一种便于二次电缆施工的变电站设备的设计和施工方法与流程

本发明涉及电力技术领域，尤其是一种便于二次电缆施工的变电站设备的设计和施工方法。

背景技术：

在国内输配电网中，变电站内的电气设备之间的计量、保护、控制等二次线路之间的连接都是通过电缆连接的(统称二次电缆)。具体的实施方式为：在每一面电气设备中留有与外界连接的端子，用二次电缆将相关两面电气设备的端子接通，从而接通整个的电气回路。具体见图10、图11。连接电缆的多少取决于传输信号的多少。

随着电网的发展，智能变电站的建设中，需要大量的信息交互，所以二次电缆的数量是巨大的。在电站的设计中不得不细分成若干部分，在实际施工的过程中，按照设计图纸分别截取、铺设不同的电缆后，在电缆两端的施工人员需要相互配合、逐个确认同一颗电缆中的同一颗线后对照设计图纸将此线两端接在相应设备的相应端子上。这样的施工方式费时、费力，而这样完全靠人控制的施工方法很容易出差错。一个电站，少则几十颗二次电缆线，多则几百颗二次电缆线，二次回路的施工和调试往往是电站建设中耗时最长的工序。

技术实现要素：

本发明的目的在于弥补现有技术的不足之处，提供一种便捷、快速对变电站用设备的设计和施工方法，特别涉及的是对连接各个设备之间的测量、控制、保护等二次电缆的设计、施工方法，本设计及方法不仅可以缩短施工工期，还可以提高准确性，避免接线失误造成的各种损失。

本发明的目的是通过以下技术手段实现的：

一种便于二次电缆施工的变电站设备的设计和施工方法，其特征在于：包括以下步骤：⑴.插接件的选择；⑵.对每个类别电缆线对应的插头插座的管脚定义；⑶.电缆的标记；⑷.预制连接电缆；⑸.电气设备的生产。

而且，步骤⑴所述的插接件的选择：根据每面开关设备需要与其它设备连接的每类电缆的最多芯数确定需要的插头插座的管脚数量，选择合适管脚的插头插座；可以按照需要的各类电缆中最多芯数的电缆选用统一的插头插座管脚数量，也可以每类电缆选用一种插头插座管脚数量。

而且，步骤⑵所述的对每个类别电缆线对应的插头插座的管脚定义：所选择的插头插座一般都有数十个管脚，为了现场施工、测试的便利性，需要对其管脚进行定义，实现插头插座的标准化接线；这样电缆两端的接线是相同的，施工时不必担心方向的问题；调试人员仅仅根据管脚定义就可以辨别哪个管脚对应线路上的哪个接点。

而且，步骤⑶所述的电缆的标记：标记由若干字母/数字组成，其中有的字母/数字代表所要连接的两个电气设备，有的字母/数字代表电缆的类型，如控制、保护、计量、信号，有的字母代表同类型电缆的排序号等。

而且，步骤⑷所述的预制连接电缆：根据设计图纸中的电缆长度截取电缆，将电缆两端的线按照设计图纸中对插头插座管脚的定义分别接在插头的管脚上，如果某个电气设备的设计图纸没有管脚定义的点，这个管脚可以不接线；电缆制作完成后，在两端做好标记，标明这条电缆的类别和所连接的两个电气设备。

而且，步骤⑸所述的电气设备的生产：开关设备和计量、控制保护设备的内部接线按照常规进行，但需要与其它设备接线的点一律按照设计图纸中对插头插座管脚的定义分别接在插座的相应管脚上，如果某个电气设备的设计图纸中没有管脚定义的点，这个管脚可以不接线；插座安装在便于电缆铺设和便于插头插拔的部位，插座旁边有标明此插座所连接电路类别的标识。

而且，在步骤⑸所述的电气设备的生产完成后，还包括步骤⑹最后的连接：现场各种电气设备安装就位后，将预制的二次电缆沿电缆沟敷设到位，根据两端的标识分别固定到相应的设备内，将插头插座插接到位后锁紧。

