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摘要：分析高速公路機電工程供配電系統可以發現，系統需要滿足機電工程中各種設備、設施的不同供配電需求?；诖耍Y合工程實例，對高速公路機電工程供配電技術進行分析，提出了供配電技術方案，并對技術應用情況進行了探討，為類似工程提供參考。
關鍵詞：高速公路；機電工程；供配電技術
0引言
隨著高速公路的建設和發展，人們對機電工程建設提出了更高要求，需要通過保證機電工程設備的穩定運行提供更加優質的出行服務。而機電工程設備運行需要依靠供配電系統提供能源。想要保證機電工程正常發揮作用，就要保證系統能夠提供穩定供電服務。因此，需要加強供配電技術的分析，做好配套供配電系統的安裝，為高速公路的正常運行提供技術保障。
1高速公路機電工程供配電系統分析
高速公路機電工程由信息采集子系統、監控中心、收費系統等多種系統構成，用于實現公路各項功能。而各個系統中包含大量的設備、設施，如信息采集子系統中包含緊急電話、氣象檢測器等，通信系統包含光電纜、通信電源等，均需要安全穩定的供配電系統提供動力支撐。從工程供配電系統組成上來看，主要劃分為兩部分，即輸配電線路和配電房，包含通風、照明和沿線各種供配電設備設施，需要滿足全線建設、運營和維護的用電需求[1]。在實際進行供配電系統建設時，還要重點為監控設備、通訊設備、服務區照明和養路設施等供電，保證高速公路機電工程能夠正常運轉。因此在設計過程中，還應根據機電工程負荷要求合理選用供配電技術，制定技術上先進、經濟上合理、使用上安全的供配電技術方案，為機電工程運行提供保障。
2高速公路機電工程供配電技術研究
2.1工程概況
某高速公路機電工程屬于ED1合同段，工程起止里程為YJ90+320—K120+461，沿線包含5座隧道、2個收費站和1個服務區，將按交鑰匙工程進行，需要為沿線設備、設施提供穩定電力，同時為隧道照明、通風和消防等設備設施提供不間斷電力保障，滿足機電工程安裝、運行需求。從工程量上來看，隧道包含5285套高壓鈉燈燈具、39臺37kW射流風機、52套路燈、450套滅火裝置、24面低壓開關柜、205套LED燈具、60面10kV開關柜、79面低壓配電柜、23臺變壓器、100面隧道動力柜、3套發電機組，另外需要完成213km低壓電力電纜和51km高壓電纜敷設，并完成160km照明電線敷設。
2.2供配電技術方案
實際制定供配電技術方案時，還要實現負荷分類。供配電系統需要為沿線設備、設施供電、配電，同時為重點區域機電工程供電、配電。相比較而言，沿線設施和隧道機電工程對電源的穩定性和可靠性提出了較高的要求，需要保證各種收費設備、通信設備、監控設備和動力設備等能夠正常運行，所以應按照一級用電等級進行供配電設計，包含服務區、收費區在內的重點區域照明可以按照二級用電等級配電。針對沿線機電工程設備、設施分布情況和全路段高壓供電系統負荷容量，可以采用集中供電方式。針對收費站、服務區等負荷容量較大的地點，還要完成變配電所的設立，就近引入單路10kV高壓電源，并在變配電所的變壓器低壓母線側設置雙電源投切開關，配備輔助供電的柴油發電機組供電電源。在項目施工完成后，需要將臨時用電電源轉換為永久性用電電源。而配電所內需要結合負荷分布進行低壓配電室的設計，利用低壓配電盤引出低壓線路，為鄰近路段通信設備和監控設備供電。針對監控機房等對供配電要求更高的位置，需要采用專用供電線路和UPS進行供電。針對隧道機電工程，考慮到用電設備較為集中，配電系統需要完成較長送電線路的敷設，線路上散布的負載對電壓損失要求嚴格，還要采用中壓供電系統，從主變電站引出5~6kV電線，完成多個廂式變電站的設置，滿足長距離大范圍供電需求[2]。隧道內安裝有照明、通風和消防等設施，需要保證供配電系統運行的安全性。所以在供電電源上，需要配置二路外電源和自備電源，一旦外電源產生故障，可以利用柴油發電機組保證隧道供電安全。系統采用分段母線供電，監控、通風和照明等設備擁有各自單獨回路，采用獨立電源為全隧道照明供電，以免母線電壓波動對隧道照明造成影響。
