城鎮(zhèn)綜合管廊供配電系統(tǒng)的優(yōu)化方案

尉曉燕

【摘 ?要】現(xiàn)如今，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市化進程的加快，城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也快速發(fā)展。由于傳統(tǒng)直埋管線占用地下空間較多，管線的敷設(shè)往往不能和道路的建設(shè)同步，造成道路頻繁反復(fù)開挖，一些直埋管線也頻繁出現(xiàn)安全事故。目前住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部也在大力推廣建設(shè)綜合管廊，以擴大基建，消耗過剩產(chǎn)能。因此，目前我國一些主要的大中城市均開始大力新建城市地下綜合管廊工程。綜合管廊工程建設(shè)在我國還處于起步階段，為統(tǒng)一設(shè)計建造標(biāo)準(zhǔn)，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部于2015年6月1日頒布實施了新的國家標(biāo)準(zhǔn)GB50838—2015《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》?，F(xiàn)結(jié)合我院所做工程設(shè)計案例，簡要分析綜合管廊工程供配電系統(tǒng)設(shè)計要點。

【關(guān)鍵詞】城鎮(zhèn);綜合管廊;供配電系統(tǒng);優(yōu)化方案

引言

綜合管廊作為城市道路地下空間開發(fā)利用的重要部分，在保障城市供應(yīng)、克服城市規(guī)劃與市政管線發(fā)展變化之間的矛盾、提升城市品位的前提下，對有效集約城市地下空間、促進城市的可持續(xù)發(fā)展有著非常大的作用，其建設(shè)對優(yōu)化城市環(huán)境、合理利用城市地下空間具有重要意義。綜合管廊是一種用以收納多種不同市政管線的專門地下管廊，入廊管線有給水管道、再生水管道、熱力管道、電力電纜、電信纜線和燃?xì)夤艿赖取＞C合管廊附屬工程包括：消防系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、供配電及照明系統(tǒng)、監(jiān)控與報警系統(tǒng)、標(biāo)識系統(tǒng)等。其中，供配電系統(tǒng)為管廊消防系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、監(jiān)控與報警系統(tǒng)等提供電力保障及控制接口，是管廊最主要的附屬工程。

1供配電系統(tǒng)設(shè)計要點

供配電設(shè)計中，負(fù)荷分級及負(fù)荷計算為首要任務(wù)，綜合管廊供電系統(tǒng)包含了很多附屬設(shè)備，大致可分為：應(yīng)急照明系統(tǒng)、健康設(shè)備及消防設(shè)備，此類設(shè)備屬于二級負(fù)荷設(shè)備，均可采用二級負(fù)荷設(shè)備供電原則，其余的設(shè)備為三級負(fù)荷。供電電源及供電電壓等級根據(jù)負(fù)荷分級選擇;供電電壓選擇，應(yīng)從用電容量、用電設(shè)備特性、供電距離、供電線路的回路數(shù)、用電單位的遠(yuǎn)景規(guī)劃、當(dāng)?shù)毓搽娋W(wǎng)現(xiàn)狀和它的發(fā)展規(guī)劃以及經(jīng)濟合理等因素考慮決定;供配電系統(tǒng)設(shè)計還應(yīng)根據(jù)工程特點、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，做到遠(yuǎn)近期結(jié)合，在滿足近期使用要求的同時，兼顧未來發(fā)展的需要;供配電系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)采用符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的高效節(jié)能、環(huán)保、安全、性能先進的電氣產(chǎn)品。

2城鎮(zhèn)綜合管廊供配電系統(tǒng)設(shè)計

2.1負(fù)荷等級

綜合管廊內(nèi)用電負(fù)荷有：照明、風(fēng)機、水泵、井蓋、檢修箱、管道電動閥、監(jiān)控與報警設(shè)備、消防設(shè)備。GB50838—2015《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》第7.3.2條要求：消防設(shè)備、應(yīng)急照明設(shè)備、監(jiān)控與報警設(shè)備應(yīng)按二級負(fù)荷供電;天然氣管道艙的監(jiān)控與報警設(shè)備、管道緊急切斷閥、事故風(fēng)機應(yīng)按二級負(fù)荷供電，且宜采用兩回線路供電;其他用電負(fù)荷為三級負(fù)荷。

