最新新建铁路隧道高瓦斯专项供电方案

新建铁路成都至贵阳线乐山至贵阳段CGZQSG8 标老房子隧道高瓦斯专项供电方案中国铁建编制:复核:审核:中铁十六局集团有限公司成贵铁路CGZQSG8标三分部2014年2月老房子隧道供电方案一、编制依据：1、铁路瓦斯隧道技术规范；2、煤矿安全规程；3、施工现场临时用电安全技术规范；4、老房子隧道设计说明；5、老房子隧道实施性施工组织设计二、瓦斯隧道供配电系统设计（一）供电方案老房子隧道供电线路以10KV电力线为主，由石林变电站架设至洞口，备 用发电机为辅。在洞口设置配电房，并设置备用发电站一座。 隧道洞内 采用双回路供电，一路为10kv线路，在洞内转换为380v供设备用电；另一路 为自备发电机输出。当变电站供电线路有故障停电时，自备发电线路可以马 上切换投入使用。从而确保供电的稳定连续性，保证在施工过程中洞内通风、 瓦斯监测及照明用电不间断。为了解决长隧道供电电压降大的问题，当隧道 进口施工长度大于600m后，采用聚乙烯绝缘钢带铠装护套防爆电缆，10KV 高压进洞，洞内设置630KVA和315KVA移动防爆变压器各1台，跟随衬砌台 车向前移动，满足洞内施工用电，保证供电距离不大于500m。本工程主要用电为空压机房、混凝土拌合站、钢筋加工场、洞内 初支支护、衬砌、有轨运输用电以及现场生活用电。根据洞内施工用电需 要，在洞口处设置1000KVA、800KVA变压器各一台。为保证施工用电不间断及在未通电前施工用电，备300KW发电机三台，要同厂家同型号，同时并 网发电。1、正洞（1）开挖600m内，用MY0.38/0.66-3*120+1煤矿专用阻燃铜芯软电缆， 经专用隔爆接线盒连接后分四路引出：一路供模板台车及附近所有用 电设备，一路供掌子面所有用电设备，一路供有轨运输用电设备，另 一路供移动变压器附近及向洞口方向的所有用电设备。（2）开挖600m后，用10KV YJLV22-3*50mm2高压电缆沿洞璧悬挂敷设， 引入洞内KBSZY-630/315KVA-10/0.4KV移动式隔爆变压器，降压后分四路 引出（分路及供电范围与上一条相同移动变压器中性点不接地。洞内低压配 电电缆全部采用煤矿用铜芯阻燃橡套软电缆，配电开关全部采用具有煤安（MA）认证的隔爆开关。在变压器出来的总隔爆开关处安装一台 总捡漏继电器，在四路供电电缆线路中各安装一台分路总隔爆开关和分路捡漏继电器，以确保安全用电。2、平行导坑（1）开挖600m内，用MY0.38/0.66-3*120+1煤矿专用阻燃铜芯软 电缆，经专用隔爆接线盒连接后分三路引出：一路供掌子面所有用电设备，一路供有轨运输用电设备，另一路供移动变压器附近及向洞口方向的所有用电设备。（2）开挖600m后，用10KV YJLV22-3*50mm2高压电缆沿洞璧悬挂敷设， 引入洞内KBSZY-630/315KVA-10/0.4KV移动式隔爆变压器，降压后分三路 引出（分路及供电范围与上一条相同移动变压器中性点不接地。洞内低压配电电缆全部采用煤矿用铜芯阻燃橡套软电缆，配电开关全部采用具有煤安（MA）认证的隔爆开关。在变压器出来的总隔爆开关处安装一台 总捡漏继电器，在三路供电电缆线路中各安装一台分路总隔爆开关和分路捡漏继电器，以确保安全用电。