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浅谈高速公路供配电系统设计要点重庆金路交通工程有限责任公司葛康明梁华山高速公路供电系统提供高速公路有关收费、通信、监控设施用电及满足公路运营管理所需的办公和生活用电。
设计时应根据项目管理、养护、服务设施的供电规模，结合交通工程沿线设施对供电可靠性的相关要求完成。
设计时力求做到:设计时应根据相应路段高速公路的重要性和该地区社会经济发展状况结合设计标准进行,同时应满足该高速公路自身对供电照明的需求；采用国内先进的技术、工艺，提高供电可靠性，满足各类设备的用电要求；整个电气系统设计力求安全可靠、经济、合理、方便安装、管理,尽可能减少维修工作量；近远期综合考虑，作好预留，满足今后扩容的需要。
1、负荷等级划分高速公路交通工程用电设施中,通信、监控、收费等设施要求供电系统可靠性高，其负荷等级列为一级负荷.根据需要可将厨房、收费天棚照明、收费亭空调、水泵房、变电所检修用电列为二级负荷.其他房建设施,虽然用电量大，但停电对安全运营影响不大,可列为三级负荷.2、供电模式选择1)方案一:混合式供配电方案(推荐方案）采用单回路10kV高压电源+柴油发电机组+UPS电源方案。
根据高速公路沿线各用电点的分布特点、全路段的高压供电系统及各点的负荷容量，采用本地集中供电方式解决公路沿线各处的用电问题。
对收费站、互通等负荷容量较大，用电点多的地方,采用在其附近设立变配电所,就近引入单路10kV高压电源的方式供电。
在变配电所内变压器低压母线设置双电源投切开关，实现与柴油发电机组供电电源的互相联络。
10kV高压电源采用永临结合的方式，待本项目施工完成以后将各收费站、服务区、停车区的临时施工用电电源转为永久性运营用电电源.各变配电所内设有低压配电室，按负荷性质、用途及分布情况由低压配电屏引出低压线路，放射状向各具体用电点及邻近路段上的通信、监控设备供电。
对重要负荷如监控机房等均采用由低压配电屏引出专用供电线路加UPS的方案供电。
优点：供电质量高,系统可靠性、稳定性好,可以满足用电设备负荷容量的要求，因此推荐采用该方案。
浅谈高速公路隧道（群）供配电监控系统解决方案目前我国的高速公路隧道多在无人山区，人员值守的管理难度比较大，要实时集中管理这些隧道的情况，需通过一些科学智能的监控管理手段来管理。
本文结合某高速公路实际，就高速公路遂道（群）供配电监控系统的需求和解决方案进行了分析阐述。
标签：高速公路隧道供配电监控系统1 背景随着现代化进程的推进，高速公路建设在迅猛发展。
目前国内高速公路隧道日益增多，如不采用先进的监控管理措施，在交通量大、气候恶劣的情况下，极易发生交通事故和交通阻塞。
目前我国的高速公路隧道多在无人山区，人员值守的管理难度比较大，要实时集中管理这些隧道的情况，还需通过一些科学智能的监控管理手段来辅助管理。
高速公路隧道一般会设立隧道配电所对隧道内的照明，交通情况，供配电情况，风机运行情况等进行管理。
为了高速公路正常通车，防范交通安全隐患，需要一整套智能隧道供配电监控系统，对高速公路路段内的多个隧道进行集中监控管理，实时了解各隧道内灯光照明情况，风机运行情况，各配电所内高低压配电情况，发电机组，UPS等智能设备运行情况等，远程智能控制隧道照明系统，风机启停运转控制等。
2 高速公路隧道（群）供配电监控系统建设需求分析实时集中管理高速公路路段内各隧道供配电情况，在高速公路监控管理中心，实时查看各隧道前端站各类信息监测情况，及建立一套完善的自动报警管理平台等。
通过高速公路隧道供配电监控系统设于各隧道前端站点的各类测控保护装置，实时采集高速公路隧道照明通风等供电设备的运行状态，及对进线、出线、高压配电柜断路器等状态的监视，对故障动作信号的采集，将加快对事故的反映和处理速度，缩短故障的停电时间；通过监控中心主站还可以远程遥控相应开关及接触器回路，提高供电及隧道运营的可靠性。
通过对系统各级/段母线电压实时采集，使电压合格率进一步提升，为电气设备稳定运行打下坚实的基础；对电能量及电度的采集可以全面了解系统各负荷及总负荷变化及耗电成本。
