一、文獻(xiàn)綜述
高速供電系統(tǒng)按照用電等級分配，基本可分為三個等級：由于隧道內(nèi)用電等級較高，隧道照明、消防為一級負(fù)荷；通風(fēng)、監(jiān)控為二級負(fù)荷；其他為三級負(fù)荷。一級負(fù)荷應(yīng)有兩個電源供電。因此本工程電源采用一路10KV專線進(jìn)線方式作為第一路電源；配電所另設(shè)柴油發(fā)電機組作為備用電源，即第二路電源。一級負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷，除由兩個電源供電外，尚應(yīng)增設(shè)應(yīng)急電源，并嚴(yán)禁將其它負(fù)荷接入應(yīng)急供電系統(tǒng)。因此本工程在隧道內(nèi)設(shè)置EPS為隧道內(nèi)的照明及動力提供應(yīng)急電源。

二、系統(tǒng)分析
工程由于各條隧道較分散，供電區(qū)域分別獨立設(shè)置。其中司馬臺、何家溝、秋窩梁隧道均為長大隧道因此在隧道入口及出口處各設(shè)一個10KV變配電所，同時設(shè)置了柴油發(fā)電機房及EPS系統(tǒng);尹家溝、新道溝及塔溝前、塔溝后隧道均為中短隧道分別在隧道洞口處設(shè)置10KV箱變，同時設(shè)置了EPS系統(tǒng)作為備用電源。

各條隧道的供配電系統(tǒng)方案分述如下：司馬臺、何家溝、秋窩梁隧道均為長大隧道負(fù)荷及電源：本設(shè)計在司馬臺、何家溝、秋窩梁3條隧道左幅隧道入口處及右幅隧道出口處均設(shè)置1#變配電所；在左幅隧道出口處及右幅隧道入口處設(shè)置2#變配電所；1#和2#變配電所分別由一路10KV電源供電,并負(fù)責(zé)10KV進(jìn)線、計量及饋電。配電所進(jìn)線電源電壓采用10KV等級。同時在左、右幅隧道內(nèi)設(shè)置400KW柴油發(fā)電機組及EPS箱和EPS柜為隧道內(nèi)的照明及動力提供應(yīng)急電源。

各隧道電氣設(shè)備裝機容量分述如下:
1）何家溝隧道用電設(shè)備總裝容量為770KW，其中動力為480KW；
2）司馬臺隧道用電設(shè)備總裝容量為1421KW，其中動力為780KW；
3）秋窩梁隧道用電設(shè)備總裝容量為1440KW，其中動力為780KW。
4）隧道10KV進(jìn)線配電所：一路10KV進(jìn)線。高壓計量。在各分變電所設(shè)補償電容器柜，低壓無功補償至COSФ=0.9。配電所內(nèi)設(shè)柴油發(fā)電機組作為備用電源。10KV饋電回路2路直接引出至隧道各變電所，另1路電源經(jīng)變壓器降壓，引至配電所0.4KV低壓母線。在0.4KV母線處設(shè)電源轉(zhuǎn)換開關(guān)，當(dāng)外線停電或電源質(zhì)量較差時啟動自備柴油發(fā)動機組，自備電源經(jīng)電源轉(zhuǎn)換開關(guān)引至配電所低壓母線（配電所0.4KV母線同時為配電所所用電負(fù)荷供電）。配電所0.4KV電源經(jīng)0.4/10KV升壓變升壓后，為各隧道提供10KV供電電源。

尹家溝、新道溝、塔溝前、塔溝后隧道均為中短隧道負(fù)荷及電源：尹家溝、新道溝、塔溝前、塔溝后隧道為中短隧道，本設(shè)計分別在4條隧道洞口一端設(shè)置箱變，箱變分別由一路10KV電源供電,并負(fù)責(zé)10KV進(jìn)線、計量及饋電。配電所進(jìn)線電源電壓采用10KV等級。同時在箱變內(nèi)設(shè)置EPS為隧道內(nèi)的照明提供應(yīng)急電源。

