1、設(shè)計(jì)原則
(1)設(shè)備選用國內(nèi)先進(jìn)或國際先進(jìn)通用產(chǎn)品，非標(biāo)設(shè)備必須是經(jīng)過鑒定和實(shí)際可靠的 產(chǎn)品。
(2)與有關(guān)部門及有關(guān)專業(yè)一致。(3)安全可靠便于維護(hù)管理。(4)便于施工安裝、節(jié)能，投資規(guī)模經(jīng)濟(jì)合理。
2、隧道用電負(fù)荷等級
(1)隧道基本照明、應(yīng)急照明、防災(zāi)用的射流風(fēng)機(jī)及隧道消防、監(jiān)控設(shè)備負(fù)荷等級為 一級;
(2)隧道日常通風(fēng)用的射流風(fēng)機(jī)及隧道加強(qiáng)照明用電負(fù)荷等級為三級。
3 供電設(shè)計(jì)
(1)變電所設(shè)置位置以及供電范圍
隧道采用傳統(tǒng)供電方式，即在隧道口設(shè)置變電所，通過低壓電纜進(jìn)入隧道內(nèi)給設(shè)備供電。 具體的變電所設(shè)置圖表 1。
（2）電源
電源取自當(dāng)?shù)仉娏Σ块T提供的 10 kV 變電所。根據(jù)常規(guī)供電設(shè)計(jì)界面，地方電力部門至 本隧道洞外 10 kV 變電所的外線設(shè)計(jì)不在本設(shè)計(jì)合同范圍內(nèi)，只估算工程量。
根據(jù)國內(nèi)通常設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，隧道運(yùn)營電源可充分利用隧道土建施工用電源線路，本設(shè)計(jì)只
考慮隧道變電所與施工用電源接入點(diǎn)的數(shù)量統(tǒng)計(jì)。
為保證一級負(fù)荷的可靠供電，在隧道變電所內(nèi)設(shè)置一路市電+柴油發(fā)電機(jī)組供電。柴油 發(fā)電機(jī)組主要用于市電停電時(shí)，對隧道防災(zāi)射流風(fēng)機(jī)和隧道基本照明(含應(yīng)急照明)、監(jiān)控 設(shè)施及消防設(shè)施的應(yīng)急供電。隧道通風(fēng)及隧道照明各用一臺變壓器供電。
為避免電源轉(zhuǎn)換期間隧道內(nèi)因停電而發(fā)生交通事故，在各變電所內(nèi)分別設(shè)置 1 臺 EPS 電 源與柴油發(fā)電機(jī)作為隧道應(yīng)急照明及重要消防設(shè)備與監(jiān)控的應(yīng)急電源。
(3)無功補(bǔ)償在變電所低壓側(cè)進(jìn)行無功補(bǔ)償，功率因數(shù)補(bǔ)償不低于 0.92。(4)電氣主接線變電所從地方電網(wǎng)引一路 10KV 電源，高壓側(cè)采用單母線不分段運(yùn)行方式，風(fēng)機(jī)變壓器
低壓側(cè)采用單母線不分段運(yùn)行方式，照明變壓器低壓側(cè)采用單母線分段運(yùn)行方式，計(jì)量方式 為高供高計(jì)。針對地埋式變電站，高、低壓側(cè)均采用單母線不分段運(yùn)行方式。
(5)設(shè)備選擇
設(shè)備應(yīng)采用先進(jìn)、可靠、維護(hù)性小的設(shè)備，并且為今后設(shè)備擴(kuò)容留有余地。高壓柜采用 緊湊型中壓環(huán)網(wǎng)柜，開關(guān)和所有帶電部件被永久密封在充有 SF6 氣體的殼體中，具有占地小、 運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)。
變壓器采用非晶合金變壓器，低損耗、低噪音，沒有任何液晶介質(zhì)并具有優(yōu)良的防火性
能;抗負(fù)載變化和過載能力強(qiáng)，節(jié)省空間，運(yùn)行安全。
低壓柜采用抽屜式開關(guān)柜，體積小，出線回路多，安裝方便，維護(hù)安全可靠。
地埋式變電站箱體應(yīng)便于組裝且方便更換損壞的部件，高壓柜采用負(fù)荷開關(guān)柜，結(jié)構(gòu)緊
湊、體積小、組合方便。低壓柜采用固定式開關(guān)柜。
EPS 輸出交流 50Hz380/220 電源，后備時(shí)間為 60 分鐘。(6)防雷接地 變壓器中性點(diǎn)的工作接地、保護(hù)接地及雷電保護(hù)接地共同使用沿變電所周圍埋設(shè)的一組
