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1、隧道施工配電方案的改進維 修 電 工論文姓名：江繼華單位：中鐵隧道集團一處一公司隧道施工配電方案的改進江繼華【摘要】隨著公路建設和鐵路建設的不斷發展，長大隧道越來越多，施工難度也越來越大。 作為隧道施工配電來講，也必須隨著隧道施工的難度加大對隧道施工配電方案加以改進。我單位在太中銀項目部興旺峁隧道施工中，隧道全長11000 多米，設計隧道為1.1/100 的反坡，隧道內又有大量涌水。為了施工正常進行，就必須進行不停地排水和通風。但當地網電不是很穩定，一旦停電，無法排水和通風，就會造成隧道內設備淹沒、空氣不能流通。如果停電時間過長， 就會給企業帶來巨大損失。因此，我們必須為隧道施工提供雙電源。現2、有兩臺 HC1444E1/275KV A 發電機， 可以并聯發電。 但怎樣才能把發出的電送到隧道內每一個排水站和通風設備處，保證排水和通風的正常進行。所以,對以往配電方案的改進勢在必行。【關鍵詞】隧道施工配電方案改進1、配電方案在長大隧道施工中，隨著開挖斷面的向前掘進，各種電器設備緊隨其后。380V 三相五線供電線路越長，壓降就越大。為了各種電器設備的正常運轉，10KV 高壓市電就必須進洞，在洞內安裝動力變壓器，再對各用電設備進行電力分配。根據施工要求， 發電機必須安裝在洞外配電室旁。 一是因為隧道內空氣質量不好，會影響發電機的壽命；二是因為發電機要排出大量的廢氣， 會影響隧道內空氣質量。為了3、保證施工， 如果把自發電直接送到洞內，在 1000m范圍內還可以實現，但隨著隧道向前掘進，供電線路太長，將會導致電壓降過大，各種電器設備無法正常運轉。因此，我們就考慮把自發電升壓到10KV ，再并聯到10KV 市電線路上進行供電。根據上述要求可以看出如下一些問題：1.1 太中銀目部興旺峁隧道中，由于隧道是1.1/100 的反坡，隧道內又有大量涌水，最大涌水量時高達300m3/h。要保證通風和排水的要求，最小得400KVA 的發電容量。現有兩臺275KVA 的發電機，要把發出的電送入一條回路上，發電機組就必須要并聯發電。單靠一臺發電機達不到施工用電的要求。1.2 要把自發電升壓到10KV ，必需4、要有380V/10KV的， 500KVA 以上的升壓器一臺。購買一臺這樣的升壓器，目前市場價得好幾萬元，并且停電的時間占少數，不發電的時候這臺設備不起任何作用。1.3 為了安全起見， 自發電時必須切斷10KV 網電輸入， 并進行有效隔離。在網電輸入時，必須切斷自發電，并進行有效隔離。1.4 要在節約成本的前提下把自發電送到每個用電的地方，就必須利用同一條供電回路進行切換。1.5 如果網電一旦停電，就必須在最短的時間切換到自發電。首先要保證隧道內通風和排水的正常運轉。2、改進措施：為了滿足需要， 我們結合以往幾個工地的變配電方案，作了一些改進， 解決了上述幾個問題。下面簡要介紹一下：2.1 兩臺5、HC1444E1/2755KV A 的發電機容量已經達到要求，并且兩臺發電機的型號是一樣，容量和輸出電壓都相同，因此，可以并聯發電。我們把兩臺發電機分別編為1和 2，兩臺發電機進行并聯，我們采用了鄭州佛光發電機并機配電柜。并聯操作的方法是：當1#和 2#發電機啟動到運轉正常后，先要觀察頻率表，把兩臺發電機的頻率都調到50Hz，然后分別把 1#和 2#發電機的電送入并機柜，因為兩臺發電機的啟動時間不一致，初相角不一定同步。因此要先按下并機柜上1#合閘按扭， 然后把同步選擇開關撥到指示2#發電機的位置，觀察同步跟蹤表，當表針旋轉到零位時，表示這時候2#發電機與1#發電機的初相角已經同步，就在這時按6、下2#發電機的合閘按扭，便完成了1#和 2#發電機的并聯。如果先合上2#發電機，就把同步選擇開關撥到指示1#發電機的位置，其它操作方法與前面所述步驟相同，（注意：在安裝的時候兩臺發電機的相序必須接成一致）。2.2 無需購買升壓器，因為動力變壓器在供輸配電系統中具有升壓或降壓的作用。我們洞外配電室安裝有兩臺10KV/380V 630KV Ad 的動力變壓器， 可以利用其中630KVA 這臺變壓器在市電停電的時候，把自發電切換到這臺變壓器上進行反送升壓到10KV ， 在將這個10KV高壓送到洞內外各并聯支路進行供電。