（二）变压器容量计算1、正洞、平导洞内洞口设备容量计算：主要用电设备清单如下：用电设备名称数量（台）功率合计功率（Pe）KW备注轴流通风机6220KW1320KW一级负荷射流风机436KW144KW一级负荷扒渣机3160KW480KW电瓶车1018KW180KW梭式矿车1018KW180KW空压机10132KW1320KW砼输送泵190KW90KW模板台车116.5KW16.5KW轨道式罐车618KW108KW注浆机25.5KW11KW湿喷机37.5KW22.5KW电焊机715KW105KW照明35KW35KW一级负荷合计3977KW根据施工现场实际用电特点，按需要系数法计算用电负荷。根据经验值需要系数KC选0.65 ;机械效率n取0.9 ;功率因数cos取0.85变压器的总容量为：S=KCxP/ (nxcos) =0.65x3977/ ( 0.9x0.85 ) =3379(KVA)2、抽水、生活区变压器容量计算：主要用电设备清单如下：用电设备名称数量(台)功率及其它参数合计功率(Pe)KW备注抽水机117KW 380V17KW生活区1125KW220V125KW小型机具45KW45KW合计187KW需要系数KC选0.65，机械效率n取0.9，功率因数cos为0.85 , 变压器的总容量为：S=KCxP/ (nxcos) =0.65x187/ ( 0.9x0.85 ) =158(KVA)根据计算结果和公司设备资源情况，考虑到综合利用，变压器选择为1000KVA+800KVA的变压器，630KVA+315KVA的移动变压器。（三）备用电源根据施工实际情况，备用发电机组选择三台300KW发电机并网运行。（四）照明用电：照明用电计算：进口隧道施工长度为平导3696m，正洞4142m,合计7838 米,根据现场实际情况，每隔10米设矿用防爆灯一只,防爆灯型号 为:DGS-127-100,功率为:100W/只，即隧道内固定敷设的照明用电约80KW， 洞内模板台车及撑子面开挖平台处采用矿用4KVA隔爆干式变压器将电压降 为安全电压36V，固定敷设照明。故照明用电量合计约105KW。照明主电缆选型：选用型号为:MY0.38/0.66-2x10。（五）防爆电器接线图20m正洞防爆电器接线图开QF1QBC-225/3QBC-80/380 IQBD-350/38CCHBS-11/380Vc _c_捡漏继电器JJB-660/380E照明变压器 ZBZ4.0M 380/36 十1捡漏继电器JJB-660/380IQBD-200/380.,.射流风机. QF3QBC-80/380QBC-80/380。8项槊/380 |照明变压器ZBZ4.0M380/127=捡漏继电器 JJB-660/380照明变压器模板备用20m20m模板台车砼输送3ZBZ4.0M380/3620m捡漏继电器 JJB-660/380瓦斯监控系统风电、瓦电闭， 断电仪YJLV22-10 3*35W *，:PE 25mm2防爆移动变压器KBSZY-250KVA-10/0.4KQFKBZ-400/380防爆高压电|接线电JLV22-10 3*50 洞内接地极二.:l（六）供配电系统设备材料配置如下:供配电系统设备材料配置表序号设备名称规格型号单位数量备注1变压器S11M-1000KVA台12变压器S11M-800KVA台13进线柜GGD面24出线柜GGD面25电容补偿柜GGD面26发电机并列运GGD面17发电机300KW台38隔爆变压器KBSZY-630台1洞内移动变9隔爆变压器KBSZY-315台1洞内移动变1010KV隔爆开PBG40 