1 概述
錢江隧道北接滬杭高速公路,南與(yu) 杭甬高速相通,是杭州與(yu) 嘉興(xing) 、紹興(xing) 之間相互連接的重要通道之一。錢江米兰国际在线娱乐所用的泥水處理係統是將法國“MS”係統設備、德國“莎堡”係統設備,以及自主設計的泥水輔助配套係統進行整合的泥水處理綜合係統;是根據泥水處理機械總體(ti) 設計提供的係統參數、設備配置、控製模式和要求進行電氣設計的。
泥水盾構推進時所排放的高濃度泥水,通過3種方式處理後進入調整槽:①通過沉澱池的初級沉澱處理後進入調整槽;②由MS泥水處理係統的除砂篩一級處理或除泥泵二級處理,除去部分砂土後進入調整槽;③送入莎堡泥水處理係統處理後進入調整槽。3種方式處理後的泥漿匯集至調整槽,根據需要再加入新漿和水進行攪拌,可配製成米兰国际在线娱乐所需比重及黏度的泥水。
2 供配電設計
泥水處理電氣係統分為(wei) 清水分係統、處理分係統(MS處理、莎堡處理、沉澱池處理)、新漿分係統、棄漿分係統等。
2.1 動力設備
泥水處理係統動力設備共有60餘(yu) 台,主要設備的現場布置見圖1,其詳細功率見表1。

圖1 電氣設備布置圖

表1 動力設備功率表
2.2 電氣設備
根據各分係統的操作、控製特點、處理設備的分布狀況,共設集控櫃A1~A3區、B區及9個(ge) (F、C、N1、N2、N3、N4、N5、莎堡控製櫃)電氣箱櫃。清水分係統設備由F櫃配電;處理分係統(MS處理、莎堡處理、沉澱池處理)由A區、B區及莎堡控製櫃配電;新漿分係統設備由C櫃配電;棄漿分係統設備分別由N1、N2、N3、N4、N5櫃配電。
2.3 供電方式
係統采用低壓供電方式,電源由現場6台箱式變壓器提供,現場箱變由供電局供電。設備配電係統詳見圖2。

圖2 配電係統圖
2.4 供電容量
設備總功率約為(wei) 3300kW;同時使用的最大功率約2500kW;該供電係統的特點是:係統規模較大、總體(ti) 用電負荷較高,電氣係統中采用了較多的大功率配電保護器件,以確保整個(ge) 係統正常、安全地運行。
2.5 電壓等級和用途(見表2)

表2 供配電設備電壓等級及用途
2.6 動力設備的保護
各控製箱櫃內(nei) 均設總斷路器,具有短路、過流、漏電等保護功能,各動力回路中45kW及以上電動機采用Y/△啟動方式,其他電動機采用直接啟動方式。
2.7 電氣設備的接地
係統采用三相五線製供電(電源來自箱式變電站)。降壓變壓器低壓側(ce) 為(wei) 中性點直接接地係統,所有用電設備的金屬外殼可導電部分(如配電櫃,電動機等)采用接零保護,零線來自箱式變電站,係統不再另設接地係統。
3 控製係統
泥水處理控製係統采用中央集中控製和就地控製2種模式,控製方法靈活,適合現場複雜的施工環境要求。係統控製程序安裝於(yu) 中央控製台上的中央處理器中,現場控製櫃中安裝遠程模塊,實現中央集中控製。
3.1 控製係統的設計
采用日本三菱公司的PLC,CPU型號為(wei) Q02HCPU,現場控製網絡采用CC-Link開放式現場總線,除能實現豐(feng) 富的網絡信息傳(chuan) 送之外,亦能大大節省線纜的費用,還能充分利用其實時性、分散控製、網絡通信可靠等優(you) 點。
PLC對分係統各設備的控製達到如下功能:
1)能可靠、靈活地對各分係統的設備進行相應的控製;
2)能及時控製各斷路器、接觸器、限位開關(guan) 和傳(chuan) 感器等設備信號;
3)能可靠控製各接觸器、繼電器等執行器件的動作(即設備的運行);
4)主要以時序控製、邏輯控製來實現各設備的聯鎖保護。
3.2 控製係統的組成
控製主站設在泥水處理控製室的控製台內(nei) ,下設20多個(ge) 控製遠程站。主站設在泥水處理控製室的控製站內(nei) 。在主站上配置了1個(ge) 圖型操作終端(GOT),用於(yu) 係統設備的操作和監視。遠程站分別安裝在現場的各控製櫃中,PLC模塊配置詳見表3,PLC通信網絡見圖3。
表3 PLC模塊配置表

圖3 PLC網絡係統圖
圖中,主站與(yu) 從(cong) 站之間采用CC-LINK現場總線,通過帶屏蔽的多芯專(zhuan) 用通訊線纜連接,為(wei) 防止通信信號的衰減,在鏈形末端(F櫃)加裝終端電阻。
3.3 檢測傳(chuan) 感器
係統需要檢測調整槽、儲(chu) 漿槽漿液的密度、除砂泵的總流量等,可通過在設定模式下安全運作的傳(chuan) 感器信號係統提供的信息中獲取;這些高性能的檢測元件(傳(chuan) 感器)是自動控製閉環係統中的重要組成部分。檢測傳(chuan) 感器的配置情況見表4。

表4 檢測傳(chuan) 感器
4 監控係統
監控係統采用與(yu) PLC配套的HMI開發平台,選用三菱電機的工業(ye) 級人機界麵觸摸屏作為(wei) 操作控製屏,通過人機界麵操作形式,監控畫麵提供操作界麵及設備管理的相關(guan) 信息,設備的運行數據也可被實時采集並記錄。監控信息來源於(yu) PLC係統,通過QBUS總線接口獲取。
1)畫麵設計以顯示清晰、簡潔明了、數據全麵、操作方便為(wei) 原則,分為(wei) “主頁”、“棄漿一”、“棄漿二”、“旋流處理”、“液位/取水”、“清水”、“莎堡”、“新漿”和“係統”9個(ge) 畫麵。
2)“棄漿一”、“棄漿二”、“旋流處理”、“清水”、“莎堡”、“新漿”畫麵繪製各處理步驟的工作流程,提供各設備的操作並顯示各設備的運行狀態;
3)“液位/取水”畫麵集中顯示係統中各槽體(ti) 內(nei) 漿液的液位及取水係統電機操作及運行情況。
4)“係統”畫麵以變色指示鈕的形式顯示各設備的狀態信息,任何設備發生故障時設備的故障信息將以文字形式顯示在指示鈕上,同時指示鈕的背景顏色也會(hui) 由正常狀態下的綠色變為(wei) 紅色。
5)“測量數據”畫麵顯示密度計和流量計的實時測量值。
簡潔明了的操作界麵,能完整顯示所有關(guan) 鍵的數據信息,提供盾構操作者一個(ge) 友好的工作界麵。不僅(jin) 提供操作人員在操作上的便利,更簡化了設備維護團隊進行故障處理的過程。所有的故障和運行信息都儲(chu) 存在管理計算機內(nei) ,提供給施工管理人員對施工過程進行監控。
5 結語
泥水處理係統是泥水平衡盾構施工中的重要組成部分,由於(yu) 所設計的泥水處理電氣係統操作方便,使設備運行安全可靠、自動化程度高、泥水處理效率高,確保錢江隧道工程單線隧道的施工順利完成,同時還節省了人力、物力;而且在施工進度和施工質量上均優(you) 於(yu) 預期。從(cong) 而說明泥水處理電氣係統達到了設計的要求,取得了良好效果。