高速公路供配电管理

一、文献综述
高速供电系统按照用电等级分配，基本可分为三个等级：由于隧道内用电等级较高，隧道照明、消防为一级负荷；通风、监控为二级负荷；其他为三级负荷。一级负荷应有两个电源供电。因此本工程电源采用一路10KV专线进线方式作为第一路电源；配电所另设柴油发电机组作为备用电源，即第二路电源。一级负荷中特别重要的负荷，除由两个电源供电外，尚应增设应急电源，并严禁将其它负荷接入应急供电系统。因此本工程在隧道内设置EPS为隧道内的照明及动力提供应急电源。

二、系统分析
工程由于各条隧道较分散，供电区域分别独立设置。其中司马台、何家沟、秋窝梁隧道均为长大隧道因此在隧道入口及出口处各设一个10KV变配电所，同时设置了柴油发电机房及EPS系统;尹家沟、新道沟及塔沟前、塔沟后隧道均为中短隧道分别在隧道洞口处设置10KV箱变，同时设置了EPS系统作为备用电源。

各条隧道的供配电系统方案分述如下：司马台、何家沟、秋窝梁隧道均为长大隧道负荷及电源：本设计在司马台、何家沟、秋窝梁3条隧道左幅隧道入口处及右幅隧道出口处均设置1#变配电所；在左幅隧道出口处及右幅隧道入口处设置2#变配电所；1#和2#变配电所分别由一路10KV电源供电,并负责10KV进线、计量及馈电。配电所进线电源电压采用10KV等级。同时在左、右幅隧道内设置400KW柴油发电机组及EPS箱和EPS柜为隧道内的照明及动力提供应急电源。

各隧道电气设备装机容量分述如下:
1）何家沟隧道用电设备总装容量为770KW，其中动力为480KW；
2）司马台隧道用电设备总装容量为1421KW，其中动力为780KW；
3）秋窝梁隧道用电设备总装容量为1440KW，其中动力为780KW。
4）隧道10KV进线配电所：一路10KV进线。高压计量。在各分变电所设补偿电容器柜，低压无功补偿至COSФ=0.9。配电所内设柴油发电机组作为备用电源。10KV馈电回路2路直接引出至隧道各变电所，另1路电源经变压器降压，引至配电所0.4KV低压母线。在0.4KV母线处设电源转换开关，当外线停电或电源质量较差时启动自备柴油发动机组，自备电源经电源转换开关引至配电所低压母线（配电所0.4KV母线同时为配电所所用电负荷供电）。配电所0.4KV电源经0.4/10KV升压变升压后，为各隧道提供10KV供电电源。

尹家沟、新道沟、塔沟前、塔沟后隧道均为中短隧道负荷及电源：尹家沟、新道沟、塔沟前、塔沟后隧道为中短隧道，本设计分别在4条隧道洞口一端设置箱变，箱变分别由一路10KV电源供电,并负责10KV进线、计量及馈电。配电所进线电源电压采用10KV等级。同时在箱变内设置EPS为隧道内的照明提供应急电源。

各隧道电气设备装机容量分述如下:
1）尹家沟隧道用电设备总安装容量为82KW，均为照明负荷；
2）新道沟隧道用电设备总安装109KW，均为照明负荷；
3）塔沟前隧道用电设备总装容量分别为88KW，均为照明负荷。
4）塔沟后幅隧道用电设备总装容量分别为245KW，均为照明负荷。

实际系统分析：在实际工程中，由于种种原因，对原设计方案作出如下实施改动：

1、低压配电路数由于供电低压配电柜数量不足而合并减少（阎营子配电室除外）；

2、原方案采用低压补偿低压电容器装置设置在低压配电室内，低压电容器组应接成三角形。电容器组应装设单独的控制和保护装置，当电容器组为提高单台用电设备功率因数时，可与该设备共用控制和保护装置。虽然原方案在理论上可提高功率因数，但各支路由于功率因数较低，从而导致支路电流过大，压降增大，线损电耗也随之加大。在实际操作中，后改为在照明终端增加电容器以提高功率因数的做法。

综于以上两点，在实际操作中并不能真正实现三相平衡，虽达到设计要求，但无法做到灯具厂家要求的-8%~+5%，从而增大故障几率。
后期设想：
精心维护，高效管理供配电设施投入运营后，设备的老化，人为的损坏，都会影响这些设施的使用。为了使电器设备及辅助设施保持良好的工作性能，确保高速公路使用者的行车安全和舒适，必须采用先进的管理方式和手段，实施高效能的维护管理。我们应做好以下几点：
（1）完善各种规章制度，明确岗位责任制。从一开始就养成工作人员按操作规程进行操作，使整个维护管理工作走向程序化、规范化。这样才有可能保证设备的使用年限，延长使用寿命；
（2）抓好技术培训工作，对操作人员进行技术培训，熟悉设备的工作原理和操作流程，正确使用系统的各项功能；
（3）做好故障记录和养护维修记录，对设备建立完整的技术档案，随时可以提供查询；
（4）加强对仪器、仪表、备件和专用工具的管理及定期检查。

三、科学设计，与时俱进
（1）电气设备应随科技的发展而选择改进型的、性能优越的产品。在以后的设备维修更换中采用防护等级高、互锁功能优、免维护的高中低压开关柜、干式变压器、双电源切换开关；
（2）在使用中不断改进方案，例如照明电容补偿采用灯内电容和电容柜双补偿方案，使各相电路既保证电路内电流最小，又更加保证三相更加平衡。

四、监控并重，以人为本
（1）配电房的设计应功能化、人性化，便于值班人员工作。如将电缆沟水泥盖板一律换成轻质钢盖板，对发电机房进行噪音降低处理等；
（2）配电线路接线方式应统一化、标准化；
（3）提高自动化控制水平，使部分设备的只监不控变为监控并举，建设真正无人值班配电房。