高压进洞施工技术措施

1、工程概况

娘拥水电站位于四川省甘孜州乡城县境内，为硕曲河干流梯级开发自上而下的第二个梯级电站,装机容量93MW.我部承担的经由1＃～4＃施工支洞进行施工的引水隧洞，桩号K0+000～K9+600段,全长9600m。目前已完成2＃、3＃、4＃号支洞洞外变压器及低压供电线路及其配电装置的安装，现已正常投入使用.

目前各支洞洞外变压器距洞内工作面均已超过1500m，1#～4#支洞之间的开挖尚未完成，洞外变压器距洞内工作面还在继续向前延伸,洞内供电线路仍需延长，电压降幅过大，达不到用电设备额定电压，导致设备无法正常启动运转。按照相关供电规范及施工经验,0.4 kV 三相线路供电范围不宜超过800m.对此，为了保证洞内设备正常启动运转，特别是后期混凝土浇筑设备的正常启动运转，必须将各工作面的电压提高到额定值，采用增设高压进洞的方案解决洞内供电问题。现特编制《高压进洞方案及施工技术措施》。

2、高压进洞方案

2.1 高压进洞布置

本标工程引水隧洞全长9600m，共设置了4条施工支洞,各支洞上下游控制洞段均超过一千米(除1#洞上游外)，施工供电最大范围超过两千米，各工作面单台变压器直接供电无法满足设备的额定需要.对此，为了将变压器的供电范围控制在800m左右，满足设备的正常启动运转，必须在原供电方案的基础上增设高压进洞方案。

根据支洞上下游控制情况，在引水隧洞内设置高压设施，分别在K0+800、 K2+400、K4+000、K5+600、K7+200与K8+800附近布置6台变压器,缩短低压供电距离.高压端为10 kV，沿洞壁架设高压电缆，低压端采用三相动力电缆为主要设备供电，设置配电柜.支洞特性及洞口变压器配置详见表1，高压进洞配置详见表2。

表1：支洞的特性及洞口变压器配置

序号 1 2 3 4 支洞编号 支洞长度（m） 交主洞桩号（m) 纵坡(％） 支洞口变压器型号 1# 295 0+873.97 0.008386 800KVA 2＃ 150 3+237.100 0。01709 1250KVA 3＃ 595 5+968。56 0。0043109 1250KVA 4＃ 620 8+571。163 0。008011 800KVA 表2：高压进洞变压器配置

序号 部位 变压器位置 主要用途 备注 1 1#支洞 K0+800 喷浆、砼浇筑、钢筋安装、抽排水及照明 2 2＃支洞 K2+400、K4+000 喷浆、砼浇筑、钢筋安装、抽排水及照明 3 3＃支洞 K5+600、K7+200 喷浆、砼浇筑、钢筋安装、抽排水及照明 4 4#支洞 K8+800 喷浆、砼浇筑、钢筋安装、抽排水及照明 2。2施工用电分析

各部位用电情况详见表3。

表3：施工用电配置表

洞外主要施工用电（KW） 工程部位 拌合站 1＃支洞 2#支洞 3＃支洞 4#支洞 30 50.2 50.2 30 钢筋加空压机 通风机 工 20 30 30 20 132 550 660 550 220 330 220 220 电 20 20 20 20 422 295.4 22 60 60 60 营区用合计 使用率 排水 电 250 340 340 340 272 400 400 400 191 280 280 280 主洞主要施工用电（KW） 施工用合计 使用率 958.2 670。7 848。2 593。7 686 480.2 备注：使用率按照0。7进行计算。

参照表1的统计数据，1#支洞洞外施工用电295.4KW，洞内施工用电191KW;2#支洞洞外施工用电670.7KW,正洞施工用电280KW；3＃支洞洞外施工用电593.7KW，正洞施工用电280KW；4#支洞洞外施工用电480。2KW，正洞施工用电280KW。

2。3 洞内变压器选型

变压器的容量选择：按变压器效率最高时的负荷率 b来选择容量，当隧洞的计算负荷确定后，配电变压器的容量为：

S=Pjs/βb×cosφ2

式中： S—配电变压器的容量（kVA);

Pjs —建筑物的有功计算负荷（kW）；

cos φ2 —补偿后的平均功率因数，不小于 0.9；

βb —变压器的负荷率，变压器容量的最终确定就在于选定变压器的负荷率 b，变压器的负荷率按节能负荷率参考取值，取0.75根据正洞洞内施工用电负荷（表 1），经计算,各支洞洞内变压器容量详见表4.

