淺析某區(qū)域旅游景區(qū)供電系統(tǒng)合理化配置建設(shè)

甘肅省旅游投資集團(tuán)有限公司 姜 睿

旅游景區(qū)在資源配置上有一定的差異性，不同的景區(qū)供電配置方案須因地制宜，根據(jù)現(xiàn)有的資源條件來(lái)優(yōu)化供電設(shè)施配置，以達(dá)到景區(qū)供電系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)、安全的運(yùn)行。本文從甘肅省旅游資源的現(xiàn)狀入手，分析現(xiàn)有的供電系統(tǒng)配置，提出合理的優(yōu)化建議，為旅游景區(qū)供電系統(tǒng)選擇提供參考[1]。

1 甘肅省旅游資源現(xiàn)狀

甘肅省地貌差異較大，西端戈壁沙漠相對(duì)平坦、東端高山峽谷險(xiǎn)峻陡峭，電力供應(yīng)需差異化對(duì)待，根據(jù)景區(qū)建設(shè)的成本，因地制宜采取供電方案，這樣才能夠在保持景區(qū)綠色發(fā)展的基礎(chǔ)上，使得景區(qū)建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性、社會(huì)性、生態(tài)可持續(xù)性得到統(tǒng)籌兼顧，增強(qiáng)游客體驗(yàn)感的同時(shí)做到能源合理化利用。但目前甘肅省旅游項(xiàng)目開發(fā)建設(shè)統(tǒng)籌性較弱，缺乏對(duì)能源利用的經(jīng)濟(jì)性以及供電設(shè)施與周圍景觀的協(xié)調(diào)性充分考慮，對(duì)景區(qū)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展存在一定的制約性。

2 供電系統(tǒng)配置方案

河西地區(qū)以戈壁、沙漠、綠洲等西域風(fēng)光特色為主，地勢(shì)平坦、光照充足，供電配置僅需與大自然協(xié)調(diào)，綜合考慮供電方案的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。隴東地區(qū)自然風(fēng)光以秀美為主，但地形地貌呈現(xiàn)為高山、低塹、湖水形式，地形結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變，其中隴南文縣天池景區(qū)具備隴東地區(qū)多數(shù)特征，供電方案選擇需因地制宜，故選取此景區(qū)對(duì)甘肅省旅游景區(qū)供電系統(tǒng)配置進(jìn)行分析研究。

2.1 隴南地域風(fēng)貌

隴南氣候溫和，風(fēng)光秀美。其中，文縣天池景區(qū)在大的地貌單元上處于西秦嶺山地西段，受區(qū)域構(gòu)造的影響，山體總體走向?yàn)闁|西向，區(qū)內(nèi)地勢(shì)為西高東低，中部溝谷低。西部雄黃山海拔高4187m，為區(qū)內(nèi)最高峰。四周主要山峰有：鷹嘴巖，海拔2237m；加支則瑪希，海拔3680m；策米波，海拔3877m等。中部為洋湯河及其支流溝谷地帶，海拔在1280～2100m。由此可見，文縣天池不同景點(diǎn)間高差較大，供電配置需根據(jù)實(shí)際條件綜合考慮，在經(jīng)濟(jì)性和協(xié)調(diào)性方面做好匹配。

