电厂电气施工组织设计.docx

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电厂电气施工组织设计

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第一章工程概况

1.1工程概况

**电厂由外商独资建设经营，由**新科电力工程有限公司及**电力公司共同总承包，本工程将以固定价格，“交钥匙”的总承包方式进行。

我公司在本工程中只负责主厂房的安装部分。

电厂厂址位于**南郊约5KM，距陆水水库1KM，离**火车站4KM，厂址东侧紧靠蒲纺总厂铁路专用线，陆水大道在厂址东侧通过，厂址区域为丘陵和水田，地势起伏，通过开山填沟形成厂区用地。

厂址地震基本烈度为6度。

厂区地势南高北低，相对高差15—20M，厂区地理位置交通便利，水路至长江**码头40KM，东侧、北侧有贯通**的正规公路主干线，铁路专用线从国铁**站接入，专用线全长3.8KM。

厂区气象条件为典型的亚热带季风湿润气候，年平均气温16.8°C，年平均降雨量为1652.5mm，降水主要集中在夏季。

**电厂工程设计规模2*300MW燃煤机组，并留有扩建的条件，其接入系统方案为采用发—变—线路组接线，以220KV电压等级接入系统，出线三回，接入220KV**变电站。

机组按基本负荷设计但有较好的承受负荷变化能力，该工程的建设对于满足**省及鄂东地区电力增产增长需要，尤其是满足咸宁地区及**市的电力增长需要，改善**电网结构及电源布局，促进经济发展等都有重要作用。

1.1.1机组电气专业施工图设计单位

中南电力设计院及各分包设备厂家。

1.1.2机组电气设备安装单位

**省电建一公司电仪工程处负责主厂房电气设备安装，**省电建二公司负责安装辅助车间电气设备安装。

1.1.3编制电气专业施工组织设计的依据

✧由**赛德发电有限公司与**省电力公司和上海新科电力工程有限公司签订的“设计、采购、施工承包服务交钥匙合同”。

✧设计图纸、联络会议纪要及施工图会审文件。

✧原电力部颁发的《电力建设施工及验收技术规范》和《火电施工质量检验及评定标准》。

✧原电力部电力建设总局火电字〔1981〕第70号文件《火力发电工程施工组织设计导则》。

✧**电厂联合体建设项目部编制的《**电厂施工组织总设计》。

✧**省电建一公司编制的《**电厂施工组织总设计》。

✧设备制造厂出厂技术文件。

1.2电气专业设计、设备的特点

本工程由中南电力设计院进行设计，规模为2*300MW燃煤机组，并留有扩建的条件，其接入系统方案为采用发—变—线路组接线，以220KV电压等级接入系统，出线二回，接入220KV**变电站。

电气专业的主要设备中大部分采用国产成熟型设备,SF6断路器、蓄电池以及柴油发电机组等采用国外产品，具有可靠的质量和较先进的技术，能够保证高可靠性，低能耗，高效率及完全符合环境保护条例。

1.2.1电气主接线

本工程安装2台300MW燃煤机组，发电机选用**发电机有限公司QFSN-300-2型发电机，采用单元接线，即每台发电机经1台双绕组无载调压主变压器接入220KV系统向**变电站供电。

1.2.1.1电气接线方式

电气主接线采用发电机-变压器-线路单元接线方式，厂内不设升压站。

这种接线方式不仅解决了电厂占地面积庞大的困难，而且也为电厂总平面布置创造了有利条件，汽机房前布置了2个冷却塔，缩短了循环冷却水管道，220KV高压线路从2个冷却塔中间穿过向外供电。

