潤揚大橋的供電設(shè)計及AEC公司變電站自動化產(chǎn)品的應(yīng)用

1、潤揚大橋的供電設(shè)計及AEC公司變電站自動化產(chǎn)品的應(yīng)用    摘要：闡述潤揚大橋供電設(shè)計方案,推出潤揚大橋供電方案的創(chuàng)新點,介紹了AEC公司變電站自動化產(chǎn)品的應(yīng)用。 關(guān)鍵詞：潤揚大橋供電下橫梁 AEC 變電站自動化  一大橋綜述潤揚大橋不僅結(jié)束了揚州、鎮(zhèn)江兩座歷史文化名城隔江相望、舟楫以渡的歷史，也為提升我國的橋梁建設(shè)水平，加速從“橋梁大國”邁向“橋梁強國”的步伐，作出了積極的貢獻，中國橋梁的記錄將被刷新，世界橋梁的位次將要重新排列。潤揚長江大橋于2000年10月20日開工建設(shè)，她跨江連島，北起揚州，南接鎮(zhèn)

2、江，全長35.66公里，主線采用雙向6車道高速公路標準，設(shè)計時速100公里，工程總投資約53億元，工期5年，2005年4月30日上午，舉世矚目的潤揚長江公路大橋通車慶典儀式在揚州市潤揚大橋森林公園濱江廣場舉行了，全國人大常委會委員長*為潤揚大橋通車剪彩。潤揚大橋連接京滬、寧滬、寧杭三條高速公路，并使這三條高速公路和312國道、同三國道主干線、上海至成都國道主干線互連互通，成為長三角地區(qū)又一重要的路網(wǎng)樞紐。 潤揚長江公路大橋是我國長江上第一座由懸索橋和斜拉橋組成的組合型橋梁，建設(shè)規(guī)模之、技術(shù)含量之高，為我國橋梁建設(shè)史上所罕見。大橋建設(shè)創(chuàng)造了多項國內(nèi)第一，綜合體現(xiàn)了目前我國公路橋梁建設(shè)的

3、最高水平。 潤揚長江大橋的國內(nèi)第一：大橋南汊懸索橋主跨1490米，為中國第一世界第三大跨徑懸索橋；懸索橋主塔高215.58米，為國內(nèi)第一高塔；懸索橋主纜長2600米，為國內(nèi)第一長纜；大橋鋼箱梁總重34000噸，為國內(nèi)第一重；鋼橋面鋪裝面積達71400平方米，為國內(nèi)第一大面積鋼橋面鋪裝；懸索橋錨碇錨體澆鑄混凝土近6萬立方米，為國內(nèi)第一大錨碇。二大橋用電介紹潤揚長江公路大橋及南延段全長34.082公里，設(shè)南繞城互通、主線收費站、沿江互通、世業(yè)洲互通、躍進路互通、G312互通等6個收費站，1個樞紐（丹徒樞紐）。全橋共設(shè)14處供電點，除以上6處收費站外，還有南汊懸索橋主塔和錨錠、北汊斜拉橋主

4、塔、南岸橋區(qū)、北岸橋區(qū)等。用電總?cè)萘繛?700KVA。潤揚大橋南北分別連接鎮(zhèn)江和揚州，分屬不同供電部門管轄。鎮(zhèn)江電源條件：南岸橋區(qū)已建成35/10KV總變電站，二路35KV進線分別由鎮(zhèn)江五洲變和蔣橋變引來，這兩座變電站為鎮(zhèn)江地區(qū)變電站中等級較高者，從而充分保證了大橋35/10KV總變電站進線電源的可靠性。總變電站采用二臺容量為6300KVA的35/10KV油浸式變壓器，總安裝容量為12600KVA，共有8路10KV饋出線；揚州電源條件：北岸橋區(qū)已建成一座10KV開閉所，二路進線均由揚州35/10KV瓜洲變電站引來。1、潤揚長江公路大橋全線各供電點負荷估算一覽表用 電 點樁號

