(四川智洋建筑工程有限公司,成都，611732)

1 供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則及供電電源

1.1 工程概況

古藺縣龍洞溝水庫(kù)工程位于古藺縣水口鎮(zhèn)，水庫(kù)壩址位于水口鎮(zhèn)碧云村，壩址以上控制集雨面積1.57km2，水庫(kù)距水口鎮(zhèn)約6km，距古藺縣城約87km。水庫(kù)工程開(kāi)發(fā)任務(wù)為以灌區(qū)煙田灌溉為主，結(jié)合灌區(qū)其他農(nóng)作物的灌溉和農(nóng)村人畜供水等綜合利用。根據(jù)《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50052-2009)規(guī)定，本工程供電系統(tǒng)按三級(jí)負(fù)荷設(shè)計(jì)。

1.2 設(shè)計(jì)原則

本工程用電包括施工及永久性用電。供電系統(tǒng)要求在滿(mǎn)足供電質(zhì)量的同時(shí)具有供電可靠性，結(jié)合本工程特點(diǎn)，確定供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則為：

(1)供電系統(tǒng)應(yīng)具有適當(dāng)?shù)墓╇娍煽啃?，技術(shù)上滿(mǎn)足要求，經(jīng)濟(jì)合理；

(2)供電系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)及供電區(qū)段的劃分應(yīng)結(jié)合行政區(qū)域和地理界限統(tǒng)一考慮，便于工程施工、建設(shè)管理及以后的運(yùn)行調(diào)度；

(3)供電系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能的使用永久供電與施工用電相結(jié)合，以求節(jié)省投資。

1.3 供電電源及施工布置

本工程供電電源采用“永臨結(jié)合”的設(shè)計(jì)原則，主供電源與當(dāng)?shù)毓╇姴块T(mén)協(xié)商從古藺縣水口鎮(zhèn)“T”接一條10kV架空線路引至庫(kù)區(qū)管理所外變壓器，線路長(zhǎng)度約為6km，導(dǎo)線型號(hào)JKLGYJ-35/6。施工供電可直接從主干線路上“T”接，或結(jié)合永久運(yùn)行管理，提前架設(shè)專(zhuān)用電源，施工期可直接利用，施工期結(jié)束后作為永久供電電源線路?？紤]到工程的地理情況與布局，在管理房外布置1座變壓器，對(duì)水庫(kù)管理房、取水(導(dǎo)流、放空)隧洞閘門(mén)啟閉機(jī)進(jìn)行供電。備用電源采用1臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組，主供電源與備用電源通過(guò)雙電源轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換。

2 工程負(fù)荷分析

龍洞溝水庫(kù)樞紐工程中，大壩右岸布置開(kāi)敞式無(wú)閘控制側(cè)堰溢洪道和取水(導(dǎo)流、放空)隧洞，左岸布置管理房。因此，龍洞溝水庫(kù)工程主要永久用電包括水庫(kù)管理房生活用電負(fù)荷和取水(導(dǎo)流、放空)隧洞進(jìn)口檢修(事故)閘門(mén)啟閉機(jī)負(fù)荷，生態(tài)環(huán)境用水等綜合利用。

灌區(qū)渠系工程由于閥門(mén)較小，均采用手動(dòng)控制啟閉，不考慮用電負(fù)荷。

表1庫(kù)區(qū)管理所設(shè)備用電負(fù)荷

根據(jù)對(duì)庫(kù)區(qū)管理所用電負(fù)荷為不固定用電，生活用電按同時(shí)系數(shù)0.7計(jì)算，其他負(fù)荷按同時(shí)系數(shù)0.9計(jì)算，其總計(jì)算負(fù)荷為16.9kW。

表2取水(導(dǎo)流、放空)隧洞設(shè)備用電負(fù)荷

根據(jù)對(duì)隧洞用電設(shè)備負(fù)荷同時(shí)系數(shù)為0.9計(jì)算，其總計(jì)算負(fù)荷為9.45kW。

3 電氣一次部分設(shè)計(jì)方案

3.1 電氣接線

本工程供電負(fù)荷高壓側(cè)電壓等級(jí)為10kV，低壓側(cè)電壓等級(jí)為0.4kV。高壓?jiǎn)卧捎秘?fù)荷開(kāi)關(guān)及熔斷；低壓?jiǎn)卧捎脝文妇€接線。

3.2 主要電氣設(shè)備選擇

3.2.1 變壓器選型

本工程計(jì)算負(fù)荷約為26.35kW，設(shè)置變壓器1臺(tái)，根據(jù)計(jì)算并考慮變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，確定變壓器容量為50kVA。變壓器性能指標(biāo)如下：

