盾構施工臨時用電設計方案

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盾 構 施 工 供 用 電 設 計

【內容摘要】：根據(jù)建設部JGJ46-88《施工現(xiàn)場臨時用電安全技術規(guī)范》、《建筑施工手冊》、《電線電纜及其附件實用手冊》、結合廣州地鐵四號線大學城專線侖大盾構區(qū)間現(xiàn)場實際，對用電設計及用電施工進行較為詳細的探討，為以后盾構機施工用電提供很好的借鑒。

【關鍵詞】：盾構   用電   設計

1. 基本情況

1.1供電概況

廣州市軌道交通四號線大學城專線侖頭—大學城站盾構區(qū)間，工程總長2508m。盾構機上電力變壓器10kV電源由隧道外高壓配電站提供。盾構機施工配套設備使用的三相交流380V電源，由隧道外箱式變電站提供。盾構機上用電設備額定電壓為三相交流400V，三相交流電源由盾構機上配套的電力變壓器提供，盾構機電氣控制電壓有交流230V、交流24V、直流24V、直流10V，控制電源由盾構機上配套的控制變壓器和整流器提供。

 

1.2用電特點

1 盾構機采用10kV高壓進洞，經(jīng)盾構機自帶變壓器提供電源；

2 盾構機及后配套設備負荷量大，每臺盾構機上有三臺主泵電機，每臺主泵電機315kW，采用不帶負載星三角降壓啟動；

3 構機掘進時同時工作的設備多，設備使用系數(shù)大；

4 盾構機電源移動，供電距離遠，電壓差大，傳輸方式采用每400m接一次高壓電纜；

5 對電網(wǎng)要求高，供電點從22kV高壓電網(wǎng)取，采用10kV一級單線路單電源。

1.3.施工用電回路設計及確定各類線路走向

高壓電源進入現(xiàn)場經(jīng)開關柜引出四條回路，即第一條通左線盾構機，第二條通右線盾構機，第三、四條分別通過變壓器供給洞口生產(chǎn)及辦公、生活區(qū)用電，施工現(xiàn)場電路走向詳見電氣系統(tǒng)圖。

2  用電量負荷計算

2.1始發(fā)井生產(chǎn)和生活設施用電

1 始發(fā)井生產(chǎn)和生活設施用電總容量（Ps）

Ps ＝P出渣門吊 ＋P下料門吊＋P砂漿攪拌站＋P儲漿罐＋P注漿泵＋P充電機＋P通風機＋P循環(huán)水泵＋P循環(huán)水冷卻塔＋P排污泵＋P水泵＋P施工場地照明＋P維修加工設備＋P辦公和生活 ＝220＋57.5＋50＋18.5＋15＋240＋180＋30＋22＋110＋44＋50＋150＋85＝1272kW

2 始發(fā)井生產(chǎn)和生活設施用電有功計算負荷（Pjs1）

Pjs1＝Ps*K             需要系數(shù)K取0.65（正常電動機30臺以上應取0.5，但盾構施工同時用電設備多）

Pjs1＝Ps*0.65＝1272*0.65＝826.8kW

3 始發(fā)井生產(chǎn)和生活設施用電視在計算負荷（Sjs1）

Sjs1＝Pjs1/COSФ        取功率因數(shù)COSΦ=0.85

Sjs1＝Pjs1/0.85＝826.8/0.85＝972.7kVA

4 井內照明計算負荷

洞內照明燈具選用40W節(jié)能燈每隔15m一個，距離2500m需164個，盾構機高壓電纜卷筒轉動電機1.5kW。

P=P洞內照明+P電纜卷筒

P=164×0.04+1.5=8.06kW

2.2  洞內盾構機用電

1 單臺盾構機掘進時的用電設備有功計算負荷（Pjs單臺）

Pjs單臺＝P刀盤驅動系統(tǒng)+P推進系統(tǒng)+P出渣系統(tǒng)＋P液壓補給＋P管片安裝+P背襯注漿系統(tǒng)+P輔助液壓系統(tǒng)+P泡沫系統(tǒng)+P冷卻系統(tǒng)+P空氣壓縮機+P二次通風系統(tǒng)+P盾構機照明＝945＋75＋360＋75＋45＋37.5＋22＋7.5＋16.5＋55＋15＋25＝1678.5kW