50/10台211隔爆开关KBZ-400/380台2洞内主开关12检漏继电器JJB-660/380只913隔爆开关QBD-350/380台7洞内分路总14隔爆开关QBD-200/380台7洞内分路总15隔爆开关QBC-225/380台2砼输送泵16隔爆开关QBC-80/380台1017隔爆开关QBC-40/380台218隔爆开关QBC-30/380台219手控隔爆开关CHBS-11/380台720阻燃电缆MY0.38/0.66-3*70+1米800阻燃电缆MY0.38/0.66-3*50+1米20021阻燃电缆MY0.38/0.66-3*25+1米30022阻燃电缆23双色PE线24 10KV铠装电MY0.38/0.66-3*16+1MBV25 mm 2YJLV22-3x4001800150025矿用防爆灯DGS-60/12725026灯炮100W/220V40027灯炮100W/127V20028灯炮29阻燃电缆100W/36VMY0.38/0.66-2*2.52002800照明用30钢丝绳032800照明用31花线32瓷接头1.5 mm 2照明灯内用尖型100照明灯内用33瓷接头34防爆照明变压大型100照明灯内用BKC3KVA平台、齐头用35隔爆型接线盒36隔爆型接线盒BHD2-400A/4TBHD2-400A/3T37隔爆型接线盒隔爆型接线盒39隔爆型接线盒BHD2-200A/4TBHD-100A/4TBHD-60A/4T10101040隔爆型插销41双电源互锁开KBC1-1610GWS-400-10KV42双电源转换柜1500A台三、保证瓦斯隧道安全用电的技术措施1、供电系统与隧道瓦斯监控系统联锁控制:根据相关规定，瓦斯隧道施工洞内供电必须做到“三专、“两闭锁” 即：专用变压器，专用开关，专用供电线路，瓦斯浓度超标时与供电 的闭锁及压入式通风的风机与洞内供电的闭锁。因此，高瓦斯工区和 瓦斯突出工区内的主通风机、局部通风机、射流风机和洞内与之相应 的工作面的电气设备，必须与瓦斯监控系统进行风电、瓦电闭锁，当 通风机停止运转时，应能立即自动切断局部通风机供风区段的一切电 源。2、接地保护系统：根据规定，瓦斯工区内的配电变压器严禁中性点直接接地，严禁 由洞外中性点直接接地的变压器或发电机直接向瓦斯隧道供电。瓦斯 隧道必须采用独立的接地保护系统。因此，本隧道的接地保护系统系 统设计采用MBVS-25mm2黄/绿双色PE接地保护线,从洞口集中接 地处向洞内架设，洞内每200米施做重复接地，洞口的集中接地与 洞内的重复接地处的接地电阻不得大于1.5Q。洞内重复接地极使用 厚度不小于6mm面积不小于0.7m2的镀锌钢板，可安装在洞内积水 坑、水沟或预留洞室内。专用保护接地线不允许断线且不允许安装任 何开关，洞内36V以上的和由于绝缘损坏可能带有危险电压的电气 设备的金属外壳、构架等，都必须与专用保护接地线可靠连接，其接 地网上任何一保护接地点的接地电阻值不得大于2Q。3、设置捡漏继电器：低压馈电线路上，必须装设能自动切断漏电线路的检漏装置：1）施工现场的总隔爆开关至分路隔爆开关设置两级捡漏继电器， 两级捡漏继电器的额定漏电动作电流和额定漏电动作时间应作合理 配合，使之具有分级保护的功能。2）捡漏继电器应装设在总电源隔爆断路器的负荷侧和分路隔爆 开关的负荷侧。3）捡漏继电器的选择应符合先行国家标准剩余电流动作保护 器的一般要求GB 6829和漏电保护器安全和运行的要求GB 13955的规定，额定漏电动作电流应不大于15mA，额定漏电动作时 间应小于0.1s。4）与总电源隔爆断路器配合的的捡漏继电器的额定漏电动作电 流应大于30mA，额定漏电动作时间应大于0.1s，但其额定漏电动作 电流与额定漏电动作时间的乘积不应大于30mA-so4、防富接地：为了防止雷电波及隧道内引起瓦斯爆炸，所有进洞线路，包括动 力电缆、照明电缆、瓦斯监控系统电缆及通信电缆均需在洞口安装避 雷器。