江蘇安科瑞電器制造有限公司 范宏博

摘要：隨著經濟的快速發展，物流的快速發展和人們汽車持有量的快速增長導致了高速公路里程的不斷增加，這給高速公路的管理帶來了很大的壓力。高速公路供配電系統是為監控、通信、收費系統設備、維修服務設施、道路照明服務等高速公路沿線設施提供的。目的是保證其用電安全、合理、可靠，保證高速公路的安全、暢通、經濟、快速、舒適等綜合效益。本文簡要介紹了高速公路供配電系統的概念，分析了高速公路隧道、服務區、收費站變電站的供電需求，并根據高速公路的特點提出了相應的解決方案。

關鍵詞：高速公路；供配電；可靠；

1.行業背景

據交通運輸部統計，2015-2019年，我國高速公路建設投資持續增長。2019年，全國高速公路建設投資11504億元，按可比口徑同比增長14.5%。2020年，全國高速公路完成13479億元，增長17.2%。2020年，我國高速公路里程16.44萬公里，增加1.14萬公里；高速公路車道里程72.31萬公里，增加5.36萬公里。全國高速公路里程11.30萬公里，增加0.44萬公里。

中國的高速公路發展非常迅速。全國各地的高速公路網已經形成。它不僅為國民經濟發展做出了突出貢獻，而且對高速公路供配電系統的安全性、合理性和可靠性提出了嚴峻的考驗。

2.高速供配電分析

高速公路供配電系統采用集中或相對集中供電從發電廠或附近高壓電網引出10kW或35kW高壓到高速公路變電站，用低壓變壓器產生220V或380V供電電壓，然后由低壓配電屏和輸電線輸送到相關電氣設備。當城市停電或故障不能正常供電時，由自己的柴油發電設備供電。

在高速公路機電工程的實際運行中，各種電氣設備的負荷發生了變化。負荷過大會造成投資和設備的浪費，負荷過小也會造成設備的損壞。因此，在供電系統的設計階段，應合理計算負荷，避免資源浪費，確保系統運行的安全。根據供配電的可靠性和中斷供配電在社會效應和經濟上造成的損失和影響程度，分為三個層次：一級負荷、二級負荷和三級負荷。

隧道變電站的重要負荷一般為應急照明設施、通風照明控制設施、應急呼叫設施和部分消防設備。隧道位于相對偏遠的地區，使用更多的農村電力。由于農村電力本身不穩定，它經常面臨停電的風險，通常使用EPS應急電源。負載設備對電壓要求較高的，可由UPS供電。

隧道變電所供配電系統

收費站變電所重要負荷一般為通信系統、收費系統、監控系統等。常設有UPS為操作機構、監控設備、測控單元及ATS供電。

收費站變電所供配電系統

服務區變電所重要負荷一般為外場監控、通信系統、生活水泵、消火栓泵、綜合樓照明、場區照明等。

服務區變電所供配電系統

3.可靠的供電方案

（1）全段監控

沿途數十個路段變電站、路段箱變電站、隧道變電站、服務區變電站、收費站變電站在K線圖中繪制，點擊各站跳轉相關配電圖顯示，掌握整個高速公路的配電系統。

（2）10kV系統監控

繼電保護和運行控制10kV進出線、母線分段等電路。實時顯示各電路的遙測、遙信量、報警信號、柜內電氣節點的溫度值等。

（3）0.4kV系統監控

0.4KV配電柜進線單元、發電機進線柜、聯絡開關柜等。，監控其電參，監控開關位置信號、電路開關狀態、故障脫扣信號等。；并遠程控制進線開關(低壓斷路器包括電操等自動機構)。并監控UPS、EPS出線電壓、電池電壓、電流、功率等實時量。

（4）變壓器監測

監測變壓器電流、電壓、有功/無功功率、功率因數、負荷率、三相繞組溫度、三相不平衡等數據。設置微機變壓器保護測控裝置，可實現當地和遠程運動的保護和測控功能。電力監控監測變壓器的運行狀態，如溫度信號、超溫報警、變壓器風機工作狀態等。

（5）電能質量監測與治理

諧波/間諧波、諧波畸變率、電壓偏差、電壓波動、閃變等電壓電流穩態監測、暫升、暫降、短時、容忍度分析、電壓暫態監測、電壓瞬態監測。智能無功補償裝置與智能有源濾波裝置控制器連接到智能通信管理器，通過電力監控主機顯示其運行狀態，進行諧波處理。

（6）事件報警處理

系統可對配電電路斷路器、隔離開關、接地刀分離、合作動作等遙信變位、保護動作、事故跳閘等事件發出報警，并進行報價分析。報警分為四級：預警、一般、重要、應急報警；采用圖元報警、彈出事件報警窗口、語音報警、短信報警、電話報警、聲光報警等方式。

4．總結

綜上所述，高速公路的安全運行離不開完善的電力系統支撐，安全可靠的電源配置是保證高速公路系統穩定運行的前提。實時監控各種電源，保證穩定電源的可持續提供，及時反饋整個高速公路的運行情況，方便及時調查問題。