2 單臺盾構機掘進時的用電設備視在計算負荷（Sjs單臺）

Sjs單臺＝Pjs單臺/COSΦ          取功率因數(shù)COSΦ＝0.85

Sjs單臺＝Pjs單臺/0.85＝1678.5/0.85＝1974.7kVA

3 洞內盾構機用電容量（Sjs2）

Sjs2=2 Sjs單臺＝2×1974.7＝3949.4kVA

2.3 盾構施工用電設備

主 要 用 電 設 備 表

序號

設備名稱

規(guī)格型號

功率（kW）

數(shù)量（臺）

合計(kW)

1

盾構機

EPB-Φ6250mm

1678.5

2

3357

2

充電機

KC01-100A/220V

30

8

240

3

龍門吊

EGT40T

110

2

220

4

龍門吊

MG（L）16T

57.5

1

57.5

5

攪拌站

HZS35

50

1

50

6

儲漿罐

6m3

18.50

1

18.5

7

注漿泵

15

1

15

8

通風機

100RD-2FS37

90

2

180

9

多級泵

100DL20X6

55

2

110

10

管道泵

GD100-32

15

2

30

11

水泵

150WQ100-40-22

22

2

44

12

冷卻塔

SRM-100

11

2

22

13

電焊機

BX5-300

30

5

150

14

生活區(qū)用電

85

15

施工照明

50

合計

4629

3  配電導線的選擇方式及各回路配電導線的設計

3.1.配電導線的選擇方式

1  .按機械強度的選擇：導線必須保證不致因一般機械損傷折斷。

2  按允許電流選擇：導線必須能承受負載電流長時間通過所引起的溫升。

三相五線制線路上的電流按下式計算

 I線=（K×P）/（1.732U線×cosφ）

二相制線路上的電流按下式計算

 I線= P/（U線 × cosφ）

式中  I線－電流值（A）

       K－需要系數(shù)

           P－總容量

                 U線－電壓

          cosφ－功率因數(shù)，網(wǎng)路取0.85

3  按允許電壓降選擇，導線上引起的電壓降必須在一定限度內。配電導線截面可用下式計算：

S=（∑P×L/C×ε）%

式中  S－導線截面

ε-允許的相對電壓降；照明允許電壓降為2.5%~5%，電動機電壓不超過+5%

C-系數(shù)視導線材料而定，線路電壓配電方式而定，銅線線路額定電

380V/220V，配電五線，C=77 

3.2各回路配電導線的設計

1  至盾構機導線截面

盾構機導線截面選擇因用電距離為2.5公里、10kV高壓送電，所以按允許通過

電流選擇

I盾＝（1.05P）/（1.732U線×COSф）

I盾＝（1.05×1978.5）÷（1.732×10×0.85）＝142.58A

查《電線電纜及其附件實用手冊》表1－16選至盾構機高壓電源電纜為

YJV10KV3×70mm2。

2  至充電機導線截面

由于負荷量較大，其主要矛盾在導線的容許電流方面，所以按導線的持續(xù)容許電

流選擇

I充＝（K×P）/（1.732U線×cosφ）

I充＝（0.7×240）/（1.732×0.4×0.85）＝285A

查《電線電纜及其附件實用手冊》表1－14 得3×150＋2×70銅芯電纜長期允

許載流量301A符合要求，所以選至充電機電源電纜為YC3×150+2×70mm2。

3  至通風機導線截面

由于負荷量較大，其主要矛盾在導線的容許電流方面，所以按導線的持續(xù)容許電流選擇

I通＝（K×P）/（1.732U線×COSφ）

I通＝（0.7×180）