簡析配電能效平臺(tái)在城市地下綜合管廊的應(yīng)用

時(shí)間：2024-04-07作者：安科瑞電子商務(wù)（上海）有限公司瀏覽：13

摘要:電氣設(shè)計(jì)是綜合管廊設(shè)計(jì)的重要組成部分，文章對綜合管廊的斷面設(shè)計(jì)、供配電系統(tǒng)和纜線設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析闡述，并結(jié)合設(shè)計(jì)案例，簡要總結(jié)了綜合管廊電氣設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞:綜合管廊；斷面設(shè)計(jì)；供配電系統(tǒng)；纜線設(shè)計(jì)

引言

綜合管廊是指建在城市地下，用于容納兩類及以上城市工程管線的構(gòu)筑物及附屬設(shè)施。它可解決馬路“拉鏈”、空中“蛛網(wǎng)”、能節(jié)約釋放大量地下空間、增強(qiáng)管線抗災(zāi)抗險(xiǎn)能力、城市生命線，提高城市綜合承載力，是一種集約度高、科學(xué)性強(qiáng)的城市綜合管線工程。

管廊的電氣設(shè)計(jì)主要包括斷面設(shè)計(jì)、供配電設(shè)計(jì)和纜線設(shè)計(jì)三個(gè)方面，文章結(jié)合筆者參與過的項(xiàng)目，對綜合管廊電氣設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行簡要介紹。

項(xiàng)目概況

西安市某新區(qū)天谷四路為該區(qū)正在建設(shè)的管廊之一，長約1.3km，收納管線包括電力、通信、給水、再生水、氣、熱力。

斷面設(shè)計(jì)

根據(jù)專項(xiàng)管線規(guī)劃及與供電、通信各管線單位溝通，確定電力容量為4×110kV+40×10kV，通信容量為24孔?110mm管（按4層500mm×150mm橋架設(shè)計(jì)）。

根據(jù)相關(guān)規(guī)范及供電部門的相關(guān)要求，管廊內(nèi)電力和通信管線設(shè)置遵循以下原則：

①電力包含110kV和10kV線路，且數(shù)量較多，單成艙；

②通信與再生水、給水同艙；

③熱力與氣分別成艙。

管廊共設(shè)置四個(gè)艙室，標(biāo)準(zhǔn)斷面詳見圖1。

根據(jù)規(guī)范和管線維護(hù)單位的建議，10kV電纜梯架敷設(shè)水平間距為1500mm，110kV電纜支架敷設(shè)水平間距為750mm，縱向間距取350mm，通信纜線采用橋架敷設(shè)，支架水平間距取750mm，縱向間距取300mm。

供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（1）供配電系統(tǒng)設(shè)置管廊全長1.3km，供電采用景觀式地埋變供電，單母線接線，10kV側(cè)預(yù)留環(huán)網(wǎng)柜，電源遠(yuǎn)期由監(jiān)控引來，高供低計(jì)，在0.4kV進(jìn)線處設(shè)置電能計(jì)量測量裝置，并設(shè)置低壓集中無功補(bǔ)償，補(bǔ)償后功率因數(shù)不小于0.9。低壓供電半徑一般不宜過0.8km，因此在管廊中段設(shè)置一座箱變。管廊以*分區(qū)作為配電單元，每兩個(gè)*分區(qū)共用一個(gè)配電室，每個(gè)*分區(qū)設(shè)一套非消防負(fù)荷AP配電箱，負(fù)責(zé)區(qū)間內(nèi)三級負(fù)荷的配電；采用單電源進(jìn)線，同時(shí)設(shè)一套消防負(fù)荷APE配電箱，負(fù)責(zé)區(qū)間內(nèi)二級負(fù)荷的配電；采用雙電源供電，分別由低壓柜和EPS柜引入。負(fù)荷分類詳見表1。