變配電接線方案如“ 圖 1” 所示：2.3 根據 “ 圖 1” 可以看出，我們在17、0KV 市電的輸入端安裝一臺高壓隔離刀閘（HD）和一臺高壓油浸開關（DW） 。當 10KV 網電停電后，先把DW 和 HD 拉下來，切斷10KV 網電的輸入，并進行有效隔離后。這樣才能避免自發電反送到市電網上，造成安全隱患。2.4 當確認10KV 高壓斷開后，才能把自發電送入變壓器進行升壓。根據“ 圖 1” 可以看出，合上刀開關DK2 ，就可以把自發電送往車間，砼攪拌站，生活區等洞外的供電線路。但還沒有輸入變壓器進行升壓，當我們合上ZK 自動空氣開關和DK1 后，變壓器就可以得電了，但是 ZK 是臺自動空氣開關，它具有失壓脫扣功能。當網電停電時，自動空氣開關就自動失壓脫扣，現在要想合上ZK 從8、下口向上口送電，就必須得給自動空氣開關加上控制電源，為此，我們在加工630KVA 這臺低壓配電屏時就進行了一些改進。主要是在這臺配電屏的控制電源上添加了自發電時的控制電源。自發電和市電由中間繼電器KA1 KA2進行電器連鎖，它與自發電的控制電源具有互鎖性。見（圖2）所示；當市電正常時，控制電源由市電X01 X03 提供，如果市電一旦停電，自動空氣開關就自動失壓脫扣，這時就由自發電X11 X13 提供。 SQ 是裝在 DK2 刀開關上的一個位置開關，當合上刀開關DK2 時， SQ 開關接通，KA1 KA2 得電，KA1 KA2的常閉觸點斷開市電X01 X03和 HL4 ，長開觸點接通自發電X119、 X13 和 HL3。這時自動空氣開關上就有了控制電源，然后按配電屏上面的操作步驟，先按下儲能按扭QA 進行儲能， 待儲能完成后， 再按下合閘按鈕 HA ，便完成了自動空氣開關DW15 的送電過程。（注意：這時電源是從下口往上口送的）“ 圖 1” 中的刀開關DK1 在停電后是沒有關的。所以只要合上自動空氣開關DW15 后，自發電便送到了變壓器的次級進行升壓。再通過FUK 高壓跌落保險把升壓后的10KV 高壓送進了洞內外高壓并聯支路。2.5 采用變壓器反送升壓配電方案，實際就是采用了一套雙電源、單回路的配電方法。可以完全利用原配電回路，在太中銀項目部興旺峁隧道施工中，如果采用雙電源、雙回路配電方10、案的話， 將給企業增加上百萬元的成本投入。雙電源、 單回路配電就節約了這一筆巨大的開支。但這種方案也有它的弊病，那就是必須保證回路的正常運行。特別是 10KV 高壓線路，決不能出現任何故障。一但 10KV 高壓線路出現故障，就會造成整個隧道內停電，并且維修起來也特別困難， 最快恢復也得在1 小時以上。并且在安裝調試過程中就必須把相序調整好，以免停電的時候再來倒相。因此： 我們在安裝10KV 高壓線路的時候就必須得認真仔細，決不能讓線路發生任何故障。高壓電纜必須做耐壓實驗。2.6 在保證了線路正常的情況下，自發電要通過變壓器反送升壓，還必須得保證在停電的時候， 以最快的速度， 最短時間內送上電。11、這就得要求我們的操作人員要熟練掌握反送電的操作方法和操作步驟。其操作步驟如下：2.6.1 自發電時送電的操作步驟拉下 DW 油開關再拉下 HD 隔離刀閘起動發電機組（待發電機運轉正常后）并聯合上 ZK 自動空氣開關變壓器得電升壓合上洞內外各配電屏自動空氣開關。2.6.2 市電的送電操作步驟斷開洞內外各低壓負荷開關斷開 ZK 自動空氣開關斷開 DK2 隔離停發電機組刀閘合上洞內各配電屏自動空氣開關合上 HD 隔離刀閘合上 DW 油開關合上 ZK 自動空氣開關2.7 投入運行：安裝這套設備是在隧道施工前期完成的，當時隧道開挖還沒有進入正常。經過多次反復停送電操作實驗，結果都非常順利。操作既簡單，時12、間又短。如果能提前知道市電停電時間，自發電可以在1-2 分鐘內完成送電，恢復正常施工。如果是突然停電，時間會稍微長一些，因為發電機組從啟動到正常運轉需要的時間得5-10 分鐘。太中銀項目部興旺峁隧道現已經順利貫通，這套配電方案沒有出現任何問題。此方案成本投入小，改進方便。隧道的排水方案和通風方案都獲得集團公司的好評，這與配電方案是密不可分的。3、結束語綜上所述， 采用這套配電方案，在長大隧道施工中一旦停電，可以在最短的時間內恢復送電，并且不需要太大的資金投入。其中關鍵是在安裝和架設線路時要做到精益求精，高低壓線路要做好安全保護，值班電工要認真負責，經常檢查高低壓供電線路，做好對線路的定期檢查和維護，熟練掌握停送電操作步驟。參考文獻：電工手冊中國電力出版社維修電工中國勞動出版社