江苏安科瑞电器制造有限公司 范宏博

摘要：随着经济的快速发展，物流的快速发展和人们汽车持有量的快速增长导致了高速公路里程的不断增加，这给高速公路的管理带来了很大的压力。高速公路供配电系统是为监控、通信、收费系统设备、维修服务设施、道路照明服务等高速公路沿线设施提供的。目的是保证其用电安全、合理、可靠，保证高速公路的安全、畅通、经济、快速、舒适等综合效益。本文简要介绍了高速公路供配电系统的概念，分析了高速公路隧道、服务区、收费站变电站的供电需求，并根据高速公路的特点提出了相应的解决方案。

关键词：高速公路；供配电；可靠；

1.行业背景

据交通运输部统计，2015-2019年，我国高速公路建设投资持续增长。2019年，全国高速公路建设投资11504亿元，按可比口径同比增长14.5%。2020年，全国高速公路完成13479亿元，增长17.2%。2020年，我国高速公路里程16.44万公里，增加1.14万公里；高速公路车道里程72.31万公里，增加5.36万公里。全国高速公路里程11.30万公里，增加0.44万公里。

中国的高速公路发展非常迅速。全国各地的高速公路网已经形成。它不仅为国民经济发展做出了突出贡献，而且对高速公路供配电系统的安全性、合理性和可靠性提出了严峻的考验。

2.高速供配电分析

高速公路供配电系统采用集中或相对集中供电从发电厂或附近高压电网引出10kW或35kW高压到高速公路变电站，用低压变压器产生220V或380V供电电压，然后由低压配电屏和输电线输送到相关电气设备。当城市停电或故障不能正常供电时，由自己的柴油发电设备供电。

在高速公路机电工程的实际运行中，各种电气设备的负荷发生了变化。负荷过大会造成投资和设备的浪费，负荷过小也会造成设备的损坏。因此，在供电系统的设计阶段，应合理计算负荷，避免资源浪费，确保系统运行的安全。根据供配电的可靠性和中断供配电在社会效应和经济上造成的损失和影响程度，分为三个层次：一级负荷、二级负荷和三级负荷。

隧道变电站的重要负荷一般为应急照明设施、通风照明控制设施、应急呼叫设施和部分消防设备。隧道位于相对偏远的地区，使用更多的农村电力。由于农村电力本身不稳定，它经常面临停电的风险，通常使用EPS应急电源。负载设备对电压要求较高的，可由UPS供电。

隧道变电所供配电系统

收费站变电所重要负荷一般为通信系统、收费系统、监控系统等。常设有UPS为操作机构、监控设备、测控单元及ATS供电。

收费站变电所供配电系统

服务区变电所重要负荷一般为外场监控、通信系统、生活水泵、消火栓泵、综合楼照明、场区照明等。

服务区变电所供配电系统

3.可靠的供电方案

（1）全段监控

沿途数十个路段变电站、路段箱变电站、隧道变电站、服务区变电站、收费站变电站在K线图中绘制，点击各站跳转相关配电图显示，掌握整个高速公路的配电系统。

（2）10kV系统监控

继电保护和运行控制10kV进出线、母线分段等电路。实时显示各电路的遥测、遥信量、报警信号、柜内电气节点的温度值等。

（3）0.4kV系统监控

0.4KV配电柜进线单元、发电机进线柜、联络开关柜等。，监控其电参，监控开关位置信号、电路开关状态、故障脱扣信号等。；并远程控制进线开关(低压断路器包括电操等自动机构)。并监控UPS、EPS出线电压、电池电压、电流、功率等实时量。

（4）变压器监测

监测变压器电流、电压、有功/无功功率、功率因数、负荷率、三相绕组温度、三相不平衡等数据。设置微机变压器保护测控装置，可实现当地和远程运动的保护和测控功能。电力监控监测变压器的运行状态，如温度信号、超温报警、变压器风机工作状态等。

（5）电能质量监测与治理

谐波/间谐波、谐波畸变率、电压偏差、电压波动、闪变等电压电流稳态监测、暂升、暂降、短时、容忍度分析、电压暂态监测、电压瞬态监测。智能无功补偿装置与智能有源滤波装置控制器连接到智能通信管理器，通过电力监控主机显示其运行状态，进行谐波处理。

（6）事件报警处理

系统可对配电电路断路器、隔离开关、接地刀分离、合作动作等遥信变位、保护动作、事故跳闸等事件发出报警，并进行报价分析。报警分为四级：预警、一般、重要、应急报警；采用图元报警、弹出事件报警窗口、语音报警、短信报警、电话报警、声光报警等方式。

4．总结

综上所述，高速公路的安全运行离不开完善的电力系统支撑，安全可靠的电源配置是保证高速公路系统稳定运行的前提。实时监控各种电源，保证稳定电源的可持续提供，及时反馈整个高速公路的运行情况，方便及时调查问题。