供配电照明系统
以隧道供电、照明系统为例。隧道为双孔水底道路隧道,双管四车道,单向行驶,两隧道之间设有二条供人员通行连接(安全)通道。
一、照明系统
出入口采用由天然光过渡和人工光过渡组成的混合光过渡形。按各区段路面亮度标准,入口段亮度要求高于出口段。当每条隧道均为双向交通时,隧道口部人工光过渡均设定为入口段照明(取消出口段照明)。
1. 照明系统要求
① 照明系统具有高效、节能、美观的特点,并能满足交通运行要求。
② 照明供电系统及应急照明措施安全、可靠。
③ 照明设备和控制方式使便于运营管理。
2. 光源选择
适用于公路隧道的照明光源一般有三种:高压钠灯、低压钠灯、荧光灯。国内一般采用高压钠灯和荧光灯。其性能差其如下:
高压钠灯:光效高,显色性较差,对烟雾有较好的穿透能力,寿命长,较经济。
荧光灯:光效较低,显色性好,采用带状布置,有明显的诱导作用和舒适感,寿命较长。
本隧道采用荧光灯作为基本照明的主光源,高压钠灯作为加强照明及应急照明光源。
3. 电源
隧道两侧照明各引自配电柜的两段母排。并且,本系统在隧道中设置了在线式不间断电源供电的隧道应急照明,当交流电源失去时,EPS即自动投入。
隧道连接通道内的一般照明由变电所专用回路配电,通道应急照明电源引自隧道应急照明电源。为了提高照明的供电质量,在照明供电系统中设置了交流自动稳压装置,以延长光源使用寿命,减少光源的更换及维修费用。
4. 电气保护
照明配电保护采用TN-S系统,各配电柜、箱及灯具外壳均应与PE线可靠连接,以保证人身及设备安全。
5. 照明控制
照明配电系统采用单母线分段,并设置联络开关的自动切换功能。
采用定时控制、就地控制和遥控三种形式,入口及出口照明采用光控、就地控制和遥控;遮光棚照明控制方式与出入口相同。隧道控制中心可通过设备监控系统,对二个照明配电间的主要参数进行监测并对主要照明回路进行控制。
二、供电设计
1. 主要设计原则
① 隧道供电应确保安全可靠,变电所引入两路独立可靠的电源,并设一路专用的馈电线路作为备用电源.每路电源容量能确保当两路外电源因故退出运行时,隧道内一、二级负荷正常运行。
② 每座变电所设一套交流屏,蓄电池容量应保证其寿命末期的放电时间不小于1小时。
③ 隧道供电系统的接地保护方式采用TN-S制。
④ 隧道供电系统的无功补偿采用低压集中自动补偿方式。
⑤ 变电所的继电保护装置应满足可靠性、选择性、速动性和灵敏性的要求,整个供电系统各级保护的配置应合理考虑其配合关系。
⑥ 照明电源由供电系统的独立回路供电。
⑦ 设备选型立足性能可靠成熟、技术先进、操作维护方便灵活和有运行经验。
4. 变电所控制、信号、保护及测量
① 变电所的综合自动化系统
变电所的控制保护采用综合自动化方式,它是当前国外变电所控制、保护的主流指导思想,近几年国内电力系统已开始逐步采用并开发出了相应产品,其核心内容就是利用先进的计算机、通信、网络技术实现变电所监控信息的可靠、高效传输和处理,保证电力系统可靠运行。随着近年来计算机、通信、网络技术的飞速发展,综合自动化系统已经不是简单地简化了系统结构,而是极大地扩展和提高了控制和保护系统功能,使控制保护系统不仅能够实现系统的控制、保护、测量和报警,还能帮助运行人员实现数据统计、事故分析、故障诊断等智能功能。并使电力监控简化。
② 综合自动化系统的构成及配置
综合自动化系统主要由三部分构成:上位监控单元、下位控制及保护单元和通信网络。上位监控单元设置在中央信号盘上,下位控制及保护设备设置在开关柜内。
③ 继电保护
降压变电所的保护除与电网保护相匹配外,各级之间应相互协调且应满足可靠性、速动性、选择性和灵敏度的要求,继电保护装置均设置在开关柜内,事故信号装置设在各变电所值班室的中央信号屏内,并送至中央控制室。
5. 设备控制
隧道变电所内10KV断路器和0.4KV断路器设就地手动控制,并留有遥控、遥信与遥测接口,与设备监控系统相接。
6. 直流电源系统
直流电源系统由蓄电池和充电机两部分组成,变电所直流电源电压为220V,为各高低压柜提供可靠的直流操作控制电源和管理中心大楼事故照明电源。
7. 过电压保护和接地
① 过电压保护:供电系统内过电压保护中应考虑大气过电压及操作过电压。本设计在降压变电所10KV母线均设置一台避雷器,并在管理中心大楼的屋顶设半导体少长消雷器,周边设置避雷带。
② 接地:0.4KV/0.23KV低压配电保护系统采用TN-S制,每座变电所设强弱电共用的接地系统,接地电阻≤1Ω