情境1隧道施工临时用电方案设计.ppt

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情境情境1.1.隧道施工临时用电方案设计隧道施工临时用电方案设计单元1.1变压器台数和容量的估算单元1.2隧道施工配电系统平面布置图的制作一、电力系统概论二、变压器台数和容量的估算单元单元1.11.1变压器台数和容量的估算变压器台数和容量的估算一、电力系统概论：

1.供配电系统基本知识：

电能：

由发电厂将一次能源（如煤、油、水、原子能等）转换而成的二次能源二次能源。

电能的供应和分配，提供电能电能电能特点：

特点：

（1）输送和分配简单经济；

（2）便于控制、调节和测量；（3）易于转换为其它形式的能量（如机械能、光能、热能等）。

1）电力系统组成：

由发电厂、电力网和电能用户组成的一个发电、输电、变电、配电和用电的整体。

包括各个电压等级的电力线路和变配电所发电厂水力发电厂火力发电厂核能发电厂风力、地热、太阳能发电厂变配电所升压变电所降压变电所枢纽变电所地区变电所工业企业变电所变电所的作用是：

接受电能、变换电压和分配电能；配电所的作用是：

受电和配电秦山核电站全景秦山核电站全景秦山核电站是中国自己设计、建设、调试和秦山核电站是中国自己设计、建设、调试和运营的第一座核电站，运营的第一座核电站，19911991年年1212月月1515日首次并网日首次并网发电。

总装机容量为发电。

总装机容量为300300万千瓦。

万千瓦。

秦秦山山核核电电站站汽汽轮轮机机厂厂房房中国第一个大型风中国第一个大型风电厂，也是亚洲最大的电厂，也是亚洲最大的风力发电站。

目前安装风力发电站。

目前安装有有200台风车，年发电台风车，年发电量为量为1800万瓦。

万瓦。

新疆达板城风电厂新疆达板城风电厂大型太阳能光伏并网发电站大型太阳能光伏并网发电站地地热热发发电电厂厂日本松川地热发电站是日本松川地热发电站是19661966年启动的日年启动的日本第一座地热发电站，是世界上第四座地热本第一座地热发电站，是世界上第四座地热发电站。

发电站。

潮汐能发电厂潮汐能发电厂当潮水流进或流出大坝时，都通过水轮机而发电。

当潮水流进或流出大坝时，都通过水轮机而发电。

建造潮汐电站的费用昂贵，全世界很少。

建造潮汐电站的费用昂贵，全世界很少。

电力线路按传输电流种类分交流线路直流线路按结构和敷设方式分架空线路电缆线路室内配电线路作用：

输送电能，连接发电厂、变配电所和电能用户。

送电线路：

35KV及以上的高压电力线路。

配电线路：

10KV及以下的电力线路。

电能用户（电力负荷）按电流分直流设备交流设备按电压分低压设备：

1KV及以下高压设备：

高于1KV按频率分低频：

低于50HZ工频：

50HZ中高频：

高于50HZ按工作制分：

连续、短时、反复短时2）供配电系统概况：

供配电系统由总降压变电所（高压配电所）、高压配电线路、车间变电所、低压配电线路及用电设备组成。

（1）一次变压的供配电系统车间变电所用于用电量很少的小型工厂或生活区基本要求：

安全、可靠、优质、经济中、小型工厂采用用于本地电压为35KV的中小型工厂优点：

节省一级变压，简化供配电系统，节约有色金属，降低电能损耗和电压损耗，提高了供电质量，有利于电力负荷的发展。

（2）二次变压的供配电系统：

大型工厂和某些电力负荷较大的中型工厂采用（3）低压供配电系统：

用于无高压用电设备且用电设备总容量较小的小型工厂2.电力系统的电压：

1）额定电压的国家标准：

电力线路（或电网）的额定电压：

是确定各类用电设备额定电压的基本依据。

用电设备的额定电压：

规定与同级电力线路的额定电压相同。

发电机的额定电压：

高于同级电力线路额定电压的5%。

电力变压器的额定电压：

一次侧的额定电压直接与发电机相连：

与发电机的额定电压相同；连接在线路上：

与线路的额定电压相同。

二次侧的额定电压供电线路很长：

比线路额定电压高10%；供电线路不长：

比线路额定电压高5%。

2）供电电能的质量：

电压及波形：

电压偏移正常情况下，我国用电设备端子处电压偏移的允许值为：

电动机：

5%；照明灯：

一般场所5%；视觉要求较高场所+5%，-2.5%；其它用电设备：

无特殊要求时5%。

波形畸变：

谐波电流的注入，造成电压正弦波的畸变，使电能质量大大下降，给供电和用电设备带来严重危害：

损耗增加、系统谐振从而产生过电压，击穿设备绝缘、造成继电保护和自动装置误动作、对附近的通信设备和线路产生干扰。

频率：

电网容量在300万KW及以上者变化范围不得超过0.2HZ;在300万KW以下者频率的变化范围一般不应超过0.5HZ。

供电的可靠性：

3）电压调整：

合理选择变压器的电压分接头或采用有载调压器变压器，使之在负荷变动的情况下，有效地调节电压，保证用电设备端电压的稳定。

合理地减少供配电系统的阻抗，以降低电压损耗，从而缩小电压偏移范围。

尽量使系统的三相负荷均衡，以减小电压偏移。

合理地改变供配电系统的运行方式，以调整电压偏移。

采用无功功率补偿装置，提高功率因数，降低电压损耗，缩小电压偏移范围。

3.电力系统的中性点运行方式：

1）中性点不接地的电力系统:

中性点不接地的电力系统发生单相接地故障时,运行时间不应超过2h;一般都装有单相接地保护装置或绝缘监测装置，当发生单相接地故障时，会及时发出警报，提醒工作人员尽快排除故障；同时，在可能的情况下，应把负荷转移到备用线路上。

适用366KV系统，特别是310KV系统当C相发生单相接地故障时，单相接地电容电流为：

单相接地电容电流（A）系统的额定电压（KV）同一电压UN具有电气联系的架空线路总长度（Km）同一电压UN具有电气联系的电缆线路总长度（Km）2）中性点经消弧线圈接地的电力系统发生单相接地故障时的运行时间同样不允许超过2h310KV系统，接地电流大于30A；20KV及以上系统，接地电流大于10A时3）中性点直接接地的电力系统110KV及以上的超高压电力系统和380/220低压配电系统采用作用于跳闸，切除短路故障，使非故障部分正常运行我国380/220V低压配电系统一般采用TNTN系统：

TN-C系统：

当PEN断线时，可使设备外露可导电部分带电，对人有触电危险，所以不适合安全要求较高的场所和要求抗干扰的场所TN-S系统：

PE线上没有电流通过，即使N线断开也不影响接在PE线上用点设备的安全；用于环境条件较差，对安全可靠性要求较高及用电设备对抗电磁干扰要求较严的场所TN-C-S系统：

用于配电系统末端环境条件差且要求无电磁干扰的数据处理或具有精密检测装置等设备的场所4）中性点经低电阻接地的电力系统：

保护装置会迅速动作，切除故障线路，通过备用电源的自动投入，使系统的其他部分恢复正常工作适用于现代化大、中城市10KV的电缆线路二、变压器台数和容量的估算1.用电设备分布情况及用电量：

3斜井洞口施工场地内空压机13台，其中9台备用。

每台空压机额定功率为132KW，每次运行时先同时启动2台，待运转正常后再启动另外2台，用电量为528KW。

1）3斜井洞外施工用电量：

通风机6台，其中3台备用，每台通风机的额定功率为130KW，共计390KW。

电焊机10台，每台10KW，共计100KW。

混凝土拌合站1处，功率为112KW。

碎石机4台，每台10KW，共计40KW。

2）洞内用电量：

洞内混凝土喷射机4台，每台100KW，共计400KW。

洞内照明每5米设置一盏150W的照明灯，斜井和正洞左右线共长7700米，照明负荷为231KW。

混凝土输送泵2台，每台100KW，共计200KW。

洞内抽水泵10台，每台10KW，共计100KW。

231挖装机90KW。

3）水井及项目部用电：

500米深水泵额定功率为55KW；项目部办公和生活用电180KW。

序号名称单位功率（KW）数量用电功率（KW）1空压机13213台17162通风机1306台7803砼喷射机104台4004洞内照明2312315砼输送泵1002台2006电焊机1010台1007洞内水泵106台608拌合站562台1129碎石机104台4010深井水泵551台5511项目部用电180合计（KW）3874用电设备明细表2.要求：

1）洞外用电设备采用单级变压：

由35KV直接变成0.4KV；2）洞内用电设备采用两级变压：

由35KV变成10KV，再变成0.4KV；3）水井及项目部用电采用单级变压：

35KV直接变成0.4KV。

3.变压器台数及容量估算：

1）配电给洞外用电设备的变压器容量：

考虑有功负荷系数KL=0.85，负载总的功率因数为0.9，则：

选择35KV级油浸式电力变压器一台，型号为S9-1250/35，35/0.4KV。

2）配电给洞内用电设备的电力变压器容量：

考虑有功负荷系数KL=0.85，且考虑线路损耗为10%，负载总的功率因数为0.9，则：

一级变压选择35KV级油浸式电力变压器一台，容量为1250KVA，电压为35/10.5KV，具体型号为：

S9-1250/35。

二级变压的变压器的台数和容量选择：

考虑斜井和正洞距离较长，电压损失较大的原因，可考虑分别在斜井内和正洞内各装设一台变压器，则每台变压器的容量为：

可选两台容量均为630KVA的变压器，具体型号为S9-630/10的铜绕组低损耗三相油浸式电力变压器。

3）配电给水井及项目部用电的变压器容量：

考虑有功负荷系数KL=0.85，负载总的功率因数为0.9，则：

选择35KV级油浸式电力变压器一台，型号为S9-250/35，35/0.4KV。

单元1.2隧道施工配电系统平面布置图的制作线路标注方法:

d:

导线型号e:

导线根数f:

导线截面mm2g:

线路敷设方式及管径h:

线路敷设部位M明设；A暗设；S钢索敷设；CP瓷瓶或瓷珠敷设；CJ瓷夹或瓷卡敷设；QD铝片卡钉敷设；CB槽板敷设；DG电线管敷设；G钢管敷设；立管-不标注L沿（跨）屋架；Z-沿（跨）柱；Q沿墙；P沿顶棚或屋面；D沿地板或埋地；DL沿起重机梁。

谢谢观看！