2.2單側(cè)電源雙回路樹干式供電

在綜合管廊沿線設(shè)置n個變電站，共申請兩路10（20）kV市政電源，各變電站間通過雙回路樹干式供電。此種電源方案供電可靠性高，目前大多數(shù)管廊工程采用這種供電方案。此種供電方案根據(jù)接線方式不同，還可進行細(xì)分，主要是通過主變電所內(nèi)高壓開關(guān)柜母線是否采用單母線分段型式：若采用單母線分段的型式，因為兩路10（20）kV電源互為備用，需要申請市政電源備用電源較大，較大的備用容量需要繳納過高的可靠費用;若采用單母線不分段型式，則市政所提供的兩路10（20）kV電源進線斷路器需要設(shè)置機械及電氣聯(lián)鎖，兩個斷路器只能一個合閘，由于此種情況無法完全備用，因此需申請市政電源負(fù)荷相對第一種方式較低，則一般用于中小規(guī)模管廊供配電中。采用該單側(cè)電源雙回路樹干式供電，與市政電源接口少，申請電源簡單，可以統(tǒng)一集中式計量，便于后期管廊的運營維護管理;各變電站內(nèi)兩臺變壓器同時運行，提高了綜合管廊的可靠性，并且各個配電區(qū)間可以由就近的變電站供電，減少低壓電纜使用，但由于每個變電站設(shè)置兩臺變壓器，正常情況下兩臺變壓器同時運行，由于綜合管廊平時運行計算負(fù)荷較低，反而會增大變壓器運行損耗，投入運行后，從繳納變壓器基本電費角度，會增加綜合管廊運營成本。

2.310kV供電方案設(shè)計

在綜合管廊控制中心設(shè)置主變電所，主變電所的兩路10kV電源引自就近變電站或開閉所，10kV系統(tǒng)采用兩路電源同時工作，互為備用的運行方式，主變電所預(yù)留10kV高壓饋線回路給高鐵新區(qū)其他綜合管廊供電。在綜合管廊沿線設(shè)置箱變，箱變采用鏈?zhǔn)焦╇?。主變電所?nèi)設(shè)2臺250kVA干式變壓器，負(fù)責(zé)為和諧大道管廊附屬設(shè)施及監(jiān)控中心供電。

3優(yōu)化方案

綜上所述，為降低綜合管廊電氣系統(tǒng)建設(shè)投資，保證配電系統(tǒng)的可靠性和合理性，建議采用以下優(yōu)化方案。（1）開閉所和分變配電站采用小容量多分布設(shè)置方式，降低分變配電站低壓配電半徑。（2）負(fù)荷計算應(yīng)根據(jù)管廊運行維護需求，對運行時各類負(fù)荷需要系數(shù)和同時系數(shù)進行合理取值，降低變壓器安裝容量和基本電費。（3）10kV中壓配電采用樹干式或環(huán)網(wǎng)式接線，低壓采用樹干式接線，不同等級負(fù)荷共用配電主干回路，減少低壓出線數(shù)量和箱變尺寸，降低電力電纜投資。（4）機電設(shè)備安裝應(yīng)和土建施工配合提前安裝預(yù)埋件。高壓電力電纜通道預(yù)留洞應(yīng)盡可能大，避免后期因水鉆開孔和安裝鉚釘?shù)仍黾淤M用。

結(jié)語

綜合管廊建設(shè)所需要的施工材料、以及所有的設(shè)備，都必須具有國家檢測中心的檢驗合格證，必須符合相應(yīng)的國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)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(shè)備的防護等級一定要符合地下環(huán)境的使用標(biāo)準(zhǔn)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?xì)夤艿琅撦斔涂扇細(xì)怏w，較易發(fā)生火災(zāi)，電力電力電纜也較容易發(fā)生火災(zāi)，合理的設(shè)計管廊供配電系統(tǒng)應(yīng)作為其首要設(shè)計原則。綜合管廊一般呈現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化布置，而其附屬用電設(shè)備一般負(fù)荷容量較小、在管廊沿線分散布置，因此選取合適的供電方案有利于節(jié)省管廊的建設(shè)投資及運行成本。

參考文獻：

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（作者單位：國網(wǎng)太原供電公司）