1.2.1.2发电机中性点接地方式

发电机中性点采用高电阻接地方式。

1.2.1.3变压器接地方式

主变压器高压侧中性点采用经隔离开关或保护间隙接地方式，并装有氧化锌避雷器。

启/备变高压侧中性点采用直接接地方式。

1.2.1.4发电机回路接线

发电机均采用发电机---变压器组单元接线，接入220KV系统。

发电机至主变压器的连接导体采用离相封闭母线，在发电机与主变压器之间不装设断路器和隔离开关，为便于发电机检修和试验，在发电机出口处的封闭母线上设有可拆连接片。

1.2.1.5220KV系统的设备选型

1.断路器

断路器为瑞典ABB输配电有限公司原装HPL245B1型三相联动SF6断路器，额定电流4000KA，额定开断电流50KA，采用BLG1002A型弹簧操作机构。

2.隔离开关

隔离开关为平顶山天鹰集团平高进出口有限责任公司提供的GW17-252IIDW型隔离开关，带双接地开关，户外型，引进法国MG技术。

开关额定电流为2500A，动稳定电流（峰值）为125KA，电动操作机构为CJ7A型，电源为AC380V。

3.电流互感器

电流互感器选用上海MWB有限责任公司IOSK245型油浸式户外单相电流互感器，主变回路变比为1250/5A，启备变回路变比为625~1250/5A，3秒热稳定电流63KA，动稳定电流（峰值）160KA。

4.电压互感器

电压互感器为桂林电力电容器总厂提供的TYD-220型电容式电压互感器，额定电压为220KV。

5.避雷器

避雷器为抚顺电瓷厂进出口有限公司提供的Y10W1-200/496W型氧化锌避雷器，额定电压为200KV。

6.主变压器

主变压器由保定天威保变电气股份有限公司提供的三相双卷强油风冷油浸式无载调压低损耗变压器，型号为SFP10-370000/220，冷却方式ODAF，额定容量370MVA，最大工作电压252KV，额定电压242±2×2.5%/20KV，额定频率50HZ。

7.封闭母线

发电机封闭母线选用镇江华东电力设备制造厂产品，全连式离相结构型式，为防止潮气浸入及停机时母线内部结露，封闭母线配置一套热风保养装置。

1.2.2厂用电接线及布置

1.2.2.16KV厂用电系统

1.每台机组设置一台由保定天威保变电气股份有限公司提供的三绕组无载调压高压厂用工作变压器，型号为SFF-40000/20。

高压侧全连式离相封闭母线从发电机出线分支引接，低压侧用共箱封闭母线与6.3KV厂用母线段连接，中性点接地方式是经中阻接地。

2.高压启动备用变压器采用保定天威保变电气股份有限公司提供的三相自然油循环风冷铜芯有载调压轴向双分裂带平衡绕组变压器，型号为SFFZ-40000/220。

高压侧从220KV线路接入，低压侧采用共箱封闭母线接入6.3KV公用／备用母线，中性点接地方式：

高压侧直接接地，低压侧经中阻接地。

3.6.3KV厂用电系统设置独立的公用段，分别由6.3KV工作A、B段经联络开关供电。

全厂6.3KV公用负荷（输煤、除灰、化水、低压公用变、补给水、翻车机、灰库等）分接在公用两段母线上。

1.2.2.2380/220V低压厂用电系统

1.380/220V低压厂用电系统

1）主厂房低压厂用电接线

✧每台机组380V工作PC段分为两段，通过开关互为备用，各由一台SCB9-1600KVA低压干式变压器提供电源。

锅炉和汽机车间的动力中心从工作PC段引接，有汽机0米MCC1A、1B、MCC2，汽机6米MCC1A、1B，锅炉0米MCC1A、1B、MCC2，锅炉12.6米MCC1A、1B，送风机室MCCA、B以及引风机室MCCA、B。

✧每台机组电除尘380V工作PC段分为两段，两段通过开关互为备用，分别由一台SCB9-1600KVA低压干式变压器提供电源。

工作PC段接有电除尘MCCA、B。

✧本工程380V公用PC段分为两段，通过开关互为备用，分别由一台SCB9-1600KVA低压干式变压器提供电源。

公用PC段接有煤仓间MCC，暖通设备间MCCA、B，集控楼0米层化水加药MCC，集控楼凝结水精处理MCCA、B，机组排水槽MCCA、B以及集控楼17.8米层空调机房MCCA、B。

✧本工程380V除灰PC段分为两段，通过开关互为备用，分别由一台SCB9-630KVA低压干式变压器提供电源。

除灰PC段接有渣泵房MCCA、B，污水回收泵房MCCA、B，风机房MCC以及启动锅炉房MCC。

✧本工程380V照明PC段分为两段，通过开关互为备用，分别由一台SCB9-630KVA低压干式变压器提供电源。

✧本工程380V检修段只设一段，由一台SC9-400KVA低压干式变压器提供电源。

✧干式变压器与PC柜的连接均采用硬母线连接。

2）厂区及辅助车间低压厂用电接线

✧补给水处理车间设两台800KVA补给水处理变压器；输煤系统设两台1600KVA输煤变压器；翻车机室设两台1600KVA翻车机室变压器；补给水泵房设两台500KVA补给水泵房变压器；循环水泵房设两台800KVA循环水泵房变压器；两台机设两台630KVA除灰变压器。

