隧道工程中供配电系统特点及电气设计探讨

精心整理

《隧道电气设计规范》供配电设施

?9．1?一般规定?

?9．1．1?供配电设施包括供电和配电两部分。????9．1．2?供配电设施设计指导思想：?

???1?供配电设施设计应注重安全性、可靠性，合理利用能源；????2?从全局出发，统筹兼顾，合理划分隧道电力的负荷等级。????9．1．3?供配电设施设计可按下列顺序实施：?

???1?收集有关的隧道土建、通风、照明、监控、通讯设计文件及交通、气象、环境、地质、地形、地物等基础资料；????2?根据隧道交通工程级别，确定供配电系统的规模；?

???3?认真执行国家技术经济政策，从安全、技术、经济、维护等方面进行方案比选。

9．2?供电?

???9．2．1?隧道电力负荷分级???

???隧道电力负荷应根据供电可靠性和中断供电在社会、经济上所造成的损失或影响程度确定负荷等级。公路隧道重要电力负荷的分级应符合表9．2．1

9．2．2?隧道供电要求?

???1?隧道一级负荷应由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时受到损坏。一级负荷容量不大时应优先采用从邻近的电力系统取得第二低压电源，亦可采用应急发电机组作为备用电源。?

???2?对于隧道一级负荷中特别重要负荷，除上述两个电源外，还必须设置不间断电源装置(UPS)作为应急电源，并严禁将其它负荷接人应急供电系统。?

???3?隧道二级负荷的供电系统宜由两回线路供电。????9．2．3?隧道供电电源及变配电所????1?变配电所宜设置在空气流通的环境中。?

???2?长度不大于1．3km及以下的隧道可在入口或出口处设置一座变配电所为隧道供电。?

???3?长度为1．3-3km的隧道宜在入口与出口处各设一座变配电所。两个变配电所宜优先考虑由上一级不同变电站的供电回路供电????4?长度大于3km的隧道宜根据隧道的长度、负荷等级、负荷分布情况在洞中合理设置变配电所。?

???5?两回线路供电的隧道，应采用同级电压供电，当一回路中断供电时，另一回路应能满足全部一级及二级负荷用电需要。????9．2．4?隧道电压选择和电能质量?

基于高速公路隧道供配电系统设计方案

摘要：高速公路隧道供配电系统是高速公路安全运行的基础保障。现今高速公路工程建设不断向山岭高原地区扩展，其中隧道的建设比重也在不断加大，从而对公路隧道供配电系统的设计提出了更加严格的要求。本文笔者从隧道日常管理与运营维护的实际情况出发，本着“安全、可靠、经济、环保”的原则进行供电方案设计。结合某工程的负荷分布情况等，提出了横洞变式集中供电与地埋变式分散供电两种方案，经分析研究推荐采用横洞变式集中供电方案。

关键词：高速公路；供电方案；集中式供电；分散式供电；地埋变；横洞变

1工程概况

某高速公路隧道右线隧道全长11377m，左线隧道全长11408m，左右线均为超长隧道，间距30～35m。左右洞各设置2座斜井分3段送排式纵向通风，左右洞通风系统各自独立，并设射流风机与斜井送排组合的分段通风方式。射流风机集中分布在左线隧道入口端600m范围内（4组）、离入口端4100m处（3组）及出口端600m范围内（4组）；右线隧道入口端1350m范围内（9组）、离入口端4100m处（5组）及离出口端3800m处（5组），每组风机用电量为2×30kW。

2设计原则

（1）隧道供配电设计应做到安全可靠、技术先进、经济合理、方便安装、便于维护管理、环保节能。

（2）隧道供配电设计采用的设备和器材，应符合现行国家或行业的产品技术标准，并应优先选用技术先进、经济适用及节能的成套设备和定型产品，积极而慎重地采用新技术、新工艺、新材料。

（3）隧道变电站设计应根据工程特点、规模和发展规化正确处理近期建设和远期发展的关系，远近结合，以近期为主，适当考虑发展的可能，按照负荷性质、用电容量、供电条件，合理确定供配电方案。

3隧道用电负荷性质分类

根据对供电可靠性要求和中断供电在社会、经济上所造成的损失或影响程度，本工程隧道电力设备负荷的分级如下：

《供配电系统设计规范》

供配电系统设计规范是基于电气工程设计的相关标准和技术要求，规范了供配电系统的设计、施工、验收等各个环节。目的是保证供配电系统的安全、可靠、经济和环保。下面将通过以下几个方面来详细介绍供配电系统设计规范。