接地裝置，電氣系統(tǒng)的工頻接地電阻值不應(yīng)大于 4Ω，若達(dá)不到要求時(shí)，可增加接地極。 變電所為三類防雷建筑物，接地采用 TN-S 接地方式，建筑物接地和電氣設(shè)備接地共用
一套接地裝置，變電所內(nèi)所有不帶電的金屬外構(gòu)件、設(shè)備外殼均需可靠接地。 (7)接線方式
高壓開關(guān)柜采用電纜下進(jìn)線接線方式，高壓出線柜至變壓器高壓側(cè)采用電力電纜經(jīng)電纜
溝敷設(shè);變壓器低壓側(cè)至低壓進(jìn)線柜采用封閉母線上進(jìn)線，低壓柜出線為下出線。
3.4 配電設(shè)計(jì)
(1)配電方式
隧道射流風(fēng)機(jī)采用放射式的配電方式，1 臺射流風(fēng)機(jī)配置 1 根電纜。根據(jù)變電所設(shè)置位 置確定射流風(fēng)機(jī)配電電纜引入位置。在隧道每組射流風(fēng)機(jī)處設(shè)置動力配電箱便于維護(hù)和檢 修。
隧道照明設(shè)施采用放射式加樹干式的配電方式，根據(jù)變電所設(shè)置位置確定照明設(shè)施配電
電纜引入位置。各隧道內(nèi)照明配電箱的設(shè)置情況如下:1) 在隧道行車方向左側(cè)側(cè)璧每隔 200m 設(shè)置 1 臺基本照明配電箱。2) 在進(jìn)口加強(qiáng)照明段和行車方向出口段各設(shè)置 1 個(gè)加強(qiáng)照明配電箱。加強(qiáng)照明配電箱
用于加強(qiáng)照明配電電纜的分支和現(xiàn)場操作需要;
照明配電回路的配置根據(jù)隧道照明控制要求配置不同的回路。隧道照明主電纜和分支電
纜分支接頭均采用絕緣穿刺線夾。3)應(yīng)急照明配電電纜由變電所 EPS 電源直接引出，橫洞照明從應(yīng)急照明回路引電。 4)在水泵房內(nèi)設(shè)置 1 套消防水泵啟動箱，隧道消防水泵采用直接啟動方式。 (2)配電電纜材料選擇和敷設(shè)方式 隧道射流風(fēng)機(jī)配電電纜采用電纜溝敷設(shè)，各電纜至相應(yīng)風(fēng)機(jī)吊掛處時(shí)，通過隧道二次襯
砌內(nèi)的預(yù)埋管引至射流風(fēng)機(jī)電機(jī)。由于隧道內(nèi)射流風(fēng)機(jī)均按防災(zāi)考慮，因此射流風(fēng)機(jī)電纜采 用耐火電纜。
隧道照明主電纜敷設(shè)在隧道電纜溝內(nèi)，照明分支電纜敷設(shè)在隧道兩側(cè)壁和隧道拱頂中央 位置電纜橋架內(nèi)。敷設(shè)在電纜橋架內(nèi)的應(yīng)急照明回路分支電纜采用耐火型，其余照明回路電 纜采用阻燃型。
消防水泵電纜采用埋地敷設(shè)方式，穿管保護(hù)，電纜選用鎧裝電纜。
本著防盜和節(jié)約的原則，本工程中銅電纜作為供電電纜。承包商所選用的銅電纜導(dǎo)體材 料的性能須優(yōu)異，須提供國家權(quán)威機(jī)構(gòu)的檢測報(bào)告，電纜敷設(shè)安裝應(yīng)參照國家建筑標(biāo)準(zhǔn)圖集 《民用建筑電氣設(shè)計(jì)施工 D800-6~8》的要求。
(3)通風(fēng)和照明控制方式
隧道的通風(fēng)和照明采用就地手動、遠(yuǎn)程自動/手動三種控制模式，由隧道監(jiān)控系統(tǒng)提供 控制信號至通風(fēng)/照明配電柜。
消防控制:在高位水池和低位水池處設(shè)置水位檢測電氣元件:浮球式液位傳感器。由安 裝在高位水池的浮球式液位傳感器給出水位上、下限信號，自動啟停水泵;并在水泵房蓄電 池內(nèi)設(shè)置水位下限信號避免電機(jī)空轉(zhuǎn)。同時(shí)，將水泵回路的電流信號反饋給隧道監(jiān)控系統(tǒng)， 避免水泵電機(jī)長時(shí)間空載運(yùn)行。
3.5 變電所電力監(jiān)控系統(tǒng)?(1)設(shè)計(jì)原則1 符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，滿足業(yè)主的要求。2 系統(tǒng)應(yīng)滿足先進(jìn)性、實(shí)用性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性的要求。
