摘要：阐述润扬大桥供电设计方案,推出润扬大桥供电方案的创新点,介绍了AEC公司变电站自动化产品的目前我国公路桥梁建设的最高水平。润扬长江大桥的国内第一：大桥南汊悬索桥主跨1490米，为中国第一世界第三大跨径悬索桥；悬索桥主塔高215.58米，为国内第一高塔；悬索桥主缆长2600米，为国内第一长缆；大桥钢箱梁总重34000吨，为国内第一重；钢桥面铺装面积达71400平方米，为国内第一大面积钢桥面铺装；悬索桥锚碇锚体浇铸混凝土近6万立方米，为国内第一大锚碇。二．大桥用电介绍　　润扬长江公路大桥及南延段全长34.082公里，设南绕城互通、主线收费站、沿江互通、世业洲互通、跃进路互通、G312互通等6个收费站，1个枢纽（丹徒枢纽）。全桥共设14处供电点，除以上6处收费站外，还有南汊悬索桥主塔和锚锭、北汊斜拉桥主塔、南岸桥区、北岸桥区等。用电总容量为8700KVA。润扬大桥南北分别连接镇江和扬州，分属不同供电部门管辖。镇江电源条件：南岸桥区已建成35/10KV总变电站，二路35KV进线分别由镇江五洲变和蒋桥变引来，这两座变电站为镇江地区变电站中等级较高者，从而充分保证了大桥35/10KV总变电站进线电源的可靠性。总变电站采用二台容量为6300KVA的35/10KV油浸式变压器，总安装容量为12600KVA，共有8路10KV馈出线；扬州电源条件：北岸桥区已建成一座10KV开闭所，二路进线均由扬州35/10KV瓜洲变电站引来。1、润扬长江公路大桥全线各供电点负荷估算一览表用电点桩号变压器容量设备安装容量一级负荷计算南绕城互通收费站K2 000400KVA306.5KW85.5KW主线收费站K3 800315KVA272.7KW95KW沿江路互通收费站K11 000400KVA342.54KW86KW跃进路互通收费站K19 380250KVA215.7KW82KW312互通收费站K23 310315KVA243KW81KW上党互通收费站K32 000500KVA398.54KW78KW扬州北岸桥区K14 131（四周）500KVA510KW60KW世业洲桥区(含世业洲互通)K15 700(四周)2000KVA2250KW330KW镇江南岸桥区K18 300(四周)3400KVA3842.8KW150KW全线用电总容量8710KVA8981.78KW1197.5KW根据各用电点及其用电设备的重要性和中断供电后产生的影响程度，各点负荷等级可分为一级负荷、二级负荷。一级负荷：包括通信、监控、收费系统设备用电、主桥内部检修用电和除湿设备、主桥道路照明、消防设施等。二级负荷：办公照明、空调、景观照明、生活水泵设施等。2、全桥供电系统方案介绍主桥由南汊悬索桥，北汊斜拉桥和世业洲高架桥组成，主桥和南接线由大桥35/10KV总变电站供电，北接线由10KV北岸开闭所供电。跃进路互通、312互通、上党互通由35/10KV总变电站二路10KV馈出线双电源环网供电；世业洲桥区（包括世业洲互通）由35/10KV总变电站二路10KV馈出线双电源供电，10KV电缆通过悬索桥钢箱梁引到世业洲；主桥采用5.5KV环网供电，电源由南岸桥区变电站10/5.5变压器引出。北接线由北岸开闭所提供二路10KV电源环网供电。优点：该方案根据大桥及高速公路供电距离长负荷小、分散的特点，充分发挥10KV供电的优势，使高压一次回路较完善，供电可靠性较高，全线供电负荷分类较清楚，可以使运行费用降低，同时可以使大桥总变电站满负荷运行，利用率较高，今后的日常运行维护费用较少。