中国石油天然气管道工程有限公司沈阳分公司 沈阳 110000
摘要：为了规范和引导综合管廊供配电系统设计，通过工程实例介绍了综合管廊供配电系统各个设计要素，可为类似工程设计提供参考。
关键词：综合管廊；供配电系统；设计
1工程设计实例分析
某地经一路、站南路地下综合管廊建设工程，经一路综合管廊长1.38km；站南路综合管廊起点长0.65km；建设管廊总长度为2.03km，在管廊内同步设置给水管、再生水管、电力电缆、通信光缆、热力管和燃气管。结合项目情况，沁州路与南环路交叉口附近位置处，新建一处县城综合管廊监控中心。
1.1负荷等级及电源
根据综合管廊负荷运行的安全要求，管廊内的消防相关设备、监控设备、照明、风机及排水泵为二级负荷；检修插座箱为三级负荷；其余均为三级负荷。
综合管廊由城市10kV电网就近提供两路10kV电源，电源运行方式为互为备用。
电压等级：高压为10kV，低压为380/220V。
1.2管廊变电所的设计
本综合管廊共划分12个防火区间，管廊每个防火区间包括三个防火分区或两个防火分区。根据沿线布置情况及负荷分散、供电距离的特点，综合管廊全线可划分为2个供电区域。按每座变电站约500m供电半径负荷计算，一般线路压降不大于5%。由此可以确定，管廊全线共选用2座地下变电站每个地下变电站为1个供电区域。根据用电负荷性质，工程采用二路独立10kV电源的环网供电方式。每三个或两个防火分区做为一个配电单元，在该区间吊装口夹层内设置配电箱，为本区间动力、照明配电。
1.2.1 10kV配电系统
管廊专用变配电所10kV侧采用单母线分段不联络的接线方式，每座变配电所由就近的市政电网沿本工程管廊内专用桥架引入2路10kV电源，两路电源同时工作。当一路10kV电源因故退出运行时，综合管廊由另一路10kV电源所带变压器供电。
1.2.2变压器及0.4kV配电系统
根据用电负荷性质及综合管廊分区负荷容量，2座管廊专用地下变电站均采用双变压器型，0.4kV侧配电系统均采用双电源进线单母线分段联络形式。
本工程各个变电站内2台变压器互为备用。当一路10kV电源因故退出或变电所中有一台变压器因故退出运行，变电所另一台变压器应能负担其供电范围内全部二级负荷，三级负荷可根据需要切除。供电方式采用树干式配电方式，为就近综合管廊每一防火分区中的双电源配电箱及照明配电箱供电。配电原则：消防、监控等负荷由不同段母排双电源供电，末端自切；其余负荷由变压器低压母排单电源供电。应急照明、监控系统等特别重要的负荷另设在线蓄电池作后备电源。
1.2.3变电站控制、保护、信号及合闸电源采用DC220V电源
变电站进线设时限速断和过电流保护，电流电压测量，出线设时限速断和过电流保护，电流、电压及功率测量。低压部分均设有过负荷及短路保护。
1.2.4计量及补偿
在变电站高压侧设10kV专用计量柜，做总用电计量，低压侧主要回路装电度表，作分路计量。
在每处变电站0.4kV侧采用电力电容器集中自动补偿，补偿装置采用静电电容器组自动补偿装置，补偿后功率因数达0.9以上。综合管廊照明灯具采用电子镇流器型荧光灯，以提高功率因数。
1.3动力设备的配电及控制设计
在综合管廊每段防火区间内安装一台动力照明配电箱，负责该防火区间内动力设备的配电控制。在排烟风机、排水泵就地设置专用控制箱对设备进行配电和控制。综合管廊内沿线间隔60m设置带剩余电流动作保护装置检修插座箱，作施工安装、维修等临时接电之用。
综合管廊内所有用电设备应采取防水防潮措施，防护等级均不低于IP65，天然气管道舱内的电气设备应采用防爆型，并符合规范的防爆规定。
