淺析城市綜合管廊配電結構

更新時間：2022-10-09 點擊次數：635

摘要：綜合管廊（日本稱“共同溝"、中國台灣稱“共同管道"），就是地下城市管道綜合走廊，即在城市地下建造一個(ge) 隧道空間，將電力、通信，燃氣、供熱、給排水等各種工程管線集於(yu) 一體(ti) ，設有專(zhuan) 門的檢修口、吊裝口和監測係統，實施統一規劃、統一設計、統一建設和管理，綜合管廊供配電工程是管廊工程中主要的附屬工程為(wei) 管廊內(nei) 照明係統、監控係統、消防係統、通風係統、排水係統提供電力保障及控製接口。推進城市地下綜合管廊建設，是創新城市基礎設施建設的重要舉(ju) 措，不僅(jin) 可以逐步消除“馬路拉鏈"、“空中蜘蛛網"等問題，用好地下空間資源，提高城市綜合承載能力，滿足民生需求，而且可以帶動有效投資、增加公共產(chan) 品供給，提升城市發展質量，為(wei) 經濟發展增添新動力。

關(guan) 鍵字： 綜合管廊管廊18luck新客户端管廊配電設計管廊運維

一、配電係統

1、配電設計

從(cong) 目前國內(nei) 建設的綜合管廊來看其功能定位主要是為(wei) 各種管線提供一個(ge) 安裝方便、可維護性好並能預留遠期發展的管線通道其功能明確單一但管廊作為(wei) 城市運行的主動脈重要性不言而喻，因此保障管廊安全運行是供配電係統設計的首要目標。

電力電纜火災是綜合管廊的主要危險源也是管廊火災的主要破壞對象一旦失火將造成大麵積停電。並且電力電纜火災的特點是電纜一旦過火電纜絕緣材料已經破壞火災無論是否及時撲滅電纜已無法繼續使用需及時更換。ＤＬ／Ｔ5221—2005《城市電力電纜線路設計技術規定》也規定在電力電

ＤＬ／Ｔ5221—2005《城市電力電纜線路設計技術規定》也規定在電力電纜進出線集中的隧道為(wei) 了把火災事故限製在小範圍盡量減小事故損失可加設監控報警和固定自動滅火裝置。由此可見管廊消防重點是限製火災範圍保護未失火區而非迅速撲滅火災。

為(wei) 此將綜合管廊劃分成若幹個(ge) 防火分區。圖 1為(wei) 綜合管廊典型防火分區設備係統圖。其中火災時需可靠打開應急疏散照明指示人員逃生；切斷非消防負荷防止火災事故擴大；關(guan) 閉防火門、通風電動百葉、防火風閥形成“ 悶燒"即可限製火災範圍。此外滅火係統起到加快撲滅火災及限製火災範圍

輔助作用故管廊滅火係統一般不采用自動水噴霧滅火係統而采用係統簡單的氣溶膠自動滅火係統、移動式水噴霧係統或不設滅火係統。因此供配電係統應在火災情況下為(wei) 可靠形成“ 悶燒"及完成消防動作提供電力保障。火災時需可靠完成的消防動作如表1所示。

2、配電結構

根據總圖專(zhuan) 業(ye) 對於(yu) 防火分區的劃分，每兩(liang) 個(ge) 防火分區設一處進（排）風機房，考慮綜合管廊各相鄰配電單元負荷類型、容量、數量、受電位置基本相同，且具有沿線分布、比較均勻的特點，本項目以每防火分區作為(wei) 一個(ge) 配電單元，在每個(ge) 進（排）風機房設一處配電間，為(wei) 配電間兩(liang) 側(ce) 相鄰的配

電單元進行供電。

沿管廊設置獨立地下變電所，每變電所為(wei) 兩(liang) 或三處配電間進行供配電，即每處變電所為(wei) 4~6個(ge) 配電單元供電（供電半徑不大於(yu) 800m）。