表4：各支洞变压器容量计算表

1#支洞 名称 洞外 计算容量 变压器容量 506 800 洞内 229。2 315 洞外 1149。84 1250 洞内 336 400 洞外 1017。8 1250 洞内 336 400 洞外 823。2 800 洞内 306 315 2＃支洞 3＃支洞 4＃支洞 2。4 输电线路选型

由表4可知，为了保证变压器容量满足最高负荷量，1#和4#支洞的变压器容量315KVA，2#和3#支洞的变压器容量400KVA,电压10KV。电流I=P/(1.732*U）知，1#和4#支洞I=315/（1。732*10）=18A,2#和3＃支洞I=400/(1.732*10)=23.1A,查电线电缆载流量及电压降速查表得知，截面积为35mm2 的三芯10KV电缆即可满足要求，由于洞内施工作业环境差,洞内围岩破碎有滴渗水现象加上洞内车辆行走，结合洞内实际情况根据洞内负荷考虑降低电能损失,故选择50mm2 的三芯10KV电缆(铜芯交联聚乙烯绝缘细钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆）。电缆长度1#支洞475m，2＃支洞2005m,3＃支洞2900m，4#支洞1055m，共35m。 2。5 高压进洞设备

高压进洞设备详见表5.

表5：高压进洞设备配置表

序号 1 2 3 4 5 6 设备名称 变压器 变压器 10KV电缆线 配电柜 低压电容补偿柜 动力电缆 型号 315KVA 400KVA 50mm的三芯电缆 GGJ1-01-150 kVar 380V动力电缆线 2 单位 台 台 m 个 个 m 数量 2 4 35 6 6 9600 备注 从洞内变压器接到作业面 3、施工技术措施

3。1 高压接线

根据隧洞周边电网布置情况,各个支洞洞口10kV高压线已安装到位，并已引至洞口变压器(1＃支洞工作面移交后立即安装）,只需在10kV出线侧再增设所需的高压接线桩，采用选定的电缆线直接引至洞内的变压器。在距洞口变压器800m范围内的供电直接由洞口变压器承担，超过800m以后段采用洞内变压器供电。 3。2 高压线路施工

各支洞洞身断面较小，高压电缆线沿洞身右侧拱腰位置布设；进入隧洞主洞后，电缆线沿隧洞右侧位置铺设，避免与线路左侧照明线路及高压风管相互干扰，电缆悬挂高度控制在3.5m左右。洞内施工大小车辆通行，难免会与洞壁擦碰，为了电缆安全，采用高点钢索(钢绞线)悬吊电缆移动敷设方式.为便于电缆线铺设，在隧洞主洞右侧边墙位置每隔15～20m设固定点一个（采用Φ22钢筋、35cm长，手钻打孔，插入20cm，外露15cm,锚固剂粘结牢固）作为安装钢索悬吊点，吊点安装好后在每一吊点上焊接一根15cm 长∠40×4 角钢（角钢另一端上钻Φ16的孔），角钢下吊挂一个悬垂线夹用于钢绞线安装，钢索敷设后穿入悬垂线夹并用手扳葫芦分段紧起固定高压电缆线与钢索通过电缆挂钩连接,沿边墙平行布置 由于电缆相对较重，挂钩之间间距按80～100cm控制电缆安装固定好后应在短时间内按照电缆头制作工艺要求认真细致地将电缆中间头制作完成并加以固定，电缆中间头固定时不得受拉力太大，否则会使中间头绝缘破坏导致电缆头损坏。

电缆线进入洞室后与洞室内布设的按表4计算的变压器容量配置的箱式变压器相连，洞室内安装变压器、配电柜及低压电容补偿柜(GGJ1-01—150 kVar)，洞内低压线路采用三相四线制。根据现场用电设备的用电情况进行用电分区，避免用电设备过于集中，洞内动力线与照明线将分别架设，整齐排线，固定在隧洞的一侧，洞内10 kV高压电缆与0。4 kV低压线安装在同一侧，高压在上，低压在下分层布设，高压电缆悬挂高度不小于3.5 m,以确保隧洞内正常施工用电及洞内用电安全下图所示

主洞布置图 支洞布置图

变压器位置扩挖一个4.5m×3。0m×3.5m(长×宽×高）加宽洞;洞内做好喷锚支护（挂网φ6。5、钢筋网间排距20×20cm，锚杆采用Φ22钢筋、长度L=2.5 m，喷射C20混凝土，厚度15cm，洞室内做好排水措施）；变压器台座根据变压器结构尺寸制作，底板位置做好细部处理并做好接地接。地极采用 BLJ-MK-1接地模块,变压器安装后设置防护,并设安全警示标志以加强其安全性. 3。3 接地系统

