交通工程供配電系統設計與新技術應用分析

摘 要：本文以交通工程配電系統為研究對象，對系統的主要設計進行了分析，探討了新技術的應用。

關鍵詞：交通工程;配電系統;新技術

交通運輸業的快速發展，讓各區域間的聯系更為密切，遠距離貿易往來也更為頻繁。交通工程供配電系統設計的安全可靠性，可以確保交通用電的穩定性，使各項交通設施設備可以正常運行。所以，我們必須要落實好配電系統設計工作，科學利用現代各種新技術，保證供配電系統的安全。

一、 交通工程配電系統的主要設計

（一）高速公路

在高速公路中，配電系統工程系統的設計體現在管理處，收費站及服務區等部分設置了變電站。每隔20～30公里都會設置變電站，每個變電站內都有一至三級負荷。在高速公路運行過程中，最關鍵一點是二至三級負荷，這是非常關鍵的內容。依據有關標準，可以用兩路獨立電源來供應電力，但是在普通的高速公路要想在每個站點都可以獲取兩路獨立供應的電源，還是存在很大的難度，且需要投入很多資金用于安排獨立電源。因此，到現在為止變電站往往都使用外接10kV電源，這也成了交通工程設計的核心電源。同時，在低壓一側安裝可以自動運行的柴油發電機，以保證一、二級負荷供電的安全。

（二）大型橋梁

從現在的情況看，大型橋梁跨度一般都在約1000m，許多環節都必須要用電。因此，所要耗損的電力比較多。除了核心系統的運行外，還要保證信號燈、電梯等各類設備的正常供電。另外，大型內部結構一般都會安裝除濕設備，各類設備的功能，功率等內容都是不同的，在同時運行時負荷大。一般的大型橋梁都會設置1～2個變電站，在橋的兩岸。依據各等級負荷科學安裝低壓柜。高低電壓兩側都會設置聯絡站，保證設備額安全穩定運行。

（三）隧道

一般來說，隧道不是獨立出現的，往往都是與橋梁、公路同時出現的。在高速公路某段會設置隧道，在橋梁某接線處也會有隧道，這時就能依據實際情況，綜合考慮橋梁和公路的實際參數，要求科學安排。

二、 供配電系統設計原則與目標

（一）設計原則

高速公路配電系統不同于其他的配電系統，它比較特殊，在具體設計時，需要遵循如下原則。第一，要確保供電安全與電壓穩定性。堅持維護管控便利的原則，應在合適的地方設置變電所，電壓電源可以用10kV電源。若是在實際設計過程中電壓質量達不到設備要求時，應采用有效手段來解決問題。對變電所的電力進行全面監控，在變電站上安裝通信模塊，以達到遙控遙測的目的。第二，配電室內可以根據實際需要安裝變壓器，低壓配電柜。為保證安全，所安裝的開關柜，使用全封閉環網。當然，所使用的開關要具有保護功能。第三，單向用電設備需要科學進行配置，保證三相平衡。第四，根據我國國情，要使用國內外先進技術，有效的施工方案。尤其是供電情況不好的區域，電壓質量得不到有效保障，可以安裝有載調壓變壓器，以保證電壓質量。

（二）設計目標

隨著現代科技的快速發展，信息技術等各項技術也隨之發展起來，對高速公路配電系統的要求也越來越高，配電系統的設計既要考慮局部也要考慮整體利益，同時，還要確保長遠效益，既要達到用電負荷需要，又要滿足未來發展需要。所以，配電系統在設計時必須要達到如下要求。第一，保證安全。供配電系統本身的安全防護能力要強，確保交通系統的正常用電，保證用電的安全可靠性，避免出現人員傷亡，設備故障等。第二，要保證優質供電。可以達到各交通系統、各設備用電的質量要求。第三，保證供電的可靠性。無論是分配還是供應電力都需要保證電力的可靠性，也就是供配電的連續性，不出現隨意停電等問題。第四，要具有經濟性。在達到各交通系統用電需求的條件下，盡量節省施工，運行，維修及管控成本，將所要用到的資金投入降到最低。此外，還要科學使用已有設備，借助先進的技術，提升配電系統的性能。

三、 交通工程供配電系統新技術

（一）新技術推廣原因

現如今，道路交通用電負荷也逐漸加大，性能也逐漸增強，對配電網提出了更高的要求。在供配電系統的設計、發展過程中，要不斷地進行創新，使用新技術，提升電氣設備的應用效率。因為供配電系統結構復雜，涉及的內容也很多，信息交互也非常頻繁，電力部門與用電設備的接觸也變得更加密切，提升供配電管理、服務質量成了時代發展的必然選擇。只有提升設備應用的行技術，才能提升供配電系統的質量和效率。

（二）使用中壓6kV電能傳輸系統

在以往的供配電系統中，在進行電能傳輸的過程中，對線路的耗損非常大，經常會出現斷電的問題。隨著各類新設備的應用，中壓6kV電能傳輸系統的作用也逐漸顯現出來。其比傳統10kV電能傳輸系統的供電效率更高。同時，該種電能傳輸系統，結構比較簡單，容量更小，減少了不必要的成本投入。此外，中壓6kV電能傳輸系統由埋地式變壓器等各類設備構成，安全性比傳統的電能傳輸系統更高、穩定性也更強，成本投入也更少，更具經濟效益。

（三）移動式變壓器

從交通工程本身來看，線路比較長，若是要順利地將電力傳輸到每個區域，在傳輸功率一樣的情況下，使用高壓傳輸的方式能夠將電流值變小，減少電能傳輸所造成的損耗。變壓器能夠根據實際情況變換成要達到的電壓，供電設備的應用，當線路產生問題時，變壓器設備不可避免地會受損，甚至在情況比較嚴重時必然要更換設備，從而使得周圍設施設備不能正常供電。而移動式變壓器的應用，可以避免供電中斷，只要在整條線路安裝上機臺移動變壓器，即使某個區域出現供電異常的問題，也不會中斷供電。此外，移動式變壓器拆卸、安裝比較方便，工作效率更高。

（四）集成安全系統，保證配網安全

無論是怎樣的工程項目，安全問題始終都是需要關注的重點問題，若是出現安全事故，會帶來非常嚴重的后果。現在關于供配電系統的安全問題，不再只是保證人員的安全，還包括對各類電氣設備的保護及對工作人員安全方面的教育等。若是不進行安全方面的教育，相關的工作人員的安全意識就得不到提高，在實際工作中可能會存在違規操作的問題，埋下安全隱患。隨著現在交通系統結構的日益復雜化，安全系統也更加重要，在實際設計供配電系統時，設計人員要對安全問題進行系統分析和考慮，保證配網的安全、可靠性。

四、 結語

綜上所述，交通工程是非常重要的工程項目，隨著現代科技的發展，對供配電系統的要求也逐漸提高，在保證安全的情況下，提升各類設備的運行質量和效率。所以，在實際設計交通工程供配電系統時，相關設計人員要綜合考慮各方面因素，嚴格按照國家標準要求，制定設計方案，選用高質量的供電設備，以提高供配電設備的質量安全。

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作者簡介：

吳建業，江蘇中壓電氣工程集團有限公司。