盾构施工用电方案.doc

南京地铁二号线TA04标盾构区间

施工用电方案

编制：
审核：
审批：

中铁三局南京地铁二号线一期工程
TA04标项目经理部
二○○七年一月
1、总体方案
根据盾构施工的特点，同时考虑到南京城市用电停电的几率不大，采用10KV单电源供电和备用发电机的形式即可满足施工生产。
施工现场地面配备2台500KVA变压器，用于车站及盾构辅助施工用电；盾构机自带1台1250KVA变压器，用于盾构机施工用电；联络通道施工时车站已经全部施工完成,施工用电由1#变压器提供；元通站端头加固施工用电已经与中铁十九局进行沟通,采用十九局变压器地面上配备1台315KW发电机，用于解决临时停电的问题。
2、实施方法
盾构机上的变压器和2#变压器并联接入10KV电网实施分区域供电，（即2台变压器本着平衡负载，就近取电的原则分别供给地面设备、生活、照明和地下设备；有效降低线损、提高用电质量。）
2.1高压部分：
配置组合式箱式变压器，由箱变高配间内的高压开关柜供给盾构机施工用高压用电；高压电缆从配电间高压开关柜引至盾构机变压器。
2.2低压部分：
施工工地现场，盾构施工所需的地上、地下辅助施工设备的动力电源，施工照明及生活用电均由2台500KVA变压器提供。
整个施工区域内的低压线路均采用沿围栏明敷或加管道暗敷，从变压器低压配电室引至施工现场的用电配电房，最后分配给各低压受电点。
2.3备用发电机：
在地面上设置1台315KW备用发电机，主要用来保证盾构施工过程中，发生临时停电时，45T和16T龙门吊的安全卸载；地面的照明、维护、监控和生活用电。以及保证盾构机的控制室和保压系统（保证作业面的安全）、通风机、抽水泵、照明的正常工作。
3、主要施工机械用电设备负荷
3.1地面：
3.1.1 45T龙门吊（1台）：用于出土矿车的出土作业；管片、轨排等下井；电瓶车更换电瓶等。
3.1.2 16T龙门吊（1台）：用于管片、轨排等的吊运；
3.1.3 砂浆搅拌站（1套）：用于砂浆的搅拌制作；
3.1.4 螺旋输送机（4台）：用于水泥及粉煤灰的泵送；
3.1.5 发电机（1台）：用于解决临时停电；
3.1.6 充电房：用于电瓶车电瓶的充电；
3.1.7 修理车间：设备若干；

序号
设备名称
型号规格
额定功率
数量
合计功率
1
门式起重机
MG45/16
188KW
1
188KW
2
门式起重机
MH16
50KW
1
50KW
3
沙浆搅拌机
4m3
22KW
1
22kw
4
螺旋输送机
6米
11KW
4
44KW
5
电焊机
BX1-400
21KW
4
84KW
6
切割机
Φ400
2KW
1
2KW
7
充电机
BXC-320/C
6KW
6
36KW
合计

18
426KW

3.2井下：
3.2.1 通风机（1台）：用于盾构施工区间的通风；
3.2.2 冷却水塔（1台）：用于冷却盾构机施工用水；
3.2.3 砂浆中继搅拌车（1台）：用于砂浆的中继搅拌和输送；
3.2.4 水泵（2台）：用于盾构机循环水的抽取和输送；
3.2.5 污水泵（2台）：用于盾构区间的污水抽取和污水沉淀池污水的排放；
序号
设备名称
型号规格
额定功率
数量
合计功率
1
通风机
88-1
55KW×2
1
110KW
2
冷却水塔
YLT-CD-80
3KW
1
3KW
3
砂浆车
CSJ-06
26KW
1
26KW
4
离心式水泵
DL100×5
45KW
2
90KW
5
污水泵
QW80
7.5KW
1
7.5KW
6
污水泵
QW40
3KW
1
3KW
合计

7
239.5KW
3.3盾构区间
3.3.1 管道泵（2台）：用于盾构机冷却循环水的增压以及增大出水流量。
3.3.2 污水泵（1台）：用于盾构机污水排放增压。
序号
设备名称
型号规格
额定功率
数量
合计功率
1
管道泵
GD80
7.5KW
2
15KW
2
污水泵
GDW80
7.5KW
1
7.5KW
合计