2.2 架空線路配置

架空線路具備造價(jià)低廉、運(yùn)行穩(wěn)定、便于運(yùn)維等優(yōu)勢(shì)，但由于與周圍自然風(fēng)光的匹配性較差、自身的美觀性較低，在旅游景區(qū)項(xiàng)目電力供應(yīng)時(shí)應(yīng)謹(jǐn)慎考慮其使用區(qū)域及范圍，最大限度保障景區(qū)風(fēng)光及自然植被的觀賞性和生態(tài)性。架空線路的布置會(huì)改變植被的正常生長(zhǎng)破壞生態(tài)的平衡，同時(shí)架空電力線路下方及周圍通道必須保證留有一定的安全距離，造成植被的砍伐與架空線路安全運(yùn)行存在矛盾。在嚴(yán)格執(zhí)行電力行業(yè)安全規(guī)定的前提下，必須對(duì)架空線路下方的植被進(jìn)行周期性砍伐，以保證電力系統(tǒng)安全的運(yùn)行，此項(xiàng)舉動(dòng)必然會(huì)對(duì)良好的生態(tài)環(huán)境造成破壞。因此，文縣天池景區(qū)的外電源供應(yīng)及纜車段的電源供應(yīng)可以采用架空線路配置，以實(shí)現(xiàn)投資的經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)對(duì)天池本身的自然風(fēng)光破壞程度最低[2]。

外電源的供應(yīng)采用架空線路設(shè)置是由于35kV的外電源引入本身在景區(qū)范圍以外，需要綜合考慮如下因素：一是外電源的接入需從文縣方向最近的城市變電站引入35kV高壓電源，距離景區(qū)較遠(yuǎn)，周圍地形高低不平，有濕地、沼澤等施工難度大、環(huán)境惡劣的區(qū)域。如果采用電纜溝道敷設(shè)，會(huì)造成土方開挖量大、混凝土澆筑量大、線路在兩點(diǎn)間直線敷設(shè)等問(wèn)題，不僅加大了工程整體造價(jià)，后期運(yùn)營(yíng)維護(hù)的難度也直線上升。二是考慮景區(qū)整體用電負(fù)荷需要，負(fù)荷量一般較大，如果采用電纜敷設(shè)的方式則會(huì)造成電纜線徑較粗，長(zhǎng)距離敷設(shè)時(shí)需考慮檢查井、轉(zhuǎn)角井、三通井的設(shè)置，同時(shí)要考慮到隴南地區(qū)雨水量充裕，各類井中的散水及線路敷設(shè)過(guò)程的放坡問(wèn)題，導(dǎo)致整體方案經(jīng)濟(jì)性較差，加大了建設(shè)期及投產(chǎn)運(yùn)營(yíng)期的財(cái)務(wù)成本，使得整個(gè)項(xiàng)目的投資回收期加長(zhǎng)、財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率降低，從而降低項(xiàng)目實(shí)施的可行性。三是考慮到架空線路的經(jīng)濟(jì)性和靈活性，由架空線路本身的屬性決定可以設(shè)置耐張、轉(zhuǎn)角、換位、直線、終端等各種桿（塔），可以合理規(guī)劃城市變電站到景區(qū)的線路布置及走向，盡量避開基本農(nóng)田、施工難度大、地形復(fù)雜等區(qū)域，降低建設(shè)成本的同時(shí)也利于后期運(yùn)營(yíng)期間故障的查找及維護(hù)，提高景區(qū)用電的可靠性。

纜車段電源的供應(yīng)采用架空線路設(shè)置是由于纜車建設(shè)本身需要使用鐵塔架空施工，可以綜合考慮如下因素：一是景區(qū)內(nèi)部的建設(shè)主要以生態(tài)保護(hù)和修復(fù)為主，最大限度保障植被及生物的多樣性，但也需考慮游客游覽的體驗(yàn)感，要兩者統(tǒng)籌兼顧，根據(jù)國(guó)家法規(guī)及政策的要求，在適宜的區(qū)域建設(shè)纜車索道來(lái)提升游客的綜合體驗(yàn)感。纜車的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與架空線路建設(shè)的方式相似，因此可以利用纜車的通道，在符合國(guó)家規(guī)定及保障安全的前提下采用架空線路敷設(shè)，不僅能夠?yàn)槔|車提供可靠的電源供應(yīng)，也可以減少電源配套工程的成本，提升整個(gè)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性。二是纜車索道項(xiàng)目施工和架空線路施工由于采用相同的線路通道，兩個(gè)分項(xiàng)工程的施工可以同時(shí)進(jìn)行，機(jī)械、工器具的使用可以共享，由此可以減少項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中物料的運(yùn)輸、土方開挖、混凝土澆筑等環(huán)節(jié)機(jī)具進(jìn)出場(chǎng)的額外費(fèi)用，可以實(shí)現(xiàn)施工過(guò)程管理的經(jīng)濟(jì)性。三是由于纜車索道項(xiàng)目的施工本身就會(huì)對(duì)部分的植被產(chǎn)生破壞，纜車電源的供應(yīng)如果另行選址，則會(huì)造成更多的植被破壞，不利于自然生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，同時(shí)架空線路的施工土方開挖量較小，能夠最低限度減少植被的破壞量。