两台变压器之间均采用互为备用方式。

✧灰场设一台250KVA灰场变压器。

✧铁路设一台160KVA铁路变压器。

2.中性点接地方式

低压厂用电系统除主厂房工作变、公用变中性点采用经高阻接地方式外，其余均采用中性点直接接地方式外。

3.厂用电系统配电装置的布置及设备选型

1）高压6KV厂用配电装置

✧1#机组6.3KV工作段和全厂6.3KV公用／备用段配电装置布置在汽机房7一9柱的8.5M层上。

✧2#机组6.3KV工作段布置在汽机房16一17柱的8.5M层上。

✧在8.5M与6.0M层间设电缆夹层。

2）低压380/220V厂用配电装置

✧主厂房工作段、公用段、保安段、照明和检修段以及UPS均布置在集控楼6.3米层。

✧主厂房动力中心（MCC）分散布置在汽机房及锅炉房的就地负荷中心。

✧输煤、除尘、除灰、化水、燃油等低压380/220V厂用配电装置布置在相应的辅助车间配电室内。

3）设备选型

✧高压厂用开关柜采用上海西门子开关有限公司生产的8BK20型金属铠装全隔离手车式真空开关柜和8BK30型金属铠装全隔离手车式F-C开关柜，配3AH1116-7、3AH1116-2、3AH3116-2型真空断路器，额定电流：

进线回路3150A、其它回路1250A。

✧低压开关柜选用上海通用广电工程有限公司生产的MLS系列抽出式开关柜。

✧干式变压器为广东顺德特种变压器厂。

1.2.3直流系统及交流事故保安和不停电电源

1.2.3.1直流系统

为了保证对机组的控制、信号、继电保护自动装置等控制负荷和机组直流油泵、交流不停电电源、合闸以及事故照明等动力负荷的供电，每台机组设置两组110V蓄电池组和－组220V蓄电池组，其中110V直流系统对控制、保护、仪表、信号及其它控制负荷供电；220V直流系统对直流电动机（如汽机直流润滑油泵、发电机直流密封油泵）、交流UPS电源、合闸及事故照明等动力负荷供电。

蓄电池均为阀控式密封免维护铅酸蓄电池，美国C&D产品，220V蓄电池型号为HDR2020，110V蓄电池型号为HDR450，各组蓄电池正常时均以浮充电方式运行，不设端电池。

本工程机组110V直流系统的配置方式为每单元机组设置二组110V蓄电池、三台高频开关电源充电器,模块采用N+1备份方式。

直流系统采用单母线分段接线，直流负荷采用直流分屏辐射方式供电。

220V直流系统的配置方式为每单元机组设置一组220V蓄电池、每单元机组配置一台高频开关电源充电器，模块采用N+1备份方式。

两台机组再配置一台高频开关电源充电器作为公共备用，直流系统采用单母线接线，直流负荷采用直流分屏辐射方式供电。

蓄电池组及直流屏均布置在集控楼零米层靠汽机房侧。

1.2.3.2交流事故保安和不停电电源

a）交流事故保安

低压厂用保安电源系统对应每台机组各设置A、B两段PC。

正常运行时，保安段PC柜由主厂房内低压厂用工作A、B段供电，当低压厂用工作电源消失后，应急柴油发电机将自启动给保安段PC柜供电。

本工程应急柴油发电机组是由德国ABZ&AGG总厂生产的奔驰MTU700型，额定基本功率为500KW，连续功率为528KW，限时功率为580KW。

机组可以随时处于准起动状态，在接到起动信号3秒内，能建立电压、频率达到额定值。

机组从收到起动信号到带额定负荷总时间不大于12秒，且具就地或远方手动操作的功能，且能与交流供电系统并列运行。

b）不停电电源

每单元机组装设一台静态逆变型交流不停电电源装置，以确保计算机、监控仪表及调节装置等能正常运行。

交流不停电电源装置由深圳威克赛自动化工程发展有限公司提供。

正常运行时，UPS电源由交流主回路经整流器、逆变器和静态切换开关向负荷供电；当交流主电源失电或整流器故障时，由厂用220V蓄电池经逆止二极管和逆变器、静态开关向负载供电；当逆变器故障或过负荷时，经静态开关切换，由旁路供电。

