綜合管廊供配電系統(tǒng)設計

馬飛

摘要：綜合管廊作為城市的生命線，是支撐城市運轉(zhuǎn)和持續(xù)發(fā)展的重要基礎設施，供配電系統(tǒng)作為管廊工程的一個重要附屬設施，直接關系到管廊安全和正常運營。本文將對綜合管廊供配電系統(tǒng)設計進行分析，以供參考。

關鍵詞：綜合管廊;供配電系統(tǒng);設計分析

供電與照明系統(tǒng)

1.1.1設計分界和范圍

以分變電所10kV進線電纜電纜頭為界，綜合管網(wǎng)（廊）自用負荷一側(cè)的供配電系統(tǒng)設計為本次設計范圍。10kV電源進線電纜及上級系統(tǒng)一側(cè)屬控制中心范圍。

本專業(yè)的主要設計內(nèi)容為XX路段綜合管網(wǎng)（廊）的供配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)和接地系統(tǒng)的設計。

1.1.2負荷等級及電源

根據(jù)綜合管網(wǎng)（廊）負荷運行的安全要求，監(jiān)控設備、消防設備、應急照明、天然氣艙風機為二級負荷;一般照明、一般艙（非天然氣艙）風機、排水泵、檢修插座箱等為三級負荷。

電源：每個分變電所由控制中心提供兩路10kV電源供電，電源運行方式為兩常用。

1.1.3EA1路綜合管網(wǎng)總體布局

根據(jù)總體布局，將防火分區(qū)長度范圍內(nèi)若干并排的防火分區(qū)作為一個配電單元，每個配電單元設置一個設備口（結(jié)合通風口），各道路管網(wǎng)（廊）分區(qū)如下：本次設計范圍路段共設10個配電單元（7個為四艙，3個為五艙） 。

1.1.4變配電系統(tǒng)設計

根據(jù)綜合管網(wǎng)（廊）各相鄰配電單元負荷類型、容量、數(shù)量、受電位置基本相同，且具有沿線分布、比較均勻的特點，并結(jié)合 0.4kV電壓等級最大允許的電壓降、以確保電能質(zhì)量的要求，設置各管網(wǎng)（廊）變配電所（結(jié)合通風口）。在XX路管網(wǎng)（廊）沿線均勻設置4個10/0.4KV分變電所，以各分變電所為中心，將綜合管網(wǎng)（廊）劃分為管網(wǎng)（廊）沿線4處，共計4個供電區(qū)域。

（1）變電所

在每個分變電所內(nèi)均設置2臺變壓器，分變電所內(nèi)變壓器容量均為250 kVA。2臺變壓器的電源分別取自控制中心10KV開關柜不同母線。每臺變壓器高壓側(cè)設置一套10kV環(huán)網(wǎng)柜，用于10kV線路的環(huán)入環(huán)出;每臺變壓器低壓側(cè)設3臺配電柜，一臺為進線補償柜，一臺為重要負荷配電柜，一臺為普通負荷配電柜，每個分變電所內(nèi)共設置6臺低壓配電柜。普通負荷配電柜采用分區(qū)樹干式為各配電單元的普通負荷柜配電，兩臺重要負荷配電柜均采用分區(qū)雙回路樹干式的接線結(jié)構為各配電單元的消防等重要負荷柜配電，樹干式配電回路采用預分支電纜配電。

（2）綜合管網(wǎng)（廊）配電單元的配電

管網(wǎng)（廊）每個配電單元內(nèi)內(nèi)設一套普通負荷配電柜，配電柜為單電源進線，負責配電單元內(nèi)三級負荷的配電。

管網(wǎng)（廊）每個配電單元內(nèi)內(nèi)設一套重要負荷配電柜，配電柜為兩路電源進線，兩路電源進柜后自切供電負責配電單元內(nèi)二級負荷的配電。

管網(wǎng)（廊）每個配電單元內(nèi)設一組消防應急照明集中電源箱，電源箱為單電源進線，電源引自該配電單元的重要負荷配電柜，負責火災應急照明及疏散指示的供電及控制、巡檢、故障上傳、報警顯示。

（4）電氣保護

低壓配電回路以空氣斷路器或熔斷器作短路保護，電機回路采用電機保護器或熱繼電器保護元件作過載保護。所有設備的電動機均采用直接起動方式。

各變電所0.4kV側(cè)進線、主要饋電回路開關和各防火分區(qū)、控制中心的配電柜的進線開關狀態(tài)、系統(tǒng)電量等信號的上傳自動化系統(tǒng)，供監(jiān)控系統(tǒng)遙測、遙信。

（5）無功功率補償

綜合管網(wǎng)（廊）照明燈具采用LED型燈，以提高功率因數(shù)。在每座變電所0.4kV側(cè)采用電力電容器集中自動補償，使10kV總進線側(cè)功率因數(shù)控制在0.90以上。

（6）防雷與接地

綜合管網(wǎng)（廊）為地下構筑物，無需設置防直接雷擊措施，配電系統(tǒng)中設置避雷器、浪涌保護器等防雷電感應過電壓保護裝置。

（7）計量

每處變電所0.4kV進線、重要的出線、各電氣配電單元配電柜的總進線回路均設置智能儀表，采集電量數(shù)據(jù)。

1.1.5動力設備的配電和控制

1）一般風機：管網(wǎng)（廊）內(nèi)一般通風機的配電和控制回路設于各配電單元的普通負荷配電柜內(nèi)，現(xiàn)場設電源隔離檢修負荷開關，設柜上/遠方控制。遠方即可通過設于該配電單元各出入口的按鈕盒控制，便于人員進出時開停風機，確保空氣暢通;還可以通過自動化系統(tǒng)控制，以自動調(diào)節(jié)管網(wǎng)（廊）內(nèi)的空氣質(zhì)量和溫濕度。當火災時，排風機由火災聯(lián)動系統(tǒng)采用干接點的形式強制停機。一般一個通風區(qū)間的送、排風機分屬兩個相鄰的配電單元，送、排風機采用統(tǒng)一開停控制。

