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(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市化進(jìn)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(kuò)大基建，消耗過(guò)剩產(chǎn)能。因此，目前我國(guó)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(guó)還處于起步階段，為統(tǒng)一設(shè)計(jì)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(shí)施了新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50838—2015《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》。現(xiàn)結(jié)合我院所做工程設(shè)計(jì)案例，簡(jiǎn)要分析綜合管廊工程供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

【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(duì)有效集約城市地下空間、促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展有著非常大的作用，其建設(shè)對(duì)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(bào)警系統(tǒng)、標(biāo)識(shí)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(bào)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(jì)要點(diǎn)

供配電設(shè)計(jì)中，負(fù)荷分級(jí)及負(fù)荷計(jì)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(jí)負(fù)荷設(shè)備，均可采用二級(jí)負(fù)荷設(shè)備供電原則，其余的設(shè)備為三級(jí)負(fù)荷。供電電源及供電電壓等級(jí)根據(jù)負(fù)荷分級(jí)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(jì)合理等因素考慮決定;供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)還應(yīng)根據(jù)工程特點(diǎn)、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(shí)，兼顧未來(lái)發(fā)展的需要;供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)采用符合國(guó)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(jìn)的電氣產(chǎn)品。

2城鎮(zhèn)綜合管廊供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1負(fù)荷等級(jí)

綜合管廊內(nèi)用電負(fù)荷有：照明、風(fēng)機(jī)、水泵、井蓋、檢修箱、管道電動(dòng)閥、監(jiān)控與報(bào)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(bào)警設(shè)備應(yīng)按二級(jí)負(fù)荷供電;天然氣管道艙的監(jiān)控與報(bào)警設(shè)備、管道緊急切斷閥、事故風(fēng)機(jī)應(yīng)按二級(jí)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(jí)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(gè)變電站，共申請(qǐng)兩路10（20）kV市政電源，各變電站間通過(guò)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(jìn)行細(xì)分，主要是通過(guò)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?yàn)閮陕?0（20）kV電源互為備用，需要申請(qǐng)市政電源備用電源較大，較大的備用容量需要繳納過(guò)高的可靠費(fèi)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(jìn)線斷路器需要設(shè)置機(jī)械及電氣聯(lián)鎖，兩個(gè)斷路器只能一個(gè)合閘，由于此種情況無(wú)法完全備用，因此需申請(qǐng)市政電源負(fù)荷相對(duì)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(qǐng)電源簡(jiǎn)單，可以統(tǒng)一集中式計(jì)量，便于后期管廊的運(yùn)營(yíng)維護(hù)管理;各變電站內(nèi)兩臺(tái)變壓器同時(shí)運(yùn)行，提高了綜合管廊的可靠性，并且各個(gè)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(gè)變電站設(shè)置兩臺(tái)變壓器，正常情況下兩臺(tái)變壓器同時(shí)運(yùn)行，由于綜合管廊平時(shí)運(yùn)行計(jì)算負(fù)荷較低，反而會(huì)增大變壓器運(yùn)行損耗，投入運(yùn)行后，從繳納變壓器基本電費(fèi)角度，會(huì)增加綜合管廊運(yùn)營(yíng)成本。

2.310kV供電方案設(shè)計(jì)

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(shí)工作，互為備用的運(yùn)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╇姟Ｖ髯冸娝鶅?nèi)設(shè)2臺(tái)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(jì)算應(yīng)根據(jù)管廊運(yùn)行維護(hù)需求，對(duì)運(yùn)行時(shí)各類負(fù)荷需要系數(shù)和同時(shí)系數(shù)進(jìn)行合理取值，降低變壓器安裝容量和基本電費(fèi)。（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(jí)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(jī)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(fèi)用。

結(jié)語(yǔ)

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(guó)家檢測(cè)中心的檢驗(yàn)合格證，必須符合相應(yīng)的國(guó)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(hù)等級(jí)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(jì)管廊供配電系統(tǒng)應(yīng)作為其首要設(shè)計(jì)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(yùn)行成本。

參考文獻(xiàn)：

[1]李萬(wàn)欣，朱愛鈞，張夢(mèng)瑤.一種綜合管廊電氣標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方案[J].電力與能源，2017（06）：793～796.

[2]彭百川.綜合管廊供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)析[J].市政技術(shù)，2017（03）：86～88+1.

[3]候志軍.談地下綜合管廊的電氣設(shè)計(jì)[J].山西建筑，2017（34）：116～118.

（作者單位：國(guó)網(wǎng)太原供電公司）