三、大桥建设创新点总结润扬大桥的设计供电照明设计，有以下四个方面采用与以前不同的设计思路和方法，简述如下：其一，主桥变配电设备的安放位置与江阴大桥和南京二桥有所不同。润扬大桥与已建成的江阴大桥和南京二桥主桥均采用了5.5KV或3KV中压供电方式，江阴大桥采用的是3KV中压供电，在长达1385米悬索桥钢箱梁内部均匀地布置了5台容量为100KVA的3/0.4KV变压器；南京二桥采用的是5.5KV中压供电，在靠近斜拉桥下横梁处的钢箱梁内集中设置了容量为25KVA或32KVA变压器共10台。江阴大桥和南京二桥中压变压器的设置有一个共同点：变压器都设置在钢箱梁内，不管分散设置还是集中设置，虽然钢箱梁内部体积很大，但钢箱梁温差较大，非凡是夏季，钢箱梁内温度可达60℃以上，变压器长期工作在这种环境下将降低变压器的使用寿命；而且由于进出钢箱梁的人洞很小，不便于变压器的运输，给以后变压器的维护保养带来很多困难。为此在润扬大桥供电系统的设计中我们充分吸收了江阴大桥和南京二桥供电方式的优点，即主桥采用5.5KV中压供电方式，同时也对考虑到了上述情况，经对润扬大桥的四座主塔仔细研究并请教了桥梁设计人员，发现将变配电设备设置在主塔下横梁内或下横梁上是一个可行的方案。因为其一变配电设备可从主塔通过电梯到达下横梁，其二变配电设备设置在下横梁内如同设置在民用建筑物内一般，室内温度不致于过高，且不会产生任何震动。变配电设备在悬索桥和斜拉桥下横梁内的安装示意图如下：　　其二，为了保证大桥整个供电系统的可靠性、稳定性合先进性，在大桥变电站设计中率先采用了专业服务于航天等国防承包工程的国际知名品牌——美国能源控制公司（简称AEC公司）的变电站自动化产品。在该项目多个变电站中选用AEC公司AEC2000系列微机综合保护测控单元50多台，其中包括AEC2013PM线路综合测控单元、AEC2026变压器综合保护测控单元、AEC2015母联保护测控单元、AEC2032PT监控单元等。并且将低压配电系统中各个回路的运行情况通过AEC公司的智能配电仪表（200余台）纳入了配电治理系统中，实现低压回路的电量采集、开关状态采集和开关的合分闸远程操作控制，即“三遥”控制。其三，在管线预埋上采用与以往高速公路和大桥不同的方法，设计了全线综合管线图。在高速公路的预埋管线中，除中低压供电管线外，还有通讯管线、外场设备供电和控制线、其他弱电管线，这些管线的设计往往属于不同的设计单位，在设计过程中彼此之间互不联系，各自设计自己的管线，以致于造成管线之间的相互交叉重复或缺项；电缆管井的重复设置等等。为避免以上矛盾的发生，在这次设计中，我院和其他专业设计单位在润扬大桥进行了为期一个月的现场设计，并绘制了全线的综合管线图，在这张图中，所有专业管线一目了然，管线交叉基本上能避免。外场设备供电界面也分得清清楚楚，供电设计单位负责到外场设备接线手井，手井至设备管线由外场设备设计单位负责。其四，非凡互通区照明设计与以往高速公路互通区的不同。一般互通区采用设置30~35米高杆灯的方法来解决互通区的照明，而新增的世业洲互通从高达40多米的世业洲高架桥旋转下来，35米的高杆灯根本无法满足照明要求。为此，参考了上海浦东国际机场路的设计思路，采用嵌入式道路灯安装方式，将照明灯具嵌入路侧护栏内安装，每隔4米设置一个道路灯，沿整个互通形成一个圆形光带。经计算，这种安装方式功能上能达到设计要求。在景观上能形成一个独特的风景。四、AEC公司保护产品的具体应用润杨大桥工程总共包括13所变电所，具体介绍如上所述。结合工程配电工程电气功能要求，以下是各个变电站中AEC公司变电站自动化产品在润杨大桥工程中具体应用情况介绍，非凡是AEC2000系列微机综合保护产品的在各个变电所的应用分布。