（2）負(fù)荷計(jì)算管廊內(nèi)用電負(fù)荷采用需要系數(shù)法進(jìn)行計(jì)算，方法如下：

①排水泵，僅考慮綜合艙或熱力艙檢修泄水時(shí)的排水，取3個(gè)*分區(qū)排水泵同時(shí)工作；

②風(fēng)機(jī)，僅計(jì)入風(fēng)機(jī)低速運(yùn)行時(shí)的工作負(fù)荷；

③檢修負(fù)荷，單個(gè)檢修箱取30kW；

④照明負(fù)荷，按每艙2.5kW/km估算；

⑤弱電電源負(fù)荷，按每艙1.5kW/km估算；

⑥其他負(fù)荷根據(jù)相關(guān)的條件確定。

設(shè)備安裝容量為:P=1625.20kW(含檢修負(fù)荷1470kw);計(jì)算容量為:P112.39kW。因此選取容量為200kVA變壓器，負(fù)荷率58%，EPS電池柜容量為30kw。

（3）照明系統(tǒng)

管廊內(nèi)設(shè)正常照明及應(yīng)急照明，人行道平均照度為15lx，疏散應(yīng)急照明照度不5lx。疏散指示燈、出口標(biāo)志燈均自帶蓄電池，平時(shí)常亮：應(yīng)急照明雙頭燈自帶蓄電池，平時(shí)關(guān)閉：火災(zāi)時(shí)強(qiáng)制點(diǎn)亮，蓄電池持續(xù)供電時(shí)間不少于60min。燈具采用LED光源。照明控制分為就地、遠(yuǎn)程兩種控制方式，普通照明燈具按1：1間隔配電控制。

（4）電氣設(shè)備布置

管廊內(nèi)電氣設(shè)備布置要求如下：

①箱變安裝位置寬度大于3m的綠化帶，其次為道路紅線外；

②管廊內(nèi)配電箱等電氣設(shè)備應(yīng)防潮，防護(hù)等級不IP54，氣艙內(nèi)電氣設(shè)備防爆等級為ExdIIBT4；

③電纜橋架采用鋁合金材質(zhì)，自用橋架采用鋁合金材質(zhì)且外敷*涂料。

防雷、接地系統(tǒng)及措施

①在箱變內(nèi)、配電箱、設(shè)備電控箱內(nèi)均裝設(shè)SPD，防止雷電波侵入。

②設(shè)置環(huán)形接地網(wǎng)，沿管廊內(nèi)兩側(cè)縱向敷設(shè)通長接地干線，與預(yù)埋件焊接，接地干線采用?14mm銅覆鋼，接地支線采用?10mm銅覆鋼。

③氣艙防靜電接地體采用管廊的接地系統(tǒng)。

纜線設(shè)計(jì)

管廊起點(diǎn)近期為臨時(shí)封堵，終點(diǎn)與已設(shè)計(jì)的科技二路管廊直接相連。為滿足周邊地塊的需求，通信出艙節(jié)點(diǎn)與給水、再生水節(jié)點(diǎn)結(jié)合設(shè)置，通信和電力10kV管線每間距150m～200m出艙一次，地塊內(nèi)出線采用預(yù)埋過街套管（南側(cè)3×4×DN110mm，北側(cè)2×4×DN110mm）敷設(shè)至道路紅線外，詳見圖2。

管廊交叉節(jié)點(diǎn)采用“立交”方式，局部擴(kuò)大以滿足管線連接和人員通行要求。交叉節(jié)點(diǎn)設(shè)置預(yù)留洞滿足纜線連接要求，電力預(yù)留洞尺寸不小于艙室寬度一半；通信預(yù)留洞為600mm×600mm，距結(jié)構(gòu)壁1100mm。

AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平臺(tái)

平臺(tái)概述

AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平臺(tái)集電力監(jiān)控、能源管理、電氣、照明控制、環(huán)境監(jiān)測于一體，為建立、、的綜合管廊管理體系提供數(shù)據(jù)支持，從數(shù)據(jù)采集、通信網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)架構(gòu)、聯(lián)動(dòng)控制和綜合數(shù)據(jù)服務(wù)等方面的設(shè)計(jì)，解決了綜合管廊在管理過程中存在內(nèi)部干擾性強(qiáng)、使用單位多及協(xié)調(diào)復(fù)雜的根本問題，大大提高了系統(tǒng)運(yùn)行的性和可管理性，提升了管廊基礎(chǔ)設(shè)施、環(huán)境和設(shè)備的使用和恢復(fù)效率。