1.2.3.3励磁系统

发电机励磁系统是由上海发电机有限公司提供的ABB自并励磁系统。

励磁系统由励磁变压器、可控硅整流装置、数字式AVR自动电压调节器、灭磁装置、过电压保护和起励装置等组成。

起励装置由380V厂用电源供电。

1.2.4二次接线、继电保护和安全自动装置

1.2.4.1控制接线及监测

本工程单元机组采用炉、机、电集中单元控制方式，单元控制室按两机一控布置。

采用灯光监控，强电小元件一对一控制的接线方式，控制电压为直流110V，全部信号进DCS。

1.单元控制室控制的电气设备有：

✧220KV屋外配电装置。

✧发电机一变压器组（包括励磁设备等）。

✧高压厂用工作变压器（包括高压启动备用变压器）。

✧6KV厂用电源系统。

✧低压厂用工作变压器。

✧380V厂用电源系统及低压备用分支回路。

✧其它需在单元控制室内控制的电气设备。

2.电除尘器及气力除灰的控制系统由承包商成套提供，控制设备布置在电除尘控制室内。

3.输煤程控装置布置在输煤综合楼内，与机组DCS有通讯接口。

4.应急柴油发电机组是采用就地或远方手动操作的方式，与机组DCS有通讯接口。

5.交流不停电电源和直流系统等设备均采用就地控制方式，同时在单控室内装设必要的测量表计和信号装置，与机组DCS均有通讯接口。

1.2.4.2继电保护

1.2.4.2.1发变组保护配置

本工程发变组继电保护装置是由南京南瑞继保工程技术有限公司提供的，按《继电保护和安全自动装置技术规程DL400一91》的原则进行设计，各主要元件保护配置如下：

1.发电机—变压器组（包括高压厂用工作变压器）

✧发变组差动保护，动作于全停。

✧发电机差动保护，动作于全停。

（保护采用比率制动原理）

✧厂变差动保护，动作于全停。

✧发电机定子绕组过负荷保护，定时限动作于减出力，反时限按定子绕组的过负荷能力动作于程序跳闸。

✧负序过负荷保护（定时限,反时限），动作于全停。

✧发电机匝间短路保护，动作于全停。

为防止励磁回路二点接地误动,当励磁回路二点接地后应将此保护出口切换至经短延时停机.

