长大深埋隧洞施工供用电施工技术

PAGEPAGE4长大深埋隧洞施工供（用）电施工技术研究[内容提要]本本文介绍了通通过斜井施工工的长大隧道道施工过程中中高压进洞系系统布置、变变压器、无功功补偿与设备备选型，及施施工中常见施施工用电技术术保障及安全全措施等。[关键词]供供电高压进洞变压器照明安全措施1.工程名称及及工程概况我单位（中铁十十三局集团有有限公司）承承建的辽宁省省大伙房水库库输水工程DD&B2合同同标段，属长长大深输水隧隧洞，主要包包括4#、6#斜井支洞及及相应的主洞洞段（以下简简称：4#施工区、6#施工区），包包括总长1,273.24m的两个斜井井支洞及相应应总长8,3000.63m的主洞。1.14##施工区支洞总长8855.43m，其其中：斜坡段段长455..27m（坡坡度25o），平坡段段长430..16m；相相应的主洞长长4,1800.01m（上上游段长2,,299.553m，下游游段长1,8880.488m。如图一一所示）；图14#施工区支、主主洞内平面示示意图1.26##施工区支洞长387..81m，其其中：斜坡段段长361..81m（坡坡度14o），平坡段段长26.000m，相应应的主洞段44,120..62m（上上游段长2,,682.221m，下游游段长1,4438.411m。如图二二所示）。图26#施工区支、主主洞内平面示示意图1.3人工工钻爆法施工工D&B2合同标标段为人工钻钻爆法开挖掘掘进施工，主主洞采用汽车车出渣至支洞洞内渣仓，支支洞采用有轨轨提升箕斗出出渣。2.长大深隧隧洞施工供（用用）电4#施工区和66#施工区在支支洞开挖掘进进时，供（用用）电分别各各安装一台S9－125010/0..4变压器（4-1#、6-1#），4-1#向4#支洞内供电885m，供电负荷荷见表一；6-1#向6#洞内供电1277m，供电负荷荷见表二。表14#施工工区4-1#电力变压器器供电负荷名称空压通风拌和加工生活用电洞内照明排水绞车喷锚变压器Tm功率（kW）335110356050151101107.5Ｓ7-63010/0.4常用系数Kd0.650.90.60.40.5510.60.70.6注：4-1#变变压器（S9－125010/0..4），二○○四年十一月月底调整为ＳＳ7-63010/00.4变压器器。表26#施工工区6-1#电力变压器器供电负荷名称空压通风拌和加工生活用电洞内照明排水矿用绞车喷锚变压器Tm功率（kW）52811035.48050241105107.5×2Ｓ9-1250010/0.4常用系数Kd0.650.90.60.450.5510.550.650.64#洞施工区完完成支洞885.443m的开挖，进进入主洞施工工；6#洞施工区完完成支洞387.881m的开挖，又又进入主洞开开挖近1000米。受低压压（AC4000V）供电半径径（500m）限制，一一期供电满足足不了4#和6#施工区进入入主洞施工需需要，因此务务必进行二期期供电即高压压（AC10kkV）进洞，在在洞内适当位位置构建10/0..4kV电力变电所所（站），满满足洞内施工工用电需要，二二期供电系统统原理图见图图三、供电系系统布置示意意图见图四图3二期期供电系统原原理图图4二期期供电系统布布置示意图PAGEPAGE132.1电力变压压器容量确定定等主要设备备选型2般洞性4变2.1.2力4量方（1）供电线路路所属电动机机的单机最大大容量占总用用电量的及以以下时，电力力变压器最大大容量Tm为：Tm=（kW）（2－1）（2）供电线路路所属电动机机的单机最大大容量占总用用电量的及以以上时，电力力变压器最大大容量Tm为：Tm=（kW）（2－2）式中：Tm———电力变压器器的最大容量量；Pm——所属电电动机的总容容量（kw）；KΣ——所属电电动机的同时时用电系数，一一般取值0..35～0.75；U——所属电动动机中单机最最大容量与总总容量的比值值；cosφ——电电动机功率因因数，一般取取值0.70～0.85；η——电动机效效率，一般取取值0.755～0.92。