變電站電纜敷設(shè)施工工藝改進(jìn)

王璐

摘 要：研發(fā)電纜敷設(shè)軟件。將設(shè)計(jì)電纜清冊(cè)、CAD屏位布置圖，電纜溝道圖導(dǎo)入該軟件進(jìn)行電纜敷設(shè)邏輯理論計(jì)算，形成新電纜敷設(shè)清冊(cè)。該清冊(cè)能直觀體現(xiàn)電纜敷設(shè)順序、路徑、層數(shù)。同時(shí)能夠形成由遠(yuǎn)及近，先長(zhǎng)后短，等徑電纜同層布置，電纜敷設(shè)路徑最短的原則指導(dǎo)施工。

關(guān)鍵詞：電纜敷設(shè);神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

1、前言

目前電纜敷設(shè)是變電站電氣施工中最為復(fù)雜、施工工藝最難控制的環(huán)節(jié)之一。電纜的敷設(shè)路徑，電纜走向、根數(shù)、編號(hào)、型號(hào)規(guī)格等工程參數(shù)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(shí)際工程施工過程中還是無法保證統(tǒng)計(jì)結(jié)果的正確性，更談不上敷設(shè)方案的優(yōu)化，排列整齊，走向合理，無交叉、工藝美觀現(xiàn)象。

2、關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新點(diǎn)

2.1 ?關(guān)鍵技術(shù)

研發(fā)電纜敷設(shè)軟件。將設(shè)計(jì)電纜清冊(cè)、CAD屏位布置圖，電纜溝道圖導(dǎo)入該軟件進(jìn)行電纜敷設(shè)邏輯理論計(jì)算。電纜敷設(shè)采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)敷設(shè)路徑所處的電纜溝道進(jìn)行描述，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立遺傳算法的適應(yīng)度函數(shù)，使用遺傳算法優(yōu)化路徑;將需規(guī)劃路徑的二維編碼簡(jiǎn)化成一維編碼。進(jìn)一步，將遺傳算法和模擬退火算法相結(jié)合構(gòu)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(guī)劃。采用的遺傳模擬退火算法比標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法能夠更快地在工作環(huán)境里規(guī)劃出一條最優(yōu)的電纜敷設(shè)路徑。

經(jīng)過上述邏輯計(jì)算判斷匯總所有電纜型號(hào)、規(guī)格、數(shù)量，形成新電纜敷設(shè)清冊(cè)。該清冊(cè)能直觀體現(xiàn)電纜敷設(shè)順序、路徑、層數(shù)。同時(shí)能夠形成由遠(yuǎn)及近，先長(zhǎng)后短，等徑電纜同層布置，電纜敷設(shè)路徑最短的原則指導(dǎo)施工。形成的敷設(shè)清冊(cè)按照動(dòng)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(shè)三維圖，直觀顯示，指導(dǎo)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(jù)配電區(qū)施工先后順序，可以任意變化電纜敷設(shè)順序;該軟件界面操作人性化，美觀、簡(jiǎn)便、易學(xué)。

2.2 ?創(chuàng)新點(diǎn)

1、三維電纜敷設(shè)系統(tǒng)系統(tǒng)采用3DGIS融合VR的思路，變電站可通過導(dǎo)入的信息將現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)再現(xiàn)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)三維查詢功能，二維網(wǎng)頁和三維場(chǎng)景進(jìn)行無縫連接，實(shí)現(xiàn)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(dǎo)電纜敷設(shè)施工，立體定位電纜敷設(shè)路徑最短、無交叉位置，從而減少施工所需時(shí)間，節(jié)約電纜?？扇我獠殚喢扛娎|的敷設(shè)位置，層數(shù)，起始點(diǎn)信息，如圖所示。

2、可移植性強(qiáng)，不同變電站的實(shí)際情況將預(yù)設(shè)值修改。根據(jù)工程所需修改預(yù)設(shè)的電纜型號(hào)、直徑等;預(yù)設(shè)電纜敷設(shè)施工區(qū)域，電纜溝尺寸，電纜溝對(duì)應(yīng)電纜支架尺寸、長(zhǎng)短及層數(shù)。

3、采用最優(yōu)設(shè)計(jì)流程所有設(shè)計(jì)信息均能從已有設(shè)計(jì)結(jié)果中自動(dòng)提取無需手工輸入。例如：將設(shè)計(jì)院提供的設(shè)計(jì)電纜清冊(cè)導(dǎo)入軟件中，進(jìn)行檢索判斷;將各個(gè)配電區(qū)的溝道分部導(dǎo)入軟件中進(jìn)行定位計(jì)算。

4、根據(jù)理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)采用獨(dú)創(chuàng)的優(yōu)化算法能夠根據(jù)不同的敷設(shè)規(guī)則組合進(jìn)行優(yōu)化敷設(shè)，并區(qū)域劃分敷設(shè)。選擇配電區(qū)域及配電區(qū)溝道，就可得到該區(qū)域的電纜敷設(shè)順序。

5、電纜長(zhǎng)度統(tǒng)計(jì)精確在綜合考慮各種余量的基礎(chǔ)上進(jìn)行匯總節(jié)約了成本避免浪費(fèi)。

6、軟件能夠自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)力電纜、控制、信號(hào)電纜的分層敷設(shè)敷設(shè)結(jié)果精確到電纜支架每一層、每一位置，電纜敷設(shè)位置準(zhǔn)確，提高電纜敷設(shè)施工效率。生成電纜電纜敷設(shè)斷面圖?？芍庇^表示電纜敷設(shè)數(shù)量及情況。

7、所有邏輯判斷計(jì)算得到敷設(shè)數(shù)據(jù)均能導(dǎo)出應(yīng)用。例如：選擇需要導(dǎo)出的配電區(qū)域、電纜型號(hào)等信息，可生成該區(qū)域的該種型號(hào)電纜所有敷設(shè)層數(shù)、位置、長(zhǎng)度等信息的電纜施工表格，用以指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)電纜敷設(shè)施工。

可生成電纜掛牌文件，生成word電纜敷設(shè)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(yīng)用情況

目前，山西省送變電工程公司變電施工項(xiàng)目部已經(jīng)率先進(jìn)行了電纜敷設(shè)施工工藝改進(jìn)，并取得較好的實(shí)踐效果，改進(jìn)后的電纜敷設(shè)施工工藝美觀，無交叉，電纜彎曲度一致滿足規(guī)程要求。

4.經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益情況

使用該軟件實(shí)施后電纜敷設(shè)施工工藝顯著提升，實(shí)現(xiàn)全站電纜敷設(shè)無交叉，敷設(shè)路徑最佳，電纜標(biāo)識(shí)正確、清晰，即減少工作量，節(jié)約電纜，又便于調(diào)試，為今后同類變電站電纜敷設(shè)施工積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

以榆次北500kV變電站工程為例，通過改進(jìn)后的工藝及敷設(shè)原則，經(jīng)統(tǒng)計(jì)節(jié)約全站電纜總量3%的電纜（40000m×3%=1200m），總計(jì)12萬元;減少電纜敷設(shè)統(tǒng)計(jì)、計(jì)算、排列人員4名，15個(gè)工作日;減少電纜掛牌文件輸入人員2名，7個(gè)工作日;縮短電纜敷設(shè)工期10天。

參考文獻(xiàn)

[1] 國家電網(wǎng)公司輸變電工程標(biāo)準(zhǔn)工藝：施工工藝示范手冊(cè)、施工工藝示范光盤、工藝標(biāo)準(zhǔn)庫、典型施工方法（第一、二、三、四輯）

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

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