變電站電纜敷設施工工藝改進

王璐

摘 要：研發電纜敷設軟件。將設計電纜清冊、CAD屏位布置圖，電纜溝道圖導入該軟件進行電纜敷設邏輯理論計算，形成新電纜敷設清冊。該清冊能直觀體現電纜敷設順序、路徑、層數。同時能夠形成由遠及近，先長后短，等徑電纜同層布置，電纜敷設路徑最短的原則指導施工。

關鍵詞：電纜敷設;神經網絡

1、前言

目前電纜敷設是變電站電氣施工中最為復雜、施工工藝最難控制的環節之一。電纜的敷設路徑，電纜走向、根數、編號、型號規格等工程參數的確定全部需要人工完成，這將消耗大量的人工。即便如此，在實際工程施工過程中還是無法保證統計結果的正確性，更談不上敷設方案的優化，排列整齊，走向合理，無交叉、工藝美觀現象。

2、關鍵技術和創新點

2.1 ?關鍵技術

研發電纜敷設軟件。將設計電纜清冊、CAD屏位布置圖，電纜溝道圖導入該軟件進行電纜敷設邏輯理論計算。電纜敷設采用神經網絡模型對敷設路徑所處的電纜溝道進行描述，利用神經網絡建立遺傳算法的適應度函數，使用遺傳算法優化路徑;將需規劃路徑的二維編碼簡化成一維編碼。進一步，將遺傳算法和模擬退火算法相結合構成遺傳模擬退火算法，代替前面的遺傳算法，用于全局變電站路徑規劃。采用的遺傳模擬退火算法比標準遺傳算法能夠更快地在工作環境里規劃出一條最優的電纜敷設路徑。

經過上述邏輯計算判斷匯總所有電纜型號、規格、數量，形成新電纜敷設清冊。該清冊能直觀體現電纜敷設順序、路徑、層數。同時能夠形成由遠及近，先長后短，等徑電纜同層布置，電纜敷設路徑最短的原則指導施工。形成的敷設清冊按照動力電纜—二次電纜（電流電壓）—二次電纜（控制電纜）—光纜從上向下順序沿支架排列。能夠形成電纜溝道的電纜敷設三維圖，直觀顯示，指導施工。能夠生成各屏、柜、箱、小室入口處等電纜掛牌文件，減少人員后期操作。根據配電區施工先后順序，可以任意變化電纜敷設順序;該軟件界面操作人性化，美觀、簡便、易學。

2.2 ?創新點

1、三維電纜敷設系統系統采用3DGIS融合VR的思路，變電站可通過導入的信息將現場狀態進行虛擬現實再現，同時實現三維查詢功能，二維網頁和三維場景進行無縫連接，實現二、三維一體化管理，施工管理人員可以全方位、多維、立體化的指導電纜敷設施工，立體定位電纜敷設路徑最短、無交叉位置，從而減少施工所需時間，節約電纜。可任意查閱每根電纜的敷設位置，層數，起始點信息，如圖所示。

2、可移植性強，不同變電站的實際情況將預設值修改。根據工程所需修改預設的電纜型號、直徑等;預設電纜敷設施工區域，電纜溝尺寸，電纜溝對應電纜支架尺寸、長短及層數。

3、采用最優設計流程所有設計信息均能從已有設計結果中自動提取無需手工輸入。例如：將設計院提供的設計電纜清冊導入軟件中，進行檢索判斷;將各個配電區的溝道分部導入軟件中進行定位計算。

4、根據理論和實踐經驗采用獨創的優化算法能夠根據不同的敷設規則組合進行優化敷設，并區域劃分敷設。選擇配電區域及配電區溝道，就可得到該區域的電纜敷設順序。

5、電纜長度統計精確在綜合考慮各種余量的基礎上進行匯總節約了成本避免浪費。

6、軟件能夠自動進行動力電纜、控制、信號電纜的分層敷設敷設結果精確到電纜支架每一層、每一位置，電纜敷設位置準確，提高電纜敷設施工效率。生成電纜電纜敷設斷面圖。可直觀表示電纜敷設數量及情況。

7、所有邏輯判斷計算得到敷設數據均能導出應用。例如：選擇需要導出的配電區域、電纜型號等信息，可生成該區域的該種型號電纜所有敷設層數、位置、長度等信息的電纜施工表格，用以指導現場電纜敷設施工。

可生成電纜掛牌文件，生成word電纜敷設掛牌文件可直接打印電纜掛牌。無需人工輸入減少施工人員工作量。

3、應用情況

目前，山西省送變電工程公司變電施工項目部已經率先進行了電纜敷設施工工藝改進，并取得較好的實踐效果，改進后的電纜敷設施工工藝美觀，無交叉，電纜彎曲度一致滿足規程要求。

4.經濟及社會效益情況

使用該軟件實施后電纜敷設施工工藝顯著提升，實現全站電纜敷設無交叉，敷設路徑最佳，電纜標識正確、清晰，即減少工作量，節約電纜，又便于調試，為今后同類變電站電纜敷設施工積累了寶貴經驗。

以榆次北500kV變電站工程為例，通過改進后的工藝及敷設原則，經統計節約全站電纜總量3%的電纜（40000m×3%=1200m），總計12萬元;減少電纜敷設統計、計算、排列人員4名，15個工作日;減少電纜掛牌文件輸入人員2名，7個工作日;縮短電纜敷設工期10天。

參考文獻

[1] 國家電網公司輸變電工程標準工藝：施工工藝示范手冊、施工工藝示范光盤、工藝標準庫、典型施工方法（第一、二、三、四輯）

[2] 《國家電網公司輸變電工程施工工藝管理辦法》（國家電網基建【2011】1752號）

[3] 《國家電網公司輸變電工程質量通病防治工作要求及技術措施》（國家電網基建【2010】19號）