2.2洞内电电力变电所（站站）的设置2.2.1洞内内设置10/0..4kV电力变电所所（站），应应设置在干燥燥不用的避车车洞道内或开开挖扩大洞室室，并满足构构建10/0..4kV变电所（站站）的一般要要求等；电力力变压器的高高压（10kV）与周围及及上下洞壁的的距离，不得得小于70cm，同时时按规定必须须有安全防护护设施和警示示标志。2.2.2洞内内10/0..4kV电力变电所所（站）之间间的距离：一一般在10000m左右，每每一10/0..4kV电力变电所所（站）分向向相反两方向向供电，每一一方向供电距距离大约为5500m。内.所高用配相级路使断压4采离动井压2.34##施工区2.3.14-2#电力变压器器4-2#电力变变压器为4#施工区洞外外竖井下料口口提供负荷，主主要用于砼拌拌和站、压风风机、卷扬机机、通风机、水水泵、电焊和和照明等负荷荷（见表三），经经过计算可选用S7-160kkVA/100/0.4kkV型电力变压压器。表344#施工区4-2#电力变压器器供电负荷名称拌和通风卷扬机加工照明排水导振器变压器Tm功率（kW）356222246222.2Ｓ7-16010/0.4常用系数Kd0.650.90.60.410.60.652.3.24-3#电力变压器器4-3#变压器器设置在扩大大洞室内，主主要用于主洞洞施工通风机机、空压机、水水泵、钻机、照照明等用电负负荷（见表四四），经过计计算可选用S9－1250kVVA/10/0..4kV型电力变压压器。表44#施工区4-3#变压器供电电负荷名称空压机通风砼送泵加工照明排水变压器Tm功率（kW）5281941003515330Ｓ9-1250010/0.4常用系数Kd0.650.90.60.410.752.3.34-4#电力变压器器4-4#变压器器设置在扩大大洞室内，主主要用于主洞洞上游侧砼送送泵、电焊机机、照明、水水泵等用电负负荷（见表五五），经过计计算可选用S7－200kVAA/10/0..4kV型电力变压压器。表54#施工区4-4#电力变压器器供电负荷名称称砼送泵电焊机照明水泵喷锚变压器Tm功率率（kW）754015607.5Ｓ7-20010/0.4常用系数Kd0.650.410.750.62.3.42.5M提升机2.5M提升机机的动力为JRQ15510-8型500kWW/10kVV/Y高压三相异异步电动机，经DZ-JX-062高压配电控制柜－漏电保护－过压保护－过流保护真空断路器－避雷器－隔离开关，“T”接到4#支洞前78#杆处10kV供电回路。2.46#施施工区2.4.16-2#变压器6-2#变压器器设置在6#洞上游侧即K11+2240、K10+5502处的扩大洞洞室内，主要要用于主洞砼砼送泵、水泵泵、照明等用用电负荷。因因此选用一台台S7－200kVVA/10//0.4kV变压器。供供电负荷见表表六。表66#施工区6-2#变压器供电电负荷名称称砼送泵电焊机照明排水喷锚变压器Tm功率率（kW）754015607.5Ｓ7-20010/0.4常用系数Kd0.650.410.750.62.4.26-33#变压器6-3#变压器器设置在6#施工区主洞洞下游侧即K12+9996处的扩大洞洞室内，主要要用于主洞施施工空压机、水水泵、照明等等用电负荷。因因此选用一台台S7-2000/10//0.4kV型电力变压压器。