馬鵬

（河南省高速公路聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控收費通信服務有限公司，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 變配電設計及供電范圍

服務區(qū)變配電所為兩個，分別設在東西兩區(qū)內(nèi)，各擔當服務區(qū)東西兩區(qū)的電源供應及沿線交通工程用電的重要作用。設計兩區(qū)分別設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|西服務區(qū)中間及高速公路網(wǎng)的不斷完善，服務區(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備增容不利，故選兩區(qū)分別設立變配電所。

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。因服務區(qū)內(nèi)部分負荷屬于二級負荷，且服務區(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置電纜溝，其余采用電纜穿套管埋地敷設?？紤]到遠期場區(qū)電氣設備的增加與擴容，低壓柜應留有備用，如圖1所示。

2.2 低壓供電范圍

服務區(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、照明設備的供電及控制。

3 負荷劃分及供電方式

根據(jù)服務區(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的場所，且高速公路為全封閉式設計，又遠離城區(qū)，所以設計手冊上有些為三級負荷的用電，在服務區(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，在此服務區(qū)工程中，充分考察了當?shù)氐牡赜驐l件，服務區(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)能設備。需要系數(shù)應根據(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)能設備而應選擇下限值。

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，應將各類型的用電設備根據(jù)不同功能和設備特性乘以小于1的系數(shù)K。每種設備的K。不是一成不變的。

同期系數(shù)KE反應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，在此次設計中照明節(jié)能設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)燈具效率不應低于70%（裝有遮光柵格時，不應低于55%）；室外燈具效率不應低于40%（但室外投光燈不應低于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，要做好服務區(qū)低壓供配電設計，首先應該全面、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)合設計的服務區(qū)特點，重視用電可靠性的重要意義，做好各項基礎計算；把握基礎參數(shù)；合理選擇電氣設備；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，并運用到當前的設計中，使設計在保證了當前的需要同時，更考慮長遠發(fā)展需要，使設計更加完善，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;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;2002年.