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浅析厄瓜多尔CCS项目双护盾TBM电气控制系统

宋武洋

【摘要】结合厄瓜多尔CCS项目1#引水隧洞的施工,对海瑞克双护盾TBM电气

控制系统进行了概述,并分别对其配电系统,可编程逻辑控制系统和计算机及数据采

样分析系统进行了分析,以加深对其整个电气控制系统原理的理解.

【期刊名称】《四川水力发电》

【年(卷),期】2014(033)004

【总页数】4页(P27-29,42)

【关键词】厄瓜多尔;电气系统;配电系统;PLC计算机控制;数据采样分析;CCS项目

【作者】宋武洋

【作者单位】中国水利水电第十工程局有限公司,四川成都610072

【正文语种】中文

【中图分类】TV7;TV554+.2;TV53

1概述

厄瓜多尔科卡科多-辛克雷(CocaCodoSinclair)水电工程项目1#输水隧洞全长

13.7km。该项目引进了德国海瑞克公司生产的先进的双护盾TBM(Tunnel

BoringMachine)进行隧洞施工。TBM是一种集机械、液压、电气与自动化控制

于一体、专门用于地下隧洞工程开挖的新型、先进的隧洞施工设备，使用电子、电

气、液压、监测、遥控等高新技术对全部作业进行制导和监控，使掘进过程始终处

于最佳状态。在国际上，TBM已广泛应用于水利水电、矿山开采、交通、市政、

国防等工程建设中。

2TBM电气系统

TBM为工厂化流水作业施工。此台TBM(型号为S-672)电气系统是参考工厂供配

电原理进行设计的。配电系统分为高压系统、低压系统，其用电设备见表1。

表1TBM用电设备表序号用电设备设备容量1刀盘驱动电机12×350kW2推进

泵400kW3管片安装泵110kW4注浆泵75kW5辅助泵55kW+18.5kW6回

填灌浆泵155kW7通风及除尘系统211kW8空压机系统385kW9皮带系统

442kW10工业用水及冷却水系统196.9kW11空调制冷系统600kW12洞内排

水系统347kW13管片运输及吊装系统135kW14润滑系统57.2kW15超前钻

探液压泵90kW16其他50kW

2.1高压系统

该TBM选用的高压环网柜的电压等级为24kV，所选择的高压电缆线为20kV三

芯软电缆3×150mm2，从高压接线柜到开关柜及开关柜到变压器的电缆20kV

采用单软电缆1×90mm2,所选择的变压器电压等级为20kV，容量为2000

kVA一台，2700kVA两台，1200kVA一台，变压器配有温度和瓦斯及密封性

故障报警系统。

2.2低压系统

1#变压器将20kV的高压转变成400V低压电，由电气柜MCC01集中分配电能，

经断路器1-1Q1主开关供TBM后配套、推进系统、控制系统、数据采样系统的

供电，主开关具有相序保护功能，同时，由于TBM在启动和运行时需要消耗无功

功率，故S-672电气系统投入了功率补偿设备，以保证设备运行时功率因素大于

0.9。MCC01电气柜采用用电设备分线布置，并对其用

图11#变压器原理图

电设备采用独立开关控制。因TBM属于施工设备，在施工过程中，为解决临时用

电需求，在TBM不同区域布置了不同容量的电源插接盒，并加装了漏电保护开关

以保证用电安全，其原理见图1。

弱电系统为低压系统的组成部分，弱电系统主要是为各控制仪表、继电器、传感器

以及电磁阀提供电源，输出直流电压值为12V和24V。

2.3可编程控制系统

TBM在掘进过程中需要大量的检测变量和执行元件，其中包含了大量的位移传感

器、温度传感器、压力传感器、流量传感器、液位传感器和20台变频器、电动机

以及大量的比例调节阀，故该系统需要很多的输入输出点、大量的模拟量信号，如

1～10VDC、4～20mA、热电阻等，必须选用功能强大的PLC产品作为控制系统

且其需具备快速性、稳定性；无风扇运行与集中/分布式信号模块的热插拔性；高

效的组态与本产品和图形工程工具的高级语言相兼容；所有