廣州芳村高爾夫地塊電纜隧道供電方案設計探討

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計探討

蘇校冰

（廣州電力設計院有限公司，廣東 廣州 510610）

隨著中國經濟的高速發展和城市現代化建設要求的提高，在城市電力工程中越來越多地開始采用隧道敷設電力電纜。根據電纜隧道工程的特點，結合廣州芳村高爾夫地塊電纜隧道工程供電方案設計，對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行了探討。

電纜隧道；供電方案；主接線；配電裝置

供電系統作為電纜隧道最重要的基礎設施之一，其安全性、可靠性和經濟性備受關注。本文結合實際工程，簡要探討了電纜隧道供電方案的設計。

1 工程概況

芳村高爾夫地塊電纜隧道位于廣州市荔灣區，隧道內敷設龍溪變電站110 kV進線電纜及10 kV饋線電纜，全長約 3 km。全線除過規劃河涌路段采用頂管法施工外，其余均為明挖施工。整個工程共設12座工作井，其中2號、11號井位頂管始發井，不設置出入口，3號、5號、10號工作井預留高低壓供配電設備用房。芳村高爾夫電力管廊總平面布置簡單示意圖如圖1所示。

圖1 芳村高爾夫電纜隧道總平面布置示意圖

2 負荷等級及供電要求

2.1 負荷等級

根據對供電可靠性要求和中斷供電在社會、經濟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，本工程負荷等級分類如下。

二級負荷：消防報警系統、弱電控制系統、應急照明系統、風機、水泵等。

三級負荷：隧道區間以及工作井機房普通照明和檢修電源等。

2.2 不同級別負荷供電要求

二級負荷供電要求：二級負荷由變電所低壓負荷母線提供一路電源供電。弱電控制系統自帶UPS供電，為各系統用電提供后備電源。應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。

三級負荷供電要求：由變電所低壓負荷母線提供一路電源供電。

3 供電方案設計

3.1 供電電源

根據供電電源電壓等級的不同，通常有2種方案。

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

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

通過上述對比分析，本隧道工程供電電源采用方案二，由就近的開關房或綜合房接取2路來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

常規電纜隧道一般沿線呈線性長距離分布，可采用雙側10 kV環網式配電方案。由于本隧道工程沿線呈非線性布置，雙側10 kV環網式接線并不可行。因此，根據本隧道工作井的布置特點，參考廣州供電局業擴接入方案編制規范，并征詢項目所屬地區供電局的意見，具體接線方案如圖2所示。

3.3 供電半徑及負荷統計

根據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供電系統主接線圖

表1 供電半徑劃分統計表

專變房供電區段供電半徑/m 5號工作井A—B670 A—C572 5號工作井A—D505 A—E495 10號工作井F—B470 F—D518

根據各負荷的類型，可分別計算出隧道沿線各工作井的計算負荷。本文略去各負荷容量資料及計算過程，直接列出計算結果，如表2所示。

表2 工作井計算負荷統計

工作井編號計算容量/ kVA配變容量/ kVA正常運行負載率 /（%） #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負荷開關柜、干式變壓器、低壓開關柜組成的分散式配電裝置；②選用集成度較高的預裝式變電站（簡稱“箱變”）。選用分散式配電裝置的優點是易于選用各種定型的設備，缺點是占地面積較大；選用箱變的優點是占地面積較分散式配電裝置小，缺點是存在一定的火災隱患，出線間隔擴展裕度小，檢修空間較小。在設計工程中，充分考慮本電纜隧道工程的特殊性，并聽取業主及運行單位的需求后，確定采用分散式配電裝置。3號工作井高壓室位于負一層，房內設置2段獨立10 kV母線，每段母線配置4面10 kV全絕緣全密封環網柜，分別為1面進線斷路器柜、1面計量柜和2面負荷開關柜。3號工作井高壓室平面布置圖如圖3所示。

5號工作井專變房位于負一層，房內配置2臺315 kVA干式變壓器（帶外殼），2面10 kV負荷開關柜，2面10 kV帶熔斷器負荷開關柜，9面抽屜式低壓開關柜。由于受該工作井負一層層高2.5 m限制，低壓開關柜須采用非標設備，要求柜體高度不大于1.6 m。5號工作井專變房平面布置圖如圖4所示。10號工作井專變房位于負一層，房內配置2臺250 kVA干式變壓器（帶外殼），2面10 kV負荷開關柜，2面10 kV帶熔斷器負荷開關柜，6面抽屜式低壓開關柜。10號工作井專變房平面布置圖如圖5所示。

圖3 3號工作井高壓室平面布置圖（負一層）

圖4 5號工作井專變房平面布置圖（負一層）

5 結論

電纜隧道的供電方案一直以來都是設計評審專家們關注的焦點之一。安全、可靠的供電方案是隧道能否順利設計、成功修建、良好運營的關鍵因素之一。本文以具體的工程實踐為依據，較詳細地介紹了電纜隧道供電方案的設計工作，具有一定的工程參考價值。每一條電纜隧道都有各自不同的特點，我們應該結合實際工程情況，在做好充分調研的基礎上，提出與論證不同的供電方案的可行性、可靠性、經濟性，使電纜隧道得以安全、經濟地建設、運營和管理。

圖5 10號工作井專變房平面布置圖（負一層）

［1］中國機械工業聯合會.GB 50052—2009供配電系統設計規范［S］.北京：中國計劃出版社，2010.

［2］中機中電設計研究院有限公司.GB 50053—94 10 kV及以下變電所設計規范［S］.［出版社不詳］，1994.

［3］電力部西南電力研究院.GB 50217—2007電力工程電纜設計規范［S］.［出版社不詳］，2007.

［4］電力規劃設計總院.中華人民共和國工業部.GB 50054—95低壓配電設計規范［S］.［出版社不詳］，1995.

［5］電力規劃設計總院.DL/T 5484—2013電力電纜隧道設計規程［S］.北京：中國計劃出版社，2013.

2095－6835（2018）20－0066－02

U453.7

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2018.20.066

〔編輯：張思楠〕