2.3 電纜線路配置

電纜線路的造價(jià)雖然比架空線路高，但其不用架設(shè)桿塔，供電可靠，占地少，極少受外力破壞，對(duì)人身安全等優(yōu)勢(shì)，不會(huì)使景區(qū)由于供電線路密布而產(chǎn)生的不美觀、不協(xié)調(diào)的問(wèn)題，提升景區(qū)整體美感，加強(qiáng)景區(qū)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。景區(qū)的游客服務(wù)中心、商業(yè)街、民宿客棧、酒店、商業(yè)辦公區(qū)、停車場(chǎng)等區(qū)域?qū)儆谟慰突顒?dòng)密集場(chǎng)所，電纜直埋及溝、隧敷設(shè)不僅有利于增強(qiáng)游客感官體驗(yàn)度，也會(huì)提升用電密集區(qū)電能的可靠性。在游客較為密集區(qū)域電纜直埋及溝、隧敷設(shè)，不會(huì)受雷電、風(fēng)害、鳥害、掛冰等惡劣氣象條件的影響，避免人為故障等外界因素造成的供電中斷，保障游客安全。文縣天池景區(qū)內(nèi)重要用電和其他用電分開，保證重要用電不中斷。

景區(qū)商業(yè)類區(qū)域電源采用電纜直埋及溝、隧敷設(shè)，綜合分析有以下因素：一是商業(yè)區(qū)域?yàn)榫皡^(qū)游客“吃、住、行、游、娛、購(gòu)”旅游六要素的集中體現(xiàn)區(qū)域，此區(qū)域游客的用電負(fù)荷量較大，因此用電可靠性的要求也是最高，如果經(jīng)常性發(fā)生停電、斷電的故障，直接會(huì)影響游客的游覽體驗(yàn)，造成大量客源的流失，對(duì)景區(qū)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展產(chǎn)生不利影響。二是電纜直埋及溝、隧敷設(shè)會(huì)直接避免由于游客自身原因、設(shè)備原因、安全警示及保障不到位而發(fā)生的觸電危險(xiǎn)，從源頭上規(guī)避了危險(xiǎn)發(fā)生的可能，只有各方面在安全上做足了工作才會(huì)使游客安全有所保障，景區(qū)發(fā)展才能具備可持續(xù)性。三是電纜直埋及溝、隧敷雖然造價(jià)較高，但景區(qū)游客密集區(qū)域比較集中，電纜實(shí)際敷設(shè)范圍較小，考慮區(qū)域內(nèi)多為400V低壓配電電纜，景區(qū)未來(lái)收益的增加與建設(shè)成本的增加成正比例關(guān)系，長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮具備經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)，電纜本身具有故障率低、運(yùn)行安全可靠的特點(diǎn)，由于敷設(shè)范圍不大后期運(yùn)維成本也會(huì)隨之降低，在這種情況下選用電纜敷設(shè)較為經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

