特长隧道供电技术研究范文

1洞口施工用电情况

盆因拉隧道5个工区前期洞外1#斜井安装的1台630kVA变压器;2#横洞安装的1台630kVA变压器;3#横洞安装1台630kVA变压器;4#横洞安装的1台630kVA变压器;出口安装1台800kVA变压器，洞内低压侧动力电线断面采用240mm2铝芯电线。

2进洞供电方案比选

供电方案主要方法有3种:一是采用低压进洞方式，通过增大线路截面面积、减少线路电压降来满足施工需求;二是采用高压进洞方式，在洞内施工面附近将高压变为低压来满足供电需求;三是采用低压补偿的方式，通过低压补偿设备来满足供电需求。

2.1采用高压进洞直接变施工电压直接采用高压铠装电缆把35kV引到隧道800m二衬完成段，再采用降压变压器把35kV变成380V施工电压。接地系统和安全防护费用比较高。

2.2采用高压进洞间接变施工电压先把35kV在隧道外变成10kV，采用高压铠装电缆引到隧道800m二衬完成段，再采用降压变压器把10kV变成380V施工电压。

2.3采用二级变压升压变压器把380V在隧道外升压变成1400V，再采用普通铠装护套电缆，引到隧道800m二衬完成段，再采用降压变压器把1400V变成380V，通过稳压变压器变成施工电压。

2.4采用洞内低压补偿先把35kV在隧道口变为380V电源，采用普通铠装电缆引到隧道800m二衬完成段，再引用低压补偿设备进行电压补偿，达到施工电压。低压补偿进洞材料数量价格。通过上述4种方案比选，第4种方案技术要求比较低，易操作，安全防护要求较低，经济效益好。

3方案使用范围

低压补偿方案适用于长大隧道因电压输送距离过长产生电压降问题，最长可适用于独头掘进4km隧道。尤其对于单线隧道，施工空间狭小，施工设备及高压进洞防护措施无法保障和互相影响干扰等因素，补偿设备可灵活实时增加，随着隧道不断掘进，洞身不断加长，该补偿设备可随二衬台车及砼输送泵同时向前移动，从而满足隧道施工用电需要。盆因拉隧道由于施工掌子面的掘进不断延伸，低压补偿设备随着前移。掌子面里程掘进到ⅢDK144+273时，出口掘进900m时，洞内用电设备功率主要为:洞内抽水小型水泵3．5kW共计3台，加上照明用电，现洞内用电总量约200kW;加上洞外空压机、通风机等不停运转，供电线路铺设太长，洞外变压器所供电压产生压降，供电损耗太大，若仍用洞外现有的800kVA变压器输送供电，已不能满足正洞洞内实际用电需求，按照相关供电规范及施工经验，0．4kV三相线路供电半径不宜超过0．8km，动力线路及220V照明线路末端的电压降不得超过5%。当出口掘进进尺900m时，末端电压已达不到用电设备额定电压，导致洞内大型用电设备输送泵由于电压低不能正常工作。为解决施工用电问题，我们采用低压补偿来满足供电需求。洞内施工用电主要为空压机、通风机、输送泵、喷锚机、抽水用电，正常用电按用电设备功率的0．75倍系数考虑，则出口用电为825kW，无法满足施工用电要求。

根据上述施工设备功率实际情况，掌子面里程掘进到ⅢDK144+273时，出口掘进900m时，在二衬已经施工完里程ⅢDK144+200小避车洞处安装补偿设备，低压线路还是采用240mm2铝芯电线，经实际检验满足施工现场用电需求。掌子面里程掘进到ⅢDK143+160时，出口掘进2013m时，输送泵启动存在问题，我们在二衬已经施工完里程ⅢDK143+060小避车洞处，安装补偿设备(把ⅢDK144+200处补偿设备拆卸安装此处)，低压线路还是采用240mm2铝芯电线，经实际检验满足施工现场用电需求。掌子面里程掘进到ⅢDK142+873时，出口掘进2300m时，输送泵启动存在问题，电压不稳定，我们在二衬已经施工完里程ⅢDK142+950小避车洞处，安装补偿设备(把ⅢDK143+060处补偿设备拆卸安装此处)和升压稳压装置，低压线路还是采用240mm2铝芯电线，经实际检验满足施工现场用电需求。

由上述实践分析证明:一是在隧道施工中，由洞口变压器配电室馈出至掌子面的低压线路由于线路布设不顺直、中间接头过多、电缆粗制滥造、线径不良等因素造成电压降过大，其中大部分损耗为线路损耗(接头未焊接，造成不密实，多余线路未剪除，呈盘装摆设，形成电磁场感应等现象)。针对此情况，盆因拉隧道低压线路布设全部采用固定支架拉设在二衬墙壁上，采用国标电缆，减少不必要的中间接头，遇有接头处采用接头套管，将线路卡住，压线后再焊接，保证线路形成整体，减少电流损失。二是在隧道800～2000m处采用补偿装置，能够满足现场施工用电需要。对于砼输送泵等大功率设备启动洞内电压有突然长时间降低而无法启动现象，可以将补偿延时表进行调整，从而来使大功率设备瞬间得到补偿，达到正常启动和工作。三是在2000m以上，线路满足上述要求的前提下，主要是电压降幅过大，可以加装150～200A升压稳压装置和补偿装置，其进线端电压不受太大约束，只要在出线端设定输出电压值，就能保证大功率用电设备正常工作。该设备和补偿柜一样，体积较小、重量较轻，可以随施工供电需要随时迁移，有效保证隧道内末端电压满足施工需求。

4结论

采用低压补偿设备简单，容易操作，效率较高，经济可靠，只是简单的投入补偿设备。补偿设备、低压电缆还可以重复使用，防止浪费和成本的增加。在盆因拉隧道施工中，2400m范围之内洞内供电满足施工用电需求，达到预期效果，还能保证施工进度和安全目标，创造经济效益。根据现场实际，总结出一些高原特长隧道供电方案和经验，为今后类似工程的施工提供一定的技术参考。

作者：姜保明单位：中铁二十一局集团有限公司