1、設計原則
(1)設備選用國內先進或國際先進通用產品,非標設備必須是經過鑒定和實際可靠的 產品。
(2)與有關部門及有關專業一致。(3)安全可靠便于維護管理。(4)便于施工安裝、節能,投資規模經濟合理。
2、隧道用電負荷等級
(1)隧道基本照明、應急照明、防災用的射流風機及隧道消防、監控設備負荷等級為 一級;
(2)隧道日常通風用的射流風機及隧道加強照明用電負荷等級為三級。
3 供電設計
(1)變電所設置位置以及供電范圍
隧道采用傳統供電方式,即在隧道口設置變電所,通過低壓電纜進入隧道內給設備供電。 具體的變電所設置圖表 1。
(2)電源
電源取自當地電力部門提供的 10 kV 變電所。根據常規供電設計界面,地方電力部門至 本隧道洞外 10 kV 變電所的外線設計不在本設計合同范圍內,只估算工程量。
根據國內通常設計經驗,隧道運營電源可充分利用隧道土建施工用電源線路,本設計只
考慮隧道變電所與施工用電源接入點的數量統計。
為保證一級負荷的可靠供電,在隧道變電所內設置一路市電+柴油發電機組供電。柴油 發電機組主要用于市電停電時,對隧道防災射流風機和隧道基本照明(含應急照明)、監控 設施及消防設施的應急供電。隧道通風及隧道照明各用一臺變壓器供電。
為避免電源轉換期間隧道內因停電而發生交通事故,在各變電所內分別設置 1 臺 EPS 電 源與柴油發電機作為隧道應急照明及重要消防設備與監控的應急電源。
(3)無功補償在變電所低壓側進行無功補償,功率因數補償不低于 0.92。(4)電氣主接線變電所從地方電網引一路 10KV 電源,高壓側采用單母線不分段運行方式,風機變壓器
低壓側采用單母線不分段運行方式,照明變壓器低壓側采用單母線分段運行方式,計量方式 為高供高計。針對地埋式變電站,高、低壓側均采用單母線不分段運行方式。
(5)設備選擇
設備應采用先進、可靠、維護性小的設備,并且為今后設備擴容留有余地。高壓柜采用 緊湊型中壓環網柜,開關和所有帶電部件被永久密封在充有 SF6 氣體的殼體中,具有占地小、 運行可靠等優點。
變壓器采用非晶合金變壓器,低損耗、低噪音,沒有任何液晶介質并具有優良的防火性
能;抗負載變化和過載能力強,節省空間,運行安全。
低壓柜采用抽屜式開關柜,體積小,出線回路多,安裝方便,維護安全可靠。
地埋式變電站箱體應便于組裝且方便更換損壞的部件,高壓柜采用負荷開關柜,結構緊
湊、體積小、組合方便。低壓柜采用固定式開關柜。
EPS 輸出交流 50Hz380/220 電源,后備時間為 60 分鐘。(6)防雷接地 變壓器中性點的工作接地、保護接地及雷電保護接地共同使用沿變電所周圍埋設的一組
接地裝置,電氣系統的工頻接地電阻值不應大于 4Ω,若達不到要求時,可增加接地極。 變電所為三類防雷建筑物,接地采用 TN-S 接地方式,建筑物接地和電氣設備接地共用
一套接地裝置,變電所內所有不帶電的金屬外構件、設備外殼均需可靠接地。 (7)接線方式
高壓開關柜采用電纜下進線接線方式,高壓出線柜至變壓器高壓側采用電力電纜經電纜
溝敷設;變壓器低壓側至低壓進線柜采用封閉母線上進線,低壓柜出線為下出線。
3.4 配電設計
(1)配電方式
隧道射流風機采用放射式的配電方式,1 臺射流風機配置 1 根電纜。根據變電所設置位 置確定射流風機配電電纜引入位置。在隧道每組射流風機處設置動力配電箱便于維護和檢 修。