平臺(tái)組成

安科瑞城市地下綜合管廊能效管理系統(tǒng)是一個(gè)深度集成的自動(dòng)化平臺(tái)，它集成了10KV/O.4KV變電站電力監(jiān)控系統(tǒng)、變電所環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、智能馬達(dá)監(jiān)控系統(tǒng)、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)、消防設(shè)備電源系統(tǒng)、*門監(jiān)控系統(tǒng)、智能照明系統(tǒng)、消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)。用戶可通過瀏覽器、手機(jī)APP數(shù)據(jù)，通過一個(gè)平臺(tái)即可全局、整體的對管廊用電和用電進(jìn)行進(jìn)行集中監(jiān)控、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調(diào)度，同時(shí)滿足管廊用電、、穩(wěn)定、、有序的要求。

平臺(tái)拓?fù)鋱D

平臺(tái)子系統(tǒng)

4.1電力監(jiān)控

電力監(jiān)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(jī)保護(hù)裝置及多功能儀表進(jìn)行保護(hù)和監(jiān)控，對0.4kV出線配置多功能計(jì)量儀表，用于測控出線回路電氣參數(shù)和用能情況，可實(shí)時(shí)監(jiān)控高低壓供配電系統(tǒng)開關(guān)柜、變壓器微機(jī)保護(hù)測控裝置、發(fā)電機(jī)控制柜、ATS/STS、UPS，包括遙控、遙信、遙測、遙調(diào)、事故報(bào)警及記錄等。

4.2環(huán)境監(jiān)測

環(huán)境監(jiān)測包括溫濕度、煙感溫感、積水浸水、可燃?xì)怏w濃度、門禁、視頻、空調(diào)、消防數(shù)據(jù)的采集、展示和預(yù)警，同時(shí)也可接入管廊艙室內(nèi)的水泵和通風(fēng)排煙風(fēng)機(jī)等設(shè)備集成的三方系統(tǒng)完成管廊環(huán)境綜合監(jiān)控。

4.3馬達(dá)監(jiān)控

馬達(dá)監(jiān)控實(shí)現(xiàn)對管廊電機(jī)的保護(hù)、遙測、遙信、遙控功能，實(shí)現(xiàn)對電機(jī)過載、短路、缺相、漏電等異常情況的保護(hù)、監(jiān)測和報(bào)警。在需要的情況下可以設(shè)置聯(lián)動(dòng)控制。

4.4電氣

AcrelEMS-UT能效管理系統(tǒng)針對配電系統(tǒng)的電氣隱患配置相應(yīng)的電氣火災(zāi)傳感器、溫度傳感器，消防設(shè)備電源傳感器、*門狀態(tài)傳感器，接入消防疏散照明以及指示燈具的狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示，并且對UPS的蓄電池溫度、內(nèi)阻進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視，發(fā)生異常時(shí)通過聲光、短信、APP及時(shí)預(yù)警。

4.5智能照明控制

*分區(qū)單控制，分區(qū)內(nèi)設(shè)置智能控制面板就地驅(qū)動(dòng)器；開關(guān)驅(qū)動(dòng)器連接消防報(bào)警系統(tǒng)，接收消防報(bào)警信息，強(qiáng)制打開驅(qū)動(dòng)器回路。

廊內(nèi)上方安裝智能照明傳感器，使人員進(jìn)入管廊內(nèi)自動(dòng)開啟燈具，在管廊內(nèi)停留燈具保持常亮，離開后燈具關(guān)閉。

除了現(xiàn)場的控制方式外，還可用電腦端實(shí)現(xiàn)集中控制，實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控當(dāng)前區(qū)域的照明情況，必要時(shí)可遠(yuǎn)程控制該區(qū)域的照明。

考慮現(xiàn)場模塊分布較廣，距離過長，除了現(xiàn)場的控制方式外，還可用電腦端實(shí)現(xiàn)集中控制，實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控當(dāng)前區(qū)域的照明情況，必要時(shí)可遠(yuǎn)程控制該區(qū)域的照明。

系統(tǒng)支持單控、區(qū)域控制、自動(dòng)控制、感應(yīng)控制、定時(shí)控制、場景控制、調(diào)光控制等多種控制方式，支持延時(shí)控制，避免同時(shí)亮燈負(fù)荷對配電系統(tǒng)造成沖擊。模塊不依賴系統(tǒng)，可立工作，每個(gè)模塊均自帶時(shí)間模塊，可根據(jù)經(jīng)緯度自動(dòng)識(shí)別日出日落時(shí)間實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制功能。