管廊内设备均采用全电压直接起动方式，电机起动压降控制在10%以内。专业管线电动阀由就近双电源配电箱提供电源，在专业单位授权情况下，由自控系统控制。
管廊内主要用电设备操作采用自动及手动两种方式控制，自动方式时由PLC控制，手动方式时可在机旁控制箱或机旁按钮箱上操作。排烟风机控制：采用手动/自动两级控制相结合的方式。在风机控制箱处设集中手动控制，并将排风机的运行工况传至相应的现场控制站，并接受现场控制中心及监控中心的遥控，此外在监控中心设置排风机手动直接控制装置。防火分区两端设置风机就地按钮箱，可实现现场控制排风机开停。排风机的温度自动控制和与电动风阀的联动控制均由现场控制分站完成。
排水泵控制：采用手动/自动/中心遥控三级控制相结合的方式。在动力照明箱处设集中手动控制，同时根据集水坑内水位自动开、停排水泵，并将排水泵的运行工况及集水井内高、低液位传至相应的现场控制站，并接受现场控制中心及监控中心的遥控。排水泵旁设置水泵就地按钮箱，可实现现场控制水泵开停。
1.4照明系统的设计
综合管廊设正常照明和事故应急照明，普通段照度不小于15Ix，人孔、吊装口及防火分区门等处局部照度提高到100lx。每段防火分区内的照明灯具由该分区动力照明配电箱统一配电，在人孔、防火分区门处设手动开关控制，并设监控系统遥控，照明状态信号反馈监控系统。
照明灯具光源以节能型T8型防水防尘荧光灯为主，天然气管道舱采用的灯具选用防爆型，并符合规范的防爆规定。综合管廊内照明灯具应采取防水防潮措施，防护等级不低于IP65，采用I类绝缘结构，设专用PE线保护。
照明灯具控制分为集中就地和监控中心两级控制，在照明配电箱上实现集中手动控制，通过设置在防火分区两端防火门处的照明就地按钮实现就地手动控制，通过监控系统现场控制分站实现监控中心的远程控制。
1.5防雷接地系统的设计
管廊用地下变电站为户外设备，应按三类设置防雷措施。管廊配电系统均采用TN-S保护系统，所有配电设备及金属构件、支架之外露可导电部分、装置外可导电部分，均应与接地保护线可靠连接。
1.6节能设计
1.6.1电气设备的节能设计
要根据实际的用电容量和用电性质，选择合理的供电电压及供电方式。在设置变配电所位置时，要尽量接近负荷中心，争取减少变压级，尽可能的把供电半径缩短，导线要根据实际需要，选择合适的截面规格型号，要控制好总的线损率，使受电端的电压趋于稳定，偏差控制在一个合理的范围之内。无功补偿设备的设计要有集中补偿和就地补偿两种设置。在选择变压器时，要综合考虑容量、数量、运行方式，对负荷要进行合理的设计调整，实现变压器的经济运行。
1.6.2电气照明的节能设计要求
在项目设计中，照明系统在设计上选择了高光效的光源。在光源选择上，对室内照度、一般显色指数等指标都要严格按照标准进行。工程所采用的电子镇流器，其自身的功率消耗要控制在光源功率的10%以内，谐波含量不能大于20%，单只荧光灯的功率因数要求在0.9以上。
1.6.3加强照明运行控制的设计
要从节能控制的理念出发，在控制中心走廊、公共走道、楼梯间以及门厅等场所，采用自熄开关控制，做到人走灯灭。
1.6.4计量设备选择
为了能达到节能控制的科学管理，电能计量设备在选择上要符合国家及行业相关标准，并且获得计量检定机构的认可。
2结束语
综合管廊作为重要的市政基础设施，在设计阶段就应该充分考虑各种因素，对设计方案优化比选。供配电设计作为其中不可或缺的一项内容，更应在保证功能条件下，提高设计的可靠性、安全性和经济性。
参考文献：
[1]田自龙.综合管廊供配电系统设计简析[J].建筑电气，2018（9）：39-44.
[2]孟冲.综合管廊供配电系统设计[J].智能建筑与智慧城市，2020（8）：122-123.