供电负负荷见表七。表76#施工区6-3#变压器供电电负荷名称空压机电焊机照明排水喷锚变压器Tm功率（kW）754015607.5Ｓ7-20010/0.4常用系数Kd0.650.410.750.62.510kVV电力高压开开关在10kV高压压线末端（洞洞外）设置高高压开关，高高压开关选择择带隔离开关关的真空断路路器（型号：：DW－10/1000），分别控控制洞外“T”接和洞内相相应的4-3#、6-2#、6-3#三台变压器器。3.计划用电电时间4#施工区的44-1#电力变压器器、4-2#电力变压器器和6#施工区6-1#电力变压器器已投入运行行，其他变压压器和10kV的高压用电电设备，基于于本标段的工工程进度、用用电负荷及压压降等数据和和施工用电安安全技术规范范，进行申报报、审批、安安装、验收、验验收合格后投投入运行，计计划用电时间间见表八。4.D&BB2标段计划用用电最大负荷荷与最小负荷荷Pmax≤29900kWPmin≥900kWW4.14##施工区计划划用电最大负负荷与最小负负荷Pmax≤16600kWPmin≥500kWW4.26##施工区计划划用电最大负负荷与最小负负荷Pmax≤13300kWPmin≥400kWW表8各变变压器（含提提升机高压用用电）计划用用电时间用电设备编号变压器等用电设设备型号计划用电时间4-1#变压器器S7-630kkVA/100kV2003年088月30日前4-2#变压器器S7-160kkVA/100kV2004年122月20日前4-3#变压器器S9-12500kVA/110kV2004年122月31日前6-1#变压器器S9-12500kVA/110KV2003年088月20日前6-2#变压器器S7-200kkVA/100kV2005年033月31日前6-3#变压器器S7-200kkVA/100kV2005年033月31日前2.5M提升机机JRQ15100-8/100kV/Y2004年122月20日前5.隧道（洞）供供电线路架设设5.1一般要求求：（1）供电干线线或动力、照照明线路安装装在隧道（洞洞）的同一侧侧时，必须分分层架设。其其原则是：①高压在上，低低压在下；②干线在上，支支线在下；③动力线在上上，照明线在在下。洞内供电线路宜宜架设在风、水水管路相对的的一侧。供电电线路架设高高度距人行地地面：4000V以下，不不小于2m；10kV不小小于3.5mm。（2）基于隧道道（洞）施工工特点，供电电线路架设分分两次进行。在在进洞初期，用用橡套电缆装装设临时供电电线路，随着着开挖掌子面面的推进，在在成洞地段采采用胶皮绝缘缘线架设固定定线路，换下下电缆供继续续前进工作面面使用。（3）洞内100kV电缆供供电线路，其其终端分线出出口必须密闭闭绝缘和绝缘缘性能良好的的接线盒。电电缆两端垂直直高差在155m或以上时时，应参照有有关技术规范范，采用不滴滴流电力电缆缆。如果使用用充油的电缆缆则应在中间间接头处分段段堵油，避免免油压叠加。（4）洞内敷设设的高压电缆缆，在洞外与与架空高压线线连接时，必必须安装相同同电压等级的的避雷器一组组及真空隔离离开关设备。架设进洞的低压压线路，在洞洞口的电杆上上，必须安装装相同电压等等级的避雷器器一组及隔离离开关设备。（5）严禁将通通电的多余电电缆盘绕堆放放，以避免电电缆过热发生生燃烧和增加加线路电压降降。5.2成洞地段段230/4400V供电线路的的架设，一般般可采用与用用电负荷相适适应的、满足足绝缘等级的的塑铝（铜）电电力导线明线线架设成固定定供电电路。5.3洞内100kV供电的高压压电缆线路，必必须采用与用用电负荷相适适应的、绝缘缘良好的国标标铠装电缆。高高压电缆和其其它的供电线线路沿洞壁一一侧敷设，其其敷设规则如如图五所示。