每處變電所內(nei) 設置2台10kV/0.4kV SCB13型幹式變壓器，兩(liang) 台變壓器並列運行。

變電所的2台變壓器的低壓側(ce) 分別設進線櫃、無功補償(chang) 櫃、二級負荷配電櫃、三級負荷配電櫃。在其中一台變壓器的三級負荷配電櫃內(nei) 設低壓母聯開關(guan) ，正常工作時，母聯開關(guan) 處於(yu) 分斷狀態；當一台變壓器發生故障時，母聯開關(guan) 閉合，由另一台變壓器為(wei) 其供電範圍的二級負荷供電，三級負荷可

根據實際需求由運行人員進行切除或臨(lin) 時啟用。

低壓配電係統采用交流220V/380V樹幹式配電方式，分兩(liang) 級配電。

第一級配電，從(cong) 變電所分別向各配電間樹幹式配電，單方向配電不超過800米。對於(yu) 局部超過800米的配電單元，通過加粗供電電纜，保證壓降滿足規範要求。

第二級配電，以每個(ge) 配電間的配電櫃為(wei) 中心，向兩(liang) 側(ce) 的防火分區放射式（或樹幹式）配電，單方向配電不超過一個(ge) 防火分區，即配電距離不超過200米。

每個(ge) 配電單元內(nei) 設二級負荷配電櫃、三級負荷配電櫃、一般照明配電櫃、非消防應急照明配電櫃及應急照明集中電源控製櫃。配電櫃設置在機械通風機房內(nei) 專(zhuan) 門隔斷的設備室。

二級負荷配電控製櫃為(wei) 綜合管廊的二級負荷供電，二級負荷配電控製櫃為(wei) 雙電源進線，並設置雙電源自動切換。兩(liang) 路電源進線分別引自兩(liang) 台變壓器的二級負荷母線段，當一路電源故障時，可自動切換至另一回路電源。三級負荷配電櫃為(wei) 單電源進線，負責給其他非消防設備配電。當一台變壓器

維護或故障時，可通過變電所低壓母聯開關(guan) 切換至另一台變壓器為(wei) 非消防負荷供電。

考慮照明回路較多，為(wei) 便於(yu) 管養(yang) ，4艙管廊每配電間設一般照明櫃一台（兩(liang) 個(ge) 隔室），電源引自三級負荷配電櫃，分別為(wei) 配電間兩(liang) 側(ce) 的防火分區內(nei) 一般照明負荷供電；每配電間設非消防應急照明櫃一台（兩(liang) 個(ge) 隔室），電源引自二級負荷配電櫃，分別為(wei) 配電間兩(liang) 側(ce) 的防火分區內(nei) 非消防應急照明負

荷供電。3艙管廊每配電間設照明櫃一台（兩(liang) 個(ge) 隔室），其中一個(ge) 隔室電源引自三級負荷配電櫃，為(wei) 一般照明負荷供電；另一隔室電源引自二級負荷配電櫃，為(wei) 配電間兩(liang) 側(ce) 的防火分區內(nei) 非消防應急照明負荷供電。一般照明與(yu) 非消防應急照明的主用電源引自不同變壓器。

參考《消防應急照明和疏散指示係統技術標準》（GB51309-2018）規定，應急照明采用DC36V低壓直流為(wei) 燈具，在配電間處設應急照明集中電源櫃，為(wei) 應急照明及疏散指示供電。應急照明集中電源櫃電源引自該配電間二級負荷配電櫃。監控與(yu) 報警係統配置UPS電源，由監控與(yu) 報警係統提供。

二、運維管理

綜合管廊一般是建於(yu) 城市地下用於(yu) 容納兩(liang) 類及以上城市工程管線的構築物及附屬設施，將電力、自來水、熱力、煤氣、電信、網絡等市政公用管線根據規劃要求集中敷設在同一個(ge) 構建物內(nei) ，實施統一設計、施工、管理的市政公用隧道空間，並且還具備排水、通風、照明、通信和監控等功能。