隧道照明設施采用放射式加樹干式的配電方式,根據變電所設置位置確定照明設施配電
電纜引入位置。各隧道內照明配電箱的設置情況如下:1) 在隧道行車方向左側側璧每隔 200m 設置 1 臺基本照明配電箱。2) 在進口加強照明段和行車方向出口段各設置 1 個加強照明配電箱。加強照明配電箱
用于加強照明配電電纜的分支和現場操作需要;
照明配電回路的配置根據隧道照明控制要求配置不同的回路。隧道照明主電纜和分支電
纜分支接頭均采用絕緣穿刺線夾。3)應急照明配電電纜由變電所 EPS 電源直接引出,橫洞照明從應急照明回路引電。 4)在水泵房內設置 1 套消防水泵啟動箱,隧道消防水泵采用直接啟動方式。 (2)配電電纜材料選擇和敷設方式 隧道射流風機配電電纜采用電纜溝敷設,各電纜至相應風機吊掛處時,通過隧道二次襯
砌內的預埋管引至射流風機電機。由于隧道內射流風機均按防災考慮,因此射流風機電纜采 用耐火電纜。
隧道照明主電纜敷設在隧道電纜溝內,照明分支電纜敷設在隧道兩側壁和隧道拱頂中央 位置電纜橋架內。敷設在電纜橋架內的應急照明回路分支電纜采用耐火型,其余照明回路電 纜采用阻燃型。
消防水泵電纜采用埋地敷設方式,穿管保護,電纜選用鎧裝電纜。
本著防盜和節約的原則,本工程中銅電纜作為供電電纜。承包商所選用的銅電纜導體材 料的性能須優異,須提供國家權威機構的檢測報告,電纜敷設安裝應參照國家建筑標準圖集 《民用建筑電氣設計施工 D800-6~8》的要求。
(3)通風和照明控制方式
隧道的通風和照明采用就地手動、遠程自動/手動三種控制模式,由隧道監控系統提供 控制信號至通風/照明配電柜。
消防控制:在高位水池和低位水池處設置水位檢測電氣元件:浮球式液位傳感器。由安 裝在高位水池的浮球式液位傳感器給出水位上、下限信號,自動啟停水泵;并在水泵房蓄電 池內設置水位下限信號避免電機空轉。同時,將水泵回路的電流信號反饋給隧道監控系統, 避免水泵電機長時間空載運行。
3.5 變電所電力監控系統?(1)設計原則1 符合國家有關標準,滿足業主的要求。2 系統應滿足先進性、實用性、可靠性和經濟性的要求。
3 電力監控系統數據可與交通工程隧道監控制系統共享。4 系統具有良好的通用性、擴展性、開放性和兼容性。(2)系統構成 電力監控系統采用分層分布式系統結構,整個電力監控系統按照中控級、站控級、間隔
級三級配置的原則進行配置。中控級設備包括一套總級監控系統,監控計算機布置在隧道管 理所監控室內,為變電所及地埋式變壓器內的電氣設備監視、測量、控制的中心。站控級設 備包括一套站級監控系統,通信管理機布置在隧道變電所控制室內(地埋式變壓器電力監控 系統布置在定制的配電柜內),為變電所設備監視、測量、控制的中心,實現該變電所的無 人值守。間隔層按不同電壓等級和電氣單元劃分,在站控層及網絡失效的情況下,間隔層仍 能監測和控制斷路器的分合。且間隔層裝置均能直接上網,間隔級 10 kV 保護測控設備與 0.4 kV 測控保護裝置,全部分散安裝在各開關柜上,EPS 電源、柴油發電機組自配監控模塊和通 信模塊。