3 電力監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)可與交通工程隧道監(jiān)控制系統(tǒng)共享。4 系統(tǒng)具有良好的通用性、擴(kuò)展性、開放性和兼容性。(2)系統(tǒng)構(gòu)成 電力監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，整個(gè)電力監(jiān)控系統(tǒng)按照中控級、站控級、間隔
級三級配置的原則進(jìn)行配置。中控級設(shè)備包括一套總級監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控計(jì)算機(jī)布置在隧道管 理所監(jiān)控室內(nèi)，為變電所及地埋式變壓器內(nèi)的電氣設(shè)備監(jiān)視、測量、控制的中心。站控級設(shè) 備包括一套站級監(jiān)控系統(tǒng)，通信管理機(jī)布置在隧道變電所控制室內(nèi)(地埋式變壓器電力監(jiān)控 系統(tǒng)布置在定制的配電柜內(nèi))，為變電所設(shè)備監(jiān)視、測量、控制的中心，實(shí)現(xiàn)該變電所的無 人值守。間隔層按不同電壓等級和電氣單元劃分，在站控層及網(wǎng)絡(luò)失效的情況下，間隔層仍 能監(jiān)測和控制斷路器的分合。且間隔層裝置均能直接上網(wǎng)，間隔級 10 kV 保護(hù)測控設(shè)備與 0.4 kV 測控保護(hù)裝置，全部分散安裝在各開關(guān)柜上，EPS 電源、柴油發(fā)電機(jī)組自配監(jiān)控模塊和通 信模塊。
(3)系統(tǒng)的主要功能1 分系統(tǒng)負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集、處理、傳送以及控制命令的執(zhí)行。a. 采集及發(fā)送狀態(tài)信息，如刀開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)的位置信號、故障信號等。b. 采集及發(fā)送電度量信。c. 采集及發(fā)送數(shù)字量信息。d. 接受及執(zhí)行遙控命令并向主系統(tǒng)發(fā)送反饋信息，如斷路器合閘、接觸器合閘等。 e. 應(yīng)有故障自診斷能力。f. 變電所微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的遙測、遙信及遙控的具體對象，見提供的設(shè)計(jì)圖。2 分系統(tǒng)應(yīng)具有可接入便攜式微機(jī)，對系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)就地遙測、遙控、設(shè)定或修改設(shè)備參
數(shù)，查看或修改 EEPROM 中的內(nèi)容等功能。3 系統(tǒng)應(yīng)負(fù)責(zé)對分系統(tǒng)發(fā)送的實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)和中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)出命令的接收、處理、
存儲、數(shù)據(jù)計(jì)算、以及電氣量和設(shè)備狀態(tài)的顯示、打印、遠(yuǎn)方控制及自診斷能力。 4系統(tǒng)的硬件、軟件設(shè)備和材料，應(yīng)選用可靠性高，成熟。先進(jìn)的產(chǎn)品，便于運(yùn)行、維 護(hù)、擴(kuò)充和升級，系統(tǒng)性能應(yīng)滿足下列技術(shù)要求:系統(tǒng)平均無故障工作時(shí)間 MTBF>10000 小
時(shí)。 (4)監(jiān)控范圍
1 對變電所的 10KV 進(jìn)出線、變壓器、低壓進(jìn)線開關(guān)以及 380V 配電線路的運(yùn)行工況進(jìn) 行監(jiān)視、測量;對 380V 出線斷路器進(jìn)行狀態(tài)檢測，即實(shí)現(xiàn)遙信、遙測、遙控、遙視功能。