主要的作用就是為(wei) 了避免城市道路被反複開挖，減少城市汙染，為(wei) 城市運轉提供各種能源和通信，保證城市運轉的高效。無論承載的管線出現故障，還是自身附屬設備出現故障，都可能造成部分功能的癱瘓，因此建設綜合管廊時需要設置各類現場傳(chuan) 感器用於(yu) 監測和控製管廊內(nei) 部設施運行情況。通

常包括：管廊附屬地麵及內(nei) 部供電係統、照明係統、消防係統、排水排煙係統、環境溫、濕度，可燃氣體(ti) 探測、門禁、入侵檢測、視頻、巡更等。

安科瑞針對綜合管廊運維和管理存在的問題，建立一套包含供電係統、消防係統、照明係統、環境係統等，采用成熟的邊緣計算技術，通過ANet邊緣計算網關(guan) 進行邏輯判斷和異常分析，充分利用工業(ye) 總線或物聯網對管廊電力、環境、消防等多方麵的監測，同時也是為(wei) 智慧管廊平台和應急指揮

部提供智能、高效、穩定的信息服務平台。

三、AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平台

1、平台概述

AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平台集18luck新客户端、能源管理、電氣安全、照明控製、環境監測於(yu) 一體(ti) ，為(wei) 建立可靠、安全、高效的綜合管廊管理體(ti) 係提供數據支持，從(cong) 數據采集、通信網絡、係統架構、聯動控製和綜合數據服務等方麵的設計，解決(jue) 了綜合管廊在管理過程中存在內(nei) 部幹擾性強、

使用單位多及協調複雜的根本問題，大大提高了係統運行的可靠性和可管理性，提升了管廊基礎設施、環境和設備的使用和恢複效率。

2、平台組成

安科瑞城市地下綜合管廊能效管理係統是一個(ge) 深度集成的自動化平台，它集成了10KV/O.4KV變電站18luck新客户端係統、變電所環境監控係統、智能馬達監控係統、電氣火災監控係統、消防設備電源係統、防火門監控係統、智能照明係統、消防應急照明和疏散指示係統。用戶可通過瀏覽器、手機

APP獲取數據，通過一個(ge) 平台即可全局、整體(ti) 的對管廊用電和用電安全進行進行集中監控、統一管理、統一調度，同時滿足管廊用電可靠、安全、穩定、高效、有序的要求。

2.1平台拓撲圖

2.218luck新客户端

18luck新客户端主要針對10/0.4kV地麵或地下變電所，對變電所高壓回路配置微機保護裝置及多功能儀(yi) 表進行保護和監控，對0.4kV出線配置多功能計量儀(yi) 表，用於(yu) 測控出線回路電氣參數和用能情況，可實時監控高低壓供配電係統開關(guan) 櫃、變壓器微機保護測控裝置、發電機控製櫃、ATS/STS、

UPS，包括遙控、遙信、遙測、遙調、事故報警及記錄等。

2.3環境監測

環境監測包括溫濕度、煙感溫感、積水浸水、可燃氣體(ti) 濃度、門禁、視頻、空調、消防數據的采集、展示和預警，同時也可接入管廊艙室內(nei) 的水泵和通風排煙風機等設備集成的第三方係統完成管廊環境綜合監控。

2.4馬達監控

馬達監控實現對管廊電機的保護、遙測、遙信、遙控功能，實現對電機過載、短路、缺相、漏電等異常情況的保護、監測和報警。在需要的情況下可以設置聯動控製。

2.5電氣安全

AcrelEMS-UT能效管理係統針對配電係統的電氣安全隱患配置相應的電氣火災傳(chuan) 感器、溫度傳(chuan) 感器，消防設備電源傳(chuan) 感器、防火門狀態傳(chuan) 感器，接入消防疏散照明以及指示燈具的狀態實時顯示，並且對UPS的蓄電池溫度、內(nei) 阻進行實時監視，發生異常時通過聲光、短信、APP及時預警。