22.5KW
3.4 盾构机
盾构机范围内的设备用电全部由盾构机机载变压器提供，机载变压器容量为1250KVA。
3.4.1盾构机（1台）：用于区间掘进与管片拼装；
3.4.2 电焊机（1台）：用于盾构机维修以及其他结构件焊接；
3.4.3 滤油车（2台）：用于盾构机更换或添加润滑油料；
3.4.4 高压清洗机（1台）：用于盾构机设备清洗。
序号
设备名称
型号规格
额定功率
数量
合计功率
1
盾构机
EPBΦ6400
1053KW
1
1053KW
2
电焊机
BX1-400
21KW
1
21KW
3
滤油车
LYC-100
3KW
2
6KW
4
高压清洗机
1100W
15KW
1
15KW
合计

1095KW
4、实施步骤
4.1与南京市供电局接洽作好新装和增容用电申请、签订供用电合同和受电工作；做到高压安全、无隐患；低压输送正常、布局合理；符合国家及电力部门的相关规定。
4.2合理安排低压电器受电线路；
4.2.1 作好变压器输出端配电柜的安装调试工作，作到负载分配合理，大负荷、冲击负荷单独控制。
4.2.2 进行场区电缆敷设、（采用低埋式）在不影响厂区规划的情况下尽量就近铺设，合理布局；地面、地下分开供电。
4.3厂内用电设备安装好后，接线调试。
4.4施工初期：检查各变压器用电负荷是否合理，否者调整用电设备受电点，尽量减小冲击负荷对用电设备的影响。
4.5施工过程中：适时监控各变压器的功率因数和负荷分配情况，及时调整；如有必要可向供电部门及时提出功率补偿器或增容、减容申请。
4.6在中和村站—元通站区间施工结束前，提前向供电局约定时间提出停电、拆除申请，作好停电前的相关准备工作。
5、盾构施工主要用电设备负荷计算及依据
5.1盾构机：
盾构机机载变压器容量为1250KVA，用电功率为1095KW。
5.2盾构施工生产和生活用电负荷
5.2.1主要施工生产设备用电
总功率ΣP=P1+P2+P3=426+239.5+22.5=688KW
计算荷载根据下列公式：
根据施工现场用电设备使用情况及设计规范要求取：K=0.5、
cosΦ=0.75。则：
S=1.1×（0.5×688/0.75）=504.5KVA≈505KVA
主要生产设备用电所需负荷为505KVA。
5.2.2施工照明用电
5.2.2.1洞内照明用电负荷统计
按隧道1400米计算，每8环安装一台40W荧光灯，总计每条隧道需安装150个荧光灯，所需用电负荷为150×0.04＝6KW（9.24KVA）。
5.2.22地面工地照明用电负荷统计
按20个1KW碘钨灯计算，所需用电负荷为20KW（30.8KVA）。
5.2.2.3总计施工照明用电负荷为6+20＝26KW
通过通用公式计算

其中：1.1为用电不平衡系数。
　　　 K3室外照明设备同时使用系数，取K3＝1。
　　　 ΣPb室外照明设备额定用电量之和。
　　　 cosφ为用电设备功率因数，施工现场取0.75。
施工用电所需负荷为40.04KVA。
5.2.3生活用电
生活区用电量统计见下表：

序号
区域

房间数
每 间
用电负荷
总计(KW)
备注
1
办公区
18
1.8
32.4
按冬季每间配1台空调和办公用电1.5KW+0.3KW考虑
2
住宿区
24
1.6
38.4
按冬季每间配1台空调和照明生活用电1.5KW+ 0.1KW考虑
3
卫生区
4

15
电水炉2×2= 4K W 电热水器2×5= 10 K W洗衣机及其他1KW
4
食堂
2

5.2

5
其它

9

合计

100

通过公式计算 ：

其中：1.1为用电不平衡系数。　　
　 K2全部生活及照明用电设备同时使用系数，取K2＝0.8。
　　　 ΣPa全部生活及照明用电设备额定用电量之和。
　　　 cosφ为用电设备功率因数，施工现场取0.75。
生活及照明用电设备所需负荷为123.2KVA。
车站施工用电负荷为300KVA。
整个施工现场所需用电容量汇总：
盾构施工
主要生产设备用电
505KVA
施工照明用电
洞内照明
9.24KVA
地面照明
30.8KVA
生活用电

