研究发现,这个低压电网的接地方式,最适合隧道掘进机
来源:电气技术
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作者:futurewa
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发布时间 :2019-12-12
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低压配电网络中性点接地方式,对掘进机的稳定、安全、可靠运行起到了关键性的作用。本文中的低压配电网络中性点接地方式经过实践,适用于各种类型的山岭、公路、铁路及地铁隧道掘进机产品
TN-S系统为TN系统中适用性最好,最安全可靠的接地系统,其工作零线(N线)与保护零线(PE线)完全分离,保护零线(PE线)专用,没有负荷电流或不平衡电流流过,对地电压为0。正由于PE线为保护用专线,较其他接地方式需额外敷设一条金属导线回路,需相应增加系统资金投入。
2 隧道掘进机低压配电网络概述
隧道掘进机是利用回转刀具开挖,同时破碎洞内围岩及掘进,形成整个隧道断面的一种新型、先进的隧道施工机械。隧道掘进机主要用于地铁隧道及公路、铁路、引水工程长距离隧道的掘进施工作业,施工里程可达20km以上,整机装机功率最大可到5000kW。
设备上集成有机械、液压、流体等各类装置与机构,配电网络具有负荷功率大,负载集中(300m范围内),种类复杂多样,安全保护要求高等特点。掘进机采用10kV或20kV高压电缆引入电源,利用设备上自带的箱式变电站转变为低压电后供各级负载使用。箱式变电站内常规配置为两台变压器,一台用于掘进机回转刀具机构(刀盘)旋转驱动,一台用于除刀盘外其他辅机负载供电。
掘进机刀盘旋转驱动用变压器根据驱动方式的不同而有区别。如刀盘驱动采用液压马达驱动方式,刀盘变压器的负载为三四台给液压马达供油的液压泵定速电动机,功率区间在250~315kW,采用软起动器控制运行。
如刀盘驱动采用电动机直接带减速机驱动方式,刀盘变压器的负载为4~12台变频电动机,功率区间在132~400kW,采用变频器控制运行。刀盘驱动低压配电网络的主要特点是单电动机功率大,电动机数量相对稳定,电网结构简单,配电级数只有1级。
掘进机辅机供电用变压器,其负载主要为各类变频或非变频异步电动机、监控设备与照明设备,负载数量多,驱动方式多样,一般将不同类别的负载分离,按3级配电网络对其进行配电。
由于隧道掘进机为地下施工设备,施工场所环境恶劣,温湿度高,粉尘大,人员集中,所以对于掘进机低压配电网络的接地方式与保护装置的配置首先要满足人身保护与设备财产安全的要求,其次要顾及施工设备稳定持续运行的要求,最后还要考虑作为设备生产厂家的成本控制需要。
3 隧道掘进机低压配网中性点接地方式选择及系统保护配置
低压配电网络中,采用“另起的系统”措施,可以满足在同一供电范围,同一建筑物内不同接地方式兼容共存。隧道掘进机的低压配电网络可类比于一个建筑物或变电所,不拘泥于全部采用一种接地方式,通过比较3种接地方式的优缺点进行择优选择。