2.3供配電技術應用
2.3.1沿線供配電技術
在實際應用供配電技術為沿線設備、設施供電時，還要將10kV單電源架空引入變電所，低壓配電則要采用220/380V的TN-C-S系統。針對部分一級負荷供電要求，可以完成柴油發電機組的設置。采取該種技術措施，能夠使用電設備端電壓偏差不超出±5%。在架空線接入時，需要采用“T”接方式，利用終端桿和電纜與高壓進線柜連接。利用柴油發電機組進行供電，還要在第二段母線上進行自動轉換開關的連接。在外接電源停電的情況下，將實現第一段母線自動脫開，然后進行發電機組自動投切。在外電源恢復后，會自動將發電機組切除。根據高速公路沿線用電特點，還應選用三相Dyn11型干式變壓器，并設置外殼防護，增強供配電技術運用的經濟性。配電線路采用三相四線制，實現放射式供電，引入通信機房等建筑物后采用三相五線制，布線過程中應實現三相負荷平衡。供配電系統繼電保護采用微機監控系統，需要在開關柜上進行分布，提供測控一體化保護。在低壓配電室中，需要完成自動補償器的配置，能夠采用電容器實現電能損失補償，使配電室功率因素超出0.9。此外，還要加強防雷保護措施，保證供配電系統安全運行。
2.3.2隧道供配電技術
針對隧道監控、通風等設備設施，需要實現不間斷供電。在供配電技術運用上，則要采用UPS系統，其實就是PWM逆變器，連接前會連接穩壓器，能夠將交流市電轉變為直流電，然后將直流電轉變為交流電，實現穩定供電。在市電中斷的情況下，可以利用蓄電池供電，使電源持續輸出交流電壓。采用該技術，能在發電機組啟動前利用UPS供電，保證隧道用電設備、設施運行不間斷。由于UPS可以實現正弦波輸出，可以避免受電網嚴重干擾，滿足隧道通信、監控、通風和照明設備的供電需求，同時也能滿足收費站收費設備的供電需求。變電所的位置需要設置在隧道口，采用低壓電纜為隧道內設備供電[3]。針對隧道采用的射流風機，還要利用電纜溝進行配電電纜的敷設。在風機吊掛位置，需要利用二次襯砌的預埋管將電纜與風機電機連接在一起。隧道照明主電纜同樣需要采用電纜溝敷設，分支電纜需要使用電纜橋架進行敷設。針對應急照明回路，還要采用耐火電纜，其余為阻燃電纜。因此當采用供配電技術為機電工程供電時，還要與其他專業聯合設計，保證隧道施工過程中能夠完成預埋件和預埋管道的預留，繼而為供配電設備、設施的安裝和電纜敷設提供保障。
3結語
通過分析可以發現，在高速公路機電工程建設過程中，要充分考慮工程的供配電需求，完成設備、設施不同負荷等級的劃分，從而提出科學的供配電技術方案。通過對供配電技術的合理應用，使機電工程維持正常運行，繼而為工程各項功能的實現提供保障。
參考文獻：
[1]周育馳，李晨，侯旭陽.高速公路機電工程供配電施工技術[J].公路交通科技（應用技術版），2017，13（7）：98-100.
[2]劉金志.淺談高速公路機電工程供配電系統施工質量控制[J].建材與裝飾，2017（15）：256-257.
[3]萬榮軍，郭路毅，王志兵，等.高速公路機電工程供配電系統施工要點研究[J].科技創新導報，2015，12（36）：118，120.
作者:周宏福 單位:山西省交通科學研究院