电缆敷设路径优化在某电厂的应用

摘要：本文针对某电厂推荐的主厂房布置的两个方案，对电气、热控设备的布置及主厂房电缆敷设路径进行了介绍，由于主厂房和厂区布置的优化、主厂房内电气和热控设备布置的优化、电缆路径的优化，因而大大减少了电缆及电缆桥架的用量，节省了全厂电缆及电缆桥架的投资。

关键词：电缆敷设路径布置优化经济分析

Abstract: in this paper, aiming at a recommended the main plant layout of the two programmes, the electrical, thermal control equipment layout and the main building of cable laying path were introduced, the main plant and the plant layout optimization, in the main building of electrical and thermal control equipment layout optimization, cable path optimization, thus greatly reducing the cable and cable tray quantity, save all cables and cable bridge investment.

Key words: cable laying path layout optimization and economic analysis

1概述

1.1工程概况

某电厂现为大二型火力发电企业，本期工程建设2×1031MW超超临界湿冷机组，并留有扩建余地。

1.2电缆敷设路径优化的必要性

电缆敷设是电力建设中一项复杂、繁琐的工作。大型火电建设项目中各种规格的电缆纵横交错，从技术的角度看，优化电缆敷设路径可以避免强电对二次电缆的干扰、电缆交叉敷设以及桥架内电缆堆积或容置的情况；从经济的角度上看，超超临界电厂仅电力电缆就有上百公里，优化电缆敷设路径，减少电缆长度及桥架数量，合理的路径优化对节省电缆及桥架投资的效果十分明显。因此，做好电缆敷设路径优化设计是十分必要的。

1.3本工程电缆敷设设计主要思路

本工程主厂房内不设电缆隧道，全部采用架空电缆桥架敷设电缆，针对电气及热控设备采用分散式布置，规划桥架的最佳路径，提高桥架的利用率。厂区电缆主通道配合综合管架设计，尽量采用架空电缆桥架，部分采用电缆沟敷设，简化地下设施设计，减少开挖量、降低土建投资、加快土建施工进度。

2电缆通道方案规划设计

根据负荷资料，结合主厂房布置，本工程厂用电推荐两种接线方案：方案一，

6kV一级电压，每台机主厂房设两段6kV母线，由一台分裂变供电，公用负荷均分在两台机的6kV母线上，设备布置在汽机房7.1m层6kV配电室内；方案二，6kV一级电压，每台机主厂房设三段6kV母线，机组负荷接于分裂变，输煤、脱硫等负荷接于双卷变，两台双卷变互为备用，设备布置在汽机房7.1m和11.3m层6kV配电室内。

对本工程主厂房的布置，以模块化设计的思路，在合理划分模块的基础上，对每一个模块进行优化，分析每个模块的技术特点、经济性和适用性，在此基础上进行模块优化组合，形成了适合本工程特点的两个主厂房布置方案。这两种方案对应了前述的两种厂用电接线方式，相应也形成两个主厂房电缆通道方案。

现对两个主厂房布置方案的电缆通道进行分析比较如下。

2.1电缆通道方案一

2.1.1电气和热控的设备布置

根据主厂房布置方案一：主厂房采用三列式布置，塔式炉，侧煤仓方案,电气和热工的设备依据靠近用电和被监控设备的原则进行物理分散布置，布置位置分述如下：

热控部分：根据锅炉热控设备靠近现场设备相对集中布置的原则，每台机组锅炉电子设备间布置在锅炉15.5m运转层1/M01柱与1/M3柱之间，其中布置有锅炉汽水、制粉和烟风系统的DCS控制机柜、锅炉总电源柜、吹灰器动力柜及程控柜、火焰监测柜、炉管泄漏报警装置机柜、飞灰含碳检测机柜、风机轴振监测柜及机组闭路电视机柜等。

在汽机房AB列间靠近B列侧7.1m层布置汽机电子设备间，设备间内布置有汽机数字电液调速系统（DEH）机柜、给水泵汽机电液调速系统（MEH)机柜、汽机本体监测仪表（TSI)机柜、汽机紧急跳闸系统（ETS)机柜、机组闭路电视机柜、暖通控制系统监视站、TDM等大小汽机专用机柜和汽机DCS机柜、总电源柜等。

电气一次部分：两台机的6kV工作段分别布置在汽机房8-9柱之间及18-19柱之间的7.1m层；380V公用PC和＃6机的汽机PC、汽机MCC布置在汽机房8－9号柱之间的0.0m层；＃6机照明检修PC布置在汽机房10b-11柱之间的7.1m层；＃6机汽机保安MCC布置在汽机房10b-11柱之间的11.3m层；＃7机的汽机PC、汽机MCC、汽机保安MCC、照明检修PC布置在18－19柱之间的0.0m层；两台炉的锅炉380V PC、锅炉MCC、锅炉保安MCC布置在锅炉房0.0m层；等离子点火PC布置锅炉房15.5m层配电室。输煤6kV段及380V输煤工作PC布置在输媒区域的输煤配电室内，输煤6kV段与6kV工作段之间的连接采用电缆；脱硫380V脱硫PC布置在炉后脱硫配电室内，电除尘配电装置靠近电除尘器布置。柴油发电机布置在炉后0米，两台机共用一个柴油机房。配电装置靠近负荷中心，从而大大缩短了供电电缆及桥架的长度。