因此，在各种电缆向洞内敷设时，必须严格执行本规定，安装 与其相配套的氧化锌避雷器，洞口的防雷接地电阻不得超过2欧姆且 要定期检查测试。进洞的其它风、水管线也必须在洞口处与专用保护 接地极进行连接，以防雷电和静电传入洞内。5、备用电源：根据有关规定，高瓦斯隧道主扇供电应配置两套电源，隧道内 采用双电源线路，其电源线上不得分接隧道以外的任何负载。为保证 隧道通风、照明及监测系统等一级负荷供电，在公用电网停电10分 钟内，启动三台发电机组供给一级负荷用电。6、电气设备防爆性能的检查与处置：1）各种电气设备和施工机械的防爆安全性能，必须经专职人员 检查，确认合格后方可允许进洞使用。2）防爆性能失效的电气设备，应立即处理或更换。3）非专职电气值班人员，不得擅自操作电气设备。电气操作必须 使用专用工具。7、瓦斯工区内低压动力电缆的选用应符合下列规定：1）固定敷设的电缆采用铠装聚氯乙烯电缆或不延燃橡套电缆；2）移动式或手持式电气设备的电缆，应采用专用的不延燃橡套 电缆；3）开挖面的电缆必须采用铜芯软电缆。4）瓦斯工区内固定敷设的照明、通信、信号和控制用的电缆应 采用不延燃橡套电缆或矿用塑料电缆。8、电缆的敷设应符合下列规定：1）照明电缆及灯应使用钢索悬挂；2）电缆悬挂点间的距离，在正洞、平行导坑内不得大于3m ；3）高、低压电力电缆敷设在同一侧时，其间距应大于0.1m。高 压与高压、低压与低压电缆间的距离不得小于0.05m。4）洞内电缆与电气设备连接，必须使用与电气设备的防爆性能 相符合的防爆型的连接盒。电缆芯线必须使用齿形压线板或线鼻子与 电气设备连接。9、瓦斯工区照明灯具的选用，应符合下列规定：1）已衬砌地段的固定照明灯具，可采用EXdll型防爆照明灯；2）开挖工作面附近的固定照明灯具，必须采用EXdl型矿用防爆 照明灯；3）移动照明必须使用矿灯。10、使用安全电压：安全电压指不戴任何防护设备，接触时对人体各部位不造成任何 损害的电压。因此，在洞内各种平台上和未施做二衬地段使用36V 安全电压的隔爆照明器。成洞地段的照明、手持式电气设备的额定电 压和信号装置的额定供电电压使用220V。远距离控制线路的额定电压使用36V。11、洞内电气设备的设置按如下原则执行：1）配电系统设置总隔爆开关、分隔爆开关、单台设备的隔爆开 关，实行三级配电。设置配电系统应使三相负荷平衡。220V或380V 单相用电设备接入220/380V三相四线系统或单相照明线路电流大于 30A时，应采用220/380V三相四线制供电。2）动力隔爆开关与照明隔爆开关分别设置，照明线路接线要接 在动力隔爆开关的上侧。3）总隔爆开关应设置在靠近电源区域，分隔爆开关设置在用电 设备或负荷相对集中的区域，分隔爆开关与单台设备的隔爆开关的距 离不得超过30m，隔爆开关与其控制的固定式用电设备的水平距离 不应超过3m。4）每台用电设备必须有各自专用的隔爆开关，禁止用同一个隔 爆开关直接控制二台及二台以上用电设备（含插座。5）隔爆开关不得装设在易受外来固体物撞击、强烈振动、液体 浸溅及热源烘烤的场所。否则，应予清除或做防护处理。隔爆开关周 围应有足够两人同时工作的空间和通道，其周围不得堆放任何有碍操 作、维修的物品。6）隔爆开关要放置在洞内其它机械设备不易碰撞的地方，要设 立警示标记或警示灯。12、电工及用电人员必须符合以下要求：1）电工必须经过按国家现行标准和瓦斯隧道安全施工专项培训 经考核合格后，持证上岗工作；其他用电人员必须通过相关安全教育 培训和技术交底，考核合格后方可上岗工作。