摘要：随着我国综合国力的显著提高，经济的快速发展，地下管线施工和管理方面都存在一定的问题，威胁着人们生命财产安全和城市的运行秩序。综合管廊作为一种新型的城市市政基础设施，可以有效解决城市道路反复开挖、地下空间浪费、市政管线损坏等问题，保障地下管线的安全运行，提升城市整体环境。因此国家相继发布了一系列推动综合管廊建设的相关配套政策，同时分批批复了25个试点城市，全国越来越多的城市都在加快推进综合管廊规划、建设。
关键词：综合管廊；供配电系统；设计
引言
近年来，随着我国城市化进程的加快，城市基础设施建设也快速发展。由于传统直埋管线占用地下空间较多，管线的敷设往往不能和道路的建设同步，造成道路频繁反复开挖，一些直埋管线也频繁出现安全事故。目前住房和城乡建设部也在大力推广建设综合管廊，以扩大基建，消耗过剩产能。因此，目前我国一些主要的大中城市均开始大力新建城市地下综合管廊工程。
1国内综合管廊发展情况
尽管综合管廊已经发展了约两百年，但是相较于发达国家，国内在综合管廊的研究与建设上时间较短，起步较晚，并且主要在大城市集中建设，如北京、上海及成都等地区。许多城市并未开始综合管廊建设工作。20世纪90年代初，上海建设了国内首个综合管廊，其规模和距离都比较大，总长达到11.125km，主要包含四种管线，即供水、供电、煤气以及通讯管线。2006年，北京建设了国内第二个综合管廊工程。调查研究显示，综合管廊具有很高的应用价值，其应用和推广前景非常广阔。
2工程实例设计分析
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。
2.1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（热力舱、综合舱和燃气舱）或两个防火分区（综合舱和燃气舱）。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）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。
（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。
（3）变电站控制、保护、信号及合闸电源采用DC220V电源。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
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。
（4）计量及补偿
①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。
②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。
2.2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15lx，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（双电源配电箱）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《爆炸危险环境电气装置设计规范》（GB50058-2014）有关爆炸性气体环境2区的防爆规定。
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（PLC）实现监控中心的远程控制。
2.3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（双电源配电箱），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《爆炸危险环境电力装置设计规范》（GB50058-2014）有关爆炸性气体环境2区的防爆规定。
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（PLC），并接受现场控制中心（PLC）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（PLC）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（PLC）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。
结语
综合管廊一般呈现网络化布置，而其附属用电设备一般负荷容量较小、在管廊沿线分散布置，因此选取合适的供电方案有利于节省管廊的建设投资及运行成本。
参考文献
[1]张浩.综合管廊供配电系统设计[J].现代建筑电气，2011，2（4）：35-38.
[2]李双凤，刘澄波，朱雪明，等.综合管廊电气工程若干问题的探讨[J].建筑电气，2015，34（10）：36-41.
[3]候志军.谈地下综合管廊的电气设计[J].山西建筑，2017（34）：116~118.
论文作者:梁鹏飞
论文发表刊物:《电力设备》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/25
标签：管线论文; 变电站论文; 负荷论文; 分区论文; 地下论文; 电源论文; 方式论文; 《电力设备》2018年第23期论文;