時間：2011-08-29來源：黃河規(guī)劃設(shè)計
［摘要］主要對河口村水庫工程施工用電高峰負荷的計算，電源的選擇，變電站配置等問題作簡要的論述。
［關(guān)鍵詞］施工供電 高峰負荷 變電站 配電網(wǎng)絡(luò) 河口村水庫
1 工程概況
河口村水庫工程位于黃河一級支流沁河峽谷段出口五龍口以上約9 km處，河南省濟源市境內(nèi)，是一座以防洪、供水為主，兼顧灌溉、發(fā)電、改善河道基流等綜合利用的大（Ⅱ）型水利樞紐。水庫總庫容3.17 億m3，供水流量4.2 m3/s，電站總裝機11.6 MW。
河口村水庫工程由混凝土面板堆石壩、溢洪道、1 號和2 號泄洪洞、引水發(fā)電洞和電站廠房等組成。混凝土面板堆石壩最大壩高122.5 m，壩頂長度530.0 m。溢洪道為3 孔凈寬15.0 m開敞式布置，總長度174.0 m。泄洪洞斷面9.0m×13.5 m，1 號泄洪洞長600 m，2 號泄洪洞長616.28 m。
引水發(fā)電洞主洞洞徑3.5 m，長693 m；岔洞洞徑1.70 m，長75 m。工程石方明挖728 萬m3（其中石料場開采502 萬m3），石方洞挖32 萬m3，混凝土45 萬m3。
2 工程施工
施工導(dǎo)流初期采用河床一次攔斷，枯水期圍堰擋水，隧洞導(dǎo)流的方式；中期采用壩體臨時擋水度汛，導(dǎo)流洞和泄洪洞泄流的方式；后期采用壩體擋水度汛，兩條泄洪洞泄流的方式。上下游圍堰均采用土石圍堰，導(dǎo)流洞與泄洪洞結(jié)合，斷面尺寸9 m×13.5 m，洞身長720 m。
砂石加工系統(tǒng)成品加工能力為285 t/h，布置在石料場東側(cè)的臺地上，混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)生產(chǎn)能力為115 m３/h，與綜合加工廠等設(shè)施布置在大壩下游灘地上。工程建設(shè)辦公和生活福利設(shè)施總建筑面積為24 000 m２，占地面積為54 500 m２。業(yè)主營地布置在河口村東側(cè)階地上，施工1 號施工營地布置在河口村東側(cè)階地上，施工2 號施工營地布置在金灘灘地上。
本工程施工總工期60 個月，其中工程準(zhǔn)備期26 個月，主體工程施工期27 個月，完建期7 個月。本工程關(guān)鍵線路：導(dǎo)流洞施工→河床截流→大壩基坑開挖及處理→壩體填筑→二期面板澆筑→壩頂防浪墻施工→壩頂?shù)缆返雀綄俟こ淌┕ぁ?/p>
3 施工用電負荷
本工程施工用電設(shè)備分為三類。一是主體工程施工用電設(shè)備，主要有：石方開挖需要的空壓機、卷揚機和通風(fēng)機，基坑排水需要的水泵，基礎(chǔ)處理需要的鉆機和灌漿泵，混凝土澆筑需要的塔機、擠壓邊墻機、振搗器、電焊機和混凝土泵等；二是施工工廠，主要有：砂石料加工系統(tǒng)、混凝土系統(tǒng)、綜合加工廠、供水泵站和其他工廠；三是照明用電，主要有：管理和施工營地的室內(nèi)照明，石料場、大壩和場內(nèi)道路等施工工作面夜間室外照明。
根據(jù)總進度和施工方法，統(tǒng)計各型號用電設(shè)備的數(shù)量和功率，按照需要系數(shù)法（式1）計算施工用電高峰負荷。
P= K1K2K3Ke∑Pd （1）
P——高峰負荷時的有功功率
Pd——各用電設(shè)備額定容量
kc——綜合需要系數(shù)
k1——未計及的用戶和施工中發(fā)生變化的余度系數(shù)
k2——同時系數(shù)
k3——配電變壓器和配電線路的損耗補償系數(shù)
工程總用電設(shè)備安裝容量約為12 920 kW，施工用電高峰負荷約為6 700 kW，負荷計算詳見表1
表1 河口村水庫施工用電負荷計算表
4 電源選擇
施工高峰負荷為 6 700 kW，由各級電壓合理輸送半徑及容量表（表2）知，本工程需35 kV 供電電源。
表2 各級電壓合理輸送半徑及容量
通過對河口村水庫壩區(qū)周邊電力系統(tǒng)及電網(wǎng)現(xiàn)狀的調(diào)查得知，在壩址下游1km范圍內(nèi)共有兩座水電站，河口水電站（3×3 600 kW）和峪鐵水電站（1×600 kW），兩電站通過35 kV 線路送電至堽頭110 kV 變電站。因此考慮電源取得方式為T 接堽頭110 kV 變電站～河口水電站35kV 線路（LGJ-120/25）。正常情況下兩水電站作為本工程的主供電源，當(dāng)兩水電站不發(fā)電或發(fā)電量不足時，采取系統(tǒng)倒送的方式為工程施工供電。
另在泄洪洞進出口附近各設(shè)置柴油發(fā)電站一座，每座裝機容量200 kW，作為基坑排水及泄洪洞施工照明、通風(fēng)和排水的事故備用電源。
5 施工變電站及配電網(wǎng)絡(luò)
施工用電高峰負荷的有功功率 P＝6 700 kW，考慮無功補償措施，取功率因數(shù)為0.85，計算視在功率（S＝P/cosφ）。按設(shè)計原則，變電站設(shè)兩臺主變壓器，正常運行負荷率f=0.6～0.8，事故時一臺主變可承擔(dān)約70％的負荷。于是得表3。
表3 施工變電站選擇參數(shù)表
在河口村北約200 m處的臺地上設(shè)一座施工變電站（配置2 臺變壓器，型號SZ10－5000/35, 35±3×2.5%/10.5 kV），35 kV 側(cè)采用單母線接線，10 kV 側(cè)采用單母線分段接線，出線共8 回，其中6 回分別供給砂石料生產(chǎn)系統(tǒng)區(qū)、混凝土拌和系統(tǒng)區(qū)、泄洪洞進水口區(qū)、電站廠房區(qū)、右壩肩區(qū)和建設(shè)管理營地等用電區(qū)，其余2 回備用。該變電站在工程建設(shè)期為施工變電站，待工程完工后作為廠壩用電的備用電源。
全工程共設(shè)置分區(qū)變電站6 座，配置10/6 kV、10/0.4 kV變壓器總?cè)萘考s9 600 kVA；共需架設(shè)35 kV 輸電線路0.3 km；10 kV 場內(nèi)施工輸電線約12 km。
6 幾點體會
（1）利用綜合需要系數(shù)法計算大中型水利水電工程施工高峰用電負荷越來越多，比如三峽、小灣等，但綜合需要系數(shù)的取值范圍較大，不同的工程需要根據(jù)工程規(guī)模、總工期和高峰強度進行綜合考慮后選定。
（2）在變電站規(guī)劃過程中，選擇兩臺容量相同、負荷率約為0.75 的變壓器，有利于變電站的供電安全與維護。