高速公路机电工程系统高速公路机电系统隶属于交通工程（安全设施、管理设施和服务设施）的管理设施。
六大系统高速公路机电系统被划分为六大系统，即监控系统、通信系统、收费系统、低压供配电系统、照明系统、隧道机电工程系统。
在高速公路的建设和发展过程中，监控、收费、通信三大系统是同步进行，协调发展的。
组成部分一、监控系统高速公路监控系统从管理层次一般分为外场设备、监控站（或隧道管理站）、监控分中心以及监控总中心。
外场设备按物理环境分为一般路段设备和隧道内设施。
一般路段设备包括车辆检测器（有源环检测器、微波检测器、视频检测器等）、气象检测器（风速风向检测器、温湿度检测器、能见度检测器、路面温度检测器、雨量监测器等）、信息发布屏和遥控摄像机等；隧道内设施一般分为环境检测系统（CO检测器、照度检测器、能见度检测器等）、交通控制子系统（信息发布设施、视频检测设施、流量监测设施等）、火灾检测报警子系统、隧道通风控制子系统、隧道照明控制子系统、有线广播子系统以及本地控制子系统等。
监控站（或隧道管理站）、监控分中心、监控总中心监控系统根据建设规模和要求的不同一般由监控中心由计算机网络系统、闭路电视监视系统、控制台及辅助设备等部分组成。
高速公路监控系统主要由信息采集子系统、监控中心及信息提供子系统三大部分组成。
信息采集子系统包括：车辆检测器、气象检测器、紧急电话和巡逻车。
监控中心是高速公路全线路监控系统的最高层即控制中心，主要负责全线路范围内交通情况的监视和控制。
信息提供子系统包括交通标志、标线和信号等，是交通监控管理为汽车用户服务的主要形式。
国内现阶段的监控主要是视频监控。
视频监控主要由以下子系统组成：1.视频摄像子系统，包括摄像机，摄相机镜头，摄像机支架，防护罩，云台，摄像机支柱2.图像串数字系统，主要视频发射机，中继器，接收器，线缆，视频分配器3.输出子系统，包括：监视器，硬盘录像机，延时录像机4.控制子系统，包括云景控制器或控制键盘，副控键盘，矩阵切换器，画面分割器二、收费系统收费系统高速公路收费系统从管理层次一般分为所收费站、收费分中心和收费总中心。
高速供配电工程施工方案一、项目概况高速供配电工程是指高速公路、城市快速路及其他高速交通设施的供电和配电系统建设工程。
高速供配电工程涉及到电力线路、变电站、配电设备等方面，是保障高速交通设施正常运行的重要基础设施。
在这篇文档中，对高速供配电工程的施工方案进行详细的说明。
二、项目内容1. 供电线路建设：在高速公路和城市快速路沿线建设高压输电线路，将电力从电网输送到供电设施。
2. 变电站建设：根据供电线路的需求，在适当的位置建设变电站，将输送的电力进行变压、配电并分送到相应的用电设施。
3. 配电设备安装：在高速公路和城市快速路沿线设立相应的供电站和配电设备，为用电设施提供电力。
三、施工方案1. 前期准备（1）组建施工组织：根据工程规模和施工要求，组建供配电工程施工组织，明确施工领导小组及分包商的责任等。
（2）制定施工计划：根据工程进度、资源需求等，制定详细的供配电工程施工计划，包括施工进度、施工方法、施工队伍和机械设备的安排等。
（3）资料准备：收集供配电工程施工所需的相关资料和文件，包括工程设计图纸、技术规范、施工方案等。
2. 施工准备（1）场地准备：对施工场地进行清理、平整，确保施工所需场地的通行和安全。
（2）设备准备：准备好所需的施工机械设备、工具和安全防护用品，保障施工的顺利进行。
（3）材料准备：根据施工计划需求，准备好供配电工程所需的材料和配件，确保施工的连续进行。
3. 施工过程（1）供电线路建设：根据设计要求和工程规范，从变电站出发进行电缆敷设，进行塔杆的安装和绝缘子的悬挂等工序，确保沿线供电线路的顺利建设。
（2）变电站建设：在适当的位置进行基础的打桩和浇筑工作，进行主体结构和设备的安装工作，最后进行变电站的调试和验收。
（3）配电设备安装：在规划的供电站和配电设备位置进行设备的安装和接线工作，确保设备的正常运行。
4. 施工验收（1）施工验收：对供配电工程的重要节点和质量关键节点进行施工验收，确保施工质量符合规范要求。