5、變壓器容量設(shè)備安裝容量一級負荷計算南繞城互通收費站K2+000400KVA306.5 KW85.5KW主線收費站K3+800315 KVA272.7KW95KW沿江路互通收費站K11+000400KVA342.54KW86KW躍進路互通收費站K19+380250 KVA215.7KW82KW312互通收費站K23+310315KVA243KW81KW上黨互通收費站K32+000500KVA398.54KW78KW揚州北岸橋區(qū)K14+131（附近）500KVA510KW60KW世業(yè)洲橋區(qū)(含世業(yè)洲互通)K15+700(附近)2000KVA2250KW330KW鎮(zhèn)江南

6、岸橋區(qū)K18+300(附近)3400KVA3842.8KW150KW全線用電總?cè)萘?#160;8710KVA8981.78KW1197.5KW根據(jù)各用電點及其用電設(shè)備的重要性和中斷供電后產(chǎn)生的影響程度，各點負荷等級可分為一級負荷、二級負荷。一級負荷：包括通信、監(jiān)控、收費系統(tǒng)設(shè)備用電、主橋內(nèi)部檢修用電和除濕設(shè)備、主橋道路照明、消防設(shè)施等。二級負荷：辦公照明、空調(diào)、景觀照明、生活水泵設(shè)施等。2、全橋供電系統(tǒng)方案介紹主橋由南汊懸索橋，北汊斜拉橋和世業(yè)洲高架橋組成，主橋和南接線由大橋35/10KV總變電站供電，北接線由10KV北岸開閉所供電。躍進路互通、312互通、上黨互通由35/10KV總變電站二路

7、10KV饋出線雙電源環(huán)網(wǎng)供電；世業(yè)洲橋區(qū)（包括世業(yè)洲互通）由35/10KV總變電站二路10KV饋出線雙電源供電，10KV電纜通過懸索橋鋼箱梁引到世業(yè)洲；主橋采用5.5KV環(huán)網(wǎng)供電，電源由南岸橋區(qū)變電站10/5.5變壓器引出。北接線由北岸開閉所提供二路10KV電源環(huán)網(wǎng)供電。優(yōu)點：該方案根據(jù)大橋及高速公路供電距離長負荷小、分散的特點，充分發(fā)揮10KV供電的優(yōu)勢，使高壓一次回路較完善，供電可靠性較高，全線供電負荷分類較清楚，可以使運行費用降低，同時可以使大橋總變電站滿負荷運行，利用率較高，今后的日常運行維護費用較少。三、大橋建設(shè)創(chuàng)新點 總結(jié)潤揚大橋的設(shè)計供電照明設(shè)計，有以下四個方面采用與以

8、前不同的設(shè)計思路和方法，簡述如下：其一，主橋變配電設(shè)備的安放位置與江陰大橋和南京二橋有所不同。潤揚大橋與已建成的江陰大橋和南京二橋主橋均采用了5.5KV或3KV中壓供電方式，江陰大橋采用的是3KV中壓供電，在長達1385米懸索橋鋼箱梁內(nèi)部均勻地布置了5臺容量為100KVA的3/0.4KV變壓器；南京二橋采用的是5.5KV中壓供電，在靠近斜拉橋下橫梁處的鋼箱梁內(nèi)集中設(shè)置了容量為25KVA或32KVA變壓器共10臺。江陰大橋和南京二橋中壓變壓器的設(shè)置有一個共同點：變壓器都設(shè)置在鋼箱梁內(nèi)，不管分散設(shè)置還是集中設(shè)置，雖然鋼箱梁內(nèi)部體積很大，但鋼箱梁溫差較大，特別是夏季，鋼箱梁內(nèi)溫度可達60以上，變壓器