本发明的优点和积极效果是：

1、本发明的电气设备之间的二次连接电缆采用两端带航空插头的电缆连接，与其配套的航空插座安装在电气设备上。

2、本发明在电站的电气设计时，会按照二次电缆的类别和所要连接的设备，分别将一个设备需要与其它设备连接的电缆分成若干类，例如控制电缆、保护电缆、计量电缆、信号电缆等。在本发明中需要在每类电缆中，依据设计图纸确定每一类电缆中所需要的电缆最多芯数，据此选定所需的航空插头插座的管脚数量。按照需要的每类电缆最多芯数选用统一的插头插座管脚数量，也可以每个类别选用一种插头插座管脚数量。按照设计图纸分别对每一类别电缆的航空插头插座的管脚进行定义。

3、本发明的二次电缆与电气设备一起预制。制作时根据土建及电气设计时规定的电缆长度截取电缆，将电缆线两端分别接到插头上。同时对每根电缆做出识别标记。

4、本发明在电气设备生产时，按照电站电气设计图纸的要求，将该设备需要与其它设备连接的线路点分别接与航空插头对应的航空插座的相应插针上，航空插座固定在设备上便于与插头接插的安全的地方，并做好标记标明此插座所连接电路的类别。

5、本发明通过上述的多项改进将以往繁琐的施工过程优化成一个便捷简单的工艺流程，达到了简化施工难度、提高施工便利性、缩短施工时间的目的。

6、本发明是一种便于二次电缆施工的变电站设备的设计和施工方法，本发明的各个设备间的二次电缆的连接采用航空插头插座的连接方式，而且这种连接电缆可以预制。采用本发明方法可以实现变电站内控制、保护设备连接的便捷、快速施工，并保证施工的质量。

附图说明

图1为一个电站的设计图纸中选用设备示意图。

图2为一个电站的设计图纸中的接线原理示意图。

图3a为选用的10管脚插头插座图；

图3b为插座的右视图；

图3c为插头的左视图。

图4为选用的10管脚的插头插座(插针插孔)排列图。

图5为选用的8管脚的插头插座(插针插孔)排列图。

图6为按照本发明预制完成的连接电缆。

图7为按照本发明生产完成的每面高压柜和计量屏、控制保护屏的示意图(有预留插座)。

图8为按照本发明完成的高压柜和计量屏、控制保护屏的连接示意图(高压柜内插头插座尚未插上锁紧)。

图9为图8中电缆插头插座连接部分的放大示意图。

图10为原来电站不同设备间的二次电缆连接示意图。

图11为图10中电缆连接的端子部分的放大示意图。

图12为电缆两端的识别标记示意图。

《附图中序号说明》

01：端子排；02：控制电缆；03：保护电缆；04：计量电缆；1：高压柜；2：高压柜的二次小室；3：计量屏；4：控制保护屏；5：插座；6：插头；7：带插头的保护电缆；8：带插头的控制电缆；9：固定电缆夹子；10：带插头的计量电缆。

具体实施方式

下面结合附图详细叙述本发明的实施例；需要说明的是，本实施例是叙述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种便于二次电缆施工的变电站设备的设计和施工方法，包括以下步骤：

⑴.插接件的选择；

根据每面开关设备需要与其它设备连接的每类电缆的最多芯数确定需要的插头插座的管脚数量，选择合适管脚的插头插座；可以按照需要的各类电缆中最多芯数的电缆选用统一的插头插座管脚数量，也可以每类电缆选用一种插头插座管脚数量。

⑵.对每个类别电缆线对应的插头插座的管脚定义；

所选择的插头插座一般都有数十个管脚，为了现场施工、测试的便利性，需要对其管脚进行定义，实现插头插座的标准化接线；这样电缆两端的接线是相同的，施工时不必担心方向的问题；调试人员仅仅根据管脚定义就可以辨别哪个管脚对应线路上的哪个接点。