123.2KVA
车站施工
生产用电

300KVA
总计

968.24KVA

6、盾构施工变压器的配置
根据施工用电总负荷968.24KVA，我单位配置的两台500KVA箱式变压器能够满足施工生产需要。
6.1变压器功率分配(祥见施工用电平面布置图)
6.1.1 1＃变压器
主要负责车站施工的生产用电及施工工地的部份设备用电和我项目的生活用电。
6.1.2 2＃变压器
主要负责盾构区间施工机械的用电需要及地上与区间照明。
6.2 功率因数补偿器的配置
为实现COSΦ＝0.8的功率因数，拟设置功率因数补偿器，需设置2组无功补偿器，补偿能力为150kvar×2,共计300kvar。
7、配电线路负荷计算及导线选配
7.1高压电缆选配
盾构机变压器容量为1250KVA，由2#变压器高配间引出10KV电源用高压电缆接入。
取K=1，cosΦ=0.75，则

按经济电流密度选择导线截面，取J=1.75A/mm2则
，考虑各种原因，实际选择电缆为：15KV、3×70mm2+1×35mm2高压电缆接入。
7.2主要施工机械以及主要配电线路
7.2.1 45吨龙门吊
取K=0.7，cosΦ=0.75，P=188KW则

按铜芯线每平方截流量5A计算，则线缆截面积为
，应选50mm2，由于市场及其他原因,实选电缆为3×70mm2+2×25mm2。
7.2.2 3#配电箱
主要供井下设备以及负一层和负二层照明，∑P=50KW
取K=0.7，COSΦ=0.75，则

按铜芯线每平方截流量5A计算，则线缆截面积为
，应选16 mm2，考虑井下设备以及轨道经常维修需用电焊机等设备，实际选择电缆为3×35 mm2+2×10 mm2。
7.2.3 4#配电箱
负载有:区间动力、照明、通风机
取K=0.8、COSΦ=0.75，∑P =138.5KW则

按铜芯线每平方截流量5A计算，则线缆截面积为
，应选50mm2，由于市场及电压降等原因，实际选择电缆为3×70 mm2+2×25 mm2。
7.2.4 砂浆搅拌站
取K=0.7、COSΦ=0.75，∑P=66KW，则

按铜芯线每平方截流量5A计算，则线缆截面积为
，应选25mm2，实际选择电缆为3×35 mm2+2×10 mm2。
7.2.5 生活用电
取K=0.8、COSΦ=0.75，∑P=100KW，则

按铜芯线每平方截流量5A计算，则线缆截面积为
，因为生活区住宅为两栋，实际选择电缆为3×35mm2+2×10 mm2。
8、配电箱、开关箱设置
8.1本工程所设置的配电箱、开关箱均为铁板制作的标准配电箱。
8.2配电系统设置室内总配电屏（配电室）和室外分配电箱，实行分级配电。
8.3开关箱为末级分配电箱配电，分配电箱与开关箱的距离不得超过30m。开关箱与其控制的固定式用电设备的水平距离不宜超过5m。
8.4配电箱、开关箱应装设端正、牢固，移动配电箱、开关箱应装在坚固的支架上，其安装高度应符合规范要求。
8.5配电箱开关箱内的电气设备安装必须牢固，不得歪斜和松动，工作零线应通过接线端子板连接，并与保护零线接线端子板分设。
8.6配电箱、开关箱内的连接线应采用绝缘导线，接头不得松动，不得有外露带电部分 金属箱体外壳必须作保护接零。
8.7总配电室、总配电箱，室外分配电箱均设置总自动开关和分路自动开关及漏电保护器。
8.8每台用电设备均设置各自专用的开关箱，实行“一机一闸”制。
8.9开关箱内设置漏电保护器，其额定漏电动作电流应不大于30mA，额定漏电动作时间应不小0.1S。
8.10配电箱、开关箱中导线的进线口和出线口均设在箱体的下底面，进出线加保护套成束并做防水弯。移动式配电箱和开关箱的进出线采用橡皮绝缘电缆。
9、接地和接零保护
9.1 本工程低压配电系统用TN－S接零保护系统，专用保护零线应由工作接地线，配电室的零线或第一漏电保护器电源侧的零线引出，如下图所示：