相關(guān)平臺(tái)部署硬件選型清單

電力監(jiān)控及配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

應(yīng)用場合（10KV）		產(chǎn)品	型號	功能
	10KV進(jìn)/饋線		AM6-L	相間電流速斷保護(hù)，相間電流速斷保護(hù)（可帶低壓閉鎖），相間過電流保護(hù)（可帶低壓閉鎖），兩段式零序過流保護(hù)，反時(shí)限相間過流保護(hù)（可帶低壓閉鎖），零序反時(shí)限過流保護(hù)，過負(fù)荷保護(hù)，控制回路異常告警。
	10/0.4KV變壓器		AML-S	分合閘位置、手車工作/試驗(yàn)位置、接地閘位置、硬接 點(diǎn)信號(保護(hù)跳閘、裝置告警、控制回路斷線、 裝置異常、未儲(chǔ)能、事故總等)、報(bào)文(過流、過負(fù)荷、溫報(bào)警、過溫報(bào)警、裝置告警、PT 斷線、CT 斷線、對時(shí)異常等) 、遙控 開關(guān)、故障波形分析(故障錄波、故障波形、故障記錄、 跳閘、故障電流電壓)等。
	智能操控裝置		ASD500	一次回路動(dòng)態(tài)模擬圖、彈簧儲(chǔ)能指示、高壓帶電顯示及閉鎖、驗(yàn)電、核相、自動(dòng)溫濕度控制及顯示（標(biāo)配一路強(qiáng)制加熱）、遠(yuǎn)方/就地旋鈕、分合閘旋鈕、儲(chǔ)能旋鈕、人體感應(yīng)、柜內(nèi)照明控制、RS485接口、高壓柜內(nèi)電氣接點(diǎn)無線測溫。
	10KV計(jì)量		PZ72L- E4/UT	該儀表采用交流采樣技術(shù)，能分別測量電網(wǎng)中的電流、電壓、功率、功率因數(shù)和電能等參數(shù)，可通過面板薄膜開關(guān)設(shè)置倍率。帶RS-485通訊接口，采用Modbus協(xié)議;也可將電量信號轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的直流模擬信號輸出;或帶開關(guān)量輸入/輸出，繼電器報(bào)警輸出等功能。具有許昌開普研究院有限公司、國家繼電保護(hù)及自動(dòng)化設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢測合格的型式檢驗(yàn)報(bào)告證書和電磁兼容檢驗(yàn)證書，產(chǎn)品防護(hù)等級均達(dá)到IP65，符合管廊綜合監(jiān)控系統(tǒng)中對相關(guān)產(chǎn)品功能、防護(hù)等級及電磁兼容的要求。
應(yīng)用場合（0.4KV）		產(chǎn)品	型號	功能
	0.4KV進(jìn)/出線		PZ72L- E4/UT	該儀表采用交流采樣技術(shù)，能分別測量電網(wǎng)中的電流、電壓、功率、功率因數(shù)和電能等參數(shù)，可通過面板薄膜開關(guān)設(shè)置倍率。帶RS-485通訊接口，采用Modbus協(xié)議;也可將電量信號轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的直流模擬信號輸出;或帶開關(guān)量輸入/輸出，繼電器報(bào)警輸出等功能。具有許昌開普研究院有限公司、國家繼電保護(hù)及自動(dòng)化設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢測合格的型式檢驗(yàn)報(bào)告證書和電磁兼容檢驗(yàn)證書，產(chǎn)品防護(hù)等級均達(dá)到IP65，符合管廊綜合監(jiān)控系統(tǒng)中對相關(guān)產(chǎn)品功能、防護(hù)等級及電磁兼容的要求。
	無功補(bǔ)償		ARC	測量I、U、Hz、cosΦ，具備過電壓保護(hù)、欠流鎖定、電網(wǎng)諧波過大保護(hù)功能,可控制電容器的投切，RS485/Modbus協(xié)議
			ANSVC	ANSVC低壓無功功率補(bǔ)償裝置并聯(lián)在整個(gè)供電系統(tǒng)中，能根據(jù)電網(wǎng)中負(fù)載功率因數(shù)的變化通過控制器控制電力電容器投切進(jìn)行補(bǔ)償,無功功率補(bǔ)償裝置采用散件組成方案，主要以電容電抗、投切開關(guān)、控制器等組成。