2）安装、巡检、维修或拆除临时用电设备和线路，必须由电工 完成，并应有人监护。电工的技术水平与技能必须与瓦斯隧道电气设 备的技术复杂性相适应，且必须经过本瓦斯隧道用电安全专项培训， 熟悉所使用的各种防爆配电设备的技术性能和故障处理方法。3）各类用电人员应掌握瓦斯隧道安全用电基本知识和所用设备 的性能，并应符合下列规定：a使用电气设备前必须按规定穿戴和配备好相应的劳动防护用品，并应检查电气装置和保护设施，严紧设备带“缺陷”运转；b保管和维护所用设备，发现问题及时报告解决；c暂时停用设备的隔爆开关必须分断电源侧隔离开关。d移动电气设备时，必须经电工切断电源并做妥善处理后进行。13、电气设备的使用与维护：1）必须具有电气系统接线图，隔爆开关应有名称、用途和分路 标记。2）隔爆开关应由专人负责。3）隔爆开关应每月进行一次检查和维修。检查、维修人员必须 是专业电工。检查、维修时必须按规定穿、戴绝缘鞋、手套，必须使 用电工绝缘工具，并应做检查、维修工作记录。4）对隔爆开关进行定期维修、检查时，必须将其前一级相应的 电源隔离开关分闸断电，并悬挂写有“禁止合闸、有人工作”的停电标 志牌，严禁带电作业。5）隔爆开关必须按照下列顺序操作：送电操作顺序为：总隔爆开关-分隔爆开关-设备隔爆开关； 停电操作顺序为：设备隔爆开关T分隔爆开关T总隔爆开关。 但出现电气故障的紧急情况时可除外。6）施工现场停止作业1小时以上时，应将动力隔爆开关断电上 锁。7）隔爆开关内不得放置任何杂物，并应保持清洁。8）隔爆开关内不得随意挂接其他用电设备。9）隔爆开关内的电器配置和接线严禁随意改动。熔断器的熔体 更换时，严禁用不符合原规格的熔体代替。捡漏继电器每天使用前应 启动漏电试验按钮试跳一次，试跳不正常时严禁继续使用。10隔爆开关的进线和出线严禁承受外力严禁与金属尖锐断口、 强腐蚀介质和易燃易爆物接触。四、安全用电组织措施：1、建立瓦斯隧道用电施工组织设计和安全用电技术措施的编制、 审批制度，并建立相应的技术档案。2、建立技术交底制度向专业电工、各类用电人员介绍瓦斯隧道临时用电施工组织设计 和安全用电技术措施的总体意图、技术内容和注意事项，并应在技术 交底文字资料上履行交底人和被交底人的签字手续，注明交底日期。3、建立安全检测制度从瓦斯隧道临时用电工程竣工开始，定期对临时用电工程进行检 测，主要内容是：接地电阻值，电气设备绝缘电阻值，捡漏继电器动 作参数等，以监视临时用电工程是否安全可靠，并做好检测记录。4、建立电气维修制度加强日常和定期维修工作，及时发现和消除隐患，并建立维修工 作记录，记载维修时间、地点、设备、内容、技术措施、处理结果、 维修人员、验收人员等。5、建立工程拆除制度工程竣工后，临时用电工程的拆除应有统一的组织和指挥，并须规定拆除时间、人员、程序、方法、注意事项和防护措施等。6、建立安全检查和评估制度设备与安全管理部门要按照瓦斯隧道相关安全技术规范的规定 定期对现场用电安全情况进行检查评估。7、建立安全用电责任制对瓦斯隧道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，并辅以必要的奖惩。8、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瓦斯隧道用电安全教育和 考核，主要内容包括矿山供电与井下照明实用技术全书施工现 场临时用电安全技术规范，凡上岗人员必须持有劳动部门核发的上 岗证书，严禁无证上岗。