各隧道電氣設(shè)備裝機容量分述如下:
1）尹家溝隧道用電設(shè)備總安裝容量為82KW，均為照明負(fù)荷；
2）新道溝隧道用電設(shè)備總安裝109KW，均為照明負(fù)荷；
3）塔溝前隧道用電設(shè)備總裝容量分別為88KW，均為照明負(fù)荷。
4）塔溝后幅隧道用電設(shè)備總裝容量分別為245KW，均為照明負(fù)荷。

實際系統(tǒng)分析：在實際工程中，由于種種原因，對原設(shè)計方案作出如下實施改動：

1、低壓配電路數(shù)由于供電低壓配電柜數(shù)量不足而合并減少（閻營子配電室除外）；

2、原方案采用低壓補償?shù)蛪弘娙萜餮b置設(shè)置在低壓配電室內(nèi)，低壓電容器組應(yīng)接成三角形。電容器組應(yīng)裝設(shè)單獨的控制和保護(hù)裝置，當(dāng)電容器組為提高單臺用電設(shè)備功率因數(shù)時，可與該設(shè)備共用控制和保護(hù)裝置。雖然原方案在理論上可提高功率因數(shù)，但各支路由于功率因數(shù)較低，從而導(dǎo)致支路電流過大，壓降增大，線損電耗也隨之加大。在實際操作中，后改為在照明終端增加電容器以提高功率因數(shù)的做法。

綜于以上兩點，在實際操作中并不能真正實現(xiàn)三相平衡，雖達(dá)到設(shè)計要求，但無法做到燈具廠家要求的-8%~+5%，從而增大故障幾率。
后期設(shè)想：
精心維護(hù)，高效管理供配電設(shè)施投入運營后，設(shè)備的老化，人為的損壞，都會影響這些設(shè)施的使用。為了使電器設(shè)備及輔助設(shè)施保持良好的工作性能，確保高速公路使用者的行車安全和舒適，必須采用先進(jìn)的管理方式和手段，實施高效能的維護(hù)管理。我們應(yīng)做好以下幾點：
（1）完善各種規(guī)章制度，明確崗位責(zé)任制。從一開始就養(yǎng)成工作人員按操作規(guī)程進(jìn)行操作，使整個維護(hù)管理工作走向程序化、規(guī)范化。這樣才有可能保證設(shè)備的使用年限，延長使用壽命；
（2）抓好技術(shù)培訓(xùn)工作，對操作人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，熟悉設(shè)備的工作原理和操作流程，正確使用系統(tǒng)的各項功能；
（3）做好故障記錄和養(yǎng)護(hù)維修記錄，對設(shè)備建立完整的技術(shù)檔案，隨時可以提供查詢；
（4）加強對儀器、儀表、備件和專用工具的管理及定期檢查。

三、科學(xué)設(shè)計，與時俱進(jìn)
（1）電氣設(shè)備應(yīng)隨科技的發(fā)展而選擇改進(jìn)型的、性能優(yōu)越的產(chǎn)品。在以后的設(shè)備維修更換中采用防護(hù)等級高、互鎖功能優(yōu)、免維護(hù)的高中低壓開關(guān)柜、干式變壓器、雙電源切換開關(guān)；
（2）在使用中不斷改進(jìn)方案，例如照明電容補償采用燈內(nèi)電容和電容柜雙補償方案，使各相電路既保證電路內(nèi)電流最小，又更加保證三相更加平衡。

四、監(jiān)控并重，以人為本
（1）配電房的設(shè)計應(yīng)功能化、人性化，便于值班人員工作。如將電纜溝水泥蓋板一律換成輕質(zhì)鋼蓋板，對發(fā)電機房進(jìn)行噪音降低處理等；
（2）配電線路接線方式應(yīng)統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化；
（3）提高自動化控制水平，使部分設(shè)備的只監(jiān)不控變?yōu)楸O(jiān)控并舉，建設(shè)真正無人值班配電房。