(3)系統的主要功能1 分系統負責實時數據的采集、處理、傳送以及控制命令的執行。a. 采集及發送狀態信息,如刀開關、負荷開關的位置信號、故障信號等。b. 采集及發送電度量信。c. 采集及發送數字量信息。d. 接受及執行遙控命令并向主系統發送反饋信息,如斷路器合閘、接觸器合閘等。 e. 應有故障自診斷能力。f. 變電所微機監控系統的遙測、遙信及遙控的具體對象,見提供的設計圖。2 分系統應具有可接入便攜式微機,對系統實現就地遙測、遙控、設定或修改設備參
數,查看或修改 EEPROM 中的內容等功能。3 系統應負責對分系統發送的實時采集數據和中心計算機系統發出命令的接收、處理、
存儲、數據計算、以及電氣量和設備狀態的顯示、打印、遠方控制及自診斷能力。 4系統的硬件、軟件設備和材料,應選用可靠性高,成熟。先進的產品,便于運行、維 護、擴充和升級,系統性能應滿足下列技術要求:系統平均無故障工作時間 MTBF>10000 小
時。 (4)監控范圍
1 對變電所的 10KV 進出線、變壓器、低壓進線開關以及 380V 配電線路的運行工況進 行監視、測量;對 380V 出線斷路器進行狀態檢測,即實現遙信、遙測、遙控、遙視功能。
2 應急 EPS 電源、直流屏、電源柴油發電機組的運行狀態。 (5)系統硬件、軟件配置1 每個分系統由智能遙信單元、智能遙測單元、智能遙控單元、電動脈沖輸入單元以 及分站通信單元及一套直流電源裝置構成。各智能單元用通信網連接,每個智能單元分
別安裝在變電所的柜內。2 主系統為隧道管理站控制室計算機控制網絡。系統設電力監控工作站,分別對各 隧道變電所進行遙測、遙信、遙控管理。3 軟件包括系統軟件、支持軟件和應用軟件。配備模塊化實時數據采集、監控程序、 應用數據庫及支待軟件。專用軟件采用技術成熟的軟件包。4 人機界面應滿足變電所監控系統和中心監控系統的總體要求,應具有全中文顯示功 能。應包括:彩色 CRT 菜單顯示,主要電力設備運行模擬圖形顯示,系統運行、告警打
印記錄。5 變電所微機監控系統配置圖、主要設備及材料的規格、數量見提供的設計圖。承包
人詳細設計一套變電所微機監控系統方案。6 在低壓進線柜及市電和柴油發電機電源轉換開關柜設置“遙信、遙測、遙控”接口。 7 低壓出線柜設置“遙信、遙測、遙控”接口;在低壓補償柜內設置 0.4KV 電容柜自
動投切裝置。8應急 EPS 電源、直流屏、柴油發電組的數據采集傳輸至隧道電力監控系統的通信管理
裝置。9 在高壓出線柜設置微機綜合測控裝置。10 在干式變壓器處設置干變溫度控制器。微機綜合測控裝置、應急 EPS 電源、直流屏、柴油發電組以及干變溫度控制器、0.4KV
電容柜自動投切裝置等均提供 RS485 接口,MODBUS 標準協議;TCP/IP 標準協議通信管理裝 置均提。
5 施工注意事項 (1)電氣設備安裝應符合《電氣裝置安裝工程施工及驗收規范》相關內容。 (2)電纜橋架須采用工廠生產的成套產品。 (3)電纜敷設應滿足《電纜線路施工及驗收規范》(GB50168-92)的要求。 (4)注意各接地扁鋼、接地線纜等接地系統的有效連接,不得漏埋漏接、假連接等。 (5)從風機吊掛處預埋管口至風機接線盒的電纜表面應刷防火漆。
(6)洞內外所有預埋管件注意預穿牽引鐵絲,并注意土建施工后保證預埋管件的暢通。
6 計量范圍?(1)本冊工程量為隧道運營供配電系統。 (2)隧道供配電系統工程量從電纜終端桿開始計算,電纜終端桿及以前的電力工程不
在本設計范圍內。