2）排水泵：排水泵的配電和控制回路設于現(xiàn)場控制箱內(nèi)，設箱上/遠方控制。遠方控制采用由現(xiàn)場靜壓式液位儀信號經(jīng)由自動化系統(tǒng)控制的方式。排水泵的狀態(tài)上傳自動化系統(tǒng)。

3）天然氣艙事故風機：天然氣艙事故風機的配電和控制回路設于各配電單元的重要負荷配電柜內(nèi)，現(xiàn)場設電源隔離檢修負荷開關。風機設柜上/遠方控制。

4）插座箱：在綜合管網(wǎng)（廊）沿線每50米左右設置一只工業(yè)插座箱，作施工安裝、維修等臨時接電之用，檢修插座箱采用鏈式供電。

綜合管網(wǎng)（廊）內(nèi)設一般照明、非消防應急照明和消防應急照明，其中非消防應急照明兼做一般照明。管網(wǎng)（廊）普通段照度15lx，最低照度5lx，人孔、投料口及防火分區(qū)門等處局部照度提高到100lx。

1）一般照明及非消防應急照明：管網(wǎng)（廊）內(nèi)的照明配電和控制回路設于各配電單元的配電柜內(nèi)，一般照明由普通負荷配電柜配電控制，非火災應急照明由重要負荷配電柜配電控制。設柜上/遠方控制，在遠方控制時，可通過設于該配電單元各出入口的按鈕盒控制，便于人員進出時開關燈;也可通過自動化系統(tǒng)控制，以便于遠方監(jiān)視。一般照明和非消防應急照明燈具光源以LED型熒光燈為主，綜合管網(wǎng)（廊）內(nèi)照明燈具防護等級采用IP65，I類絕緣結(jié)構，設專用PE線保護。

2）消防應急照明及疏散指示：消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)采用集中電源集中控制型系統(tǒng)。消防應急照明燈采用LED光源A型消防應急照明燈和A型消防疏散指示燈，工作電壓為安全電壓。

1.1.6綜合管網(wǎng)的接地

綜合管網(wǎng)（廊）為地下構筑物，無需設置防直接雷擊措施。地面以上建構筑物按規(guī)范要求設置防直擊雷保護。

管網(wǎng)（廊）內(nèi)工作接地、保護接地和自控設備接地共用接地裝置，接地電阻不大于1Ω。綜合管網(wǎng)（廊）接地網(wǎng)還應與各變電所接地系統(tǒng)可靠連接，組成分布式大接地系統(tǒng)，并滿足電力公司高電壓電纜接地阻值要求。

低壓系統(tǒng)采用TN-S制。管網(wǎng)（廊）內(nèi)設置等電位聯(lián)結(jié)，管網(wǎng)（廊）內(nèi)電氣設備外殼、支架、橋架、穿線鋼管、建筑鋼筋均應與接地干線妥善連接。配電系統(tǒng)分級設置電涌保護器，保護人員及弱電設備的安全。天然氣艙除等電位連接另需設置防靜電接地。

1.1.7電纜敷設與防火

綜合管網(wǎng)（廊）穿越防火分區(qū)的主干重要負荷柜饋線電纜采用阻燃耐火電纜，其他火災時需要繼續(xù)運行的設備電源電纜采用阻燃耐火電纜或者防火電纜，其余電纜均采用阻燃電纜。綜合管網(wǎng)（廊）內(nèi)自用電纜沿專用電纜橋架敷設，橋架涂防火漆，跨越防火分區(qū)時設防火封堵。耐火電纜、電信出橋架穿鋼管保護明敷，并涂防火漆。

在天然氣艙敷設的電纜不應有中間接頭，并按現(xiàn)行國家標準《爆炸危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》GB50058規(guī)定的2區(qū)要求作防爆隔離密封處理。

1.1.8電氣設備選擇

設備選擇原則：技術先進、安全可靠、節(jié)能環(huán)保、價格合理。天然氣艙內(nèi)的電氣設備均采用隔爆型，滿足爆炸性氣體環(huán)境2區(qū)的要求，外殼帶防爆標識。

10kV開關柜：空氣（氣體）絕緣金屬封閉開關設備。

10/0.4kV配電變壓器：采用13系列高效低損耗型環(huán)氧樹脂真空澆注干式變壓器，無載調(diào)壓。聯(lián)接組為D-yn11。

低壓配電柜和控制箱：安全型固定柜盤，柜（箱）體不銹鋼，防護等級不低于IP54。

插座箱：高強度箱體，防水防潮防撞擊，配工業(yè)防水插座。

結(jié)語：綜上所述，綜合管廊供配電系統(tǒng)設計必須符合相應的國家及行業(yè)標準要求，所涉及到的消防產(chǎn)品、供電產(chǎn)品還必須具有入網(wǎng)許可證。管廊內(nèi)電氣設備的防護等級一定要符合地下環(huán)境的使用標準要求，并做好必要的防水防潮措施。值得一提的是，綜合管廊燃氣管道艙輸送可燃氣體，較易發(fā)生火災，電力電力電纜也較容易發(fā)生火災，合理的設計管廊供配電系統(tǒng)應作為其首要設計原則。

參考文獻：

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