北方某城市地鐵2#線沿線地下綜合管廊建設(shè)工程,全長10.69km,分為綜合艙、熱力艙、電力艙,防火分區(qū)按180m設(shè)防。
根據(jù)綜合管廊運(yùn)行的安全要求和負(fù)荷性質(zhì),管廊供電整體按照二級負(fù)荷考慮。綜合管廊內(nèi)附屬監(jiān)控設(shè)備、液壓井蓋、電力艙排煙風(fēng)機(jī)、應(yīng)急照明宜按二級負(fù)荷供電;正常照明、排水泵、送風(fēng)機(jī)、排風(fēng)機(jī)、檢修插座箱等其余用電設(shè)備可按三級負(fù)荷供電。
綜合管廊附屬用電設(shè)備具有負(fù)荷容量相對較小而數(shù)量眾多、在管廊沿線呈帶狀分布特點(diǎn)。管廊與地鐵2號線平行分布在道路兩側(cè),地鐵二號線一期工程與管廊相關(guān)的地鐵站為9座,每個(gè)車站均設(shè)有35/0.4kV車站降壓變電所,降壓變電所為單母線分段接線型式(地鐵工程電力專業(yè)已設(shè))。管廊以6~8個(gè)防火分區(qū)為一個(gè)供電區(qū)間,每一供電區(qū)間設(shè)一座分供電所,分供電所設(shè)于管廊各供電區(qū)間的中間位置;依次相鄰兩防火分區(qū)設(shè)一配電所,每個(gè)防火分區(qū)設(shè)1臺消防負(fù)荷動(dòng)力配電柜和非消防負(fù)荷動(dòng)力配電柜(包括同一防火分區(qū)多個(gè)艙室)。為此,管廊分供電所兩路電源引自相應(yīng)地鐵站降壓變電所不同母線側(cè),分供電所以樹干式的供電方式負(fù)責(zé)向兩側(cè)管廊各配電所供電。管廊供電示意圖如右圖所示(FP為非消防負(fù)荷動(dòng)力配電柜、XP為消防負(fù)荷動(dòng)力配電柜,n=4、6、8)。
綜合管廊供電系統(tǒng)由兩大部分組成,一部分為外部電源,即地鐵站0.4kV低壓配電系統(tǒng);另一部分為綜合管廊內(nèi)部供電系統(tǒng),即管廊內(nèi)部的供電系統(tǒng)。
本工程采用0.4kV分散供電方式,故本工程供電系統(tǒng)由地鐵站降壓變電所、分供電所、配電所、管廊各防火分區(qū)用電設(shè)備等組成。
綜合管廊供電系統(tǒng)擔(dān)負(fù)著管廊運(yùn)行所需電能的供應(yīng),是管廊安全、可靠運(yùn)行的重要保證。
綜合管廊用電負(fù)荷按其用途的不同可分為兩類,一類是二級負(fù)荷,即消防負(fù)荷,包括應(yīng)急照明負(fù)荷、排風(fēng)機(jī)、監(jiān)控與報(bào)警設(shè)備;另一類是三級負(fù)荷,即非消防負(fù)荷,包括普通照明負(fù)荷、檢修插座負(fù)荷、排水泵負(fù)荷等。
在上述兩大類的用電負(fù)荷中,既有二級負(fù)荷又有三級負(fù)荷,綜合管廊供電系統(tǒng)就是要滿足這些不同級的負(fù)荷不同需求,以使其發(fā)揮各自的功能與作用,保證管廊安全、可靠地運(yùn)行。
地鐵站車站降壓變電所0.4kV側(cè)為單母線分段接線(地鐵工程已設(shè))。管廊內(nèi)分供電所采用單母線分段接線,正常運(yùn)行時(shí)兩進(jìn)線電源同時(shí)運(yùn)行(地鐵站降壓變電所兩電源同時(shí)運(yùn)行),母線聯(lián)絡(luò)斷路器處于分閘位置,當(dāng)一路電源停電及檢修時(shí),其中一路電源應(yīng)能擔(dān)負(fù)全部的用電負(fù)荷。兩進(jìn)線斷路器及母線聯(lián)絡(luò)斷路器形成三合二電氣聯(lián)鎖及機(jī)械連鎖。
配電所消防負(fù)荷動(dòng)力配電柜和非消防負(fù)荷動(dòng)力配電柜采用單母線不分段接線型式。
每個(gè)分供電所電源進(jìn)線側(cè)采用就地集中補(bǔ)償方式,使得功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?.95以上,電容器投切方式采用分組自動(dòng)投切,三相自動(dòng)平衡。
每個(gè)分供電所電源進(jìn)線側(cè)設(shè)電能計(jì)量測量裝置,便于管廊內(nèi)部管理核算及供電局計(jì)量。
綜合管廊內(nèi)設(shè)正常照明和應(yīng)急照明。
