民用航空支線機(jī)場供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

吳晉龍

摘要：隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和文化交流活動增多，民航飛機(jī)在其過程中起到了重要的作用。民用航空機(jī)場供配電設(shè)計(jì)是機(jī)場規(guī)劃和設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對于小型的支線機(jī)場，通常是從附近電網(wǎng)引接兩路不同電站的10kV電源，在機(jī)場內(nèi)設(shè)置一座10kV開閉所，本文對此進(jìn)行了簡要分析。

關(guān)鍵詞：民用機(jī)場；中心變電站；設(shè)計(jì)

1 機(jī)場供電系統(tǒng)的相關(guān)知識介紹

機(jī)場是航空交通系統(tǒng)中的核心環(huán)節(jié)之一，機(jī)場的構(gòu)成主要有跑道、機(jī)庫、航站樓等等，大型機(jī)場通常還有機(jī)場地勤服務(wù)、水上飛機(jī)停泊碼頭和機(jī)坪、空中交通管制和旅客設(shè)施，如餐廳和酒廊，以及災(zāi)難應(yīng)對服務(wù)。機(jī)場的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不僅包括以上方面的內(nèi)容，同樣涵蓋了供油系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、行李系統(tǒng)、供電系統(tǒng)和安全檢查系統(tǒng)等等，機(jī)場基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的任何一環(huán)出現(xiàn)問題就會直接影響到其日常經(jīng)營的順利開展。供電系統(tǒng)在機(jī)場日常經(jīng)營工作中尤為重要，一旦供電系統(tǒng)癱瘓，整個(gè)機(jī)場將會陷入嚴(yán)重混亂的局面。

供電系統(tǒng)由電源系統(tǒng)和輸配電系統(tǒng)構(gòu)成，供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要重視系統(tǒng)的額可靠性、安全性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性和可能性，應(yīng)該根據(jù)系統(tǒng)的負(fù)荷等級來選擇設(shè)計(jì)方案，保證系統(tǒng)的可靠性，同時(shí)要重視系統(tǒng)的維護(hù)和檢修，保證運(yùn)行的安全可靠；供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)更要重視經(jīng)濟(jì)性原則，應(yīng)該采取簡單、成本較低的接線方式，并要根據(jù)民用航空支線機(jī)場的實(shí)際運(yùn)營和發(fā)展要求來分期建設(shè)供電系統(tǒng)。

2 民用航空支線機(jī)場供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 機(jī)場中心變電站建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)

機(jī)場中心變電站含10kV開閉站，站內(nèi)主要為飛行區(qū)目視助航燈光、機(jī)場消防救援及附屬建筑用電等負(fù)荷。電站的建筑設(shè)計(jì)在各主要功能房都應(yīng)能向外擴(kuò)建，滿足今后機(jī)場擴(kuò)建的需要。機(jī)場中心變電站屬于有自備電源接入電網(wǎng)的客戶，在確定接入系統(tǒng)方案時(shí)，應(yīng)根據(jù)相關(guān)的規(guī)定進(jìn)行評審（到當(dāng)?shù)毓╇姴块T報(bào)備）。以防止在電網(wǎng)停電時(shí)自備發(fā)電機(jī)向電網(wǎng)倒送電，在低壓系統(tǒng)中應(yīng)配備自動轉(zhuǎn)換開關(guān)，實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)之間的閉鎖和互投。

變電站10kV及0.4kV的母線，采用單母線分段接線形式。10kV電源進(jìn)線開關(guān)采用斷路器，母線的分段處裝設(shè)斷路器。10kV電源進(jìn)線處，根據(jù)當(dāng)?shù)毓╇姴块T的規(guī)定，裝設(shè)或預(yù)留專供計(jì)量用的電壓、電流互感器。低壓側(cè)總開關(guān)，采用低壓斷路器。機(jī)場中心電站的低壓母線為雙電源，配電變壓器低壓側(cè)總開關(guān)和母線分段開關(guān)采用低壓斷路器時(shí)，在總開關(guān)的出線側(cè)及母線分段開關(guān)的兩側(cè)，宜加裝設(shè)刀開關(guān)或隔離觸頭。確定電氣主接線的原則要依照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)圖設(shè)計(jì)。

2.2 高壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)階段，應(yīng)采用需要系數(shù)法確定變壓器容量及臺數(shù)以及其他高低壓供配電設(shè)施。同時(shí)要考慮用電設(shè)備使用時(shí)的各種損耗等因素，以及國家規(guī)定應(yīng)達(dá)到的功率因數(shù)值和實(shí)際自然功率因數(shù)。建議設(shè)計(jì)時(shí)單臺變壓器容量一般不超過800kVA。當(dāng)高壓開關(guān)柜數(shù)量較多時(shí)，應(yīng)采用直流操作。

