安(ān)科瑞 陳(chén)聰(cōng)

摘要(yào): 在經濟(jì)高(gāo)速發展(zhǎn)的現今(jīn)
，物(wù)流快(kuài)速(sù)發展，人們(mén)汽車(chē)持(chí)有(yǒu)量快(kuài)速增(zēng)長等(děng)導致(zhì)高速公路裏程不斷(duàn)增加
，使(shǐ)得高速(sù)公路的管(guǎn)理工(gōng)作(zuò)麵臨(lín)較(jiào)大的(dí)壓(yā)力。高速公(gōng)路供(gōng)配電(diàn)係統(tǒng)是為高速公路沿綫設(shè)施(shī)如(rú)監控，通(tōng)信，收(shōu)費(fèi)係統(tǒng)設備(bèi)，養(yǎng)護服務(wù)設(shè)施以及道(dào)路(lù)照明(míng)服務的(dí)
，目(mù)的(dí)在確(què)保(bǎo)其(qí)用電的安(ān)全，合理和可(kě)靠(kào)性
，確(què)保高速(sù)公路安全，通暢，經(jīng)濟，快速等綜(zōng)合效(xiào)益(yì)的(dí)發揮(huī)。本文簡(jiǎn)要(yào)的(dí)論述了高速公路供配(pèi)電係(xì)統的概(gài)念
，分析了(liǎo)高(gāo)速(sù)公路(lù)隧(suì)道，服務區，收(shōu)費站(zhàn)變電所(suǒ)的供電需求
，並(bìng)根據高(gāo)速公路的特(tè)點(diǎn)提出了(liǎo)相(xiāng)應的解(jiě)決(jué)方案(àn)。

關鍵字(zì)：高速公路；供配電(diàn)；可靠(kào)；

1.行(háng)業背景(jǐng)

據交通(tōng)運輸(shū)部(bù)統計(jì)
，2015-2019年
，我國高(gāo)速公路建(jiàn)設投資(zī)額(é)持續提升(shēng)
，2019年(nián)
，全國(guó)高(gāo)速公路(lù)建設完成(chéng)投資(zī)11504億(yì)元
，按(àn)照可比(bǐ)口徑
，同比增(zēng)長(cháng)14.5%。2020年全國高速公(gōng)路完(wán)成(chéng)13479億元
，增長(cháng)17.2%。2020年
，中(zhōng)國(guó)高(gāo)速(sù)公路(lù)裏(lǐ)程16.44萬公裏
，增加1.14萬(wàn)公(gōng)裏(lǐ)；高速公(gōng)路(lù)車(chē)道裏(lǐ)程72.31萬(wàn)公(gōng)裏(lǐ)
，增加(jiā)5.36萬(wàn)公(gōng)裏。國(guó)家高速公路裏程11.30萬公裏
，增加(jiā)0.44萬公裏(lǐ)。

我國(guó)的高速公路發(fā)展(zhǎn)非常(cháng)迅速。已(yǐ)形(xíng)成(chéng)遍(biàn)布全(quán)國(guó)的高速公(gōng)路網
，它(tā)在對(duì)國家經(jīng)濟(jì)發展作出(chū)突出貢(gòng)獻(xiàn)的同時
，也對高速(sù)公(gōng)路(lù)供配電係(xì)統(tǒng)的安全(quán)，合理和可靠(kào)性提(tí)出了嚴峻的考驗。

2.高速供配(pèi)電分(fēn)析

高速公路(lù)供(gōng)配(pèi)電係統(tǒng)是采用集中(zhōng)或相(xiāng)對集中(zhōng)供電所(suǒ)用電源從(cóng)發電廠或從附近地區(qū)的(dí)高(gāo)壓電網引出10kW或(huò)35kW高(gāo)壓送至(zhì)高速(sù)公(gōng)路的變電所
，用(yòng)低壓變壓器(qì)產(chǎn)生220V或380V的供電電壓
，然後再(zài)由低壓配(pèi)電(diàn)屏及輸電綫送至有(yǒu)關(guān)用(yòng)電(diàn)設備(bèi)。當市電停(tíng)電或出現故(gù)障(zhàng)不(bù)能正常供(gōng)電時,則(zé)由自(zì)備柴油(yóu)發(fā)電(diàn)設備發電供電(diàn)。