(1)照明燈具在管廊內(nèi)頂部吸頂安裝,管廊內(nèi)人行道上正常照明平均照度不應(yīng)小于15lx,照度不應(yīng)低于5lx。在出入口和設(shè)備操作處照度值可提高到100lx,分供電所、配電所照度不低于200lx,監(jiān)控站照度不低于300lx。
(2)應(yīng)急照明采用智能應(yīng)急照明與疏散照明控制系統(tǒng),應(yīng)急照明照度不低于5lx,應(yīng)急電源持續(xù)供電時(shí)間不應(yīng)小于60min。人員出入口、緊急逃生口、各防火分區(qū)防火門上方應(yīng)設(shè)置安全出口標(biāo)志燈,疏散指示燈設(shè)置在距地坪高度1.0m以下,間距不應(yīng)大于20m。
(3)管廊內(nèi)燈具應(yīng)為防觸電保護(hù)等級Ⅰ類設(shè)備,能觸及的可導(dǎo)電部分應(yīng)與固定線路中的保護(hù)(PE)線可靠連接。燈具應(yīng)采用防潮防水措施,防護(hù)等級不低于IP54。燈具應(yīng)采用節(jié)能型光源。
八、電線電纜的選擇及敷設(shè)
管廊內(nèi)供電電纜采用預(yù)分支電纜。非消防電纜采用阻燃電纜,消防電纜采用不燃電纜或耐火電纜。管廊內(nèi)自用電纜敷設(shè)以電纜橋架為主,電纜橋架采用無孔槽盒式橋架。電纜出電纜橋架后穿鋼管敷設(shè),暗敷設(shè)時(shí)沿管廊墻壁、頂板敷設(shè),保護(hù)層厚度不宜小于30mm;明敷設(shè)時(shí),穿線鋼管應(yīng)涂防火材料。
本工程全在地下,地下部分不設(shè)直擊雷防護(hù)措施,在配電系統(tǒng)中設(shè)置防雷電感應(yīng)過電壓保護(hù)裝置,并在管廊內(nèi)設(shè)等電位聯(lián)結(jié)系統(tǒng)。
綜合管廊結(jié)構(gòu)內(nèi)鋼筋網(wǎng)可靠連接,形成可靠自然接地體。綜合管溝內(nèi)所有電纜支架、金屬構(gòu)件、電纜金屬套、金屬管道以及電氣設(shè)備金屬外殼均經(jīng)接地線與主接地網(wǎng)、結(jié)構(gòu)內(nèi)鋼筋相互連接,并做等電位連接。管廊內(nèi)的接地線形成環(huán)形接地網(wǎng)。接地線采用40×5mm的熱鍍鋅扁鋼。綜合管廊內(nèi)電氣工作接地、保護(hù)接地、監(jiān)控與報(bào)警系統(tǒng)弱電接地共用接地系統(tǒng),綜合接地電阻不大于1Ω。當(dāng)實(shí)測接地電阻不滿足要求時(shí),利用管廊外壁預(yù)埋接地聯(lián)結(jié)板(每100m設(shè)置一塊)增設(shè)人工接地極。
AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平臺集電力監(jiān)控、能源管理、電氣安全、照明控制、環(huán)境監(jiān)測于一體,為建立可靠、安全、高效的綜合管廊管理體系提供數(shù)據(jù)支持,從數(shù)據(jù)采集、通信網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)架構(gòu)、聯(lián)動(dòng)控制和綜合數(shù)據(jù)服務(wù)等方面的設(shè)計(jì),解決了綜合管廊在管理過程中存在內(nèi)部干擾性強(qiáng)、使用單位多及協(xié)調(diào)復(fù)雜的根本問題,大大提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和可管理性,提升了管廊基礎(chǔ)設(shè)施、環(huán)境和設(shè)備的使用和恢復(fù)效率。
安科瑞城市地下綜合管廊能效管理系統(tǒng)是一個(gè)深度集成的自動(dòng)化平臺,它集成了10KV/O.4KV變電站電力監(jiān)控系統(tǒng)、變電所環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、智能馬達(dá)監(jiān)控系統(tǒng)、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)、消防設(shè)備電源系統(tǒng)、防火門監(jiān)控系統(tǒng)、智能照明系統(tǒng)、消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)。用戶可通過瀏覽器、手機(jī)APP獲取數(shù)據(jù),通過一個(gè)平臺即可全局、整體的對管廊用電和用電安全進(jìn)行進(jìn)行集中監(jiān)控、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調(diào)度,同時(shí)滿足管廊用電可靠、安全、穩(wěn)定、高效、有序的要求。
