馬鵬

（河南省高速公路聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控收費通信服務(wù)有限公司，河南 鄭州 450000）

1 工程概況

該工程為河南省商丘至周口高速公路商丘段柘城服務(wù)區(qū)。場區(qū)總面積為120畝。其中綜合樓東西區(qū)各一棟，2074m2。綜合樓建筑高度12m，地上三層。結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu)，現(xiàn)澆混凝土樓板。主要有辦公室、超市、餐廳、廚房、宿舍、客房等。場區(qū)內(nèi)還有加油站、變電所、泵房、維修車間、公共衛(wèi)生間、停車場等。

2 變配電設(shè)計及供電范圍

服務(wù)區(qū)變配電所為兩個，分別設(shè)在東西兩區(qū)內(nèi)，各擔當服務(wù)區(qū)東西兩區(qū)的電源供應(yīng)及沿線交通工程用電的重要作用。設(shè)計兩區(qū)分別設(shè)置變配電所是考慮到負荷中心位置、引入電源、交通運輸?shù)缆反┯跂|西服務(wù)區(qū)中間及高速公路網(wǎng)的不斷完善，服務(wù)區(qū)功能的不斷擴展等綜合因素，同時還進行了兩個變配電所與一個變配電所建設(shè)對整個工程電氣部分的經(jīng)濟性比較，得出建一個變配電所和所用電纜的經(jīng)濟性與建兩個變配電所和所用電纜的經(jīng)濟性當，但建一個變配電所對遠期設(shè)備增容不利，故選兩區(qū)分別設(shè)立變配電所。

2.1 變配電所變配電所分別選在東西綜合樓后面，離負荷中心近且方便35kV電源引入。35kV電源從沿線附近高壓電站提供一路電源。因服務(wù)區(qū)內(nèi)部分負荷屬于二級負荷，且服務(wù)區(qū)一般都離城區(qū)較遠，故選擇采用一路高壓與一路柴油發(fā)電機的兩回路供電的形式。變電所采用電纜饋線，饋線電纜密集的低壓配電柜后設(shè)置電纜溝，其余采用電纜穿套管埋地敷設(shè)?？紤]到遠期場區(qū)電氣設(shè)備的增加與擴容，低壓柜應(yīng)留有備用，如圖1所示。

2.2 低壓供電范圍

服務(wù)區(qū)低壓供電的主要涉及范圍為：變電所內(nèi)柴油發(fā)電機和變壓器0.4kV側(cè)至動力、照明設(shè)備的供電及控制。

3 負荷劃分及供電方式

根據(jù)服務(wù)區(qū)不同的用電需要，劃分出兩類不同的用電負荷，并采用不同的方式供電，實現(xiàn)各用電單元的分級管理。

3.1 負荷分類

因服務(wù)區(qū)為全天候24小時隨時向駕乘人員提供餐飲、休息等日常生活服務(wù)的場所，且高速公路為全封閉式設(shè)計，又遠離城區(qū)，所以設(shè)計手冊上有些為三級負荷的用電，在服務(wù)區(qū)內(nèi)則升為二級負荷。比如院區(qū)照明和加油站負荷，在城區(qū)內(nèi)可作為三級負荷對待，而在高速公路則是關(guān)系交通正常運行的大事，一旦斷電時間長，則影響整個服務(wù)區(qū)甚至高速公路工作，所以為二級負荷。再如，綜合樓內(nèi)廚房供電負荷，服務(wù)區(qū)主要就是為通行旅客、駕駛員提高飲食、休息的地方，所以廚房用電極為重要。在此也為二級負荷。綜上，該服務(wù)區(qū)負荷具體分類如下：二級負荷：綜合樓內(nèi)通信站、配電房、泵房、加油站、院區(qū)照明、綜合樓內(nèi)的廚房用電。三級負荷：綜合樓辦公、住宿用電，維修車間用電。

3.2 供電方式

二級負荷的供電：由變電所變壓器或柴油發(fā)電機兩段低壓母線排各饋出一回路，末端切換。三級負荷的供電：由變電所變壓器一段低壓母線排饋出一路。當發(fā)生故障時，應(yīng)立即切除。

4 需要系數(shù)法進行負荷計算

4.1 負荷計算

負荷計算的主要內(nèi)容有設(shè)備容量、計算容量、計算電流、尖峰電流。

4.2 需要系數(shù)法

需要系數(shù)法計算方法簡便，使用廣泛，是確定變配電所和建筑用電負荷的主要計算方法。但確定需要系數(shù)時，取值偏大，會使計算負荷的結(jié)果偏大。導(dǎo)致選擇的變壓器、主開關(guān)、主母線和主干線纜和柴油發(fā)電機容量也相應(yīng)增大，造成基本投資過大，有色金屬材料用量過多，不符合建筑節(jié)能的要求和規(guī)范。所以，在此服務(wù)區(qū)工程中，充分考察了當?shù)氐牡赜驐l件，服務(wù)區(qū)用電特點、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃后，確定了需要系數(shù)Kx.同期系數(shù)Kz。確定需要系數(shù)的因素如下。