L1
L2
L3
N
PE
2
1

1— 工作接地； 2— 重复接地；
L1、L2、L3 — 相线； N —工作零线； PE — 保护零线

9.2 施工现场用电设备不得一部分设备作保护接零，另一部分设备作保护接地。
9.3 施工现场的电力系统严禁利用大地作相线或零线。
9.4 保护零线不得装设开关或熔断器。
9.5 保护零线应不小于工作零线的截面，同时必须满足机械强度要求。
9.6 与电气设备相连接的保护零线应为截面不小于2.5mm2 绝缘多股铜线，保护零线的统一标志为绿/黄两色线。在任何情况下不准使用绿/黄双色线作负荷线。
9.7 变压器的工作接地电阻值应不大于4Ω，保护零线每一重复接地装置的接地电阻值应不大于10Ω。
9.8 保护零线除必须在配电室或总配电箱处作重复接地外，还必须在配电线路的中间处各末端处做重复接地。
10、安全用电措施和注意事项
10.1施工现场的临时用电一定要按电气施工验收规程认真施工，不能因其是临时用电就敷衍了事。它关系到施工人员的生命安全，要给予足够的重视。
10.2保证接地装置的可靠性，正确处理工作零线和保护零线，严禁混用。所有需要接处，必须与保护零线作可靠的电气连接。保护零线必须严格与相线、工作零线相区别，杜绝混用，现场内采用接零保护方式，不得有一部分电气设备接零保护，而另一部分设备接地保护。保护零线不得经过开关、熔断器，正常情况下保护零线不得有电流通过，
10.3所有电气设备除做保护接零外，还必须实现两级以上漏电保护，且要保护漏电开关使用灵敏可靠，所有开关箱内直接分断设备电源的开关必须用漏电保护开关。
10.4本电箱或配电线路维修时，应悬挂停电检修标志牌，严格按照操作规程进行。停送电必须有专人负责。停送电操作顺序如下：
停电操作顺序为：用电设备——开关箱——配电箱——总配电箱
送电操作顺序为：总配电箱——配电箱——开关箱——用电设备
10.5配电箱、开关箱内所有电器均要有明显杯志，进出线口均在下底面，进出线口加套管。分路敷设，排列整齐不得受力。配电箱、开关箱应作名称、用途和分路标记并就加锁。设专人负责。开关箱实行一机一闸制。
10.6施工现场停止作业一小时以上时，应将动力开关箱、配电箱断电上锁。
10.7开关箱、配电箱内的电器必须可靠完好，不准使用破损的电器，电器设备之间应不小于安全用电距离，所有临时用电的材料，不允许用不合格的产品。
10.8带电导体必须绝缘良好，其上严禁搭、挂、压其它物体。保持与外电的安全距离或采用相应的防护措施。
10.9配电箱、开关箱周围，围护栏内严禁堆放物品，应有两人同时工作的窨和道路，不得堆放防碍操作和维修的物品，移动式配电箱、开关箱应装设在固定的支架上，下底与地面的垂直距离应在0.6 ~1.5m之间。固定式配电箱的下宛与场面的垂直距离应在1.3~1.5m之间。
10.10配电箱与开关箱内装有漏电开关，其额定动作电流应符合安全规定，额定漏电动作时间应小于0.1S，由安全部门统一采购。
10.11接地装置敷设时按照规范要求埋设，接地体采用50×50的镀锌角钢（或Φ50的镀锌钢管和－40×4的镀锌扁钢）当接地电阻达不到要求时，就增加接地极。
10.12生活区临时用电要求
10.12.1生活区必须配有专用配电箱或开关箱，每条回路有单独开关控制。
10.12.2办公室临时用电，过墙导线须穿管敷设，室外配线采用风雨线或橡胶套电缆，使用三孔插座且保护零线到位。
10.12.3宿舍内灯具高度不能达到2.4m时，要使用低压照明。
10.12.4食堂内开关、灯具用防水型，用电设备要有保护接零，配备专门开关箱，箱内单项与三项回路分开。
10.12.5仓库内装有易燃物品时需装设防爆灯。
10.13配电箱与开关箱分开设置配电箱内严禁直接接设备。机具电源线进出地面做好防护。电机铁壳开关都要保护接零。照明回路要单独设置。
10.14建筑工程竣工后，临时用电设施的拆除，应有统一的组织和指挥，制定周密的拆除计划，要规定拆除时间、人员、程序、注意事项和防护措施等。
10.15建立用电安全责任制，对临时用电工程各部位的操作、监护维修，分片、分块、分机落实到人。
10.16建立安全教育和培训制度，定期对专业电工和各类用电人员进行用电安全教育和培训，经考核合格后，持证上岗。严禁无证上岗或随意串岗。
10.17安装、维修或拆除临时用电工程，必须由电工完成，严禁非电工操作，电工等级应与工程难易程度和技术复杂性本适应。