			ANSVG	補(bǔ)償方式:線性補(bǔ)償，全響應(yīng)時(shí)間<5ms，瞬時(shí)響應(yīng)時(shí)間≤100us;補(bǔ)償效果:≥0.99，可補(bǔ)償容性無功和感性無功，濾除5、7、9、11、13次以內(nèi)的諧波;自身損耗:≤2%，效率:>98%;監(jiān)控以及顯示具備遠(yuǎn)程通訊接口，可以通過PC機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控;具有人性化的人機(jī)交互界面，可通過該界面看到系統(tǒng)和本體的實(shí)時(shí)電能質(zhì)量信息，操作簡單，可以遠(yuǎn)控，也可以本控;標(biāo)準(zhǔn)模塊化設(shè)計(jì)，縮短交付周期，同時(shí)提高了使用的性和可維護(hù)性。
	溫濕度控制器		WHD72- 11/UT	智能型溫濕度控制器以數(shù)碼管方式顯示溫濕度值，有加熱器、傳感器故障指示、變送功能、帶有RS485通訊接口可供遠(yuǎn)程監(jiān)控，用戶可通過按鍵編程自行設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)。該儀表集測量、顯示、控制及通訊于一體，精度高、測量范圍寬，是一種適合于各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域的溫濕度測量控制儀表。具有許昌開普研究院有限公司、國家繼電保護(hù)及自動(dòng)化設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢測合格的型式檢驗(yàn)報(bào)告證書和電磁兼容檢驗(yàn)證書，產(chǎn)品防護(hù)等級均達(dá)到IP65，符合管廊綜合監(jiān)控系統(tǒng)中對相關(guān)產(chǎn)品功能、防護(hù)等級及電磁兼容的要求。
電動(dòng)機(jī)保護(hù)器	電機(jī)回路		ARD2F-UT	智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器（以下簡稱保護(hù)器）適用于額定電壓至 660V 的低壓電動(dòng)機(jī)回路，集保護(hù)、測量、控制、通訊、運(yùn)維于一體。其完善的保護(hù)功能確保電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，帶有邏輯可編程功能，可以滿足多種控制方式。可選配不同通訊模塊適應(yīng)現(xiàn)場通訊需求。該產(chǎn)品采用分體式結(jié)構(gòu)，由主體、顯示單元、互感器組成，可適應(yīng)各種柜體的安裝。具有許昌開普研究院有限公司、國家繼電保護(hù)及自動(dòng)化設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢測合格的型式檢驗(yàn)報(bào)告證書和電磁兼容檢驗(yàn)證書，產(chǎn)品防護(hù)等級均達(dá)到IP65，符合管廊綜合監(jiān)控系統(tǒng)中對相關(guān)產(chǎn)品功能、防護(hù)等級及電磁兼容的要求。
配套附件	0.4kV電流互感器		AKH-0.66	測量型互感器，采集交流電流信號
智能網(wǎng)關(guān)			Anet系列	8個(gè)RS485串口 2kV隔離， 2個(gè)以太網(wǎng)接口，支持Modbus RTU、IEC-60870-5-101/103/ 104、CJ/T188、DL/T645等通訊協(xié)議設(shè)備的接入，支持Modbus RTU、Modbus TCP、IEC-60870-5 -104等上傳協(xié)議、支持多不同數(shù)據(jù)服務(wù)要求，支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳，裝置電源:220V AC/DC。


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  詞條說明

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  淺淡基于BIM技術(shù)的智慧消防應(yīng)用朱鹍安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801摘要：智慧城市的建設(shè)在**掀起了熱潮，BIM技術(shù)可為智慧城市的建設(shè)提供強(qiáng)大的推進(jìn)力。智慧消防作為智慧城市的一部分，亦是如此。本文通過BIM應(yīng)用體系框架的構(gòu)建，對BIM技術(shù)與其他新一代信息技術(shù)的“合力”作用進(jìn)行了分析，并對BIM技術(shù)在智慧消防的具體應(yīng)用進(jìn)行了探討。最后指出，未來的BIM技術(shù)，將具有強(qiáng)的綜合性，其不僅