2.4 光伏電池組件電源配置

太陽(yáng)能電池板是一種安全、節(jié)能、新型的電源配置，具備造價(jià)費(fèi)用較低、經(jīng)濟(jì)性較好、適用范圍較廣等特點(diǎn)。在自然觀光類景區(qū)，生態(tài)自然區(qū)域范圍大而廣，市電電源全部接入從經(jīng)濟(jì)性和可行性角度來(lái)看也不現(xiàn)實(shí)。文縣天池景區(qū)規(guī)劃面積為176km2，許多游覽區(qū)域?qū)﹄娔艿男枨筝^低，因此大面積的采用架空或電纜敷設(shè)會(huì)造成極大的浪費(fèi)和更多的生態(tài)破壞，此時(shí)選擇光伏電池組件對(duì)照明、監(jiān)控、信號(hào)等系統(tǒng)進(jìn)行電源供應(yīng)是既經(jīng)濟(jì)又環(huán)保的電源選擇方案。文縣天池黃林溝、天池圣境等景區(qū)擁有秀美的自然風(fēng)光的第二大天池，此區(qū)域游客僅會(huì)駐留拍照、賞景，不會(huì)產(chǎn)生額外電能需求，此區(qū)域僅需設(shè)置路燈照明、監(jiān)控、信號(hào)等安防設(shè)施電源，可根據(jù)負(fù)荷的實(shí)際用電量來(lái)配置太陽(yáng)能電池板及蓄電池，保障電能循環(huán)供應(yīng)，后期運(yùn)營(yíng)維護(hù)檢修難度也較低，設(shè)備整體可靠性也有保障。

因此，在規(guī)劃面積較大的自然風(fēng)光型景區(qū)，除集中商業(yè)區(qū)供電及外電源的供應(yīng)，其余區(qū)域可根據(jù)實(shí)際負(fù)荷設(shè)備的用量選用光伏電池組件電源，按照景區(qū)實(shí)際的資源分布情況，因地制宜，采取供電方案，保障景區(qū)自然風(fēng)景與建成設(shè)施的協(xié)調(diào)性、建設(shè)投資的經(jīng)濟(jì)性、景區(qū)運(yùn)營(yíng)的安全可靠性。

3 供電系統(tǒng)合理性優(yōu)化

在景區(qū)供電配置方案選定后，需要對(duì)景區(qū)配電系統(tǒng)的可靠性和安全性進(jìn)行綜合考慮。旅游景區(qū)與市電供應(yīng)在400V配電系統(tǒng)的選擇、絕緣檢測(cè)、防雷擊保護(hù)方面存在一定的差異性。因此，要在一般供電系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，考慮旅游景區(qū)特點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行合理化的優(yōu)化。

3.1 配電系統(tǒng)的選擇

旅游景區(qū)在造價(jià)及經(jīng)濟(jì)性上考慮以架空線路居多，布置在空曠地帶，遭受雷擊導(dǎo)致斷線的可能性較大。如果采用常規(guī)的TT或TN配電系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)生單相短路或斷線時(shí)會(huì)直接導(dǎo)致系統(tǒng)斷電，若游客不慎觸及已斷導(dǎo)線則會(huì)發(fā)生觸電風(fēng)險(xiǎn)。因此，采用IT配電系統(tǒng)時(shí)，單相短路或斷線后系統(tǒng)其他兩相仍然能維持運(yùn)行，已斷線路會(huì)被切除從而防止游客有觸電風(fēng)險(xiǎn)。

TT和TN配電系統(tǒng)采用的是中性點(diǎn)直接接地的系統(tǒng)，發(fā)生短路后系統(tǒng)的接地電流很大，需配合熔斷器、斷路器、RCD剩余漏電動(dòng)作保護(hù)器等開斷裝置切斷電源來(lái)保證設(shè)備及人員的安全，但景區(qū)的配電系統(tǒng)往往有纜車等重要一級(jí)負(fù)荷，電源的中斷會(huì)導(dǎo)致極大安全隱患。當(dāng)景區(qū)位于巖石區(qū)域時(shí)，土壤整體電阻率較高，對(duì)系統(tǒng)接地電阻的影響較大，需配置降阻劑、接地模塊等裝置方能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)對(duì)接地電阻的要求。

