（中鐵二十四局福建鐵路建設(shè)集團(tuán)，福建 福州 350001）

鐵路施工組織臨時(shí)供電變壓器容量布置及計(jì)算

程新俤

（中鐵二十四局福建鐵路建設(shè)集團(tuán)，福建 福州 350001）

臨時(shí)用電設(shè)計(jì)是鐵路工程施工組織設(shè)計(jì)中一個(gè)十分重要的內(nèi)容，工程管理人員在一個(gè)項(xiàng)目建立初期除了必須對(duì)具體工程的施工實(shí)施方案和人、機(jī)、料組織安排外，臨時(shí)用電的設(shè)計(jì)也是鐵路工程施組中不可或缺的重要一環(huán)，做好臨時(shí)用電設(shè)施的設(shè)計(jì)既有利于施工安排，又對(duì)施工企業(yè)具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。文中以渝黔線樞紐鐵路某項(xiàng)目部臨電變壓器設(shè)計(jì)布置為例進(jìn)行總結(jié)，以供同類型工程施工時(shí)參考。

臨時(shí)用電；變壓器；功率；變壓器容量

1 工程概況

本工程為渝黔引入貴陽樞紐鐵路，位于貴州省貴陽市白云區(qū)、云巖區(qū)及觀山湖區(qū)境內(nèi)，鐵路為單線，工程主要內(nèi)容包括：路基土方及附屬圬工、橋梁工程和隧道工程。施工段內(nèi)用電設(shè)備較多，且用電設(shè)備容量也較大，為滿足工地用電要求，各施工點(diǎn)考慮獨(dú)立安裝變壓器作為施工電源，變壓器電源從就近供電部門既有10kV電力線路上引接。

2 變壓器區(qū)段劃分及布設(shè)

在施工段內(nèi)根據(jù)施工作業(yè)類型，地形地勢(shì)情況，用電設(shè)備需求等方面特點(diǎn)，要先將施工范圍分段分區(qū)，如，隧道工程施工用電較大一般以一個(gè)掘進(jìn)洞口為一個(gè)分區(qū)單位；路橋地段用電一般負(fù)荷較小但往往線路較長，我們分段時(shí)基本按每2km一個(gè)變壓器分區(qū)布設(shè)，而遇到有高大路塹或者大型河流等障礙阻斷時(shí)我們往往也以此作為劃分依據(jù)，如本例中，就是將路基及橋梁按里程范圍每2km配備一臺(tái)供電變壓器分區(qū)布設(shè)。

變壓器區(qū)段劃分后應(yīng)根據(jù)實(shí)際地形情況確定變壓器建設(shè)位置，且充分考慮變壓器外接電源接引及施工段內(nèi)低壓用電電纜的布設(shè)，既不能影響施工機(jī)械擺放及作業(yè)安全，又要方便我們使用。

3 變壓器容量設(shè)計(jì)

本文選取其中龍寶沖隧道變壓器容量計(jì)算為典型作為設(shè)計(jì)實(shí)例說明。

3.1 主要用電設(shè)備統(tǒng)計(jì)

龍寶沖隧道設(shè)計(jì)長度為1672m，為鐵路單線隧道，施工組織方案為單向掘進(jìn)，洞口設(shè)有鋼筋加工棚一座，施工工人及管理人員就近在洞口建設(shè)活動(dòng)板房作為臨時(shí)駐地。因此，本工點(diǎn)用電包括有洞口鋼筋加工用電、洞內(nèi)開挖及混凝土施工等用電、作業(yè)人員及管理人員生活用電等。其主要用電設(shè)備匯總列表見表1。

3.2 選擇導(dǎo)線截面、確定變壓器容量

從《主要用電設(shè)備表》分析，上表中A類用電單空壓機(jī)一項(xiàng)功率達(dá)就480kW，總功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過B類用電設(shè)備的總功率，故應(yīng)按照A類用電設(shè)備作為計(jì)算依據(jù)。

3.2.1 負(fù)荷計(jì)算、選擇導(dǎo)線截面、變壓器容量確定

（1）空壓機(jī)回路（共三回路，每回路同）

①空壓機(jī)一臺(tái)，額定功率Pe=160 kW， 損 耗 系 數(shù) 取 cosψ=0.8； 則 Ps=160kW。

三相平衡負(fù)荷的計(jì)算電流：

式中 Ue——三相用電設(shè)備的額定電壓，Ue=0.38（kV）

根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況該回路采用電纜埋地敷設(shè)，按以上計(jì)算得Ijs=303.9A ，查手冊(cè)，選擇每臺(tái)空壓機(jī)回路的電纜型號(hào)為VLV22-3*185+2*95。

表1 主要用電設(shè)備表

②電壓損失校驗(yàn)：

因該段電纜線路長一般小大于50米，不需進(jìn)行電壓損失校驗(yàn)，能滿足電壓損失要求。

（2）通風(fēng)機(jī)回路

①通風(fēng)機(jī)一套，額定功率Pe=150 kW， cosψ=0.8；則Ps=150kW。

根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況該回路采用電纜埋地敷設(shè)，又由Ijs=284.9A ，查手冊(cè)

選用該回路電纜型號(hào)為VLV22-3*185+2*95。

②電壓損失校驗(yàn)：

因該段電纜線路長一般小大于80米，不需進(jìn)行電壓損失校驗(yàn)，能滿足電壓損失要求。

（3）洞內(nèi)設(shè)備回路

該回路設(shè)備總?cè)萘繛椋?23 kw。

根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況該回路采用電纜敷設(shè)，由Ijs=296.5A，又考慮到線路較長，查手冊(cè)，選擇該回路電纜型號(hào)為VLV22-3*185+2*95二根。

