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来源：职称驿站所属分类：电力论文 发布时间：2013-01-05浏览：26次
[摘要]龙滩水电站大坝目前是世界最高的碾压混凝土重力坝之一。大坝工程所需的施工供电设备安装容量约为5.0万KVA，计算负荷约为3.3万KW，相当于一座县城的用电负荷。由于龙滩水电站工地地形等原因，大坝工程施工供电的10个回路全采用同杆双回路布线;大坝工程施工供电线路至目前已运行近5年，为大坝工程施工提供了强大而可靠的电力，满足了工程施工用电的需要。
[关键词]龙滩水电站,大坝工程,施工供电线路,电压等级,同杆双回路,联络开关
1、工程概况
龙滩工程设计总装机容量为630万千瓦，水库正常蓄水位400米，总库容273亿立方米，是国内在建的仅次于长江三峡特大型水电工程。龙滩水电站大坝是碾压混凝土重力坝，最大坝高216.5米，坝顶长836.5米，坝体混凝土方量约为730万立方米;于2003年11月截流，2006年9月蓄水，2007年5月第一台机组发电。混凝土年高峰浇筑量300余万立方米，工期紧，工程量大。为保证大坝工程施工，所用的大中型电气设备300余台(安装容量达5.0万KVA，计算负荷约3.3万KW)安全运行，如何为这些设备建立一个完善的安全的供电系统，是必须考虑的问题。
2、供电线路设计方案
2.1电源点
业主从南丹县境内的车河设2回110kV线路至工地，在右岸坝轴线下游800m(高程400.00m)处建立工地110kV施工变电所，安装2台31.5MVA的变压器。110kV变电所共引出22回线向整个施工区供电，其中业主为大坝工程施工段提供10个10KV回路接口，右岸施工用电8个回路直接在110KV变电所接线，左岸用电2个回路从左岸10kV开闭所接线。
2.2 大坝工程供电范围及高峰负荷
2.2.1施工供电线路供电范围
混凝土生产系统、大坝基坑开挖、围堰施工、基坑排水、混凝土浇筑、灌浆作业、下游河道整治等主体工程以及为完成主体工程而配备的缆机、塔带机、塔机、顶带机、供料线、压气站、施工机械修理厂、停放场、加工厂、预制厂、施工照明等。
2.2.2施工高峰负荷情况
根据施工总进度、施工布置以及各种设备的配置情况,施工高峰负荷约为：33000KW。按电压等级分：
高压负荷：缆机、顶带机、塔带机、塔机及混凝土生产系统中的高压设备为10KV用电设备，计算负荷约14000KW;电吊等6KV高压设备负荷，计算负荷约2000KW。
低压负荷：主要由主体工程施工的缆机副塔、混凝土生产系统、泵站、压气站、工区内各辅助工厂以及办公生活区等380V/220V低压设备组成，计算负荷约17000 KW。
6KV高压变压器2台;380V/220V低压变压器22台。
2.3负荷分布和布线的选择
在进行布线考虑时，到现场进行现场实地勘测，遇到了一个比较具体的问题：
2.3.1负荷分布太广，覆盖了整个工地，见图一。
2.3.2其它标段Ⅰ标、Ⅱ标、Ⅳ标等工程正在施工，其10KV施工电线不能拆除，它们已布置在工地全处了，电杆的位置已被占用，同时龙滩水电站施工区地形狭窄。如果按常规布线，会造成了有些档距极大，大大超出了规范的极限。
2.3.3大坝标有些负荷较集中，只布置一个回路，线径会选择很大，对施工带来难度。综合考虑，以安全、经济为原则经过多次的实地勘测和技术论证，确定龙滩水电站大坝工程10KV施工供电线路共10个回路，全采用同杆双回路设计。经过近5年运行，仍保持着良好的运行状态，为大坝工程施工提供了强大而可靠的电力，满足了工程施工用电的需要。
2.4同杆双回路问题的解决
2.4.1同杆双回技术问题