10.18对现场用电设备及电气装置、线路要设置防护设施，现场用电设施必须定期进行检查且要求及时维修。电气设备的设置、安装、使用、维修、操作必须符合《施工现场临时用电安全技术规范》的要求。
10.19高压电线设备的操作人员必须具有高压电工操作本。
10.20强化安全用电领导体制，提高电气技术队伍素质。
11、电气防火措施
11.1按设计合理配置、整齐各种电气设备，对电线和设备的过载、短路故障进行可靠地保护。电气设备损坏后，应及时更换，严禁带病运行。
11.2在电气装置和线路周围，不准堆放易燃、易爆和强腐蚀介质。建立易燃、易爆和强腐蚀介质管理制度。
11.3加强电气设备相间和相地间绝缘，防止闪烁。
11.4加强防雷接地保护措施，应将防雷装置设置在现场最高处，在正式工程未完成以前，应认真做好临时防雷设施的设置工作。
11.5加强电气防火教育，建立电气防火检查制度，责任制，加强电
气防火重点场所烟火管制。并设置禁止烟火标志。
11.6施工现场必须配备干粉灭火器械等消防器材，并设专人负责。
11.7加强电气防火领导制度，建立电气防火队伍。
12、电工安全生产责任制
12.1上班严守工作岗位，有事请假，不准擅自离开，必须持证上岗；
12.2工作中要经常巡查工地，检查电源线路、照明、电器开关及机械设备运行情况，发现隐患立即排除；
12.3遇有下列情况不准任意接电源
A、机电功能和电线额定电流不符合规定不准接电源；
B、保险丝与电机功率额定电流不符合规定不准接电源；
C、各种电器开关设备不完整配套，电源线未按规定架设高度不准接电源。
12.4班前必须检查漏电开关，定期检查接地电阻是否符合规定，电线接头是否牢固可靠，绝缘程度是否安全，发现问题及时排除，并做好检测记录；
12.5必须严格遵守《施工现场临时用电安全技术规范》，认真做到装得安全，拆得彻底，检查经常，修理及时，上下班做好交接记录及下班前把不用电设备和线路关下电源并锁好。
13、附件
13.1施工用电平面布置图（一）
13.2施工用电平面布置图（二）
13.3施工用电平面布置图（三）
13.4 主干线路系统图

车站施工备用

配电柜

车站施工备用
配
电
室

1#变压器

高压电网
16T门吊 3×35＋2×10

生活区 3×35＋2×10

施工区主干线路系统图(一)

总

配

电

柜

高压电网

通风机 3×70+2×35

45T龙门吊 3×70＋2×35

充电房 3×70＋2×35

配
电
室
2#变压器
4#配电箱 3×20＋2×50
1#配电箱 3×35＋2×16
2#配电箱 3×35＋2×16
3#配电箱 3×35＋2×16
5#配电箱 3×35＋2×16
区间 3×70+2×35

盾构机高压线缆3×70+1×35

施工区主干线路系统图(二)

18