②電壓損失校驗(yàn)：

因最大設(shè)備為75 kW，按0.5負(fù)荷校驗(yàn)電壓損失

已知：Ijs=296.5/2A，隧道開挖單向掘進(jìn)既電纜需要布設(shè)長度l=1.7km，查手冊(cè)知該型號(hào)電纜每公里的電壓損失 百分?jǐn)?shù)Δua%=0.092%/A.km，洞內(nèi)設(shè)備用電允許電源損失7%，那么：

不能滿足電壓損失要求。故建議將變壓器低壓側(cè)電壓上調(diào)至425V或者在隧道掘進(jìn)1km后，高壓電纜布設(shè)至不少于洞內(nèi)500m位置后改低壓進(jìn)洞，即可滿足電壓損失要求。

（4） 洞外設(shè)備回路

該回路設(shè)備總?cè)萘繛椋?1 kW。

根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況該回路采用電纜敷設(shè)，由Ijs=121A，查手冊(cè)，選擇該回路電纜型號(hào)為VLV22-3*120+2*70。

3.2.2 變壓器容量確定

取K∑p=0.75，K∑q=0.75 （有電容補(bǔ)償）=662.3kVA，預(yù)留10%電壓負(fù)荷量，需728.5kVA，故可取用變壓器容量為800 kVA。

3.2.3 橋梁及路基的變壓器容量同理，根據(jù)分段范圍內(nèi)的施工內(nèi)容及使用的機(jī)械設(shè)備用電情況列表分析計(jì)算所需要的用電功率，以確定各段內(nèi)的變壓器容量。

4 低壓電纜布設(shè)原則

低壓電纜從變壓器接出后，按三項(xiàng)五線制布置，無論是隧道還是路基或者橋梁施工段內(nèi)，我們可以選擇施工用地界線和便道邊緣作為低壓電纜布設(shè)通道，電纜線路布設(shè)走向及高度都必須充分考慮施工便利，不得影響施工設(shè)備擺放和安全，且需留有足夠的施工安全距離。

5 施工現(xiàn)場電氣設(shè)備的安裝及用電保護(hù)措施

（1）配電箱、開關(guān)箱內(nèi)的電器應(yīng)按規(guī)定的位置緊固在在金屬或非木質(zhì)的絕緣安裝板上，不得歪斜和松動(dòng)。并且電器設(shè)備之間、電器設(shè)備與箱體四周的距離應(yīng)符合有關(guān)工藝標(biāo)準(zhǔn)的要求。

（2）配電箱、開關(guān)箱內(nèi)的工作零線和保護(hù)零線分別通過接線端子板連接，連接要牢固。各種箱體的金屬構(gòu)架、金屬箱體和各種金屬電器安裝板以及箱內(nèi)的正常不帶電的金屬底座、外殼等必須做保護(hù)接零，保護(hù)零線應(yīng)經(jīng)過保護(hù)零線端子板連接。

（3）配電箱、開關(guān)箱內(nèi)的連接線應(yīng)采用絕緣導(dǎo)線，導(dǎo)線的型號(hào)及截面應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行臨電圖紙的設(shè)計(jì)截面。各種儀表之間的連接線應(yīng)使用截面不小于2.5mm2的絕緣銅導(dǎo)線，導(dǎo)線接頭不得松動(dòng)，不得外露帶電部分。成捆的導(dǎo)線排線要整齊，綁扎成束，并用卡釘固定在盤板上，引出及引入的導(dǎo)線要留出適當(dāng)余度，以便檢修。

一般情況，我們按照《建設(shè)工程施工現(xiàn)場供用電安全規(guī)范》規(guī)定做好保護(hù)措施。

結(jié)語

工程管理人員在一個(gè)項(xiàng)目建立初期除了必須對(duì)具體工程的施工方案和人機(jī)料組織安排外，臨時(shí)供電的設(shè)計(jì)同時(shí)在施組中同樣扮演著不可或缺的重要角色，是施工組織設(shè)計(jì)中一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)。如果供電不足，將嚴(yán)重制約施工組織安排的實(shí)施，影響施工進(jìn)度和工期。反之，過量的供電布設(shè)不僅浪費(fèi)變壓器基礎(chǔ)設(shè)施的投入，也將會(huì)在施工過程造成電能不必要的浪費(fèi)?？傊侠淼呐R電設(shè)計(jì)無論對(duì)企業(yè)還是社會(huì)均具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

[1]劉介才.工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998.

[2]李駢文，等.電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：中國電力出版社，1998.

[3]電線電纜選型手冊(cè)[Z].中國人民電器集團(tuán).

[4]李崗.建設(shè)工程施工現(xiàn)場供用電安全規(guī)范[S]，1993.

[5]李國榮等.電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范[S]，2008.

[6]劉介才.實(shí)用供配電技術(shù)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.

[7]蘇文成.工廠供電[M].北京：中國水利水電出版社，1990.

[8]李宗綱，等.工廠供電設(shè)計(jì)[M].長春：吉林科學(xué)技術(shù)出版社，1985.

[9]中國航天工業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院組編.工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)（3版）[M].北京：中國電力出版設(shè)，2005.

TU85 < class="emphasis_bold"> 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

A