盧燁

（福建省高速公路集團(tuán)有限公司龍巖管理分公司，福建 龍巖 364000）

一、高速公路供配電方案研究

首先應(yīng)建立科學(xué)合理的評(píng)價(jià)機(jī)制，在綜合考慮供配電系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性和可靠性等指標(biāo)的基礎(chǔ)上，確定高速公路供配電方案，并研究方案的具體應(yīng)用效果。

供配電方案的科學(xué)性和合理性，直接影響整個(gè)高速公路的建設(shè)成本、運(yùn)營成本及電能損耗等。如果其中任何一環(huán)出現(xiàn)問題，很可能波及整個(gè)供配電網(wǎng)絡(luò)，從而引發(fā)重大安全事故，對(duì)行車安全造成嚴(yán)重威脅，同時(shí)也會(huì)讓國家遭受經(jīng)濟(jì)損失。因此，有必要深入研究供配電系統(tǒng)在高速公路中的應(yīng)用，著力提升供配電系統(tǒng)的可靠性和安全性。

（一）可靠性評(píng)估的原理

在評(píng)估高速公路供配電系統(tǒng)的可靠性時(shí)，可充分應(yīng)用馬爾可夫模型，該評(píng)估法可在一定程度上降低可靠性評(píng)估計(jì)算的復(fù)雜性，讓可靠性評(píng)估變得更加簡(jiǎn)單，同時(shí)還能有效提升供配電系統(tǒng)在高速公路中的應(yīng)用水平。

（二）明確供配電網(wǎng)可靠性分值

梳理國家頒布的相關(guān)文件中對(duì)電力系統(tǒng)可靠性的具體要求，并在此基礎(chǔ)上分析數(shù)據(jù)，通過應(yīng)用計(jì)算公式及理論知識(shí)，得出供配電系統(tǒng)可靠性分值和可靠性水平中的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

二、供配電系統(tǒng)在高速公路中的應(yīng)用研究

（一）變壓器合理位置分析

在綜合考慮各種因素的基礎(chǔ)上，確定高速公路照明變壓器的合理安裝點(diǎn)位，然后結(jié)合科學(xué)系統(tǒng)的理論研究，分析變壓器的預(yù)期應(yīng)用效果，以確保供配電方案安全、合理、節(jié)能。以高速公路隧道為例，應(yīng)按照不同間距安裝變壓器，并計(jì)算出變壓器在正常運(yùn)行時(shí)所消耗的電能數(shù)值，以及需承擔(dān)的具體費(fèi)用。然后，通過分析耗電量及費(fèi)用等數(shù)據(jù)，比選最優(yōu)的供配電方案，從而確保該方案在應(yīng)用過程中發(fā)揮最大價(jià)值，促進(jìn)高速公路建設(shè)事業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展，響應(yīng)國家“低碳環(huán)保、節(jié)能排放”的號(hào)召。

（二）EPS 和USP 應(yīng)急電源設(shè)備應(yīng)用分析

在高速公路上配備應(yīng)急電源設(shè)備，是一項(xiàng)非常重要的工作，本文僅選取兩種常見的應(yīng)急電源設(shè)備進(jìn)行可靠性和能效測(cè)試。

在試驗(yàn)過程中，重點(diǎn)關(guān)注設(shè)備的能耗損失和失電切換速度。對(duì)比兩種應(yīng)急電源設(shè)備的節(jié)能效果時(shí)，可將其放到整個(gè)照明系統(tǒng)中，并安裝相關(guān)的電能計(jì)量設(shè)備，在確保兩種設(shè)備同時(shí)使用的前提下，如實(shí)記錄運(yùn)營過程中設(shè)備的能耗情況，最后結(jié)合試驗(yàn)情況和檢測(cè)數(shù)據(jù)判斷節(jié)能效果，同理該方法還可用于EPS切換速度實(shí)驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，EPS和UPS應(yīng)急電源設(shè)備均有集中能耗的作用，但USP設(shè)備比ESP設(shè)備消耗的電能高。

對(duì)于EPS應(yīng)急電源設(shè)備，可利用數(shù)字儲(chǔ)存示波器來抓取靜態(tài)開關(guān)切換瞬間出現(xiàn)的電壓波形，并自動(dòng)存儲(chǔ)波形，確保切換速度能很好地展示出來。在切換設(shè)備時(shí)，注意觀察電壓正弦波的形狀是否完整，有無斷點(diǎn)出現(xiàn)；切換過程中設(shè)備是否正常，燈具是否熄滅，如切換設(shè)備后，燈具只是輕微閃動(dòng)，并沒有熄滅，說明后續(xù)不會(huì)影響到高速公路整體的運(yùn)營安全。

（三）調(diào)壓調(diào)流設(shè)備的節(jié)能分析

高速公路供配電系統(tǒng)除了為司乘的安全行車提供保障外，對(duì)實(shí)現(xiàn)節(jié)能控制和節(jié)能減排也具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