電力監(jiān)控主要針對10/0.4kV地面或地下變電所,對變電所高壓回路配置微機(jī)保護(hù)裝置及多功能儀表進(jìn)行保護(hù)和監(jiān)控,對0.4kV出線配置多功能計(jì)量儀表,用于測控出線回路電氣參數(shù)和用能情況,可實(shí)時(shí)監(jiān)控高低壓供配電系統(tǒng)開關(guān)柜、變壓器微機(jī)保護(hù)測控裝置、發(fā)電機(jī)控制柜、ATS/STS、UPS,包括遙控、遙信、遙測、遙調(diào)、事故報(bào)警及記錄等。
環(huán)境監(jiān)測包括溫濕度、煙感溫感、積水浸水、可燃?xì)怏w濃度、門禁、視頻、空調(diào)、消防數(shù)據(jù)的采集、展示和預(yù)警,同時(shí)也可接入管廊艙室內(nèi)的水泵和通風(fēng)排煙風(fēng)機(jī)等設(shè)備集成的第三方系統(tǒng)完成管廊環(huán)境綜合監(jiān)控。
馬達(dá)監(jiān)控實(shí)現(xiàn)對管廊電機(jī)的保護(hù)、遙測、遙信、遙控功能,實(shí)現(xiàn)對電機(jī)過載、短路、缺相、漏電等異常情況的保護(hù)、監(jiān)測和報(bào)警。在需要的情況下可以設(shè)置聯(lián)動(dòng)控制。
AcrelEMS-UT能效管理系統(tǒng)針對配電系統(tǒng)的電氣安全隱患配置相應(yīng)的電氣火災(zāi)傳感器、溫度傳感器,消防設(shè)備電源傳感器、防火門狀態(tài)傳感器,接入消防疏散照明以及指示燈具的狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示,并且對UPS的蓄電池溫度、內(nèi)阻進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視,發(fā)生異常時(shí)通過聲光、短信、APP及時(shí)預(yù)警。
① 防火分區(qū)單獨(dú)控制,分區(qū)內(nèi)設(shè)置智能控制面板就地驅(qū)動(dòng)器;開關(guān)驅(qū)動(dòng)器連接消防報(bào)警系統(tǒng),接收消防報(bào)警信息,強(qiáng)制打開驅(qū)動(dòng)器回路。
② 廊內(nèi)上方安裝智能照明傳感器,使人員進(jìn)入管廊內(nèi)自動(dòng)開啟燈具,在管廊內(nèi)停留燈具保持常亮,離開后燈具關(guān)閉。
③ 除了現(xiàn)場的控制方式外,還可用電腦端實(shí)現(xiàn)集中控制,實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控當(dāng)前區(qū)域的照明情況,必要時(shí)可遠(yuǎn)程控制該區(qū)域的照明。
④ 考慮現(xiàn)場模塊分布較廣,距離過長,除了現(xiàn)場的控制方式外,還可用電腦端實(shí)現(xiàn)集中控制,實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控當(dāng)前區(qū)域的照明情況,必要時(shí)可遠(yuǎn)程控制該區(qū)域的照明。
⑤ 系統(tǒng)支持單控、區(qū)域控制、自動(dòng)控制、感應(yīng)控制、定時(shí)控制、場景控制、調(diào)光控制等多種控制方式,支持延時(shí)控制,避免同時(shí)亮燈負(fù)荷對配電系統(tǒng)造成沖擊。模塊不依賴系統(tǒng),可獨(dú)立工作,每個(gè)模塊均自帶時(shí)間模塊,可根據(jù)經(jīng)緯度自動(dòng)識別日出日落時(shí)間實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制功能。