高速公路三大系统简介 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】高速公路三大系统简介高速公路机电工程一般包括交通监控系统、收费系统和通信系统，三者是密切相关的，在建设和发展过程中，应该是同步进行，协调发展的，从而在高速公路网建成后，达到统一运行、统一管理、统一组织收费和管理交通的目的。
根据目前的发展趋势，有些业主也会把供配电照明和管道等也列入机电工程实施。
一、交通监控系统交通监控系统一般由监控中心和外场设备两部分组成。
监控中心由计算机系统、闭路电视监视控制设备、投影设备、不间断电源系统等组成。
监控中心计算机系统采用局域网结构，能接入视频、数据和紧急电话语音信息，构成一个多媒体的信息平台，具备方便的扩展性。
计算机系统具有每天24小时连续工作的能力。
监控软件工程是交通监控系统的灵魂工程，它采集外场设备检测到的信息，进行分析处理，生成相应的控制方案，对外场的情报板等设备发布消息，告知司机高速公路交通状况或诱导其行车路线。
本公司有多年编制交通监控软件的经验，并根据公路管理部门的反馈意见，我们在软件的编制过程中综合了各种意见，尽可能多的考虑了可能发生的交通异常情况，并事先制定多种控制预案，使高速公路的管理更加方便，对交通状态的控制更加完善，为道路使用者提供更为高效、安全、快捷、舒适的服务。
监控中心的闭路电视控制设备由视频切换矩阵和监视器墙或投影设备等。
它们控制外场摄像机，并接受摄像机传输回来的图像，利用彩色监视器墙和投影设备实时观察相关路段的交通流状态，监视器也可切换到事件发生地点的画面，控制录像机自动录像，并自动记录摄像机的编号、事故发生时间等信息。
监控分中心的值班人员可以根据图像显示的信息做出相应的控制决策。
监控的外场设备一般包括车辆检测器、气象检测器、可变情报板、可变限速板和外场摄像机等。
车辆检测器主要用来采集高速公路的交通流量信息和行驶车辆的变化情况，可以检测车流量、车速、占有率的参数，从而判断出交通的拥挤、堵塞、畅通等状况，提供给监控中心软件作出各种控制方案。
高速公路供配电系统马俊峰(交通部公路科学研究所,北京100088)摘要:高速公路供、配电系统是为高速公路沿线设施如:监控、通信、收费系统设备、养护服务设施及道路照明服务的,目的在确保其用电的安全、合理和可靠性,确保高速公路安全、通畅、经济、快速、舒适等综合效益最大限度地发挥。
本文介绍作者在高速公路供、配电系统设计方面的一些考虑。
1设计原则(1)供电系统应满足负荷对供电可靠性和电能质量的要求,同时应注意接线简单,操作方便安全,具有一定灵活性。
(2)单相用电设备应适当配置,力求三相平衡。
(3)应考虑设备检修的需要并能适应远期设备的扩容。
(4)结合我国国情,有选择地采用国外先进技术,选取技术上先进,经济上合理的方案。
不仅要满足用户的使用要求,而且要做到安全用电。
(5)与当地供电局和其它有关系统协调一致。
2负荷分类及供电方案(1)负荷分类高速公路供、配电系统的设计内容可分为:沿线设施供、配电及重点区域道路照明供、配电。
沿线设施供、配电包括:管理机构设施、养护设施、服务(休息)设施的办公、生活用电。
用于交通工程管理的监控设备、通信设备、收费设备及计算机系统设备等对电源的稳定性和可靠性有较高的技术要求,原则上此类设备的供电电源按一级用电等级配电。
其它用电负荷可按二级用电等级配电。
重点区域的照明包括:收费区域、服务区、停车区内的道路照明,收费天棚照明和互通立交的道路照明。
这些用电负荷原则上按二级用电等级配电(2)供电方案为能充分发挥高速公路的优势,达到有效地使用高速公路的目的,需要根据工程特点合理地选择安全、可靠、安装维护方便的设备。
供电系统应做到供电可靠、电压质量好、满足生产需要。
系统结线简单并有一定的灵活性,操作安全、检修方便。
制定供电系统方案时,还要充分考虑节省基建投资,减少电能损耗,降低运行费用,减少有色金属消耗量。
一般不考虑当一电源系统发生故障或检修停电时,另一电源进线也同时发生故障的情况。
