工艺设备布置及后期检修维护方便等现场情况决定，这样可以最大程度避免施工过程中的返工，加快施工进度，并节省材料量。

4结束语

在使用上述电缆通道设计方法和优化措施的前提下，运东电厂电缆通道设计的合理性及准确性都得到了显著的提高。该分析方法打破了电缆通道设计靠经验估算的习惯，为电厂整体电缆通道设计方案提供了准确有效的数据支持和软件支持，使设计变得可量化，具有说服力。该设计方法及优化方案的提出，可为同类型机组电缆通道设计提供借鉴。

参考文献

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作者简介：闫健（1989-），男，汉族，河北石家庄人，硕士研究生，工程师，研究方向：电气设计。