盾构施工用电设计(参考案例)

盾构施工供用电设计【内容摘要】：根据建设部JGJ46-88《施工现场临时用电安全技术规范》、《建筑施工手册》、《电线电缆及其附件实用手册》、结合广州地铁四号线大学城专线仑大盾构区间现场实际，对用电设计及用电施工进行较为详细的探讨，为以后盾构机施工用电提供很好的借鉴。【关键词】：盾构用电设计1.基本情况1.1供电概况广州市轨道交通四号线大学城专线仑头—大学城站盾构区间，工程总长2508m。盾构机上电力变压器10kV电源由隧道外高压配电站提供。盾构机施工配套设备使用的三相交流380V电源，由隧道外箱式变电站提供。盾构机上用电设备额定电压为三相交流400V，三相交流电源由盾构机上配套的电力变压器提供，盾构机电气控制电压有交流230V、交流24V、直流24V、直流10V，控制电源由盾构机上配套的控制变压器和整流器提供。1.2用电特点1盾构机采用10kV高压进洞，经盾构机自带变压器提供电源；2盾构机及后配套设备负荷量大，每台盾构机上有三台主泵电机，每台主泵电机315kW，采用不带负载星三角降压启动；3构机掘进时同时工作的设备多，设备使用系数大；4盾构机电源移动，供电距离远，电压差大，传输方式采用每400m接一次高压电缆；5对电网要求高，供电点从22kV高压电网取，采用10kV一级单线路单电源。1.3.施工用电回路设计及确定各类线路走向高压电源进入现场经开关柜引出四条回路，即第一条通左线盾构机，第二条通右线盾构机，第三、四条分别通过变压器供给洞口生产及办公、生活区用电，施工现场电路走向详见电气系统图。2用电量负荷计算2.1始发井生产和生活设施用电1始发井生产和生活设施用电总容量（Ps）Ps＝P出渣门吊＋P下料门吊＋P砂浆搅拌站＋P储浆罐＋P注浆泵＋P充电机＋P通风机＋P循环水泵＋P循环水冷却塔＋P排污泵＋P水泵＋P施工场地照明＋P维修加工设备＋P办公和生活＝220＋57.5＋50＋18.5＋15＋240＋180＋30＋22＋110＋44＋50＋150＋85＝1272kW2始发井生产和生活设施用电有功计算负荷（Pjs1）Pjs1＝Ps*K需要系数K取0.65（正常电动机30台以上应取0.5，但盾构施工同时用电设备多）Pjs1＝Ps*0.65＝1272*0.65＝826.8kW3始发井生产和生活设施用电视在计算负荷（Sjs1）Sjs1＝Pjs1/COSФ取功率因数COSΦ=0.85Sjs1＝Pjs1/0.85＝826.8/0.85＝972.7kVA4井内照明计算负荷洞内照明灯具选用40W节能灯每隔15m一个，距离2500m需164个，盾构机高压电缆卷筒转动电机1.5kW。P=P洞内照明+P电缆卷筒P=164×0.04+1.5=8.06kW2.2洞内盾构机用电1单台盾构机掘进时的用电设备有功计算负荷（Pjs单台）Pjs单台＝P刀盘驱动系统+P推进系统+P出渣系统＋P液压补给＋P管片安装+P背衬注浆系统+P辅助液压系统+P泡沫系统+P冷却系统+P空气压缩机+P二次通风系统+P盾构机照明＝945＋75＋360＋75＋45＋37.5＋22＋7.5＋16.5＋55＋15＋25＝1678.5kW2单台盾构机掘进时的用电设备视在计算负荷（Sjs单台）Sjs单台＝Pjs单台/COSΦ取功率因数COSΦ＝0.85Sjs单台＝Pjs单台/0.85＝1678.5/0.85＝1974.7kVA3洞内盾构机用电容量（Sjs2）Sjs2=2Sjs单台＝2×1974.7＝3949.4kVA2.3盾构施工用电设备主要用电设备表序号设备名称规格型号功率（kW）数量（台）合计(kW)1盾构机EPB-Φ6250mm1678.5233572充电机KC01-100A/220V3082403龙门吊EGT40T11022204龙门吊MG（L）16T57.5157.55搅拌站HZS35501506储浆罐6m318.50118.57注浆泵151158通风机100RD-2FS379021809多级泵100DL20X655211010管道泵GD100-321523011水泵150WQ100-40-222224412冷却塔SRM-1001122213电焊机BX5-30030515014生活区用电8515施工照明50合计46293配电导线的选择方式及各回路配电导线的设计3.1.配电导线的选择方式1.按机械强度的选择：导线必须保证不致因一般机械损伤折断。2按允许电流选择：导线必须能承受负载电流长时间通过所引起的温升。三相五线制线路上的电流按下式计算I线=（K×P）/（1.732U线×cosφ）二相制线路上的电流按下式计算I线=P/（U线×cosφ）式中I线－电流值（A）K－需要系数P－总容量U线－电压cosφ－功率因数，网路取0.853按允许电压降选择，导线上引起的电压降必须在一定限度内。配电导线截面可用下式计算：S=（∑P×L/C×ε）%式中S－导线截面ε-允许的相对电压降；照明允许电压降为2.5%~5%，电动机电压不超过+5%C-系数视导线材料而定，线路电压配电方式而定，铜线线路额定电380V/220V，配电五线，C=773.2各回路配电导线的设计1至盾构机导线截面盾构机导线截面选择因用电距离为2.5公里、10kV高压送电，所以按允许通过电流选择I盾＝（1.05P）/（1.732U线×COSф）I盾＝（1.05×1978.5）÷（1.732×10×0.85）＝142.58A查《电线电缆及其附件实用手册》表1－16选至盾构机高压电源电缆为YJV10KV3×70mm2。2至充电机导线截面由于负荷量较大，其主要矛盾在导线的容许电流方面，所以按导线的持续容许电流选择I充＝（K×P）/（1.732U线×COSΦ）I充＝（0.7×240）/（1.732×0.4×0.85）＝285A查《电线电缆及其附件实用手册》表1－14得3×150＋2×70铜芯电缆长期允许载流量301A符合要求，所以选至充电机电源电缆为YC3×150+2×70mm2。3至通风机导线截面由于负荷量较大，其主要矛盾在导线的容许电流方面，所以按导线的持续容许电流选择I通＝（K×P）/（1.732U线×COSφ）I通＝（0.7×180）