研究發(fā)現(xiàn)，在用電低峰期時(shí)，如午夜時(shí)電網(wǎng)的電壓會(huì)比較高，富余的電壓會(huì)讓用戶的電費(fèi)增加，還會(huì)影響燈具的使用壽命。對(duì)于高速公路，應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)照明要求不高時(shí)的節(jié)能工作力度，可將調(diào)壓調(diào)流設(shè)備充分應(yīng)用于高速公路供配電系統(tǒng)，在照明回路中安裝計(jì)算電能的設(shè)備，通過調(diào)壓器把電壓輸送到照明回路中。分析設(shè)備的節(jié)能效果時(shí)，需要詳細(xì)記錄一段時(shí)間內(nèi)不同電壓下的能耗情況，以確保分析結(jié)果的參考價(jià)值。

三、我國高速公路供配電系統(tǒng)運(yùn)行中的問題

（一）雷電過電壓

雷害事故是我國高速公路供配電系統(tǒng)運(yùn)行中的常見事故，由于我國高速公路供配電系統(tǒng)大多為架空輸電線路，且多分布于市郊或人煙稀少的地區(qū)，使得線路被雷電擊中的可能性增加。如果線路被雷電擊中，過壓電波就會(huì)順著線路傳輸?shù)脚潆娝妥冸娬荆鴶?shù)百或數(shù)千安的雷電流也會(huì)隨之產(chǎn)生，造成導(dǎo)線熔斷、絕緣子炸毀等嚴(yán)重后果。另外，還有可能產(chǎn)生非常高的雷電過電壓，引發(fā)停電事故和系統(tǒng)絕緣故障。

（二）輸電線路發(fā)熱損壞

輸電線路或其他器材因溫度過高損壞，也是我國高速公路供配電系統(tǒng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的常見問題。如果不及時(shí)處理，后期供配電系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)更嚴(yán)重的故障。

（三）污閃

在高速公路供配電系統(tǒng)中，污閃問題經(jīng)常被人們忽視。為確保高速公路供配電系統(tǒng)安全有效運(yùn)行，相關(guān)部門必須采取強(qiáng)有力的措施預(yù)防污閃事故，并提升事故發(fā)生后的應(yīng)急處理能力。

四、高速公路供配電系統(tǒng)存在問題的預(yù)防和解決措施

（一）應(yīng)用防雷技術(shù)

為防止雷電對(duì)高速公路供配電系統(tǒng)造成損害，應(yīng)加強(qiáng)防雷技術(shù)的應(yīng)用，可以建立一套由攔截、疏導(dǎo)及引導(dǎo)入地等環(huán)節(jié)組成的完整防雷擊系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)供電線路時(shí)，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況（區(qū)域環(huán)境、溫度等）選擇合適的防雷系統(tǒng)，確保高速公路供配電系統(tǒng)具備防雷能力，杜絕或減少后期運(yùn)行過程中發(fā)生雷擊的可能性。

（二）供電線路的發(fā)熱預(yù)防技術(shù)

在設(shè)計(jì)施工前，應(yīng)合理預(yù)估用電設(shè)備的容量，確保供配電系統(tǒng)符合該路段的承載能力要求，同時(shí)在關(guān)鍵位置安裝防過載保護(hù)裝置，最大程度保護(hù)線路和設(shè)備不受損壞。在供配電系統(tǒng)運(yùn)行過程中，還要定期檢查線路和設(shè)備的溫度，分析供電線路的負(fù)荷情況，加強(qiáng)對(duì)線路節(jié)點(diǎn)的關(guān)注，并結(jié)合實(shí)際情況對(duì)供配電系統(tǒng)進(jìn)行微調(diào)，避免因線路超負(fù)荷引發(fā)的溫度過高及閎燒毀問題。

（三）預(yù)防污閃和排除故障

在設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)結(jié)合周邊的實(shí)際情況，適當(dāng)增加線路或設(shè)備的絕緣等級(jí)，并安裝好防污閃設(shè)施。在供配電系統(tǒng)運(yùn)行過程中，應(yīng)做好線路絕緣體的清潔工作，在可能發(fā)生污閃的部位噴涂防污閃涂料。如果已經(jīng)發(fā)生污閃，相關(guān)技術(shù)人員要及時(shí)分析污閃發(fā)生的原因，并根據(jù)分析成果采取有效措施解決污閃問題，避免再次發(fā)生。

五、結(jié)語

綜上所述，供配電系統(tǒng)在高速公路上的有效應(yīng)用具有非常重要的意義，輸配電線路可以保障電網(wǎng)的運(yùn)行安全及高速公路配套電力設(shè)備的正常運(yùn)行。在供配電系統(tǒng)運(yùn)行過程中，相關(guān)工作人員應(yīng)做好維護(hù)工作，及時(shí)排除故障隱患，確保高速公路供配電系統(tǒng)正常有效運(yùn)行。