✧发电机100%定子接地保护，动作于全停。

✧主变差动保护，动作于全停。

✧励磁变差动保护，动作于全停。

✧过激磁保护，定时限动作于减励磁，反时限动作于全停。

✧热工保护，动作于全停。

✧发电机逆功率保护，短时限动作于信号,长时限动作于全停。

✧失磁保护，在高压侧电压低于允许值时，带时限动作于程序跳闸；在高压侧电压不低时，动作于信号、切换厂用电，也可动作于自动减出力至给定值,满足深度进相要求。

✧发电机失步保护，动作于信号；但当振荡中心在发变组内部，失步运行时间长或电流振荡次数多时，动作于全停。

✧发电机低频保护（4段），动作于信号。

✧PT断线闭锁（阻抗保护）。

✧励磁变过流保护，动作于全停。

✧励磁绕组过负荷保护，定时限动作于减励磁；反时限动作于程序跳闸。

✧阻抗保护（2段），动作于全停。

✧低压记忆过流。

✧程序跳闸逆功率保护，程序跳闸闭锁逆功率（1%-3%）。

✧起停机保护，动作于起停机出口。

✧厂变A分支零序过流，动作于切换厂用电A段。

✧厂变B分支零序过流，动作于切换厂用电B段。

✧厂变复合电压过流保护，动作于全停。

✧主变零序过电流保护（两段两时限），动作于全停。

✧主变间隙零序保护，动作于全停。

✧厂变A分支复合电压过流，动作于切换厂用电A段。

✧厂变B分支复合电压过流，动作于切换厂用电B段。

✧厂变A分支限时速断，动作于切换厂用电A段。

✧厂变B分支限时速断，动作于切换厂用电B段。

✧突加电压保护，动作于220kV断路器跳闸。

✧发电机断水保护，动作于程序跳闸。

✧转子一点接地保护，经延时动作于信号。

✧转子二点接地保护,动作于跳闸。

✧静态励磁系统故障（开关量），动作于信号。

✧非全相保护，动作于全停。

✧起动失灵保护，动作于起动系统失灵（保护原理由需方提供）。

✧主变瓦斯，轻瓦斯动作于信号；重瓦斯动作于全停。

✧主变压力释放，动作于全停。

✧主变温度，动作于信号。

✧主变油位，动作于信号。

✧主变冷却器故障，动作于程序跳闸。

✧主变绕组温度，动作于信号。

✧厂变瓦斯，轻瓦斯动作于信号；重瓦斯动作于全停。

✧厂变压力释放，动作于全停。

✧厂变油温度，动作于信号。

✧厂变油位，动作于信号。

✧厂变冷却器故障，动作于信号。

✧厂变绕组温度，动作于信号。

2.高压公用／备用变压器

✧起/备变差动保护（五侧差动），跳各侧开关。

✧起/备变零序保护，动作于跳各侧开关。

✧起/备变复合电压过流保护，动作于跳各侧开关。

✧起/备变A分支零序过流，分支解列。

✧起/备变B分支零序过流，分支解列。

✧起备变1A分支复合电压过流，分支解列。

✧起备变1B分支复合电压过流，分支解列。

✧起备变2A分支复合电压过流，分支解列。

✧起备变2B分支复合电压过流，分支解列。

✧起备变1A分支限时速断，分支解列。

✧起备变1B分支限时速断，分支解列。

✧起备变2A分支限时速断，分支解列。

✧起备变2B分支限时速断，分支解列。

✧线路保护联跳，跳各侧开关。

✧起/备变非全相保护，动作于跳各侧开关。

✧起动失灵保护，起动系统失灵。

✧起/备变冷却器故障，发信。

✧起/备变瓦斯，轻瓦斯发信；重瓦斯跳各侧开关。

✧起/备变温度，发信。

✧起/备变油位，发信。

✧起/备变压力释放，跳各侧开关。

✧起/备变调压开关瓦斯，轻瓦斯发信，重瓦斯跳各侧开关。

✧起/备变调压开关压力释放，跳各侧开关。

3.低压厂用变压器保护

✧电流速断保护。

✧高压侧过流保护。

✧高压侧单相接地保护。

✧400V母线低电压保护。

✧备用分支过流保护。

4.其它元件的保护详见设计图纸

1.2.4.2.2保护选型及设备布置

保护采用微机型继电保护，保护装置采用模块化设计，有自诊功能。

电气量保护配置双重化，每套保护均含完整的差动及后备保护。

保护装置组件、电源和各种保护主要元器件，经过严格老化筛选，使之具有高可靠性和互换性。

保护装置具有较强的抗干扰能力。

整机抗干扰性能符合IEC及国标中有关抗干扰性能实验的标准。

此外，还配置了保护管理机，能与机组DCS系统接口和保证时钟同步，兼容性好、可靠性高。

通过RS485接口与故障录波器屏GPS装置联接对时。

有良好的人机界面，具有中文菜单，都具备操作功能。

继电保护屏布置在集控制楼12.6米层电气设备专用的房间内。

1.2.4.2.3发变组保护遵循的原则

