淺聊高速公路低壓供配電系統改造和電力監控管理
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張繼冬
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要:隨著高速公路的不斷發展和運營要求的提高,低壓供配電系統的可靠性和智能化管理變得至關重要。本文深入探討了高速公路低壓供配電系統改造的必要性、主要內容以及電力監控管理的重要意義和實施策略,旨在為提高高速公路供配電系統的穩定性和運營效率提供參考。
關鍵詞:高速公路;低壓供配電系統;改造;電力監控管理
一、引言
高速公路作為國家重要的交通基礎設施,其安全、穩定的運行離不開可靠的電力供應。低壓供配電系統是高速公路電力系統的重要組成部分,承擔著為沿線設施如收費站、服務區、隧道等提供電力的重要任務。隨著高速公路的不斷擴建、交通流量的增加以及智能化設備的廣泛應用,對低壓供配電系統的性能和管理水平提出了更高的要求。因此,進行高速公路低壓供配電系統改造和加強電力監控管理具有重要的現實意義。
二、高速公路低壓供配電系統改造的必要性
(一)滿足不斷增長的電力需求
隨著高速公路的發展,新增的設施設備如電子不停車收費系統(ETC)、高清監控攝像頭、可變情報板等對電力的需求不斷增加。原有的低壓供配電系統可能無法滿足這些新增負荷的需求,因此需要進行改造以提高供電能力。
(二)提高供電可靠性
高速公路的運營對電力供應的可靠性要求。一旦出現停電事故,可能會導致收費站擁堵、隧道安全隱患等嚴重后果。原有的供配電系統可能存在設備老化、線路故障等問題,通過改造可以更新設備、優化線路布局,提高供電可靠性。
(三)適應智能化管理的要求
現代高速公路管理越來越趨向于智能化,需要對電力系統進行實時監控和遠程控制。原有的供配電系統可能缺乏智能化的監控設備和管理手段,無法滿足智能化管理的要求。通過改造可以引入先進的電力監控系統,實現對供配電系統的智能化管理。
三、高速公路低壓供配電系統改造的主要內容
(一)優化供電方案
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根據高速公路沿線設施的分布和負荷特點,合理規劃供電線路,縮短供電半徑,降低線路損耗。
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采用雙電源供電或備用電源自動投入裝置,提高供電可靠性。在重要的收費站、隧道等場所,可以設置柴油發電機組作為備用電源,確保在市電故障時能夠及時供電。
(二)更新設備
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更換老化的變壓器、開關柜、配電箱等設備,選用性能優良、可靠性高的新型設備。例如,采用節能型變壓器可以降低能耗,提高能源利用效率。
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安裝智能電表和電力監測設備,實現對電力參數的實時監測和計量。智能電表可以準確記錄用電量,為電費結算和節能管理提供依據。電力監測設備可以實時監測電壓、電流、功率因數等參數,及時發現電力故障和異常情況。
(三)改造線路
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對老化、破損的電纜和架空線路進行更換和維修,確保線路的安全可靠。
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優化線路布局,減少線路交叉和迂回,提高線路的傳輸效率。同時,要考慮線路的防雷、接地等安全措施,確保線路在惡劣天氣條件下也能正常運行。
(四)提高智能化水平
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建立電力監控系統,實現對供配電系統的遠程監控和管理。電力監控系統可以實時采集電力參數、設備狀態等信息,并通過網絡傳輸到監控中心。管理人員可以在監控中心對供配電系統進行遠程控制和故障診斷,提高管理效率和響應速度。
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采用智能控制系統,實現對設備的自動化控制。例如,根據負荷變化自動調整變壓器的輸出電壓,實現節能運行;在隧道照明中采用智能調光系統,根據車流量和天氣情況自動調節照明亮度,節約能源。
四、高速公路電力監控管理的重要意義
(一)提高供電可靠性
通過電力監控系統可以實時監測供配電系統的運行狀態,及時發現故障和異常情況,并采取相應的措施進行處理。例如,當發現某一線路出現故障時,可以迅速切換到備用線路,確保電力供應不受影響。同時,電力監控系統還可以對設備進行遠程控制和維護,減少人工巡檢的工作量,提高故障處理的效率。
(二)實現節能管理
電力監控系統可以實時監測電力參數,如電壓、電流、功率因數等,為節能管理提供依據。通過對電力參數的分析,可以發現設備的能耗情況和節能潛力,采取相應的節能措施,如調整設備運行參數、優化設備運行方式等,降低能耗,提高能源利用效率。
(三)提高管理效率
電力監控系統可以實現對供配電系統的遠程監控和管理,管理人員可以在監控中心對整個高速公路的電力系統進行集中管理。這樣可以減少管理人員的工作量,提高管理效率。同時,電力監控系統還可以生成各種報表和數據分析結果,為管理人員提供決策支持。
(四)保障高速公路安全運行
可靠的電力供應是高速公路安全運行的重要保障。電力監控管理可以及時發現電力故障和異常情況,并采取相應的措施進行處理,確保高速公路沿線設施的正常運行。例如,在隧道中,照明系統和通風系統的正常運行對于保障行車安全至關重要。通過電力監控管理,可以確保這些系統的電力供應穩定可靠。
五、安科瑞電力監控系統產品介紹與選型
(一)概述
Acrel-2000Z電力監控系統是安科瑞電氣股份有限公司根據電力系統自動化及無人值守的要求,針對35kV及以下電壓等級研發出的一套分層分布式變電站監控管理系統。該系統是應用電力自動化技術、計算機技術和信息傳輸技術,集保護、監測、控制、通信等多功能于一體的開放式、網絡化、單元化、組態化的系統,適用于35kV及以下電壓等級的城網、農網變電站和用戶變電站,可實現對變電站方位的控制和管理,滿足變電站無人或少人值守的需求,為變電站穩定、經濟運行提供了堅實的保障。
(二)應用場所
辦公建筑(商務辦公、國家機關辦公建筑等)
商業建筑(商場、金融機構建筑等)
旅游建筑(賓館飯店、娛樂場所等)
科教文衛建筑(文化、教育、科研、醫療衛生、體育建筑)
通信建筑(郵電、通信、廣播、電視、數據中心等)
交通運輸建筑(機場、車站、碼頭建筑等)
廠礦企業建筑(石油、化工、水泥、煤炭、鋼鐵等)
新能源建筑(光伏發電、風能發電等)
(三)系統結構
Acrel-2000Z電力監控系統釆用分層分布式設計,可分為三層:站控管理層、網絡通信層和現場設備層,組網方式可為標準網絡結構、光纖星型網絡結構、光纖環網網絡結構,根據用戶用電規模、用電設備分布和占地面積等多方面的信息綜合考慮組網方式。
(四)設備選型
六、結束語
綜上所述,結合某高速公路低壓供配電系統實際,詳細的介紹,低壓供配電系統的升級改造,改造工作完成之后,相比較改造工作完成之前,實現了有效的集中管理,大大解放了人工,同時將管理效率大大提升了,降低了實際的管理運行成本。充分利用了現代科學技術帶來的優勢,促進了整個系統的安全可靠運行,促進了高速公路建設的順利行,推動了我國交通運輸事業的長足穩定發展,為社會主義市場經濟的發展提供了強有力的支持。
參考文獻
[1]陳思衛.高速公路低壓供配電系統改造和電力監控管理[J].建筑工程技術與設計,2018:2349.
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[3]安科瑞電力監控與保護類產品選型手冊,2022.07.
[4]安科瑞企業微電網設計與應用手冊,2022.05.
作者簡介:張繼冬,男,安科瑞電氣股份有限公司;