在(zài)高(gāo)速(sù)公(gōng)路機電工程的(dí)實際運行中
，各(gè)種用電設備(bèi)的負荷是變化(huà)的
，負(fù)荷過大會(huì)造(zào)成(chéng)投資和設(shè)備的(dí)浪費
，負荷(hé)過小(xiǎo)也會(huì)導致設備(bèi)的損壞(huài)。因此在(zài)供電係統(tǒng)的設計(jì)階(jiē)段就要(yào)合理(lǐ)計(jì)算(suàn)負荷的大小
，以(yǐ)避(bì)免資(zī)源(yuán)浪費和確(què)保係統運(yùn)行的安全(quán)。

隧(suì)道(dào)變(biàn)電所重(zhòng)要(yào)負(fù)荷(hé)一(yī)般為(wéi)應急照明設(shè)施(shī)，通風及照(zhào)明控製設施(shī)，緊(jǐn)急呼(hū)叫設施(shī)以及部(bù)分消(xiāo)防(fáng)設備等(děng)。隧道(dào)都處在(zài)比(bǐ)較(jiào)偏(piān)遠的(dí)地段
，采(cǎi)用鄉(xiāng)電比(bǐ)較多
，由(yóu)於鄉電本身就不(bù)穩定
，經(jīng)常(cháng)麵臨(lín)著(zhuó)停(tíng)電的風(fēng)險
，一般采用EPS應(yīng)急(jí)電(diàn)源(yuán)。如(rú)所帶(dài)負(fù)載(zǎi)有設備(bèi)對電(diàn)壓(yā)要(yào)求高的(dí)可由UPS供電。

隧道(dào)變電(diàn)所(suǒ)供配電係統

收費站(zhàn)變電所重(zhòng)要負(fù)荷(hé)一(yī)般為通信係(xì)統，收(shōu)費係(xì)統(tǒng)，監(jiān)控係(xì)統(tǒng)等(děng)。常(cháng)設(shè)有(yǒu)UPS為操(cāo)作機構，監(jiān)控設備(bèi)，測控單元及(jí)ATS供電。

收費站變(biàn)電(diàn)所(suǒ)供(gōng)配電係統(tǒng)

服務區變電(diàn)所重要(yào)負(fù)荷一(yī)般為外(wài)場(cháng)監控，通信(xìn)係統(tǒng)，生活水(shuǐ)泵，消(xiāo)火(huǒ)栓泵，綜合(hé)樓照(zhào)明，場(cháng)區照(zhào)明等。

服務區變(biàn)電所(suǒ)供配(pèi)電(diàn)係統

3.可(kě)靠供(gōng)電方(fāng)案

    1）全路段監(jiān)控

沿途(tú)數(shù)十(shí)幾(jī)個(gè)路(lù)段變(biàn)電(diàn)所，路段(duàn)箱變，隧(suì)道(dào)變(biàn)電(diàn)所，服務(wù)區變電(diàn)所，收費站變電(diàn)所繪(huì)製在一張K綫圖(tú)裏麵
，點(diǎn)擊每(měi)個站跳轉(zhuǎn)相(xiāng)關(guān)配電圖畫麵顯(xiǎn)示
，使整(zhěng)條高速公(gōng)路(lù)的(dí)配電(diàn)係統(tǒng)一圖(tú)掌(zhǎng)握(wò)。

2）10kV係統(tǒng)監(jiān)控

對 10kV 進(jìn)出(chū)綫，母綫分段等回(huí)路進(jìn)行繼(jì)電(diàn)保護和運(yùn)行測控。實時顯(xiǎn)示各(gè)回(huí)路的遙測(cè)量，遙(yáo)信量(liáng)，報警信號(hào)，櫃(guì)內電(diàn)氣節點(diǎn)溫(wēn)度(dù)值(zhí)等。