5.4成洞地段段采用10kkV高压电缆缆供电以及洞洞内设置（110/0.44kV）变电所所时，必须符符合JGJ46－2005《施施工现场临时时用电安全技技术规范》中中第6.1.1、6.1.2、6.1.3、6.1.4、6.1.5、6.1.6、6.1.7、6.1.8、6.1.9条的规定外外，并制定相相应具有可操操作性的安全全保障措施图5成洞段段供（用）电电线路布置示示意图（单位位：m）5.5洞内开挖挖掘进地段的的供（用）电电线路应按移移动式线路布布置。电力导导线应采用橡橡套铜电缆，需需要支撑地段段，可临时钻钻孔参照图2－1的方法设置置。5.6临时用电电架设分支线线路，其分支支处至所接机机电设备处间间的连接线应应使用橡套电电缆，每一分分支接线处与与所接机电设设备之间应安安装开关箱，开开关箱内应设设置隔离开关关和RCD自动断路器器，照明线路路仅在总的分分支接头处设设置自动断路路开关。5.7供（用）电230/4400V的橡套电缆缆以及塑铝（铜铜）绝缘电力力导线，其分分支接头处应应按规则搭接接，并用绝缘缘胶布包缠。技术保障电力变压器高压压（10kV）侧安装符符合规范的配配套设备－带带隔离开关真真空断路器，避避雷器等；低低压（400/2230V）侧安装相相应配套的主主控（授）柜柜、分控（授授）柜组和电电容补偿柜。主控柜包括各种种仪表、隔离离开关、带RCD万能全自动动断路器等；；分控柜包括支路路开关、相应应的过流、漏漏电保护装置置等；电容补偿柜选用用与用电负荷荷相适应的配配套补偿装置置，严格控制制并使功率因因数cosφ≥0.9，减少无功功；电容补偿偿全自动分组组合—离，不超前前，不滞后，保保障供（用）电电质量。D&B2标段供供电需电气专专业人员（包包括电气工程程师）共77名；D&B22标段供电主主要设备、材材料见表八。7.洞内内照明7.1普通光源源施工照明7.1.1作业业地段照明必必须使用安全全变压器，其其容量不宜过过大，输入电电压220VV，输出电压压最好有366、32、24、12V四个等等级，一边按按照工作面的的安全因素要要求选用电压压，并应装有有按电源电压压下降而能调调整的插头。照明端电压偏移移，一般仍不不应高于额定定电压的1005%，否则则电压过高会会烧坏灯泡。7.1.2不同同地段的照明明布置有与之之相适应的安安全技术规范范。必须严格格遵守，确保保施工照明需需要和施工安安全。7.1.3在主主要交通道、竖竖井、斜井、涌涌水较大的储储水池、抽水水站、高压变变电所（站）等等重要地点，务务必有警示照照明装置，预预防事故，以以保安全。表8D&B2标段供电主主要设备、材材料表设备及材料名称称型号单位数量备注4-1#变压器器S7-630kkVA/100kV台14#支洞外4-2#变压器器S7-160kkVA/100kV台14#洞外竖井下下料口4-3#变压器器S9-12500kVA/110kV台14#支、主洞交交叉口6-1#变压器器S9-12500kVA/110kV台16#支洞外6-2#变压器器S7-200kkVA/100kV台16#主洞上游6-3#变压器器S7-200kkVA/100kV台16#主洞下游2.5M提升机机JRQ15100-8/100kV/Y台14#支洞外高压电缆YJY22255×3m15010kV地埋~~2.5M提升机～高高压控制柜高压电缆YJLV22335×3m10010kV地埋过过道至杆4#洞外竖井~4-2#变压器高压电缆YJY22355×3m90010kV地埋44#支洞口至4--3#变压器低压电缆BLV240××3＋180×11m6006#支、主洞交交叉口上游侧侧低压配电柜柜低压电缆BLV120××3＋95×1m6006#支、主洞交交叉口上游侧侧低压配电柜柜柴油发电机300kW台4备用电源8.