此外要考虑到负荷的增长,预留必要的发展余量。
供电方案通常有以下几种:方案1整个供电系统由两路独立的主电源提供,每路主电源均由附近的供电局变电站提供。
为了提高整个系统的可靠性,建议采用1台柴油发电机组作后备电源,当两路主电源同时发生故障时,所有一级和二级负荷均由柴油发电机组供电。
本方案仅限于附近有两个以上变电站时方可实施。
方案2由于方案1需要接取两路独立的主电源,因此系统需要交纳双倍增容费。
当考虑成本问题或当供电局不能提供两路主电源时,可采用此方案。
此方案整个供电系统由1路主电源提供,为提高可靠性应另备一台柴油发电机组供停电时使用。
方案3只在某处收费站接取主电源,再经过高压开关柜及高压电缆往其它各变电站输电,然后经变压器及低压开关柜进行配电。
方案4是中压供电系统,适合长距离大范围供电工程,这是国内近几年发展起来的一种供电方式,关键设备从国处引进3配电方案结合高速公路的特点,一般情况下用电负荷多数集中在互通立交附近、隧道、服务区及养护工区等处,变电站也随之布设在这些地方。
在互通立交区段设置有匝道收费站、通信站、监控外场设备(如车辆检测器、电视摄像机、可变标志等),配电系统采用本地集中供电方式。
即在互通立交的收费站处设变电站,设备的用电即可从临近的变配电站引出。
交通监控系统的特点决定了它要在某些特殊路段设置监控外场设备,这些设备的容量都很小,对供电的可靠性要求较高,为适应这些特殊的要求,在做供、配电系统设计时就比较困难。
实际工程中经常遇到用电设备远离互通立交、服务区等处的变电站的情况,有以下几种:1用电设备距离变电站10~20km左右,这时,为了保证用电质量和可靠性就要采用前面提到的方案3给设备供电,即从最近的变电站引出一条高压输电线路至用电设备处,然后经过变压器及低压开关设备进行配电;2用电设备距离变电站3~5km左右,虽然不是很远,但已超出低压供电范围,考虑到成本及运营费用,不采用高压输电方式,而改用在变电站相应低压回路增设调压器方案,既能达到使用要求又降低了成本造价。
对于用电设备数量多,设置相对集中的情况,如特大桥,这就要求供、配电系统有很长的送电线路,在整条线路上散布有多个小负载,同时,这些负载对电压损失有较严格的要求。
在这种情况下,有必要采用中压供电系统,即从主变电站引出一条5~6kV中压供电线路沿线供电,根据具体情况在全线设置若干个厢式变电站将中压变成低压系统,然后再为每个用电设备配电。
中压供电系统应用在长距离大范围供电工程中,既解决了低压供电系统不能满足要求的难题,和高压供电系统相比又节省了投资4隧道供配电系统为确保隧道安全、正常运营,在隧道内设置有通风、消防、照明、监控等设施,要求供电系统无故障运行以保证高度的安全性。
隧道供电一般应有二路外电源和一套自备电源,以确保隧道供电安全可靠。
在外电源发生故障的情况下,自备柴油发电机组运转发电。
为使供电灵活、提高故障情况下供电的可靠性,系统采用分段母线供电,互为联络。
通风、照明、监控和通信设备及事故用电各自设置单独的回路。
为保证隧道照明有较稳定的电源电压,有利于提高灯具的使用寿命和保证照度稳定,对全隧道照明采用独立电源供电,可以避免因大容量电动机启动时造成的母线电压波动影响照明。
隧道变电所宜设置在隧道口处行车道旁,对中、短隧道可在隧道口一侧设置变电所,长隧道要考虑在隧道口两侧分别设置变电所。
在隧道连续区段可将几条隧道统一考虑,便于管理控制,同时也能节省投资。
另外,需要注意的是,安装在隧道内的供电设备必须符合特殊使用条件,如湿度、废气、污物、防冻盐、高压水等;必须满足保护方式IP65的要求。
5不间断供电系统为保证设备用电的可靠性和电能质量,必须采用UPS系统。
UPS 不间断供电系统是一套将交流市电变为直流电的整流/充电装置和一套把直流电再转变为交流电的PWM逆变器。
一旦市电中断,蓄电池立即对逆变器供电以保证UPS电源交流输出电压供电的连续性当电力发生故障时,UPS在柴油发电机完全起动前取代市电,继续向用电设备供电。
另外,交流电网严重干扰常常会造成计算机的计算错误和数据丢失,采用UPS后输出的正弦波能保持良好的波形而且不带干扰。