3）0.4kV係統監(jiān)控

0.4KV 配電櫃(guì)進(jìn)綫單元(yuán)和發(fā)電(diàn)機(jī)進綫櫃，聯絡開關櫃(guì)等
，監(jiān)測(cè)其各電(diàn)參量(liáng)
，監視開關(guān)位置信(xìn)號(hào)，回路分(fēn)合(hé)閘(zhá)狀(zhuàng)態，故障脫扣(kòu)信號等；並對進(jìn)綫(xiàn)開關（低壓(yā)斷路器含(hán)電操等(děng)自動(dòng)機構(gòu)）進行遠(yuǎn)程分合閘控(kòng)製(zhì)。以(yǐ)及監測(cè)UPS，EPS出綫(xiàn)電壓，電(diàn)池電(diàn)壓(yā)，電流，功率(shuài)等(děng)實時量。

4）變壓器監測

監測(cè)變壓(yā)器電(diàn)流，電壓(yā)，有功/無(wú)功功(gōng)率(shuài)，功率(shuài)因數，負荷(hé)率，三(sān)相(xiāng)繞組(zǔ)溫度(dù)，三(sān)相(xiāng)不平衡等(děng)數(shù)據(jù)。設(shè)置(zhì)微(wēi)機變(biàn)壓器保護測(cè)控裝置
，可(kě)實現就地(dì)，遠動的保(bǎo)護，測控功能(néng)
，電力監控通(tōng)過(guò)幹(gān)變內(nèi)部預先埋設(shè)的溫(wēn)度傳(chuán)感器(qì)和相(xiāng)應(yīng)的智能溫控儀對(duì)幹變的溫(wēn)度信(xìn)號，超溫報(bào)警(jǐng)，變壓器風機工作狀(zhuàng)態等(děng)變(biàn)壓器運(yùn)行狀(zhuàng)態進(jìn)行監測。

5）電(diàn)能質量監測及治理

諧波(bō)/間(jiān)諧(xié)波(bō)，諧波畸(jī)變率(shuài)，電(diàn)壓偏差，電壓波動(dòng)與(yǔ)閃變(biàn)等(děng)電壓電流(liú)穩態監測
，暫(zàn)升，暫降，短(duǎn)時，容忍(rěn)度(dù)分析(xī)電壓暫態監測，電壓(yā)瞬變(biàn)監測。智(zhì)能(néng)無功補償裝(zhuāng)置與(yǔ)智(zhì)能有源濾(lǜ)波裝(zhuāng)置控製器接(jiē)入(rù)智(zhì)能(néng)通信管(guǎn)理機
，通過電力監(jiān)控(kòng)主機顯示其運(yùn)行(háng)狀態(tài)
，進行諧(xié)波治(zhì)理。

6）事件(jiàn)報警(jǐng)處理

係(xì)統(tǒng)能夠對配(pèi)電回路斷(duàn)路器，隔(gé)離(lí)開關，接(jiē)地刀分(fēn)，合動作(zuò)等(děng)遙信變位
，保(bǎo)護動作，事故跳閘(zhá)等事件(jiàn)發出告警(jǐng)
，並進(jìn)行報(bào)價分(fēn)析。將報(bào)警(jǐng)分(fēn)為四(sì)級(jí)：預警(jǐng)，一般，重要，緊急報警；采(cǎi)用圖元(yuán)告(gào)警，彈出事件(jiàn)報警窗口，語音(yīn)報(bào)警，短信告警(jǐng)，電(diàn)話(huà)告警，聲(shēng)光報(bào)警器(qì)報(bào)警等方(fāng)式。

4．總結

總而言(yán)之
，高速(sù)公(gōng)路的(dí)安全(quán)運營(yíng)離不開*的電(diàn)力(lì)係統(tǒng)的支(zhī)持
，配(pèi)置安全可靠(kào)的(dí)電源是(shì)確保高速公(gōng)路(lù)係(xì)統穩定(dìng)運行的前(qián)提。實(shí)時監控各類供電(diàn)電(diàn)源
，保證(zhèng)可(kě)持續(xù)不(bù)斷地提供穩(wěn)定電(diàn)源(yuán)
，並(bìng)及(jí)時反饋整條高速的(dí)運(yùn)行(háng)情況方(fāng)便(biàn)及時排(pái)查(chá)問(wèn)題。