高速公路，簡稱高速路，是指供汽車高速行駛的公路。

近年來，我國的高速公路發展非常迅速，已形成遍布全國的高速公路網，它在對國家經濟發展作出突出貢獻的同時，也對高速公路管理及運營的自動化、智能化提出了嚴峻的考驗。高速公路自動化管理系統一般由通信、收費、監控和供配電4個子系統組成，而通信、收費和監控系統穩定運行的基礎是供配電系統的穩定運行。

高速公路供配電監控系統對高速公路沿線的變電站內的高低壓配電設備、發電機、變壓器 、UPS、EPS 、外場照明、隧道內的理地式變壓器與照明 、通風及排水等機電設備進行實時分布式監控和集中管理 , 實現無人值守 , 確保高速公路安全通暢 , 提高自動化管理水平 , 降低機電設備的運行維護成本 。

高速公路供配電監控系統包括隧道變電所、服務區變電所、收費站變電所、沿線箱式變電站、互通樞紐、路燈電源、風機控制箱等區域的電力綜合監控。

圖1 高速公路監控對象

2.項目需求

高速公路供配電系統傳統維護的缺點有以下幾點：

1、巡檢工作量大：由于變電所分布在幾十至幾百公里的高速公路上，需要沿高速路逐一巡查；

2、設備發生故障后上報不及時、維修效率低；

3、維護、維修狀態無法實時監控，維護、維修進度無法及時督查跟蹤；

4、缺乏信息化手段進行設備管理維護，導致隱患無法及時發現；

5、由于缺乏統一的監管平臺，機電設施運行狀況無法及時、準確掌握。

6、無法實現綜合查詢分析，提供輔助決策支持；

7、無法即時排查電氣隱患、隱蔽工程隱患檢查難；

針對高速公路傳統維護的缺點，為了保障高速公路供配電系統的穩定運行并減少維護人員的工作量，設計了一套高速公路供配電監控系統，該系統的主要功能如下：

1、對配電房內的變壓器、開關柜電氣參數進行監控；

2、對配電房內的UPS、EPS電氣參數進行監視，當監測到UPS和EPS的電池電壓過低時，及時進行維護，避免停電后無法操作斷路器；

3、對配電房內的發電機進行監控，并對發電機油箱的油位進行實時監控，避免油位過低影響發電機正常運行，以及柴油被盜后能及時發現并報警；

4、對配電房內饋線回路的漏電電流、線纜溫度進行監測和異常報警；

5、對隧道的照明回路進行遠程控制，對隧道的引道照明回路和加強照明回路進行手動和自動控制；

6、隧道內消防疏散通道、出口有明顯的指示燈具，并可以通過不同應急預案進行緊急控制；

8、根據隧道配電房內可燃氣體濃度及煙霧啟停排風風機；

9、監測隧道配電房內部環境溫濕度，煙霧、甲烷等可燃氣體監測、報警及聯動控制；

10、監控軟件采用B/S架構，接入以上監測數據，通過瀏覽器、手機APP或短信等方式提供數據監測和異常報警，并可通過系統發布維保、巡檢及搶修派工任務。

3.參照標準

本方案遵循的國家標準有：

GB/T 14285-2006 《繼電保護和安全自動裝置技術規程》

GBT 14598.300-2008 《微機變壓器保護裝置通用技術要求》

GB/T 2887-2011 《計算機場地通用規范》

GB50052-2009 《供配電系統設計規范》

GB/T 20965-2013 《控制網絡HBES技術規范 住宅和樓宇控制系統》

GB 50116-2013 《火災自動報警系統設計規范》

GB 14287-2014 《電氣火災監控系統》

GB25506-2010 《消防控制室通用技術要求》

GB50116-2013 《火災自動報警系統設計規范》

GB28184-2011 《消防設備電源監控系統》

GB29364-2012 《防火門監控器》

GB51309-2018 《消防應急照明和疏散指示系統技術標準》

GB/T10736-2007 《低壓電動機保護器》

GB/T15576-2008 《低壓成套無功功率補償裝置》

4.方案設計

根據高速公路供配電監控系統要求，方案配置綜合監控系統和子系統解決方案。

n 變電所電力監控子系統

n 電氣火災監控子系統

n 消防設備電源監控子系統

n 消防應急照明和疏散子系統

n 高速公路供配電運維管理云平臺

方案建立基于云平臺的“監、控、維”一體的綜合監控系統，從數據采集、通信網絡、系統架構、聯動控制和綜合數據服務等方面的設計，解決了高速公路監控系統中存在內部干擾性強、使用單位多及協調復雜的根本問題，大大提高了系統運行的可靠性和可管理性，提升了高速公路基礎設施、環境和設備的使用和恢復效率。

4.1 電力監控子系統

電力監控系統主要針對隧道變電所、箱式變電站、收費站和服務區變電所，對變電所高壓回路配置微機保護裝置及多功能儀表、UPS、EPS和發電機進行保護和監控，主要是服務對象為高速公路供配電系統的維護人員，對實時性要求較高。

4.1.1 電力監控子系統設備選型

變電所高低壓柜主要配置如下：

4.1.2 電力監控子系統功能

實時監測

系統人機界面友好，以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運行狀態，實時監測各回路電壓、電流、功率、功率因數、電能等電參數信息，動態監視各配電回路斷路器、隔離開關、地刀等合、分狀態，以及有關故障、告警等信號。

詳細電參量查詢

在配電一次圖中，可以直接查看該回路詳細電參量，包括三相電流、三相電壓、三相總有功功率、總無功功率、總功率因數、正向有功電能，并可以查看24小時相電流趨勢曲線。

運行報表

查詢各回路或設備指定時間的運行參數，報表中顯示電參量信息應包括：各相電流、三相電壓、總功率因數、總有功功率、總無功功率、正向有功電能等.

實時報警

電力監控系統具有實時報警功能，系統能夠對配電回路斷路器、隔離開關、接地刀分、合動作等遙信變
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