廣州芳村高爾夫地塊電纜隧道供電方案設(shè)計(jì)探討

蘇校冰

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廣州芳村高爾夫地塊電纜隧道供電方案設(shè)計(jì)探討

蘇校冰

（廣州電力設(shè)計(jì)院有限公司，廣東 廣州 510610）

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和城市現(xiàn)代化建設(shè)要求的提高，在城市電力工程中越來(lái)越多地開始采用隧道敷設(shè)電力電纜。根據(jù)電纜隧道工程的特點(diǎn)，結(jié)合廣州芳村高爾夫地塊電纜隧道工程供電方案設(shè)計(jì)，對(duì)電纜隧道的外接電源主接線、工作井配電房配電裝置的布置等進(jìn)行了探討。

電纜隧道；供電方案；主接線；配電裝置

供電系統(tǒng)作為電纜隧道最重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一，其安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性備受關(guān)注。本文結(jié)合實(shí)際工程，簡(jiǎn)要探討了電纜隧道供電方案的設(shè)計(jì)。

1 工程概況

芳村高爾夫地塊電纜隧道位于廣州市荔灣區(qū)，隧道內(nèi)敷設(shè)龍溪變電站110 kV進(jìn)線電纜及10 kV饋線電纜，全長(zhǎng)約 3 km。全線除過(guò)規(guī)劃河涌路段采用頂管法施工外，其余均為明挖施工。整個(gè)工程共設(shè)12座工作井，其中2號(hào)、11號(hào)井位頂管始發(fā)井，不設(shè)置出入口，3號(hào)、5號(hào)、10號(hào)工作井預(yù)留高低壓供配電設(shè)備用房。芳村高爾夫電力管廊總平面布置簡(jiǎn)單示意圖如圖1所示。

圖1 芳村高爾夫電纜隧道總平面布置示意圖

2 負(fù)荷等級(jí)及供電要求

2.1 負(fù)荷等級(jí)

根據(jù)對(duì)供電可靠性要求和中斷供電在社會(huì)、經(jīng)濟(jì)上所造成的損失或影響程度，并充分考慮電纜隧道的特殊性，本工程負(fù)荷等級(jí)分類如下。

二級(jí)負(fù)荷：消防報(bào)警系統(tǒng)、弱電控制系統(tǒng)、應(yīng)急照明系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)、水泵等。

三級(jí)負(fù)荷：隧道區(qū)間以及工作井機(jī)房普通照明和檢修電源等。

2.2 不同級(jí)別負(fù)荷供電要求

二級(jí)負(fù)荷供電要求：二級(jí)負(fù)荷由變電所低壓負(fù)荷母線提供一路電源供電。弱電控制系統(tǒng)自帶UPS供電，為各系統(tǒng)用電提供后備電源。應(yīng)急照明采用自帶蓄電池照明燈具，有各自帶蓄電池提供后備電源。

三級(jí)負(fù)荷供電要求：由變電所低壓負(fù)荷母線提供一路電源供電。

3 供電方案設(shè)計(jì)

3.1 供電電源

根據(jù)供電電源電壓等級(jí)的不同，通常有2種方案。

方案一：隧道全線供電僅設(shè)380 V電壓等級(jí)，每個(gè)工作井就近接取2路獨(dú)立的公用380 V電源線路為隧道供電。此方案低壓電源需求量較多，電源可靠性評(píng)估工作量大，且隧道一般都是沿城區(qū)市政道路建設(shè)，附近低壓380 V公用線路較少，因此，電源點(diǎn)的獲取難度較大。

方案二：隧道由2路10 kV電源供電，在工作井內(nèi)降壓至380 V使用。此方案電源數(shù)需求量較少，容易從10 kV公共線路上獲取，且10 kV電纜可敷設(shè)在隧道內(nèi)，避開了外部的地下管網(wǎng)，避免外部原因引起的故障。

通過(guò)上述對(duì)比分析，本隧道工程供電電源采用方案二，由就近的開關(guān)房或綜合房接取2路來(lái)自不同變電站或同一變電站不同母線段的10 kV電源為隧道供電。

3.2 電氣主接線

常規(guī)電纜隧道一般沿線呈線性長(zhǎng)距離分布，可采用雙側(cè)10 kV環(huán)網(wǎng)式配電方案。由于本隧道工程沿線呈非線性布置，雙側(cè)10 kV環(huán)網(wǎng)式接線并不可行。因此，根據(jù)本隧道工作井的布置特點(diǎn)，參考廣州供電局業(yè)擴(kuò)接入方案編制規(guī)范，并征詢項(xiàng)目所屬地區(qū)供電局的意見，具體接線方案如圖2所示。

3.3 供電半徑及負(fù)荷統(tǒng)計(jì)