发变组保护按双重化配置（非电量保护除外）保护，即每套保护均含完整的差动及后备保护。

同时遵循了以下原则：

1.双重化配置的保护装置之间无任何电气联系。

2.每套保护装置的交流电压、交流电流分别取自电压互感器和电流互感器互相独立的绕组，其保护范围、交叉重叠，避免了死区。

每套保护装置内的主后备保护采用同一CT电流量，均能满足各自精度要求。

对差动保护还能满足调平衡的要求，差电流由软件实现调平衡。

3.保护装置双重化配置充分考虑到运行的检修时的安全性，当运行中的一套保护因异常需要退出或需要检修时，不影响另一套保护正常运行。

4.非电量保护设置独立的电源回路（包括直流空气小开关及其直流电源监视回路），出口跳闸回路完全独立，在保护柜上的安装位置也相对独立。

5.两套完整的电气量保护和非电量保护的跳闸回路同时作用于断路器的两个跳闸线圈。

6.外部的开入、开出量，在与其它相关联设备如励磁系统、热控设备、远动设备等接口上，均能满足现场需要。

1.2.4.3自动装置

1.同期系统

每台发电机一变压器组设置一套手动准同期装置和一套自动准同期装置，采用单相同期接线。

高压厂用工作及公用／备用电源系统仅装设手动准同期装置。

2.备用电源自投装置

备用电源自投装置具有“慢速切换”“停”“快速切换”三种工作方式，并具有切换方式选择开关。

当工作电源消失时，本装置能可靠动作，同时，备用电源自动装置应只动作一次，且当备用电源自投于故障母线时可加快切换。

1.2.5火灾报警系统

本工程设计选用了上海亨腾自动化工程有限公司生产的火灾报警系统。

火灾探测、报警系统采用智能型总线制环型网络，能现场调整探测装置的地址编码，具有反映探头脏污状态的报警。

正常情况下，报警控制器（包括集中和区域）能对所有现场探测报警部件的电子回路部分和传感部分进行连续自动巡检或手动检测，当任何一个探测器失效或回路故障（开路或短路）时，均能发出故障信号。

同时上一级的报警控制器还能检测下一级报警探测器的故障。

火灾或故障时，能自动跳示该火灾或故障画面，能自动打印记录火灾或故障的时间及有关信息。

该系统具有主机监控的消防专用通讯电话和广播系统。

火灾报警探测及报警系统由集中报警控制器、区域报警控制器、消防联动控制器、火灾探测器和人工报警装置、智能探测器、远程显示屏、打印机等组成。

火灾探测及报警系统设有直流和交流两路电源。

当交流电源消失时，该系统能自动切换至自带的直流电源上，其容量能满足24小时供电要求。

火灾探测及报警系统在工作时，对无线电、电视、电话、微机保护和其他厂内通讯设备无干扰作用。

区域报警控制器能显示区域有关范围的火灾事故和故障报警（包括探测器、引线短路和开路等故障）。

显示到每个点可用文字或数字表达。

对于火灾事故和故障信号，可以不同的音响或光谱加以区别。

对于自动灭火装置，还可以显示火灾时灭火装置在现场的投入执行情况。

集中报警控制器配置外接打印机，能自动打印记录火灾或故障的时间（年、月、日、时、分、秒）及储存与火灾事故有关的一切信息。

1.2.6全厂电缆敷设

1.2.5.1电缆构筑物及敷设方式

本工程采用电缆桥架、电缆支架、电缆隧道、电缆竖井、电缆穿管以及电缆沟等相结合的电缆敷设方式。

主厂房内以架空电缆桥架为主，电缆隧道为辅。

汽机房12.6M层下设有多层环型电缆桥梁，通过坚井与底层的电缆隧道联络。

位于锅炉房炉前的多层桥架分别与集控楼、锅炉本体相联。

除氧间0.0M层下设有一条2000X2000mm电缆隧道，与架空桥架配合构成底层电缆敷设的主要通道。

主厂房6KV厂用配电室，集控室及380V／220V低压厂用电配电室下面均设有电缆夹层，通过竖井、桥架与主厂房电缆桥架相互连通。

1.2.5.2电缆

本工程6KV高压电缆采用阻燃型交联聚乙烯绝缘铠装铜芯电缆，此种电缆具有：

1.允许温升较高，允许载流量大。

2.有优良的介电性能。

3.耐热性能好。

4.适宜于高落差和垂直敷设。

5.接头工艺虽较严格，但对技工的手艺技术水平要求不高，便于施工。

400V动力电缆采用阻燃型聚氯乙烯铠装或非铠装铜芯电缆。

控制电缆为阻燃型聚氯乙烯铠装铜芯电缆。

1.2.5.3电缆防火、封堵措施

本工程采用阻燃电缆，电缆构筑物分区封堵相结合的原则，特别是重要地段，另设了防止电缆着火的延燃附加措施。

1.沿多层布置电缆桥架的上、下层间，设置耐火隔板。

2.屏、台、柜孔洞，所有电缆进出建筑