同杆双回路存在的两个关键问题：第一个问题，两个回路在同一杆上，受力较大，如果受力不均，易产生倒杆、断杆问题。第二个问题，两个回路在同一杆上，线距较近。弧垂过小，导线受力过大降低了安全系数，气温再降低时，可能导线过紧而发生断线事故。弧垂过大，气温上升对地的距离减小影响安全运行;另外风力等外力也易产生导线闪络造成事故。
2.4.2解决新课题的技术方案
(1)对于第一个问题提出两个解决的方案，第一把电杆改为线塔，但成本要增加，同时施工的位置多在山顶，又无运输道路和施工电源，施工难度大，也要增加并且工期上也要延误;被领导否肯。第二个针对混凝土电杆脆性的特点，经过受力分析造成混凝土电杆受力不均，主要是因为拉线和电杆埋设不当。所以在设计中要求对施工单位提出了：施工中要除了满足《架空送电线路施工及验收规范》相关的要求外：一、坑深需用水准仪观测，提高观测精度;二、当坑深超深值在100mm至300mm之间时，必填土夯实处理;三、坑深超深值超过300mm以上时，铺石灌浆处理;四、拉线坑如超深后对拉线条盘安装位置与方向有影响时，也以填土夯实处理。保证电杆受力符合要求。
2.4.2对于第二个问题，查阅了相关资料，解决的办法主要是弧垂的正确观测。
弧垂的观测法，一般有等长法、异长法、角度法和张力紧线法等，现介绍在施工中常用等长法和异长法。并且专门对施工单位施工专门进行了培训。
2.4.2.1等长法(即平行四边形法)。等长法为施工最常用的观测弧垂的方法，施工班组容易掌握，而且观测精度较高，如图二所示。
在A、B杆各挂弧垂尺，从架空线悬挂点起始向下量出需测弧垂f，结扎一横观测板，调整架空线张力至A、B杆的横尺与导线最低点目测成一直线时，此架空线的弧垂，即为要求的f值。
在两杆塔悬挂点高低差不大的情况下，采用等长法观测弧垂比较精确，若悬点高差较大，宜采用异长法观测弧垂。
2.4.2.2异长法，采用异长法测弧垂比等长法多一步手续，图三的A、B两杆悬挂的弧垂板数值，与弧垂f的关系为：√a+√b=2√f，由此得f=1/2(√a+√b)2 或a=(2√f-√b)
在B杆挂一弧垂板，选择适当的b值，目的是使视线切点尽量接近架空线弧垂的底部，根据要求的f值，由上式即可算出A杆弧垂板的a值，再用等长法相同的测视方法，调整导线张力，A、B弧垂板与架空线的最低点底部成一直线，此时的弧垂即为要求的f值。
2.5、无功补偿和事故备用及应急电源考虑
2.5.1无功补偿，介于110KV变电所已配有无功补偿，保证功率因素不小于0.9，对于一般小容量用电设备没有配置补偿装置，但对于混凝土生产系统等大中型设备配置了补偿装置，设有电容柜，以保证供电质量。
2.5.2事故应急备用电源，配置两台200KVA柴油发电机组作为备用电源，布置在大坝基坑附近，前期主要满足突然事故停电时基坑开挖排水、防洪排水、抢险照明等用电，后期主要满足突然事故停电时大坝浇筑等施工用电。
2.6导线线径选择
采用同杆双回路，解决了供电线路布线问题。在考虑线导线径选择时，结合负荷分布情况，更加完善线路设计思路。若设计时，考虑在同杆双回路负荷集中处设置一联络开关，其优点是：一、若是变电所一个回路需要检修或出现了大修事故，我们可以通过联络开关快速恢复双回路正常供电;二、若一个回路从变电所至联络开关这段线路中有了故障，我们可以通过联络开关隔离故障，快速恢复双回路正常供电。
所以在每回路导线线径选择时，以计算负荷进行选择，在此基础上加上同杆的另一回路上计算负荷的1/3。目的是在保证本线路的正常运行外，可以及时为故障线路中的设备送电，以保证生产及时恢复正常。在近5年的运行中，变电站多次事故停电，但施工用电未受到影响，为大坝顺利施工起到了极大的保障作用。这又是同杆双回路的意外收获。同时还有一个收获就是如此选择导线线径后，电压降最大的才为4.2%，所以在运行后电耗也比较小。
