高压进洞综合项目施工关键技术专项措施
高压进洞方案及施工技术办法 1、工程概况 娘拥水电站位于四川省甘孜州乡城县境内,为硕曲河干流梯级开发自上而下第二个梯级电站,装机容量93MW。我部承担经由1#~4#施工支洞进行施工引水隧洞,桩号K0+000~K9+600段,全长9600m。当前已完毕2#、3#、4#号支洞洞外变压器及低压供电线路及其配电装置安装,现已正常投入使用。 当前各支洞洞外变压器距洞内工作面均已超过1500m,1#~4#支洞之间开挖尚未完毕,洞外变压器距洞内工作面还在继续向前延伸,洞内供电线路仍需延长,电压降幅过大,达不到用电设备额定电压,导致设备无法正常启动运转。按照有关供电规范及施工经验,0.4 kV 三相线路供电范畴不适当超过800m。对此,为了保证洞内设备正常启动运转,特别是后期混凝土浇筑设备正常启动运转,必要将各工作面电压提高到额定值,采用增设高压进洞方案解决洞内供电问题。现特编制《高压进洞方案及施工技术办法》。 2、高压进洞方案 2.1 高压进洞布置 本标工程引水隧洞全长9600m,共设立了4条施工支洞,各支洞上下游控制洞段均超过一千米(除1#洞上游外),施工供电最大范畴超过两千米,各工作面单台变压器直接供电无法满足设备额定需要。对此,为了将变压器供电范畴控制在800m左右,满足设备正常启动运转,必要在原供电方案基本上增设高压进洞方案。 依照支洞上下游控制状况,在引水隧洞内设立高压设施,分别在K0+800、K2+400、K4+000、K5+600、K7+200与K8+800附近布置6台变压器,缩短低压供电距离。高压端为10 kV,沿洞壁架设高压电缆,低压端采用三相动力电缆为重要设备供电,设立配电柜。支洞特性及洞口变压器配备详见表1,高压进洞配备详见表2。 表1:支洞特性及洞口变压器配备 序号 支洞编号 1# 2# 3# 4# 1 支洞长度(m) 295 150 595 620 2 交主洞桩号(m) 0+873.97 3+237.100 5+968.56 8+571.163 3 纵坡(%) 0.008386 0.01709 0.0043109 0.008011 4 支洞口变压器型号 800KVA 1250KVA 1250KVA 800KVA 表2:高压进洞变压器配备 序号 部位 变压器位置 重要用途 备注 1 1#支洞 K0+800 喷浆、砼浇筑、钢筋安装、抽排水及照明 2 2#支洞 K2+400、K4+000 喷浆、砼浇筑、钢筋安装、抽排水及照明 3 3#支洞 K5+600、K7+200 喷浆、砼浇筑、钢筋安装、抽排水及照明 4 4#支洞 K8+800 喷浆、砼浇筑、钢筋安装、抽排水及照明 2.2施工用电分析 各部位用电状况详见表3。 表3:施工用电配备表 工程部位 洞外重要施工用电(KW) 主洞重要施工用电(KW) 拌合站 钢筋加工 空压机 通风机 营区用电 共计 使用率 排水 施工用电 共计 使用率 1#支洞 30 20 132 220 20 422 295.4 22 250 272 191 2#支洞 50.2 30 550 330 20 958.2 670.7 60 340 400 280 3#支洞 50.2 30 660 220 20 848.2 593.7 60 340 400 280 4#支洞 30 20 550 220 20 686 480.2 60 340 400 280 备注:使用率按照0.7进行计算。 参照表1记录数据,1#支洞洞外施工用电295.4KW,洞内施工用电191KW;2#支洞洞外施工用电670.7KW,正洞施工用电280KW;3#支洞洞外施工用电593.7KW,正洞施工用电280KW;4#支洞洞外施工用电480.2KW,正洞施工用电280KW。 2.3 洞内变压器选型 变压器容量选取:按变压器效率最高时负荷率 b来选取容量,当隧洞计算负荷拟定后,配电变压器容量为: S=Pjs/βb×cosφ2 式中: S—配电变压器容量(kVA); Pjs —建筑物有功计算负荷(kW); cos φ2 —补偿后平均功率因数,不不大于 0.9; βb —变压器负荷率,变压器容量最后拟定就在于选定变压器负荷率 b,变压器负荷率按节能负荷率参照取值,取0.75依照正洞洞内施工用电负荷(表 1),经计算,各支洞洞内变压器容量详见表4。 表4:各支洞变压器容量计算表 名称 1#支洞 2#支洞 3#支洞 4#支洞 洞外 洞内 洞外 洞内 洞外 洞内 洞外 洞内 计算容量 506 229.2 1149.84 336 1017.8 336 823.2 306 变压器容量 800 315 1250 400 1250 400 800 315 2.4 输电线路选型 由表4可知,为了保证变压器容量满足最高负荷量,1#和4#支洞变压器容量315KVA,2#和3#支洞变压器容量400KVA,电压10KV。电流I=P/(1.732*U)知,1#和4#支洞I=315/(1.732*10)=18A,2#和3#支洞I=400/(1.732*10)=23.1A,查电线电缆载流量及电压降速查表得知,截面积为35mm2 三芯10KV电缆即可满足规定,由于洞内施工作业环境差,洞内围岩破碎有滴渗水现象加上洞内车辆行走,结合洞内实际状况依照洞内负荷考虑减少电能损失,故选取50mm2 三芯10KV电缆(铜芯交联聚乙烯绝缘细钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆)。电缆长度1#支洞475m,2#支洞m,3#支洞2900m,4#支洞1055m,共6435m。 2.5 高压进洞设备 高压进洞设备详见表5。 表5:高压进洞设备配备表 序号 设备名称 型号 单位 数量 备注 1 变压器 315KVA 台 2 2 变压器 400KVA 台 4 3 10KV电缆线 50mm2 三芯电缆 m 6435 4 配电柜 个 6 5 低压电容补偿柜 GGJ1-01-150 kVar 个 6 6 动力电缆 380V动力电缆线 m 9600 从洞内变压器接到作业面 3、施工技术办法 3.1 高压接线 依照隧洞周边电网布置状况,各个支洞洞口10kV高压线已安装到位,并已引至洞口变压器(1#支洞工作面移送后及时安装),只需在10kV出线侧再增设所需高压接线桩,采用选定电缆线直接引至洞内变压器。在距洞口变压器800m范畴内供电直接由洞口变压器承担,超过800m后来段采用洞内变压器供电。 3.2 高压线路施工 各支洞洞身断面较小,高压电缆线沿洞身右侧拱腰位置布设;进入隧洞主洞后,电缆线沿隧洞右侧位置铺设,避免与线路左侧照明线路及高压风管互相干扰,电缆悬挂高度控制在3.5m左右。洞内施工大小车辆通行,