2.3 電力變壓器的選擇

主變壓器在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)核對容量，容量在800kVA以下。接線應(yīng)該當(dāng)一臺故障或檢修時(shí)，另一臺變壓器應(yīng)能帶起全部負(fù)荷且還應(yīng)有25%的余量。當(dāng)發(fā)展容量增加到主變壓器年運(yùn)行最大負(fù)載達(dá)到或超過了主變壓器額定負(fù)載的80%，又無法通過調(diào)整線路負(fù)荷釋放變壓器容量時(shí)，應(yīng)考慮增加主變壓器的臺數(shù)增容。干式變壓器應(yīng)采用10型及以上節(jié)能型變壓器，接線組別選用Dyn11。配電變壓器的額定容量應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，其中100kVA及以上的配電變壓器額定容量值在100kVA、125kVA、160kVA、200kVA、400kVA、500kVA、630kVA、800kVA、1000kVA、1250kVA、1600kVA、2000kVA。不推薦使用315kVA。推薦使用非晶合金電力變壓器，節(jié)能環(huán)保，適用于機(jī)場變壓器冗余量大的場合。戶外預(yù)裝式變電站，變壓器容量不能超過800kVA。

2.4 低壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)及接地方式

（1）低壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。低壓開關(guān)柜有抽出式開關(guān)柜和固定式開關(guān)柜兩種。低壓開關(guān)柜所選用的電器元件，其技術(shù)性能應(yīng)不低于相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)，并且是通過正式鑒定、取得3C認(rèn)證的定型產(chǎn)品。配備就地操作按鈕，預(yù)留遠(yuǎn)方控制端子，并帶遠(yuǎn)方、就地控制轉(zhuǎn)換開關(guān)；帶操作次數(shù)計(jì)數(shù)器；就地控制時(shí)，所有框架斷路器均帶預(yù)儲能，遠(yuǎn)方控制時(shí)，要求直接合閘，自保持。進(jìn)線柜斷路器要求可以實(shí)現(xiàn)就地/遠(yuǎn)方電動操控。（2）接地方式。低壓配電系統(tǒng)的接地宜采用TN-S、TN-C-S兩種形式，當(dāng)?shù)蛪合到y(tǒng)采用TN-C接地型式時(shí)，配電線路除主干線和各分支線的末端外，中性點(diǎn)應(yīng)重復(fù)接地，且每回干線的接地點(diǎn)不應(yīng)少于三處；線路進(jìn)入航站樓、航管樓、塔臺等單體建筑的入口支架處的接戶線，中性線應(yīng)再重復(fù)接地。

3 民用航空支線機(jī)場供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作應(yīng)該注意的問題

民用航空支線機(jī)場供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作應(yīng)該要重視對備用電源自動投入裝置的要求，可以將備用電源自動投入裝置裝配在母線分段斷路器之中，提高供配電系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。同時(shí)，要重視低壓側(cè)柴油發(fā)電機(jī)的系統(tǒng)接入工作的作用，要及時(shí)發(fā)展供配電系統(tǒng)可能出現(xiàn)的問題，可以將電力系統(tǒng)電源之間設(shè)立電氣或者機(jī)械聯(lián)鎖，盡可能不要采用并網(wǎng)運(yùn)行，柴油發(fā)電機(jī)與外電源轉(zhuǎn)換之間可以采用四極開關(guān)，避免其與外電網(wǎng)的計(jì)費(fèi)方式混淆，要盡可能的降低民用航空支線機(jī)場供電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)損耗，做好節(jié)能工作，降低電力資源耗費(fèi)。供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員要重視引入接線工作的靈活性，要保證機(jī)場供電系統(tǒng)可以根據(jù)機(jī)場運(yùn)營和發(fā)展的要求進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，以便滿足在非事故情況下能供給部分重要負(fù)荷用電的可能性。

4 結(jié)束語：

隨著經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展趨勢的增強(qiáng)，各個(gè)國家和地域之間的經(jīng)濟(jì)文化交流活動日益增多，作為重要交通工具的飛機(jī)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和文化交流過程中發(fā)揮著不可替代的作用。民用機(jī)場的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工作質(zhì)量直接影響到機(jī)場的日常運(yùn)營情況，航空支線機(jī)場供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)是機(jī)場基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工作的重要組成部分。上文論述民用航空支線集成負(fù)荷等級以及供電電源的確定等內(nèi)容，并進(jìn)一步對支線機(jī)場高低壓供配電系統(tǒng)的方案和可靠性進(jìn)行探討，以便給民用航空支線機(jī)場供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作提供一點(diǎn)建議和啟示。

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