所有列为一级负荷的设施包括收费亭、收费车道和收费站的收费设备、交通监控设备和通信设备均由UPS供电。
由于UPS的高可靠性,加上在接UPS之前会先连接稳压器,设计时以经济性为原则,不再考虑采用两台UPS一开一备的方案。
当市电电源发生停电问题时,UPS的供电电源将自动转接至紧急发电机供电系统,以确保一级负荷电源不间断。
6柴油发电机组供电系统所有列为二级负荷的设施如收费广场照明、收费站及变电室内照明、房建空调、收费亭空调、生活用电等均由主电源供电,再通过连锁及自动切换系统接至紧急发电机,作后备供电以提高供电系统的可靠性。
紧急发电机供电系统同时配备手动切换装置, 以供测试紧急发电机之用7电力监控近两年来,随着技术的不断发展,对一些重要的供、配电系统(如特大桥,隧道的供、配电系统)采用了电力监控设施。
电力监控的基本功能在于保证电网安全经济运行,使管理人员对电网的有功和无功功率及某些节点进行监视、测量、控制,对电网各元件的过负荷情况加以了解,对不正常情况的发展趋势作出判断与控制。
以计算机为中心的电力监控系统将检测到的信息通过远程通信实时传送到控制中心,中心计算机将收集到的信息加工处理,把精确完整的参数存入数据库。
当参数超出正常范围时,在相应变电站及控制中心同时提供声光报警信号,控制中心自动显示报警原因和事故状态。
控制人员将根据具体情况发出控制指令,经通道传输到各被控设备的控制器进行实时控制。
8电缆截面的选择正确选择电缆截面,对于保证供电系统安全、可靠、经济、合理地运行有着重要的意义;对于节约有色金属消耗量也很重要。
一般导线和电缆的选择应满足下述要求:发热条件,电压损耗,机械强度。
根据以往的设计和运行经验,选择导线和电缆截面的计算步骤可分为下列几种情况:(1)先按发热条件的计算选择截面,然后用电压损耗条件和机械强度条件来校验。
此方法适用于距离短(一般不超过200m)的线路。
按发热条件选择导线和电缆截面就是要求计算电流不超过长期允许电流(允许载流量),即I C n式中,In 不同截面的导线和电缆长期允许电流,A; C 根据计算负荷求出的总计算电流,A。
C=SC3!Vn∀103式中,S C 视在计算总负荷,kVA;Vn 电网额定线电压,V。
因为允许载流量与环境温度有关,所以选择截面时要考虑导线和电缆安装地点的环境温度。
(2)按允许电压损耗来选择导线和电缆截面沿线路输送电能时,由于线路存在阻抗而产生电压损耗。
但是,用电设备的端电压偏移,按规程规定有一定的允许范围,所以对电压损耗也有一定的允许值。
如果线路电压损耗超过了允许值,就要增大导线或电缆的截面。
在进行设计时,常常是给定电压损耗的允许值,而选求导线和电缆的截面。
计算低压线路的电压损耗时,因三相线路的线间距离很近,导线截面小,电阻的作用大,因此可忽略不计电抗。
这样,计算电压损耗时,只考虑线路电阻、功率和功率因数。
对于三相四线制V%=Pl Vn2S∀100对于单相制V%=P2l Vn2S∀100令C=Vn2/ ∀100或C=Vn2/2 ∀100,则上两式写成V%=PlCS式中,V% 允许电压损耗,%;P 负荷的功率(单相或三相),kW;l 线路长度,m;S 导线或电缆截面,mm2;C 由电路的相数、额定电压及导线材料的电阻率等决定的常数,称为电压损耗计算常数,见表1。
电压损耗计算常数C值表1线路系统额定电压(V)C值铜线铝线三相四线制380/22077463单相交流2201287759电缆敷设因为高速公路为全封闭管理形式,所以低压供电电缆一般采用在土路肩下直埋的方式敷设,埋设深度不小于07m,在特殊路段考虑穿管保护。
电缆在过路时,要预先埋设两根镀锌钢管,一根穿线,一根备用。
在电缆过构造物时,可以根据构造物的具体结构与设计单位协商,采取多种方法,既可以从混凝土护栏内通过,也可以从护栏外侧利用托架通过。
为提高负荷端电压,减少线路电压损耗,建议在主电路及路灯各负载均加设无功补偿电力电容器（注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!）。