⑶.电缆的标记；

标记由若干字母/数字组成，其中有的字母/数字代表所要连接的两个电气设备，有的字母/数字代表电缆的类型，如控制、保护、计量、信号，有的字母/数字代表同类型电缆的排序号等。

⑷.预制连接电缆；

根据设计图纸中的电缆长度截取电缆，将电缆两端的线按照设计图纸中对插头插座管脚的定义分别接在插头的管脚上，如果某个电气设备的设计图纸没有管脚定义的点，这个管脚可以不接线；电缆制作完成后，在两端做好标记，标明这条电缆的类别和所连接的两个电气设备。

⑸.电气设备的生产；

开关设备和计量、控制保护设备的内部接线按照常规进行，但需要与其它设备接线的点一律按照设计图纸中对插头插座管脚的定义分别接在插座的相应管脚上，如果某个电气设备的设计图纸中没有管脚定义的点，这个管脚可以不接线；插座安装在便于电缆铺设和便于插头插拔的部位，插座旁边有标明此插座所连接电路类别的标识。

⑹.最后的连接；

现场各种电气设备安装就位后，将预制的二次电缆沿电缆沟敷设到位，根据两端的标识分别固定到相应的设备内，将插头插座插接到位后锁紧。

举例说明：

图1～图2为一个电站的设计图纸，其中有8面高压柜h1～h8，1面计量屏p1，1面控制保护屏p2，图2适用于每一面高压柜。

⑴.插接件的选择：

根据图1中的要求，图2中虚线框内的设备安装于控制保护屏p2，双点画线框内的设备安装于计量屏p1。从中可以看出需要连接的分别是：

控制保护屏p2与高压柜h1、h2、h7、h8间：控制回路5棵线，保护回路4棵线，信号回路5棵线；

控制保护屏p2与高压柜h3～h6间：控制回路5棵线，保护回路4棵线，信号回路4棵线；

计量屏p1与高压柜间：计量回路4棵线。

控制回路和信号回路用同一个插头插座连接，最多共计10棵线。可以统一选用10个管脚的航空插头插座，也可以控制信号回路选用10个管脚的航空插头插座，保护和计量的电流回路选用8个管脚的航空插头插座。前者的优势是插头插座的标准化程度高，利于备货，后者的优势是可以避免电流回路与其他回路插接错误导致事故。我们选择后者，见图3～图5。

⑵.对每个类别电缆线对应的插头插座的管脚定义：

根据每面高压柜间与p1和p2间连线和选定插头插座管脚的数量，每面高压柜与屏p1间需要1组插头插座连接，每面高压柜与屏p2间需要2组插头插座。我们对航空插头管脚的定义按照图2中的线路号定义，具体见表1。

表1

⑶.电缆两端的识别标记为：

如图12所示，计量回路电缆标记为：h1-p1/m……h8-p1/m；

保护回路电缆标记为：h1-p2/p……h8-p2/p；

控制遥信回路电缆标记为：h1-p2/cs……h8-p2/cs。

⑷.连接电缆的预制：

根据设计图纸中的电缆长度截取电缆，将电缆两端的芯线按照设计图纸中对插头插座管脚的定义分别接在插头的管脚上。在不干胶纸纸上打印上识别标志贴在电缆两端作为电缆的识别标记。见图6。

⑸.电气设备的生产接线：

高压柜、计量屏、控制保护屏生产时按照设计院的图纸和厂内的工艺文件进行，需要与其它设备接线的点一律按照对插头插座管脚的定义分别接在插座的对应管脚上，连接插座安装在与主回路隔离的控制室内便于插拔的地方，插座旁边固定有标明此插座所连接电路类别的标识。高压柜上插座标识与连接电缆的类型标识相同：m-计量或测量，p-保护，cs控制遥信；计量屏、控制保护屏中同一类插座会集中到一个区域，所以插座标识为所要连接的高压柜号。具体见图7。

⑹.最后的连接：

现场各种电气设备安装就位后，将预制的二次电缆沿电缆沟敷设到位，根据两端的标识分别固定到相应的设备内，将插头插座插接到位后锁紧。见图8、图9。