电气二次部分：单元机组的动力用蓄电池组、控制用蓄电池组、电子设备间及蓄电池充电屏、直流屏、UPS、电气继电器室，分别布置在汽机房靠近A列8(10b)，9(11)号柱间0.0m层和7.1m层，电气继电器室布置在汽机房10b-11柱间的11.30m层。输煤系统用蓄电池、蓄电池充电屏和直流屏均布置在输煤配电室。

2.1.2主厂房电缆主通道的规划

主厂房电缆通道全部采用架空电缆桥架，采用紧贴上一层楼板次梁下悬吊布置。在汽机房列和C列间靠近B列侧设电缆通道主干线，分别在7.1m层下和15.5m层下采用次梁下悬吊布置，至汽机房、锅炉房和侧煤仓的电缆通道主分支直接从主干线引出。分别表述如下：

汽机房7.1m层下的电缆通道规划：其中在B列1、3、8、9、11、13、18号轴向汽机房引入主分支，连接A列电缆主通道，在A列7、14号轴与厂区电缆沟相连。各主分支上方分别是7.1m层的6kV工作段、汽机保安MCC、#6机照明检修PC、直流、UPS配电室、电气继电器室，通道下方是汽机PC、公用PC、汽机MCC和#7机的照明检修PC。

汽机房15.5m层下电缆通道规划：沿B列，并围绕汽机基座布置电缆通道主分支，在A列靠近8、11、18轴及B列靠近2(12)、8（18）轴处设电缆竖井，将7.1m层下和15.5m层下电缆通道相通。

锅炉房电缆通道的规划：每台炉沿锅炉两外侧钢架引两路主分支至炉后区域；其中有一路主分支在锅炉运转层下沿煤仓间土建支柱布置，有四层桥架用于敷设磨煤机的电缆。脱硫区域的电源电缆沿锅炉侧电缆桥架引至炉后的脱硫配电室。

在锅炉电子设备间15.5m下布置三层电缆桥架，一侧出锅炉电子设备间外直接接锅炉侧主竖井连通锅炉上下各层电缆，另一侧将磨煤机侧电缆引入锅炉电子间内。每台机组在B列处与电气电缆桥架留有两处接口2（17）、3（18）轴间和8（12）轴。

上述各区域的电缆通道主分支通过电缆主干线和电缆竖井连接。

2.1.3方案特点

该方案6kV配电装置和电子设备间布置在7.1m层上，汽机PC、MCC、汽机保安MCC、照明检修PC、直流屏、UPS柜及电气继电器室布置在汽机房中部的0.0m及7.1m层上。6kV配电装置布置在电缆通道主干线的两端。供电系统顺畅没有迂回回路，比如：电气一次设备与用电设备、DCS机柜与测点及被控设备距离近，减少了电缆间的交叉，电缆通道简洁明晰。

2.2电缆通道方案二

2.2.1电气和热控的设备布置

根据主厂房布置方案二：汽轮机相对靠B列布置，塔式炉，侧煤仓方案。BC列间空间取消，配电装置与锅炉间的距离缩小，侧煤仓布置。配电装置布置与方案一大致相同，由于厂用电系统采用6kV三段，在方案一布置6kV配电装置处的7.1m层与15.5m层间增加夹层，夹层的标高为11.3m，布置每台机的6kVC段。布置位置分述如下：

热控部分：热控部分的布置与方案一相同。

电气一次部分：两台机的6kV工作段布置在汽机房的8(18)号与9(19)号柱之间的7.1m及11.3m层， 380V公用PC、汽机PC、汽机MCC、汽机保安MCC和照明检修PC布置在汽机房的8(18)号与9(19)号柱之间的0.0m及10b号与11号柱的7.1m层。锅炉PC、锅炉MCC、锅炉保安MCC、输煤、脱硫、电除尘及柴油机房的布置同方案一。

电气二次部分：单元机组的动力用蓄电池组、控制用蓄电池组、蓄电池充电屏、UPS配电屏、直流屏及电气继电器室均布置在主厂房的0.0m层及7.1m层；输煤系统用蓄电池组、蓄电池充电屏和直流屏的布置同方案一。

2.2.2主厂房电缆主通道的规划

主厂房电缆通道全部采用架空电缆桥架，采用紧贴上一层楼板次梁下悬吊布置。在汽机房A列和B列间靠B列侧设电缆通道主干线，分别在7.1m层下和15.5m层下采用次梁下悬吊布置，至汽机房、锅炉房的电缆通道主分支直接从主干线引出。分别表述如下：

汽机房7.1m层下的电缆通道规划，在8（18）～9（19）号柱之间设置电缆主通道，主通道上方及下方分别是汽机MCC、汽机保安MCC、照明检修段和6kV配电装置；其中在B列1、3、8、9、11、13、18号轴向汽机房引入主分支，连接A列电缆主通道，在A列7、14号轴与厂区电缆沟相连。

汽机房15.5m层下电缆通道规划，在B列设主通道，围绕汽机基座布置电缆通道主分支，在A列靠近8、11轴及B列靠近2(12)、8(18)轴处设电缆竖井，将至7.1m层下和15.5m层电缆通道相通。

上述各区域的电缆通道主分支通过电缆主干线和电缆竖井连接。

2.2.3方案特点

该方案为紧凑方案，与方案一相比，少了BC列的空间，汽机房6kV段与锅炉房的距离缩小，且主厂房内用电设备至电缆主通道的距离也略有减小。由于为