2 應(yīng)急 EPS 電源、直流屏、電源柴油發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)。 (5)系統(tǒng)硬件、軟件配置1 每個(gè)分系統(tǒng)由智能遙信單元、智能遙測單元、智能遙控單元、電動脈沖輸入單元以 及分站通信單元及一套直流電源裝置構(gòu)成。各智能單元用通信網(wǎng)連接，每個(gè)智能單元分
別安裝在變電所的柜內(nèi)。2 主系統(tǒng)為隧道管理站控制室計(jì)算機(jī)控制網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)設(shè)電力監(jiān)控工作站，分別對各 隧道變電所進(jìn)行遙測、遙信、遙控管理。3 軟件包括系統(tǒng)軟件、支持軟件和應(yīng)用軟件。配備模塊化實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控程序、 應(yīng)用數(shù)據(jù)庫及支待軟件。專用軟件采用技術(shù)成熟的軟件包。4 人機(jī)界面應(yīng)滿足變電所監(jiān)控系統(tǒng)和中心監(jiān)控系統(tǒng)的總體要求，應(yīng)具有全中文顯示功 能。應(yīng)包括:彩色 CRT 菜單顯示，主要電力設(shè)備運(yùn)行模擬圖形顯示，系統(tǒng)運(yùn)行、告警打
印記錄。5 變電所微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)配置圖、主要設(shè)備及材料的規(guī)格、數(shù)量見提供的設(shè)計(jì)圖。承包
人詳細(xì)設(shè)計(jì)一套變電所微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)方案。6 在低壓進(jìn)線柜及市電和柴油發(fā)電機(jī)電源轉(zhuǎn)換開關(guān)柜設(shè)置“遙信、遙測、遙控”接口。 7 低壓出線柜設(shè)置“遙信、遙測、遙控”接口;在低壓補(bǔ)償柜內(nèi)設(shè)置 0.4KV 電容柜自
動投切裝置。8應(yīng)急 EPS 電源、直流屏、柴油發(fā)電組的數(shù)據(jù)采集傳輸至隧道電力監(jiān)控系統(tǒng)的通信管理
裝置。9 在高壓出線柜設(shè)置微機(jī)綜合測控裝置。10 在干式變壓器處設(shè)置干變溫度控制器。微機(jī)綜合測控裝置、應(yīng)急 EPS 電源、直流屏、柴油發(fā)電組以及干變溫度控制器、0.4KV
電容柜自動投切裝置等均提供 RS485 接口，MODBUS 標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議;TCP/IP 標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議通信管理裝 置均提。
5 施工注意事項(xiàng) (1)電氣設(shè)備安裝應(yīng)符合《電氣裝置安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》相關(guān)內(nèi)容。 (2)電纜橋架須采用工廠生產(chǎn)的成套產(chǎn)品。 (3)電纜敷設(shè)應(yīng)滿足《電纜線路施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB50168-92)的要求。 (4)注意各接地扁鋼、接地線纜等接地系統(tǒng)的有效連接，不得漏埋漏接、假連接等。 (5)從風(fēng)機(jī)吊掛處預(yù)埋管口至風(fēng)機(jī)接線盒的電纜表面應(yīng)刷防火漆。
(6)洞內(nèi)外所有預(yù)埋管件注意預(yù)穿牽引鐵絲，并注意土建施工后保證預(yù)埋管件的暢通。
6 計(jì)量范圍?(1)本冊工程量為隧道運(yùn)營供配電系統(tǒng)。 (2)隧道供配電系統(tǒng)工程量從電纜終端桿開始計(jì)算，電纜終端桿及以前的電力工程不
在本設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。