2.6.1右岸缆机线路
右岸缆机线路主要是供：右岸缆机、纳福堡预制厂、上游靠船墩、上游基坑排水及右岸大坝上游侧施工用电。设备设计容量约为5000 KVA，其中右岸2台缆机容量为2×1200 KVA。线路从110KV变电所采用同杆双回路到右岸缆机平台，一回路为缆机专用，另一回路经纳福堡到上游围堰，设计每回路额定容量：3600KVA，总容量为：7200KVA;联络开关安装在右岸缆机平台。架空线选用LGJ-50，长度4150米;电缆选用YJV22-3×70，长度520米。
2.6.2基坑线路
基坑线路主要是供：下游围堰施工、基坑排水、右岸大坝施工、施工照明、顶带机、塔带机、供料线、右岸空压机、冷水站用电;设备设计容量约为9700 KVA。线路从110KV变电所采用同杆双回路经下游航道一期开挖平台从4#公路到下游围堰，一回路以顶带机、塔带机、供料线为主，一回路经围堰引向基坑供排水和施工用电;设计每回路额定容量：6600KVA，总容量为：13200KVA;联络开关安装下游围堰右岸侧。架空线选LGJ-120，长度2150米;电缆选用YJV22-3×150，长度340米。
2.6.3左岸线路
左岸线路主要是供：坝前的左岸混凝土生产系统、雷公滩加工车间、移动塔机及坝后的门机、塔机、金结安装、左岸空压机用电;设备设计容量约为7200 KVA。线路从左岸10KV开闭所采用同杆双回路到左岸缆机平台，一回路为坝前的左岸混凝土生产系统、雷公滩及移动塔机等用电，另一回路为坝后的门机塔机等用电，设计每回路额定容量：5400KVA，总容量为：10800KVA;联络开关安装在左岸缆机平台。架空线选用LGJ-95，长度4700米;电缆选用YJV22-3×120，长度350米。
2.6.4混凝土生产系统线路
龙滩大坝工程混凝土用量大，且受施工场地限制，故在右岸▽308.5及▽360高程各建立一个混凝土生产系统。
308.5混凝土生产系统线路：设备设计容量为14100 KVA。线路从110KV变电所采用同杆双回路到右岸308.5混凝土生产系统，设计每回路额定容量：8600KVA，总容量为：17200KVA;联络开关安装在308.5混凝土生产系统进场口。架空线选用LGJ-185，长度1250米;电缆选用YJV22-3×240，长度570米。
360混凝土生产系统线路：设备设计容量为13720 KVA。线路从110KV变电所采用同杆双回路到右岸360混凝土生产系统，设计每回路额定容量：8600KVA，总容量为：17200KVA;联络开关安装在360混凝土生产系统进场口。架空线选用LGJ-185,长度1850米;电缆选用YJV22-3×240,长度520米。
3、结束语
2003年9月大坝施工10KV供电线路架设完成，投入运行近5年，仍保持良好的运行状态，满足了大坝工程各阶段施工用电要求。
这次采用同杆双回路，节约资金缩短施工工期。龙滩大坝工程10KV供电线路约16.4Km;变压器，电动机等大中型用电设备300余台。从开始施工到全部完成，仅用了3个多月时间，节约资金32%。经历过了2005年(年供电量为6.5×107KW·h)和2006年(年供电量为6.0×107KW·h)2个用电高峰年的运行，供用电系统安全可靠，龙滩水电站大坝施工做出了贡献。
《龙滩水电站大坝工程施工供电线路设计及施工》
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文章名称： 龙滩水电站大坝工程施工供电线路设计及施工
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