（广东华强嘉捷实业有限公司）
概述：博深高速银瓶山隧道两端变电房实现高压自动切换的可行性分析
摘要：现在中的案例，案例分析（存在不足电路工作图），电源切换管理整改方案，整改施工组织图
关键词：双电源切换，高速配电房供配电，高压电线路整改工程
一、情况实例：
博深高速银瓶山隧道群由水涧山隧道和石鼓隧道组合而成，总长达7kM左右，目前隧道两端各设置一个配电房，分别是小桩号侧的石鼓隧道变电房和大桩号侧的水涧山隧道变电房，两个变电房两个相对独立的变电所供电，分别由惠州供电局的10kV约银线F11长大支线（石鼓变电房）和10kV水流线F24水库支线（水涧山变电房）供电。主要用电设备包括隧道隧道风机、照明灯具、消防水泵、监控、通信、广播设备等等，总负荷大约4000kW。此外，水涧山侧变电房配备2台400kVA变压器，石鼓侧变电房配备2台500kVA变压器，隧道左右洞洞内总共装配有35台埋地变压器，埋地变压器总容量达到3595kVA，银瓶山隧道总供电容量达到5395kVA。
两个变电房通过左右洞向对方变电房拉放敷设了一条ZR-YJV22-8.7/15kV-3×120的高压电缆，向洞内埋地变压器供电同时，也向对方变电房提供了10kV的备用电源。当其中一侧变电房停电时，可通过人工进行切换操作，由另一侧的变电房向其供电。
由于在设计阶段没有考虑10kV自动切换功能，当其中一侧市电停电后，需要人工赶赴现场进行切换市电操作，从接到命令到切换操作完成需要30分钟时间，导致隧道内停电侧的照明灯具和风机在30分钟内无法工作，造成“黑洞”情况，给隧道交通带来严重的安全隐患。因此，对银瓶山两侧变电房进行“高压双电源自动切换改造的项目”摆上了台面。
二、改造方案的讨论
1、原高压配电系统的情况
原有高压柜采用西门子（NXAirS）中置柜，其系统线路图如下图所示：
（改造前银瓶山隧道高压配电系统图）
由图可见，水涧山侧的G4柜与石鼓侧G4柜共用一条锁匙，实行人工机械联锁，同一时间这两个柜的断路器至允许其中一个合闸，同样，水涧山G5柜与石鼓G5柜共用一条锁匙，实行人工机械联锁，同一时间这两个柜的断路器只允许其中一个合闸。由于相距超过7000米，原设计方案没有设置电气联锁。
2、改造方案
在征询了业主、当地供电部门意见后，根据 GB 50053-2013 《20kV及以下变电所设计规范》第3.2.17条的规定，我们对原高压配电系统的一、二次线路做了改造工作，增加了紧凑型环网充气柜，改造后的一次线路系统如下图所示：
（改造后银瓶山隧道高压配电系统图）
（改造后银瓶山隧道高压配电系统图）
由上图可见，两侧的变电房各增加了G8、G9、G10三个紧凑型环网充气柜，其中G9、G10柜实行机械联锁，同时根据 GB 50053-2013 《20kV及以下变电所设计规范》第3.2.17条的规定，在G9、G10柜之间采用PLC增设电气联锁。
由于受现场空间环境限制，新增的高压柜不能采用中置柜，只能采用紧凑型环网柜，所配备的开关只能选用负荷开关。为保证切换动作的可靠和安全，在二次线路设计中，采用PLC控制G9、G10柜的负荷开关执行切换动作时的电流为零，即当市电停电后，需将负荷切换至备用高压电源供电前，先将G4、G5、G6、G7柜的断路器分断，然后切换G9、G10柜的负荷开关，切换成功后，重新合上G4、G5、G6、G7柜的断路器，分断和合闸的时间间隔为2秒。此外，对原有的西门子中置柜的二次线路做相应改动，以满足执行切换动作的需要。相关的二次线路如下图所示：
（新增的PLC控制线路图）
三、结论
本项目于2015年6月份开始立项并制定改造方案，由于广东省交通系统内没有先例参照、当地供电部门也没有相关案例提供参考，为此，我司专门针对本项目成立了技术攻关小组，历史1年半时间的努力，先后制定了三个改造方案，最后终于通过了广东省交通系统的技术评审和当地惠州供电局的技术评审，并于2017年1月5日顺利竣工并投入立即使用，至目前工作状态良好。
系统投入使用后，从市电断电至恢复供电整个过程不超过20秒，而且是全自动操作，无需人工赶赴现场，大大缩短了隧道停电时间，大大减少了交通安全隐患。笔者认为本方案值得在长隧道供配电系统推广。
论文作者:李锡豪,江洁锋
论文发表刊物:《电力设备》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/8
标签：隧道论文; 高压论文; 石鼓论文; 联锁论文; 系统论文; 市电论文; 配电房论文; 《电力设备》2017年第11期论文;