根據(jù)本隧道工程工作井的分布情況，供電半徑確定如表1所示。

圖2 隧道10 kV供電系統(tǒng)主接線圖

表1 供電半徑劃分統(tǒng)計(jì)表

專變房供電區(qū)段供電半徑/m 5號(hào)工作井A—B670 A—C572 5號(hào)工作井A—D505 A—E495 10號(hào)工作井F—B470 F—D518

根據(jù)各負(fù)荷的類型，可分別計(jì)算出隧道沿線各工作井的計(jì)算負(fù)荷。本文略去各負(fù)荷容量資料及計(jì)算過(guò)程，直接列出計(jì)算結(jié)果，如表2所示。

表2 工作井計(jì)算負(fù)荷統(tǒng)計(jì)

工作井編號(hào)計(jì)算容量/ kVA配變?nèi)萘? kVA正常運(yùn)行負(fù)載率 /（%） #5工作井1473150.46 1543150.49 #10工作井942000.47 842000.42

4 工作井配電房布置方案

電纜隧道配電裝置的布置一般有2種形式：①選用由SF6負(fù)荷開關(guān)柜、干式變壓器、低壓開關(guān)柜組成的分散式配電裝置；②選用集成度較高的預(yù)裝式變電站（簡(jiǎn)稱“箱變”）。選用分散式配電裝置的優(yōu)點(diǎn)是易于選用各種定型的設(shè)備，缺點(diǎn)是占地面積較大；選用箱變的優(yōu)點(diǎn)是占地面積較分散式配電裝置小，缺點(diǎn)是存在一定的火災(zāi)隱患，出線間隔擴(kuò)展裕度小，檢修空間較小。在設(shè)計(jì)工程中，充分考慮本電纜隧道工程的特殊性，并聽取業(yè)主及運(yùn)行單位的需求后，確定采用分散式配電裝置。3號(hào)工作井高壓室位于負(fù)一層，房?jī)?nèi)設(shè)置2段獨(dú)立10 kV母線，每段母線配置4面10 kV全絕緣全密封環(huán)網(wǎng)柜，分別為1面進(jìn)線斷路器柜、1面計(jì)量柜和2面負(fù)荷開關(guān)柜。3號(hào)工作井高壓室平面布置圖如圖3所示。

5號(hào)工作井專變房位于負(fù)一層，房?jī)?nèi)配置2臺(tái)315 kVA干式變壓器（帶外殼），2面10 kV負(fù)荷開關(guān)柜，2面10 kV帶熔斷器負(fù)荷開關(guān)柜，9面抽屜式低壓開關(guān)柜。由于受該工作井負(fù)一層層高2.5 m限制，低壓開關(guān)柜須采用非標(biāo)設(shè)備，要求柜體高度不大于1.6 m。5號(hào)工作井專變房平面布置圖如圖4所示。10號(hào)工作井專變房位于負(fù)一層，房?jī)?nèi)配置2臺(tái)250 kVA干式變壓器（帶外殼），2面10 kV負(fù)荷開關(guān)柜，2面10 kV帶熔斷器負(fù)荷開關(guān)柜，6面抽屜式低壓開關(guān)柜。10號(hào)工作井專變房平面布置圖如圖5所示。

圖3 3號(hào)工作井高壓室平面布置圖（負(fù)一層）

圖4 5號(hào)工作井專變房平面布置圖（負(fù)一層）

5 結(jié)論

電纜隧道的供電方案一直以來(lái)都是設(shè)計(jì)評(píng)審專家們關(guān)注的焦點(diǎn)之一。安全、可靠的供電方案是隧道能否順利設(shè)計(jì)、成功修建、良好運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵因素之一。本文以具體的工程實(shí)踐為依據(jù)，較詳細(xì)地介紹了電纜隧道供電方案的設(shè)計(jì)工作，具有一定的工程參考價(jià)值。每一條電纜隧道都有各自不同的特點(diǎn)，我們應(yīng)該結(jié)合實(shí)際工程情況，在做好充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，提出與論證不同的供電方案的可行性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性，使電纜隧道得以安全、經(jīng)濟(jì)地建設(shè)、運(yùn)營(yíng)和管理。

圖5 10號(hào)工作井專變房平面布置圖（負(fù)一層）

［1］中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì).GB 50052—2009供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2010.

［2］中機(jī)中電設(shè)計(jì)研究院有限公司.GB 50053—94 10 kV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.［出版社不詳］，1994.

［3］電力部西南電力研究院.GB 50217—2007電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.［出版社不詳］，2007.

［4］電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院.中華人民共和國(guó)工業(yè)部.GB 50054—95低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.［出版社不詳］，1995.

［5］電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院.DL/T 5484—2013電力電纜隧道設(shè)計(jì)規(guī)程［S］.北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2013.

2095－6835（2018）20－0066－02

U453.7

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10.15913/j.cnki.kjycx.2018.20.066

〔編輯：張思楠〕