高速公路供配電管理論文
一、文獻綜述
高速供電系統按照用電等級分配，基本可分為三個(gè)等級：由于隧道內用電等級較高，隧道照明、消防為一級負荷；通風(fēng)、監控為二級負荷；其他為三級負荷。一級負荷應有兩個(gè)電源供電。因此本工程電源采用一路10KV專(zhuān)線(xiàn)進(jìn)線(xiàn)方式作為第一路電源；配電所另設柴油發(fā)電機組作為備用電源，即第二路電源。一級負荷中特別重要的負荷，除由兩個(gè)電源供電外，尚應增設應急電源，并嚴禁將其它負荷接入應急供電系統。因此本工程在隧道內設置EPS為隧道內的照明及動(dòng)力提供應急電源。
二、系統分析
工程由于各條隧道較分散，供電區域分別獨立設置。其中司馬臺、何家溝、秋窩梁隧道均為長(cháng)大隧道因此在隧道入口及出口處各設一個(gè)10KV變配電所，同時(shí)設置了柴油發(fā)電機房及EPS系統;尹家溝、新道溝及塔溝前、塔溝后隧道均為中短隧道分別在隧道洞口處設置10KV箱變，同時(shí)設置了EPS系統作為備用電源。
各條隧道的供配電系統方案分述如下：司馬臺、何家溝、秋窩梁隧道均為長(cháng)大隧道負荷及電源：本設計在司馬臺、何家溝、秋窩梁3條隧道左幅隧道入口處及右幅隧道出口處均設置1#變配電所；在左幅隧道出口處及右幅隧道入口處設置2#變配電所；1#和2#變配電所分別由一路10KV電源供電,并負責10KV進(jìn)線(xiàn)、計量及饋電。配電所進(jìn)線(xiàn)電源電壓采用10KV等級。同時(shí)在左、右幅隧道內設置400KW柴油發(fā)電機組及EPS箱和EPS柜為隧道內的照明及動(dòng)力提供應急電源。各隧道電氣設備裝機容量分述如下:
1）何家溝隧道用電設備總裝容量為770KW，其中動(dòng)力為480KW；
2）司馬臺隧道用電設備總裝容量為1421KW，其中動(dòng)力為780KW；
3）秋窩梁隧道用電設備總裝容量為1440KW，其中動(dòng)力為780KW。
4）隧道10KV進(jìn)線(xiàn)配電所：一路10KV進(jìn)線(xiàn)。高壓計量。在各分變電所設補償電容器柜，低壓無(wú)功補償至COSФ=0.9。配電所內設柴油發(fā)電機組作為備用電源。10KV饋電回路2路直接引出至隧道各變電所，另1路電源經(jīng)變壓器降壓，引至配電所0.4KV低壓母線(xiàn)。在0.4KV母線(xiàn)處設電源轉換開(kāi)關(guān)，當外線(xiàn)停電或電源質(zhì)量較差時(shí)啟動(dòng)自備柴油發(fā)動(dòng)機組，自備電源經(jīng)電源轉換開(kāi)關(guān)引至配電所低壓母線(xiàn)（配電所0.4KV母線(xiàn)同時(shí)為配電所所用電負荷供電）。配電所0.4KV電源經(jīng)0.4/10KV升壓變升壓后，為各隧道提供10KV供電電源。
尹家溝、新道溝、塔溝前、塔溝后隧道均為中短隧道負荷及電源：尹家溝、新道溝、塔溝前、塔溝后隧道為中短隧道，本設計分別在4條隧道洞口一端設置箱變，箱變分別由一路10KV電源供電,并負責10KV進(jìn)線(xiàn)、計量及饋電。配電所進(jìn)線(xiàn)電源電壓采用10KV等級。同時(shí)在箱變內設置EPS為隧道內的照明提供應急電源。各隧道電氣設備裝機容量分述如下:
1）尹家溝隧道用電設備總安裝容量為82KW，均為照明負荷；
2）新道溝隧道用電設備總安裝109KW，均為照明負荷；
3）塔溝前隧道用電設備總裝容量分別為88KW，均為照明負荷。
4）塔溝后幅隧道用電設備總裝容量分別為245KW，均為照明負荷。
實(shí)際系統分析：在實(shí)際工程中，由于種種原因，對原設計方案作出如下實(shí)施改動(dòng)：
1、低壓配電路數由于供電低壓配電柜數量不足而合并減少（閻營(yíng)子配電室除外）；
2、原方案采用低壓補償低壓電容器裝置設置在低壓配電室內，低壓電容器組應接成三角形。電容器組應裝設單獨的控制和保護裝置，當電容器組為提高單臺用電設備功率因數時(shí)，可與該設備共用控制和保護裝置。雖然原方案在理論上可提高功率因數，但各支路由于功率因數較低，從而導致支路電流過(guò)大，壓降增大，線(xiàn)損電耗也隨之加大。在實(shí)際操作中，后改為在照明終端增加電容器以提高功率因數的做法。綜于以上兩點(diǎn)，在實(shí)際操作中并不能真正實(shí)現三相平衡，雖達到設計要求，但無(wú)法做到燈具廠(chǎng)家要求的.-8%~+5%，從而增大故障幾率。
后期設想：
精心維護，高效管理供配電設施投入運營(yíng)后，設備的老化，人為的損壞，都會(huì )影響這些設施的使用。為了使電器設備及輔助設施保持良好的工作性能，確保高速公路使用者的行車(chē)安全和舒適，必須采用先進(jìn)的管理方式和手段，實(shí)施高效能的維護管理。我們應做好以下幾點(diǎn)：
�。�1）完善各種規章制度，明確崗位責任制。從一開(kāi)始就養成工作人員按操作規程進(jìn)行操作，使整個(gè)維護管理工作走向程序化、規范化。這樣才有可能保證設備的使用年限，延長(cháng)使用壽命；
�。�2）抓好技術(shù)培訓工作，對操作人員進(jìn)行技術(shù)培訓，熟悉設備的工作原理和操作流程，正確使用系統的各項功能；
�。�3）做好故障記錄和養護維修記錄，對設備建立完整的技術(shù)檔案，隨時(shí)可以提供查詢(xún)；
�。�4）加強對儀器、儀表、備件和專(zhuān)用工具的管理及定期檢查。
三、科學(xué)設計，與時(shí)俱進(jìn)
�。�1）電氣設備應隨科技的發(fā)展而選擇改進(jìn)型的、性能優(yōu)越的產(chǎn)品。在以后的設備維修更換中采用防護等級高、互鎖功能優(yōu)、免維護的高中低壓開(kāi)關(guān)柜、干式變壓器、雙電源切換開(kāi)關(guān)；
�。�2）在使用中不斷改進(jìn)方案，例如照明電容補償采用燈內電容和電容柜雙補償方案，使各相電路既保證電路內電流最小，又更加保證三相更加平衡。
四、監控并重，以人為本
�。�1）配電房的設計應功能化、人性化，便于值班人員工作。如將電纜溝水泥蓋板一律換成輕質(zhì)鋼蓋板，對發(fā)電機房進(jìn)行噪音降低處理等；
�。�2）配電線(xiàn)路接線(xiàn)方式應統一化、標準化；
�。�3）提高自動(dòng)化控制水平，使部分設備的只監不控變?yōu)楸O控并舉，建設真正無(wú)人值班配電房。
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