選取節(jié)能設(shè)備。需要系數(shù)應(yīng)根據(jù)電氣節(jié)能的發(fā)展進行選擇。我國的需要系數(shù)值沿用了數(shù)十年，未經(jīng)過調(diào)整，而且各地方的需要系數(shù)值也不盡相同。需要系數(shù)有下限值和上限值，有時視節(jié)能設(shè)備而應(yīng)選擇下限值。

根據(jù)地域的不同選取需要系數(shù)。由于地域的不同，客流量和離城區(qū)遠近的不同，服務(wù)區(qū)內(nèi)客房的人住率也會不同，因此需要系數(shù)也要視當?shù)厍闆r而定小值。

需要系數(shù)K。、同期系數(shù)KE的確定。需要系數(shù)K。是根據(jù)多臺設(shè)備不可能同時工作，即使同時工作，也不會同時在額定負荷下工作的客觀現(xiàn)實來確定的。因此，應(yīng)將各類型的用電設(shè)備根據(jù)不同功能和設(shè)備特性乘以小于1的系數(shù)K。每種設(shè)備的K。不是一成不變的。

同期系數(shù)KE反應(yīng)由同一電源點供配電的各個下級回路之間的用電參差程度和出現(xiàn)最大負荷的不同時性。經(jīng)對河南部分服務(wù)區(qū)的實情考察，確定同期系數(shù)Kz為0.5。

5 照明部分的節(jié)能

國家標準《建筑照明設(shè)計標準》(GB 50034-2004)，自2004年12月1日起實施，第六章照明節(jié)能中，將辦公建筑照明、商業(yè)建筑、旅館建筑等照明功率密度值和新的照度標準列入強制性條文，必須嚴格執(zhí)行。因此，在此次設(shè)計中照明節(jié)能設(shè)計從下列幾方面重點著手，以保證與新規(guī)范一致。

5.1 選用高效光源

按工作場所的條件，選用不同種類的高效光源，可降低電能消耗，節(jié)約能源。其具體要求如下：

一般室內(nèi)場所照明，優(yōu)先采用熒光燈或小功率高壓鈉燈等高效光源，推薦采用T5細管、U形管節(jié)能熒光燈，以滿足《建筑照明設(shè)計標準》(GB 50034-2004)對照明功率密度(LPD)的限值要求。不宜采用白熾燈，但宜選用雙螺旋（雙絞絲）白熾燈。

高大空間和室外場所的一般照明、道路照明，應(yīng)采用金屬鹵化物燈、高壓鈉燈等高光強氣體放電燈。

5.2 選用高效燈具

除裝飾需要外，應(yīng)優(yōu)先選用直射光通比例高、控光性能合理、反射或透射系數(shù)高、配光特性穩(wěn)定的高效燈具

采用非對稱光分布燈具。由于它具有減弱工作區(qū)反射眩光的特點，在一定照度下，能夠大大改善視覺條件，因此可獲得較高的效能。

選用變質(zhì)速度較慢的材料制成的燈具，如玻璃燈罩、搪瓷反射罩等，以減少光能衰減率。

室內(nèi)燈具效率不應(yīng)低于70%（裝有遮光柵格時，不應(yīng)低于55%）；室外燈具效率不應(yīng)低于40%（但室外投光燈不應(yīng)低于55%）。

5.3 選用合理的照明方案

采用光通利用系數(shù)較高的布燈方案，優(yōu)先采用分區(qū)一般照明方式。在有集中空調(diào)且照明容量大的場所，采用照明燈具與空調(diào)回風口結(jié)合的形式。在需要有高照度或改善光色要求的場所，采用兩種以上光源組成的混光照明。室內(nèi)表面采用高反射率的淺色飾面材料，以更加有效地利用光能。

5.4 照明控制和管理

充分利用自然光，根據(jù)自然光的照度變化，分組分片控制燈具開停。設(shè)計時適當增加照明開關(guān)點，即每個開關(guān)控制燈的數(shù)量不要過多，以便管理和有利節(jié)能。

對大面積場所的照明設(shè)計，采用分區(qū)控制方式，這樣可增加照明分支回路控制的靈活性，使不需照明的地方不開燈，有利節(jié)電。

室外照明系統(tǒng)，最好采用光電控制器代替照明開關(guān)，以利節(jié)電。

6 結(jié)語

綜上所述，要做好服務(wù)區(qū)低壓供配電設(shè)計，首先應(yīng)該全面、準確地理解規(guī)范的要求，特別是新規(guī)范的內(nèi)容。其次，要結(jié)合實際，結(jié)合設(shè)計的服務(wù)區(qū)特點，重視用電可靠性的重要意義，做好各項基礎(chǔ)計算；把握基礎(chǔ)參數(shù)；合理選擇電氣設(shè)備；正確確定各個參數(shù)。更要與時俱進，了解電氣行業(yè)新動向，新成果和發(fā)展方向，并運用到當前的設(shè)計中，使設(shè)計在保證了當前的需要同時，更考慮長遠發(fā)展需要，使設(shè)計更加完善，合理、有效和切合實際。

[1]賀樂廳.智能運輸系統(tǒng)—基于毫米波雷達的車輛防撞技術(shù)與實驗研究[D].東南大學(xué);2003年.

[2]鄒國平.基于智能的高速公路交通控制與管理系統(tǒng)研究[D].長安大學(xué);2002年.