首先，在供配电系统设计时，需要根据建筑物的用电负荷和用电设备的特点，确定合适的电源类型和容量。一般来说，住宅建筑可以采用单相交流电源，而工业建筑则需要使用三相交流电源。在选择电源容量时，需要考虑用电设备的额定功率和增加率，以及负荷的平衡性。同时，还要根据用电负荷的特点，设计合理的供电方案，如采用主干供电和分支供电结构，以及合理布置变电所和配电箱等。

其次，在供配电系统设计中，需要根据电气设备的特点、电压等级和用电负荷等要素，选择合适的电线和电缆。电线和电缆的规格和截面积应满足电流负荷的要求，并考虑线路长度、线路阻抗和电压降等因素。此外，还要根据电缆的敷设方式和环境条件，选择合适的电缆保护措施，如管道敷设、电缆桥架和电缆槽等。

再次，在供配电系统设计中，需要合理设置配电设备，如变压器、电容器、稳压器等。变压器的选择需要考虑输入电压和输出电压的匹配，以及负荷的容量和流动率等因素。电容器的设置可以提高功率因数，降低无功功率损耗。稳压器的选择可以保证电压的稳定性，避免电压波动对用电设备的影响。

最后，在供配电系统设计中，要充分考虑系统的安全和可靠性。对于高压设备，应设置合适的安全保护措施，如安装避雷器、断路器和接地装置等。对于低压设备，应设计合理的短路和过载保护装置，以防止设备过负荷或短路造成的火灾和电击等危险。同时，还要关注供配电系统的维护和检修，定期检查设备的运行状况和电气连接，确保系统的正常运行和安全使用。

综上所述，供配电系统设计规范是保障电气设备安全、可靠运行的重要规范，涉及到供电方式、电线电缆选择、电气设备设置以及安全保护等方面的要求。设计人员应根据具体的建筑和负荷要求，遵循相关标准和技术要求，合理设计供配电系统，确保供电设备的安全、可靠、经济和环保。

建筑理论与设计　浅谈建筑电气中供配电系统设计　

摘要：随着社会经济的快速发展，现代的高层建筑是越来越普遍，用电成为人们日常工作生活中一个重要的问题，供配电系统的安　全可靠性在电气设计时是至关重要的一环，而且是电气设计的出发点和归宿。因此，对建筑电气的供配电系统构建的探讨有其必要性。　关键词：建筑电气，供配电系统，构建　１供配电系统构建的可靠性　在建筑电气的供配电系统构建中，一定要结合实际需求和设计规范，加　强对各种供配电系统方案的分析比较，择优挑选，保证供电的可靠性。　１．１负荷供电　在建筑电气供配电系统中，可靠性作为其中的一个关键因素，在设计时，　要加强对系统配电模式分析，结合供电可靠性的要求，确定电力负荷，并且　ｌｏ（６　Ｖ电闫电溽柴油发动机组　

