淺述綜合管廊供配電系統設計方案

涂志燕

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定  201801

摘要:城市綜合管廊的供配電系統設計多種多樣，通過對綜合管廊自用負荷的分析及安全運行的因素考慮，并結合綜合管廊設計案例，簡要總結綜合管廊供配電系統設計要點。

關鍵詞:綜合管廊；負荷等級；供配電方案

一、引言

       近年來，隨著國家對城市化建設的快速推進，對基礎設施建設提出了更高的標準和要求，建設地下綜合管廊是實現城市基礎設施彈性化、集約化和可持續發展的重要措施，因此國家相繼出臺了一系列推動綜合管廊建設的意見和規范，越來越多的城市都在加快推進綜合管廊的規劃、建設。

        綜合管廊的功能相對明確單一，其作為城市主動脈，重要性不言而喻，供配電系統作為綜合管廊主要的附屬工程，為管廊內消防、通風、排水、照明、監控、安防、通信等系統提供電力保證，因此保障管廊安全運行是供配電系統設計的首要目標。

        通過對多個綜合管廊項目的分析，并結合筆者參與的項目，對綜合管廊的供配電設計方案進行簡要介紹。

二、項目概況

        西安市某新區南北三號路綜合管廊為該區先期啟動建設的管廊之一，位于道路非機動車道及人行道下，全長約1.1km。收納的管線包括電力、通信、給水、再生水、污水、雨水、天然氣，設有綜合艙、纜線艙、天然氣艙、雨水艙，采用鋼筋混凝土結構，詳見圖1。

三、負荷分級 

       綜合管廊做為城市重要的基礎設施之一，中斷供電將存在重大的安全隱患，因此確定為二級負荷供電。采用兩路電源供電，以保證供電的可靠性，每回路均能負擔100％二級負荷。負荷分類如表1所示。

四、供電電源 

       綜合管廊供電電源的方案選擇，主要依據管廊的建設規模、近遠期規劃情況、周邊電源情況、管廊的運營模式等綜合確定。 

       南北三號路綜合管廊為該新區先期 啟動建設的多條管廊之一，該區域管廊規劃密度高，各管廊之間相互連通，成網成片，因此供電電源的選擇應統籌考慮(見圖2)。

       由于綜合管廊內用電設備均為0.4kv低壓設備，因此供電電源可采用10kv或0.4kV供電方案。

       結合常寧新區綜合管廊規劃特點，若采用0.4kV供電方案，受電壓損失影響，各條綜合管廊需頻繁從附近變電站引接電源，考慮常寧新區多為待開發地塊，因此存在電源引接困難等問題，且為后期管廊的管理、運維造成諸多不便，因此確定本工程采用10kV供電方案。同時常寧新區規劃建設有綜合管廊監控中心一座，設計將該監控中心，作為10kV配電中心，對區域內綜合管廊進行統一的運營管理、監控管理及配電管理。

五、照明系統

        綜合管廊內照明分為正常照明和應急照明。各分區出入口、逃生口、管廊人員出入口位置，均應設置控制開關，供人員進入該防火分區時使用。應急照明需與火災報警控制器聯動，且優先級高于手動控制和自動控制。

六、AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平臺

1.平臺概述

        AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平臺集電力監控、能源管理、電氣安全、照明控制、環境監測于一體，為建立可靠、安全、高效的綜合管廊管理體系提供數據支持，從數據采集、通信網絡、系統架構、聯動控制和綜合數據服務等方面的設計，解決了綜合管廊在管理過程中存在內部干擾性強、使用單位多及協調復雜的根本問題，大大提高了系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復效率。

2.平臺組成

       安科瑞城市地下綜合管廊能效管理系統是一個深度集成的自動化平臺，它集成了10KV/O.4KV變電站電力監控系統、變電所環境監控系統、智能馬達監控系統、電氣火災監控系統、消防設備電源系統、防火門監控系統、智能照明系統、消防應急照明和疏散指示系統。用戶可通過瀏覽器、手機APP獲取數據，通過一個平臺即可全局、整體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。

3.平臺拓撲圖

4.平臺子系統

4.1電力監控

        電力監控主要針對10/0.4kV地面或地下變電所，對變電所高壓回路配置微機保護裝置及多功能儀表進行保護和監控，對0.4kV出線配置多功能計量儀表，用于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系統開關柜、變壓器微機保護測控裝置、發電機控制柜、ATS/STS、UPS，包括遙控、遙信、遙測、遙調、事故報警及記錄等。

4.2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的水泵和通風排煙風機等設備集成的第三方系統完成管廊環境綜合監控。

4.3智能照明控制

①　防火分區單獨控制，分區內設置智能控制面板就地驅動器；開關驅動器連接消防報警系統，接收消防報警信息，強制打開驅動器回路。

②　廊內上方安裝智能照明傳感器，使人員進入管廊內自動開啟燈具，在管廊內停留燈具保持常亮，離開后燈具關閉。

③　除了現場的控制方式外，還可用電腦端實現集中控制，實時遠程監控當前區域的照明情況，必要時可遠程控制該區域的照明。

④　考慮現場模塊分布較廣，距離過長，除了現場的控制方式外，還可用電腦端實現集中控制，實時遠程監控當前區域的照明情況，必要時可遠程控制該區域的照明。

⑤　系統支持單控、區域控制、自動控制、感應控制、定時控制、場景控制、調光控制等多種控制方式，支持延時控制，避免同時亮燈負荷對配電系統造成沖擊。模塊不依賴系統，可獨立工作，每個模塊均自帶時間模塊，可根據經緯度自動識別日出日落時間實現自動控制功能。

七、相關平臺部署硬件選型清單

八、結語

        綜合管廊作為重要的基礎設施，在設計階段就應該充分考慮各種因素，對設計方案優化比選。供配電設計作為其中重要的一項內容，更應在保證功能條件下，提高設計的可靠性、安全性和經濟性。

        綜合管廊采用單套箱變配電，半徑按600m～700m控制，采用預分支電纜樹干式供電，并采用EPS作為備用電源，既能保證供電的安全、可靠，并能大大減少工程投資。

參考文獻

[1]張浩．綜合管廊供配電系統的設計[J]．現代建筑電氣，2011(4)：36—39.

[2]田自龍．綜合管廊供配電系統設計簡析[J]．建筑電氣，2018(9)：39—44.

[3]安科瑞電氣股份有限公司.

[4]安科瑞企業微電網設計應用手冊.2020.06版.

[5]安科瑞綜合管廊能效管理系統解決方案.2020.06版.

[6]GB50838.2015.城市綜合管廊工程技術規范[S].北京：中國計劃出版社，2015.

[7]GB50052—2009．供配電系統設計規范[S]．北京：中國計劃出版社，2010.

[8]孟沖，綜合管廊供配電系統設計.

作者簡介

涂志燕，現任職于安科瑞電氣股份有限公司,主要從事數據中心相關產品的研發及應用。