型號(hào)：S11-M-50/10/0.4三相油浸式變壓器；

額定容量：50kVA；

額定電壓：10kV；

絕緣等級(jí)：A；

高壓分接范圍：±2×2.5%；

聯(lián)接組別：D，yn11；

阻抗電壓：Uk=4%；

箱體防護(hù)等級(jí)：IP4X；

使用條件：海拔不超過(guò)1000m。本工程海拔超過(guò)1000m，需做修正，環(huán)境溫度+40°C～-10°C、相對(duì)濕度不超過(guò)90%(25°C)。

3.2.2 戶(hù)外氧化鋅避雷器

型號(hào)：YH5WS-17/50；

系統(tǒng)額定電壓：10kV；

避雷器額定電壓：17kV；

避雷器持續(xù)運(yùn)行電壓：13.6kV；

雷電沖擊殘壓：50kV；

爬電比距：>2.5cm/kV。

3.2.3 跌落式熔斷器

型號(hào)：RW3-10/50；

額定電壓：10kV；

額定電流：50A；

額定斷流容量：50kVA。

3.2.4 備用電源

水庫(kù)樞紐備用電源采用柴油發(fā)電機(jī)，考慮在使用備用電源時(shí)，其最大負(fù)荷為1臺(tái)取水(導(dǎo)流、放空)隧洞工作閘門(mén)啟閉機(jī)7.5kW及正常照明負(fù)荷等，計(jì)算負(fù)荷約為15.2kW，考慮選擇柴油發(fā)電機(jī)組容量為20kW。

額定輸出功率：20kW；

額定電壓：400V三相四線；

額定頻率：50Hz；

額定功率因數(shù)：0.8；

噪音水平(dB)：≤85。

3.3 主要電氣設(shè)備布置

變壓器布置在管理房外，靠近用電負(fù)荷中心，該處地勢(shì)較高、不易積水、便于巡視。其主供電源從“永臨結(jié)合”的專(zhuān)用10kV線路引接。備用電源采用柴油發(fā)電機(jī)組，柴油發(fā)電機(jī)組布置在柴油發(fā)電機(jī)房?jī)?nèi)，主供電源與備用電源通過(guò)雙電源轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換。

3.4 照明

為降低損耗，本工程采用節(jié)能型高效照明燈具。室內(nèi)照明采用熒光燈，事故照明燈采用帶蓄電池的燈具，蓄電池連續(xù)供電時(shí)間不少于60min。

3.5 過(guò)電壓保護(hù)及接地

為防止雷電波侵入，在10kV電源進(jìn)線終端桿上裝設(shè)1組氧化鋅避雷器。建筑屋頂設(shè)避雷網(wǎng)帶保護(hù)。

接地系統(tǒng)以人工接地裝置(接地扁鋼加接地極)和自然接地裝置相結(jié)合的方式；人工接地裝置包括：庫(kù)區(qū)管理所、取水(放空)隧洞閘房處設(shè)的人工接地裝置。自然接地裝置主要是利用結(jié)構(gòu)鋼筋等自然接地體，人工接地裝置與自然接地裝置相連，所有電氣設(shè)備均與主接地網(wǎng)連接。

防雷保護(hù)接地、工作接地及電子系統(tǒng)接地共用一套接地裝置，其接地電阻按不大于1Ω設(shè)計(jì)。若接地電阻達(dá)不到要求時(shí)，采用高效接地極或降阻劑等方式有效降低接地電阻，直至滿(mǎn)足要求。

3.6 電纜防火

根據(jù)《水利水電工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(SL 329-2005)要求，所有電纜孔洞均應(yīng)采取防火措施，根據(jù)電纜孔洞的大小采用不同的防火材料，比較大的孔洞選用耐火隔板、阻火包和有機(jī)防火堵料封堵，小孔洞選用有機(jī)防火堵料封堵。電纜溝主要采用阻火墻的方式將電纜溝分成若干阻火段，電纜溝內(nèi)阻火墻采用成型的電纜溝阻火墻和有機(jī)堵料相結(jié)合的方式封堵，電纜選擇阻燃電纜。

4 結(jié)語(yǔ)

水庫(kù)樞紐工程項(xiàng)目的規(guī)模、負(fù)荷、施工所面臨的環(huán)境因素與技術(shù)條件相對(duì)來(lái)說(shuō)較為復(fù)雜，而且水庫(kù)樞紐工程電氣設(shè)計(jì)需要考慮水庫(kù)在運(yùn)行過(guò)程中所涉及到的不確定因素，因此，在電氣一次部分設(shè)計(jì)的過(guò)程中，結(jié)合實(shí)際情況對(duì)水庫(kù)建設(shè)過(guò)程中及運(yùn)行過(guò)程中的負(fù)荷情況進(jìn)行仔細(xì)分析非常重要。