图１供配电系统　要对中断供电的损失进行分析。通常情　况下，负荷影响程度可以划分为三种，　即一级负荷、二级负荷、三级负荷。其　中，一级负荷最为重要。所谓一级负荷，　。主要就是指建筑中的一些消防设备，如　心火灾自动报警、消防水泵、应急照明、自　动灭火系统、消防电梯、消防控制室等　等，另外，还包括水送、排风机、消防水　泵房等等。其中，在一级负荷中，要加强　对特别重要负荷控制，在设置其所需要　的两个电源的基础上，还要增设相应的　应急电源，并且不可以将其他的应急电　源接人到负荷中，保证特别重要负荷的　良好供电。在实践当中，主要用到的应　急电源有ＥＰＳ应急电源和柴油发电机　组，见图１。　１．２供电线路　在建筑电气的供配电系统构建过程中，在满足供电电源要求的前提下，　还要保证供电线路的安全性，具体从以下几个方面人手：１）合理选择敷设方　式。在系统构建中，要结合工程设计规范，以建筑物的使用要求和功能性质为　标准，加强对系统所处环境的分析，合理确定其敷设方式。２）要保持供电线路　的清洁度。对于供配电系统来讲，不可避免地有灰尘以及污染物等的存在，　在一定的条件下，很有可能会对布线系统造成影响，甚至有可能发生不可预　料的事情。所以，在进行管线敷设之前，需要做好清理工作，可以避免外界对　系统设备的影响，确保系统的运行。３）敷设方式要符合设计要求，结合相关　的设计规范，采用专用供电回路进行设计，尤其是对于高层建筑来讲，其消　防设备更加需要注意这一点，如在系统中，对于消防电梯、消防控制室等一　类的供电，需要设置自动切换器，并将其置于最末一级配电箱处，切实保证　设备的供电需要。４）在建筑电气设计中，配电箱没有作防水处理，而地下室　车库应急照明配电设备又通常装在车库墙上，如果发生火灾，那么，其设备　就极有可能被烧毁，因此，为了避免这种现象的发生，要在配电间，配置和安　装相应的配电箱，既保证了应急照明，同时还在很大程度上提高了照明的可　靠性。　１．３干线首端保护器　在建筑电气的供配电系统设计规范中，对线路安全性和保护作出了明确　规定。而对于干线首端保护器而言，其主要的工作就要确定分支线安全长度。　为此，在这个阶段的施工中，一定要本着安全性的原则，加强对其他设备的　保护。首先，在设计配电系统时，其配电方式最好采用分区树干式，无论是对　于低层建筑群，还是对于高层建筑来讲，其都采用低压配电方式，而且都要以　这种方式为主。其次，在设计时，对于接线方式，也要合理的选择，尤其是对于　干线与连接线，一定要确定其安全长度，为此，这是设计人员应该注意的问　题。所以，设计人员要做好相关的计算工作，从而科学确定其干线首端安装的　短路保护电器能保护分支线长度，在实践中，可以通过图解法来解决（见图２），　具体方法如下：　。３６。　Ｌ４／ｋ＝（Ｌｒ－ＬＢ）Ｌ１；　Ｌｌ＝（Ｌｌ—ｂ）　／Ｌ１；　２供配电设备的可靠性　在建筑电气的供配电系统构建　中，一定要保证供电系统的可靠性。但　是在进行可靠性分析时，不仅要考虑　系统的自动化程度，还要加强对系统　设备元件、接线方式以及线路等的分　析。一般情况下，一个系统只要简单，　就达到了一定的可靠性，为此，需要设　卜—　—＿．十　图２干线首端保护器保护长度　计人员在设计时，在保证设计规范的前提下，要尽量做到简单，将系统简化处　理，从而有效地提高系统的可靠性。并且，在必要时，还要结合实际情况，进行　系统的定量计算，综合分析所有关键因素，确定针对的措施，确保系统更加可　靠。　１１变压器低压配电装置。　在系统中，变压器有着极为重要的变换电压的作用。为此，在选择时。一　定要根据系统运行要求，充分考虑防火设计和冷却方式，进行合理选择，并且　要求高低压配电装置和干式变压器最好安装在同一房间内。　２）低压配电装置。　一般情况下，低压配电装置主要分为抽屉式和固定式两种，在具体的应　用时，根据建筑的结构和墙的结构进行具体的选择。与此同时，墙与低压配电　柜的距离应保持在０．８　ｍ—ｌｍ，以便于维修工作的进行。　３）高压配电装置。　该种装置主要分为手车式和固定式两种，其主要是安放高压电器设备的　柜式成套装置，从而发挥其接受和分配电能的作用。　３低压配电系统设计　在设计实践中，对于低压配电系统的设计，主要应注意以下两个问题：　１）计费问题。对于计费问题的处理，需要供电部门针对不同的收费标　准，结合不同的负荷，做好相关的分析和整理，从中找出同类负荷，以工程　要求为主要依据，实行集中收费，并且，设计人员要与供电部门和业主做　好协商工作，在确保双方利益的基础上，从中选择一个折中方案，针对方　案的不完善之处，要采取有效的措施给予补救处理，从而确保设计的规范　性。　２）要做好用户与设计的协调处理。在设计工作中，设计人员不仅要与管　理部门和主管人员做好协调工作，同时，还要做好设计与用户的协调工作，为　此，需要设计人员加强对工程规范的认真分析，综合考虑各方面的因素，避免　Ｅｌ后管理和运行过程中的矛盾与冲突的发生，要保证各个方面达成统一认　识，从中选择一个最为合理的设计方案。　４建筑电气的供配电系统的效益分析　在建筑电气的供配电系统构建过程中，要加强降低供配电系统配电损失　方法的分析和研究。虽然我国电力行业得到了快速的发展，但是在其经济迅　速增长的同时，却在很大程度上加剧了资源的耗费，同时，也严重地违背了我　国经济的可持续发展。为此，建筑电气的供配电系统构建，不仅要保证其经济　效益，还要提高其社会效益，避免我国能源紧张的不断加剧。通常情况下，主　要是通过减少无功功率，提高电能的利用率，从而来降低供配电系统的线损　及配电损失，在实践中，可以通过以下方面来实现：　１）降低和减少线路损耗；　２）ＪＪｌ强对变压器的合理选择，既要满足运行要求，也要满（下转第４２页）　赣　一殷动力赣魄