接地装置的合适与否,接地电阻值是否合乎标准要求，直接影响到电力系统设备的正常运行，影响到洞内的安全。

接地系统采用接地模块式加强型接地方式。由于是隧洞内施工，洞内基面多为砂石相对比较干燥，介质导电率差无法满足设计要求（用电设计要求为≦4Ω），如不采取措施接地电阻过高用电时起不到保护作用，会对人体造成一定的伤害.为了降低接地电阻,应在降压洞室内事先将下基地面全部向下挖 60 cm，将接地模块直接布置在地面上，

用镀锌扁铁将模块之间首尾相互连接，并用扁铁做交叉焊接形成等电位.底板挖开后用细土回填夯实处理，在连接好模块后将模块及扁铁周围撒下一些盐,用洞外导电率较好的土壤进行边回填边撒盐边浇水的方式，分层回填分层撒盐浇水夯实处理，从而改善了土壤的导电率使之达到设计要求。 3。4继电保护装置及控制

隧洞供电系统的各级继电保护装置应相互配合协调，使其保护可靠、灵敏;各级继电保护时限整定恰当。按照用电规范要求，高标准配备线缆，坚持“一机一闸一箱一漏”，线路架空或埋地，要严格控制，以确保施工安全。 3.5试验检测

变压器装入洞室接好高、低压线路，接好地线，准备工作完毕后，与地方供电部门联系按照国家电气设备安装运行规范要求，对所有电气设备进行相关电气性能的测试（电气装置安装电气交接试验）;对电缆、真空开关、变压器、配电柜等设备严格按照《电气装置安装工程电气设备交接试验标准 GB50150-2006》进行试验。

所有设备试验合格后应依据《电气装置安装工程施工及验收规范》对安装工程逐一、逐步的验收,验收合格后再联系供电部门对设备送电试行。 3。6停电预防措施

为了防止突然停电,而影响洞内排水和施工。1＃支洞、2＃支洞、3＃支洞、4#支洞在洞外发电机房分别增加1台150kw与1台500kw柴油发电机。另配制1台150kw移动式发电机,砼浇筑停电过程中,机动调配。

4、质量保证措施

“百年大计、质量第一”，质量是工程的灵魂。为了确保该项工程的施工质量，特制定以下几项施工质量保证措施.

（1)严格按照规范要求进行施工，对所使用的材料和设备必须按要求进行验收，验收合格的设备与材料方能使用.

(2)严格按照监理工程师现场指示组织施工。

（3）为了确保高压进洞安装质量，质安部与物资部门对施工全过程进行严格的控制，对相关工作认真检查、核对。

5、安全施工措施

（1) 高压进洞所用敷设于隧洞内的电力电缆、控制电缆和照明导线均应选择阻燃电缆或阻燃导线，当跨越道路和隧洞顶部的电缆，应穿管敷设。

(2） 所有电器的金属外壳都应保护接地，使用高压电源应有专门的防护措施，电源裸露部分应有绝缘装置(例如电线接头处应裹上绝缘胶布）.

(3)为了保障人员的生命安全，必须在变压器明显位置悬挂“止步、高压危险\"标示牌。

（4）在施工过程中，必须安排专职或兼职安全员负责安全检查.

(5）所有作业人员均需经过严格的专业知识培训，只有取得相关上岗资格证书者才允许上岗。

（6）施工现场使用的安全带、安全网、脚手架、跳板符合安全规定，并应做到颜色和材质的统一，施工现场的各类施工机械、建筑材料和放置整齐有序。

6、环保、水保措施

（1）贯彻执行国家有关安全环保水保方面的法律、规程规定，严格执行相关环保水保管理与考核办法,严格执行施工技术措施.

（2）合理分布动力机械设备的工作场所,避免一个地方动力机械设备的过多集中；对噪音超标的机械设备,采用器、隔音材料、隔音内衬、噪音棚等措施降低噪音；对于行驶的机动车辆，装备排气消音器,现场鸣低音，场外行驶尽量少鸣笛.

(3）在综合机械修配保养厂等主要产生废油的工厂设油料处理池，废油、外加剂、酸碱液体等汇入废油处理池，集中回收，尽量重复利用,对不能利用的进行焚烧或中和处理，在施工排水系统的末段设置沉沙池和油水分离器,防止对河道造成淤积和污染。

（4）生产生活区使用清洁能源，炉灶符合烟气排放规定;尽量避免在工地燃烧各种垃圾弃物和易产生有毒有害气体、烟尘、臭气的物质；定期对施工机械和运输车辆进行尾气检验,尾气排放不合格的车辆及时进行检修，尽量利用合格优质的机械用燃油，保证尾气排放达到要求。

7、节能减排措施

（1）贯彻执行国家有关节能减排方面的法律、规程规定，严格执行相关节能减排管理与考核办法，严格执行施工技术措施。

（2）认真做好施工技术方案，珍惜身边的每一度电，节约每一滴水，合理使用每一根钢筋，充分利用每一升燃油，同心协力,聚少成多，增加效益。