9、長期工作在這種環(huán)境下將降低變壓器的使用壽命；而且由于進出鋼箱梁的人洞很小，不便于變壓器的運輸，給以后變壓器的維護保養(yǎng)帶來很多困難。為此在潤揚大橋供電系統(tǒng)的設(shè)計中我們充分吸收了江陰大橋和南京二橋供電方式的優(yōu)點，即主橋采用5.5KV中壓供電方式，同時也對考慮到了上述情況，經(jīng)對潤揚大橋的四座主塔仔細研究并請教了橋梁設(shè)計人員，發(fā)現(xiàn)將變配電設(shè)備設(shè)置在主塔下橫梁內(nèi)或下橫梁上是一個可行的方案。因為其一變配電設(shè)備可從主塔通過電梯到達下橫梁，其二變配電設(shè)備設(shè)置在下橫梁內(nèi)如同設(shè)置在民用建筑物內(nèi)一般，室內(nèi)溫度不致于過高，且不會產(chǎn)生任何震動。變配電設(shè)備在懸索橋和斜拉橋下橫梁內(nèi)的安裝示意圖如下：其二，為了保證大橋整個供

10、電系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性合先進性，在大橋變電站設(shè)計中率先采用了專業(yè)服務(wù)于航天等國防承包工程的國際知名品牌美國能源控制公司（簡稱AEC公司）的變電站自動化產(chǎn)品。在該項目多個變電站中選用AEC公司AEC2000系列微機綜合保護測控單元50多臺，其中包括AEC2013PM線路綜合測控單元、AEC2026變壓器綜合保護測控單元、AEC2015母聯(lián)保護測控單元、AEC2032PT監(jiān)控單元等。并且將低壓配電系統(tǒng)中各個回路的運行情況通過AEC公司的智能配電儀表（200余臺）納入了配電管理系統(tǒng)中，實現(xiàn)低壓回路的電量采集、開關(guān)狀態(tài)采集和開關(guān)的合分閘遠程操作控制，即“三遙”控制。其三，在管線預(yù)埋上采用與以往高速公路

11、和大橋不同的方法，設(shè)計了全線綜合管線圖。在高速公路的預(yù)埋管線中，除中低壓供電管線外，還有通訊管線、外場設(shè)備供電和控制線、其他弱電管線，這些管線的設(shè)計往往屬于不同的設(shè)計單位，在設(shè)計過程中彼此之間互不聯(lián)系，各自設(shè)計自己的管線，以致于造成管線之間的相互交叉重復(fù)或缺項；電纜管井的重復(fù)設(shè)置等等。為避免以上矛盾的發(fā)生，在這次設(shè)計中，我院和其他專業(yè)設(shè)計單位在潤揚大橋進行了為期一個月的現(xiàn)場設(shè)計，并繪制了全線的綜合管線圖，在這張圖中，所有專業(yè)管線一目了然，管線交叉基本上能避免。外場設(shè)備供電界面也分得清清楚楚，供電設(shè)計單位負責到外場設(shè)備接線手井，手井至設(shè)備管線由外場設(shè)備設(shè)計單位負責。其四，特殊互通區(qū)照明設(shè)計與以往

12、高速公路互通區(qū)的不同。一般互通區(qū)采用設(shè)置3035米高桿燈的方法來解決互通區(qū)的照明，而新增的世業(yè)洲互通從高達40多米的世業(yè)洲高架橋旋轉(zhuǎn)下來，35米的高桿燈根本無法滿足照明要求。為此，參考了上海浦東國際機場路的設(shè)計思路，采用嵌入式道路燈安裝方式，將照明燈具嵌入路側(cè)護欄內(nèi)安裝，每隔4米設(shè)置一個道路燈，沿整個互通形成一個圓形光帶。經(jīng)計算，這種安裝方式功能上能達到設(shè)計要求。在景觀上能形成一個獨特的風景。四、AEC公司保護產(chǎn)品的具體應(yīng)用潤楊大橋工程總共包括13所變電所，詳細介紹如上所述。結(jié)合工程配電工程電氣功能要求，以下是各個變電站中AEC公司變電站自動化產(chǎn)品在潤楊大橋工程中具體應(yīng)用情況介紹，特別是AEC