1、镇江桥区：变电所设计说明：从镇江桥区35KV变电所引来2条专用10KV线路引入该变电所，两路高压电源同时供电，母线不联络。零序保护作用于断路器跳闸。保护装置型号和数量如下：AEC2026PM4台；AEC2013PM2台2、跃进路互通：变电所设计说明：1、从镇江桥区35KV变电所引来2条专用10KV线路引入该变电所，两路高压电源一用一备，开关操作电源(AC220V)从UPS上获得。2、零序保护作用于开关跳闸。保护装置型号和数量如下：AEC2026PM4台3、世业洲桥区：变电所设计说明：1、从镇江桥区35KV变电所引来2条专用10KV线路引入该变电所，两路高压电源同时供电，母线分段联络。2、开关D1、D2、D3采用电气联锁，只答应两只开关同时合上，见开关联锁表。3、零序保护作用于断路器跳闸。保护装置型号和数量如下：AEC2026PM9台；AEC2013PM2台4、312互通：变电所设计说明：1、两条10KV进线从跃进路互通变电所引来，两路高压电源一用一备，开关操作电源(AC220V)从UPS上获得。2、零序保护作用于开关跳闸。保护装置型号和数量如下：AEC2026PM2台5、312互通：变电所设计说明：1、两条10KV进线从跃进路互通变电所引来，两路高压电源一用一备，开关操作电源(AC220V)从UPS上获得。2、零序保护作用于开关跳闸。保护装置型号和数量如下：AEC2026PM2台6、上党互通：变电所设计说明：2路10KV进线分别从供电公司上党变和供电公司驸马变引入该变电所，2路电源一用一备，开关操作电源(AC220V)从UPS上获得。保护装置型号和数量如下：AEC2026PM2台7、主线收费站：变电所设计说明：2路10KV进线分别从供电公司汊河变的两段母线的环网出线引入该变电所，2路电源一用一备，开关操作电源(AC220V)从UPS获得。保护装置型号和数量如下：AEC2026PM2台8、沿江互通：变电所设计说明：两条10KV进线从扬州桥区变电所引来，两路高压电源一用一备，开关操作电源(AC220V)从UPS上获得。保护装置型号和数量如下：AEC2026PM2台9、悬索桥南北塔及南北锚：变电所保护装置型号和数量如下：AEC2026PM6台10、斜拉桥南北塔：变电所保护装置型号和数量如下：AEC2026PM4台11、世业洲会议、运动中心：变电所设计说明：1、2路10KV进线从世业洲桥区收费站变电所引入该变电所2路同时运行，母线联络，开关操作电源从UPS上获得。2、开关D1、D2、D3实现连锁装置（两把钥匙开3把锁）。3、上一级变电所总计量。保护装置型号和数量如下：AEC2026PM2台；AEC2013PM2台；AEC2015PM1台12、世业洲后勤区：变电所设计说明：1、2路10KV进线从世业洲桥区收费站变电所引入该变电所2路同时运行，母线联络，开关操作电源从UPS上获得。2、开关D1、D2、D3实现连锁装置（两把钥匙开3把锁）。3、上一级变电所总计量。保护装置型号和数量如下：AEC2026PM2台；AEC2013PM2台；AEC2015PM1台13、世业洲监控中心：变电所保护装置型号和数量如下：AEC2026PM2台由于低压部分电气回路较多，应用AEC公司的智能配电仪表数量较多，且情况较为复杂，在此不做祥述。总之，润扬大桥工程的设计具有国际领先水平，在中国和世界桥梁建设史上的又树立了一座丰碑。而AEC公司产品的应用更是为润扬大桥工程的建设和安全畅通提供了供电保障。