安全作作业和接地8.1安全作业业8.1.1电气气工作人员应应严格遵守电电工安全操作作规程。8.1.2线路路及接头不许许有裸露，要要经常检查，发发现裸露应及及时包扎。8.1.3各种种过电流保护护装置不应任任意加大其容容量，严禁用用任何金属丝丝代替熔断丝丝。8.1.4电气气工作人员操操作时必须戴戴绝缘手套和和穿绝缘胶靴靴。8.1.5在需需要触及导电电部分时，必必须先用验电电器检测，确确认无电后，方方能开始工作作；作业前将将有关的开关关切断封锁，并并悬挂警示标标牌：“检修线路，严严禁合闸！”8.1.6一切切电气设备的的金属外壳或或构架必须进进行妥善的接接地。8.2接地8.2.1接地地是防止电气气事故的重要要措施之一。在在隧道（洞）施施工用电中，需需要接地的机机电设备包括括：与电动机机连接的金属属构架、变压压器外壳、配配电箱外壳、启启动器外壳、高高压电缆的金金属外皮、低低压橡套电缆缆的接地芯线线（即联接变变压器中性点点的中性线）、风风水管路、轨轨道以及洞内内临时装设的的金属支架等等。8.2.2内高皮套地及架线个网络接接构多置统所图6接地地系统示意图图8.2.3不用用高压供电的的隧洞，应在在230/4400V进线端设置置中心接地装装置。干线的的接地装置其其电阻值应小小于4Ώ；支线的接接地装置其电电阻值应小于于10Ώ。应按要求求以后每隔五五个月应测量量一次，如达达不到要求，要要及时处理。8.2.4隧洞洞内的风水管管路及轨道的的接地，可在在管路和轨道道的首尾端，以以及中间的适适当处设置二二、三个接地地点，也可以以单独设置或或与供电线路路中的接地（PE/TNN-S）装置合并并一起，其目目的防止电气气设备漏电，或或带电线路碰碰撞到金属管管线（道）造造成触电事故故。9.供（用）电电系统安全措措施9.1施工用电电的线路及设设备按批准的的施工方案装装设，符合当当地供电部门门的规定，各各种线路及设设备符合电力力工程的技术术要求。9.2电力变压压器设接地装装置，露天电电力变压器设设绝缘操作盒盒，接地电阻阻小于4欧姆，电力变压器设设护栏，设门门加锁，专人人负责。近旁旁务必悬挂“高压危险”的警示标牌。低压电电气设备加装装触电、漏电电保护器等。9.3电气专业业技术人员具具备以下条件件：=1\*GB3①体检合格=2\*GB3②熟悉电力施工工技术安全规规则并持有上上岗证。=3\*GB3③进行过触电紧紧急救护培训训。9.4所有电气气设备和电气气线路的绝缘缘状况保证良良好，各项绝绝缘指标达到到规定值。凡凡有裸露带电电部位的电气气设备和易发发生电击危险险的施工机械，务必设置符符合要求的安安全遮挡和警警示标牌。9.5施工现场场架（敷）设的的低压（230/4400V）电力线路，应使用绝缘良好好的塑铝（铜铜）或橡套软电缆。临临时铺设的供供（用）电线线缆，严禁缠绕绕在钢筋、模模板、脚手架架、树木等物物体上，务必必安设绝缘支支撑物。9.6在有车辆辆碾压通过地段铺设设电缆，应穿钢管挖地沟埋设。9.7各类电源源开关箱和机电设备的金金属外壳，设设接地保护。各各种电气设备备装配专用开开关、插头和和插座。露天天及作业棚内内使用的电源源开关、插座座应安装配电箱箱箱内并采取相应的防雨放水措施。9.8电工作业业，应远离高压电电线路，当需需要靠近高压压线路操作时时，务必采取相应的安全防防护措施，人人体与带电体体之间要保持足够的安全距离。9.9检修电气气设备时停电电作业，电源源开关箱或开关关手柄上悬挂“有人操作，严严禁合闸”并加锁锁好好。9.10机械设设备的电气装置，施工工现场的接线线、照明由电电气专业人员员或电工负责责，安装后进进行检查和试试