13、2000系列微機綜合保護產(chǎn)品的在各個變電所的應(yīng)用分布。1、鎮(zhèn)江橋區(qū)：變電所設(shè)計說明：從鎮(zhèn)江橋區(qū)35KV變電所引來2條專用10KV線路引入該變電所，兩路高壓電源同時供電，母線不聯(lián)絡(luò)。零序保護作用于斷路器跳閘。保護裝置型號和數(shù)量如下：AEC2026PM  4臺；AEC2013PM  2臺2、躍進路互通：變電所設(shè)計說明：1、從鎮(zhèn)江橋區(qū)35KV變電所引來2條專用10KV線路引入該變電所，兩路高壓電源一用一備，開關(guān)操作電源(AC220V)從UPS上獲得。2、零序保護作用于開關(guān)跳閘。保護裝置型號和數(shù)量如下：AEC2026PM  4臺3、世業(yè)洲橋區(qū)

14、：變電所設(shè)計說明：1、從鎮(zhèn)江橋區(qū)35KV變電所引來2條專用10KV線路引入該變電所，兩路高壓電源同時供電，母線分段聯(lián)絡(luò)。2、開關(guān)D1、D2、D3采用電氣聯(lián)鎖，只允許兩只開關(guān)同時合上，見開關(guān)聯(lián)鎖表。3、零序保護作用于斷路器跳閘。保護裝置型號和數(shù)量如下：AEC2026PM  9臺；AEC2013PM  2臺4、312互通：變電所設(shè)計說明：1、兩條10KV進線從躍進路互通變電所引來，兩路高壓電源一用一備，開關(guān)操作電源(AC220V)從UPS上獲得。2、零序保護作用于開關(guān)跳閘。保護裝置型號和數(shù)量如下：AEC2026PM  2臺5、312互通：

15、變電所設(shè)計說明：1、兩條10KV進線從躍進路互通變電所引來，兩路高壓電源一用一備，開關(guān)操作電源(AC220V)從UPS上獲得。2、零序保護作用于開關(guān)跳閘。 保護裝置型號和數(shù)量如下：AEC2026PM  2臺6、上黨互通：變電所設(shè)計說明： 2路10KV進線分別從供電公司上黨變和供電公司駙馬變引入該變電所，2路電源一用一備，開關(guān)操作電源(AC220V)從UPS上獲得。保護裝置型號和數(shù)量如下：AEC2026PM  2臺7、主線收費站：變電所設(shè)計說明： 2路10KV進線分別從供電公司汊河變的兩段母線的環(huán)網(wǎng)出線引入該變電所，2路電源一

16、用一備，開關(guān)操作電源(AC220V)從UPS獲得。保護裝置型號和數(shù)量如下：AEC2026PM  2臺8、沿江互通：變電所設(shè)計說明：兩條10KV進線從揚州橋區(qū)變電所引來，兩路高壓電源一用一備，開關(guān)操作電源(AC220V)從UPS上獲得。保護裝置型號和數(shù)量如下：AEC2026PM  2臺9、懸索橋南北塔及南北錨：變電所保護裝置型號和數(shù)量如下：AEC2026PM  6臺10、斜拉橋南北塔：變電所保護裝置型號和數(shù)量如下：AEC2026PM  4臺11、世業(yè)洲會議、運動中心：變電所設(shè)計說明：1、 2路10KV進線從世業(yè)洲橋區(qū)收費站變電所引入該變電所2路同時運行，母線聯(lián)絡(luò)，開關(guān)操作電源從UPS上獲得。2、開關(guān)D1、D2、D3實現(xiàn)連鎖裝置（兩把鑰匙開3把鎖）。3、上一級變電所總計量。保護裝置型號和數(shù)量如下：AEC2026PM  2臺；AEC2013PM  2臺；AEC2015PM  1臺12、世業(yè)洲后勤區(qū)：變電所設(shè)計說明：1、2路10KV進線從世業(yè)洲橋區(qū)收費站變電所引入該變電所2路同時運行，母線聯(lián)絡(luò)，開關(guān)操作電源從UPS上獲得。2、開關(guān)D1、D2、D3實現(xiàn)連鎖裝置（兩把鑰匙開3把鎖）。3、上一