IT配電系統(tǒng)采用的是中性點(diǎn)不接地或經(jīng)高阻抗接地的系統(tǒng)，發(fā)生單相短路故障時(shí)系統(tǒng)仍然能帶故障運(yùn)行一段時(shí)間，從而減少斷電對(duì)重要負(fù)荷的影響，提升系統(tǒng)整體的安全性和可靠性。同時(shí)，IT配電系統(tǒng)在電源端無(wú)需做系統(tǒng)接地，僅需做保護(hù)接地，從而減少了由于系統(tǒng)電阻值較大而進(jìn)行降阻產(chǎn)生的額外成本。

3.2 絕緣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

在IT配電系統(tǒng)中需裝設(shè)絕緣監(jiān)測(cè)器來(lái)對(duì)接地故障進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)聲光報(bào)警讓運(yùn)維檢修人員能夠第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)故障并消除，防止配電系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間帶故障運(yùn)行。如果運(yùn)行回路中無(wú)重要一級(jí)負(fù)荷，也可以在中性點(diǎn)出引出220V線路進(jìn)行供電，當(dāng)中性線發(fā)生第一次接地故障而未及時(shí)排除時(shí)，此時(shí)系統(tǒng)可以轉(zhuǎn)變?yōu)門T或TN系統(tǒng)來(lái)運(yùn)行。在這種運(yùn)行情況下，系統(tǒng)回路首端需安裝RCD剩余漏電動(dòng)作保護(hù)器用以發(fā)生第二次接地故障時(shí)切斷電源。

3.3 防雷擊保護(hù)

架空配電系統(tǒng)一般需要裝設(shè)防雷接地線來(lái)保護(hù)系統(tǒng)及設(shè)備安全，同時(shí)采用防雷支柱絕緣子可以有效防止架空線斷線發(fā)生。架空導(dǎo)線雷擊斷線的原因?yàn)楣ゎl續(xù)流燒斷，在無(wú)法阻止工頻續(xù)流產(chǎn)生的情況下，只有轉(zhuǎn)移工頻續(xù)流的拉弧點(diǎn)。因此，使用防弧線夾或防雷支柱絕緣子能讓工頻續(xù)流拉弧在引弧棒和金屬橫擔(dān)間發(fā)生，從而有效避免架空線斷線的情況。

在整個(gè)配電系統(tǒng)中應(yīng)增設(shè)屏蔽、接地、SPD浪涌保護(hù)器等裝置，用以防護(hù)由于雷擊產(chǎn)生的感應(yīng)電引起的過(guò)電壓，保護(hù)系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。同時(shí)可以使用LDAJ系列感應(yīng)型消雷保護(hù)技術(shù)，有效消除保護(hù)范圍內(nèi)直接雷擊傷害。

4 結(jié)語(yǔ)

一是根據(jù)景區(qū)地形地貌及國(guó)家相關(guān)的法律、法規(guī)、政策對(duì)景區(qū)進(jìn)行綜合分析，合理的選擇供電方式以達(dá)到成本可控制、生態(tài)有保障、系統(tǒng)運(yùn)行可靠。二是選擇合理的配電系統(tǒng)，以安全可靠運(yùn)行為前提，加強(qiáng)系統(tǒng)的監(jiān)控，根據(jù)負(fù)荷重要情況合理選擇防雷擊的保護(hù)系統(tǒng)。三是在景區(qū)供電系統(tǒng)的選擇上，要考慮與景區(qū)環(huán)境的協(xié)調(diào)性、一體性，提升景區(qū)整體的視覺美觀，提高游客的綜合體驗(yàn)感，為景區(qū)客源的積累及長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

因此，景區(qū)供電系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)該從規(guī)劃設(shè)計(jì)階段進(jìn)行綜合分析和方案比選，避免景區(qū)建成后由于基礎(chǔ)設(shè)備配套的缺陷而導(dǎo)致景區(qū)運(yùn)營(yíng)效果不佳的影響。