一、原理
采用隧道外的低壓(380V)通過升壓變壓器變為高壓,用隧道內低壓導線把高壓輸送到二襯臺車附近,再通過降壓變壓器把1高壓變為380V,再通過穩壓變壓器穩壓就可以正常使用。 二、優缺點對比
方案
采用傳統高壓進洞,直接采用高壓鎧甲電纜用把10KV引到隧道1000米二襯完成段,再采用降壓變壓器把10KV變成0,4KV施工電壓。接地系統和安全防護費用比較高。
所用材料價格及數量表格 序號 材料名稱 數量 目前市場價格
1 高壓環網柜 1臺 13萬 2, 10KV變0,4KV變壓器
1臺 9萬 3 高壓開關 1臺 9萬 4 高壓電纜3×50
1000米
8萬 5
合計(元)
49.5萬
第二方案
采用升壓變壓器把380V在隧道外升壓變成高壓,再采用普通240平方護套電纜引到隧道1000米二襯完成段,再采用降壓變壓器把高壓變成380V或者430V通過穩壓變壓器就可以變成施工電壓。
所用材料價格及數量表格 序號 材料名稱 數量 目前市場價格
1 380V變高壓±5%,功率400KVA變壓器 1臺3.9萬 .2 高壓±5%變380V,400V,420V變壓器功率400KVA 1臺3.9萬 ,如果考慮電壓不穩定與感應式補償升壓器配套使用 1臺功率500KVA6.8萬 ,如不用也可以正常使用
3000米以下 隧道正常使用
綜上計算第二方案經濟方面比較。 2、 技術參數比較
第二方案技術要求比較低,易操作,安全防護要求較低,安全相對比較有保障。 三、本方案適用范圍
第二方案適用于長達3000米隧道因電壓輸送距離過長產生電壓降問題,變壓器可靈活移動,滿足隧道施工要求。
三、精品工程案例如下:
一:成貴高鐵、中鐵一局鎮雄縣大灣文閣隧道出口2100米
二:福平鐵路、中鐵24局長樂大象山隧道進口2100米出口2300米隧道各一套
三:張唐鐵路、中鐵六局板山隧道出口2756米隧道一套
四:南龍鐵路、中鐵十一局福建沙縣喬家山隧道1980米
五:中鐵十八局三公司.昆明繞城高速楊林隧道出口2974米左右洞一套。
六:黔張常高鐵.中鐵一局黔江段大平隧道出口2760米。
七:中鐵十一局五公司黔張常高鐵,黃家臺進口 斜井800米大里程2000米 小里程2000米 出口2100米隧道施工專用升壓器各一套 另外斜井加一臺800KVA升壓變壓器
八:中鐵四局重慶公司,黔張常高鐵黃家臺隧道進口1980米 一套
九;中鐵十六局黔張常高鐵 永定2號隧道 1800米一套,主要用于濕噴機,輸送泵電壓不夠
十;中交一公局廈門高速,廈沙高速德化段大正隧道出口
一 、隧道施工情況介紹
隧道施工一般先是洞口放坡,然后截水天溝施工、洞口超前大管棚、大管棚注漿、打鉆、放藥、挖勾機排險、出渣、補炮、初期支護、仰拱或墊層、排水板,土工布、防水板、二襯、水溝電纜槽、底板。
二、 隧道施工電器設備介紹
隧道洞口的大型空壓機,隧道內整體的通風風機,隧道洞內照明,前期的打鉆,需要大功率大風量的空壓機,如阿空壓機、三一重工空壓機、徐工空壓機、開山空壓機、五環空壓機等在工地多見,二襯施工的噴漿機如阿水泥土噴漿機、數控可以移動鑿巖機等等,輸送泵,隧道積水抽水泵,如有支護期有電焊機若干,洞內一般施工不會超過150KW的用電設備,洞口設備200千瓦,水泥砼料廠功率大概在400KW, 還有一些工地使用隧道掘進機、盾構、TBM等大型設備,超過1000KW.負載會更大些。
三、隧道施工電力系統傳統方式
一般在380v供電 范圍內(即500米內)使用380v低壓供電,如果超過500米后,工程隊就會動用大成本,將10KV高壓線進洞,解決供電難題。一些隧道洞內采用 3+1的絕緣包裹 電纜,還有些工地采用三根分開的圓截面單股電纜。 如果隧道長度較長如2000米好多工程不遠花大價錢買10KV高壓進洞,只好增大380v導線的截面積,無形之中加大了工程成本。還有一些工程項目質檢部門不讓采用高壓進洞,所以只有采用加大電纜 或使用我們的升壓器穩壓器設備。
四、隧道施工電力系統傳統方案問題
兵馬未動糧草先行,作為隧道工程的基礎保障——電力電源,但是如果電力系統不給力,難么施工就無從談起,我們做為多年的隧道施工電力系統配套設備的供應商,總結經驗如下 ,500米內電力系統中,小型設備無需改造基本可以滿足施工,如果超過500米使用 10KV高壓電進洞的成本太高,而1000米以上使用柴油發電設備,成本也不可小覷。面對當今施工環境,只有**的投資**的成本才能贏得工程的質量和利益。才能在隧道工程施工這個行業扎下根基,走的更遠。
五、問題分析
針對隧道施工電力系統中存在三大問 題:
1、隧道施工現場多為偏原地區所以電壓普遍不高
2、隧道洞內施工現場多距離洞口變壓器遠電壓低
3、隧道洞內施工現場多線路遠設備啟動電流大瞬間壓降大,至使設備無法啟動。
4、隧道洞內施工隧道較長超過2500米又不愿意使用10KV高壓
六、問題解決方案
我們給您提供三套方案:
1、 采用380v升壓器將電壓補償升高60-100v,升高到一定值(安全值)電機,電機啟動,接觸器線圈電壓就不會低壓跳閘值了,從可以啟動了,啟動后電壓會下降到400v左右,負載后保證380v。
2、采用將我公司產380v升1200v升壓器1臺,1200v降400v變壓器一臺。1200v電壓通過95平方毫米輸電至2000米處再進行降壓處理將1200v變400v,降低線上電流從而減低線損。使末端設備正常運行。這樣要求把線做好絕緣處理。
3、(適合高精密設備)采用我公司升壓器穩壓一臺,將電壓升高到一個值,設備啟動壓降,我們補償壓降,在電壓降到接觸器跳開前將電壓補償上去,設備正常啟動,電壓恢復到正常值。
七、 成功案例展示
1、麻竹高速、中交一公局 中鐵十一局在湖北使用我公司產品。
2、京沈高鐵、中鐵五局1500米設備功率300千瓦
3、楊凌大道高鐵、中鐵一局 設備功率300KW 距離1500米
4、石家莊地鐵、中鐵七局、設備110千瓦距離1000米。
5、湖北環洪湖高速、中鐵12局 、設備功率100千瓦、距離1800米。
6、陜西六盤水軌道、中鐵12局、設備100千瓦、距離2000米
7、浙江順吉集團、漳永高速、設備200千瓦、距離1400米
8、福建隴南高鐵、中鐵十一、設備功率200千瓦、距離1600米
9、金麗溫輸氣隧道、中水十二局、 設備75千瓦、距離洞口2000米
10、張家口高速、中鐵十一、設備75千瓦、距離2400米、
八、鳴謝單位
北京鐵道大學土木工程系
深圳市金晟電氣設備制造有限公司
三一重工、徐工集團、中鐵集團、中交集團、中水集團對我單位的大力支持和信任。