高 峰
(華東建筑設計研究總院,上海 200002)
2010年以來,我國連續(xù)推出了一系列政策來引導國內(nèi)通用航空機場建設,以推動通用航空的發(fā)展。華東院主持和參與設計了國內(nèi)的多個大中型機場,本文結合親身參與的煙臺潮水機場的電氣設計工作,介紹了機場航站樓電氣設計特點,以供同行參考。
煙臺潮水機場工程總投資約45億元。飛行區(qū)技術指標等級為4D(兼顧E類飛機使用),跑道規(guī)劃長度為3 600 m,本期擬建長度為3 400 m。航站樓本期規(guī)劃建設面積為80 000 m2。機場一期工程規(guī)劃目標年為2020年,滿足旅客吞吐量650萬人次、貨郵吞吐量9萬t的要求。
該工程由航站樓及停車庫組成,航站樓地上4層、地下1層,其中地上部分包括0、4 m到達層、8 m出發(fā)層、13.4 m餐飲夾層;-1F為設備機房和共同管溝。航站樓建筑面積約為9.6萬m2,其中地上部分建筑面積約為8萬m2,地下總建筑面積約為0.9萬m2,登機橋約為0.7萬m2。航站樓建筑高度約為29 m。
(1)10 kV變電所。根據(jù)負荷分配及功能需求,航站樓變配電所共設置2個,分設在航站樓地下室兩端,變壓器總裝機為14 900 kVA。
另外,為滿足遠機位站坪用電需求,在站坪南、北兩側各設置1個箱式變電站。南側箱變?yōu)?臺10/0.4 kV、400 kVA變壓器,北側箱變?yōu)?臺10/0.4 kV、630 kVA變壓器。該部分內(nèi)容由業(yè)主另行委托設計,該工程僅提供10 kV供電電源,其電源分別引自航站樓2個變電所兩段10 kV母線,采用10 kV電力電纜直埋地敷設。
航站樓2個變配電所內(nèi)均設高低壓配電柜、10/0.4 kV變壓器、UPS配電裝置等。
航站樓左側的地下室設1#變電所,內(nèi)設10/0.4 kV、2 000 kVA變壓器和1 600 kVA變壓器各2臺,供電范圍包括航站樓左側地下室至地上部分的低壓用電負荷。
航站樓右側的地下室設2#變電所,內(nèi)設10/0.4 kV、2 000 kVA變壓器和1 600 kVA變壓器各2臺,供電范圍包括航站樓右側地下室至地上部分的低壓用電負荷。
在1#、2#變電所內(nèi),2臺1 600 kVA變壓器為航站樓機場工藝、弱電、機位飛機空調(diào)等用電設備的專用變壓器。2個變電所均采用兩路10 kV供電電源進線,分別引自園區(qū)變電站的兩段10 kV母線,以電纜方式引入10 kV高壓進線柜。電纜進出高、低壓柜采用上進上出方式。變電所內(nèi)設有機械進、排風設備,采取防水、防潮及防止小動物進入等措施。變壓器室和UPS裝置室等設有獨立空調(diào)。
(2)變配電系統(tǒng)主接線。10 kV側采取單母線分段加手動聯(lián)絡主接線方式,當一路電源故障時,另一路電源可滿足全部重要用電負荷需求。0.4 kV低壓側采取單母線分段加手動及電動聯(lián)絡方式,平時分列運行,當一臺變壓器故障時,另外的變壓器可保證全部一、二級負荷及重要負荷的用電需求,進線開關及聯(lián)絡開關加電氣、機械聯(lián)鎖。
(3)繼電保護方式。高壓開關柜擬采用微電腦式多功能繼電保護器來進行繼電保護。進線柜采用三相過流、速斷保護。變壓器高壓側采用過流、速斷、單相接地保護及變壓器超溫報警。
(4)操作方式及操作電源。采用直流彈簧操作機構,操作電源為直流110 V/100 Ah。
(5)功率因數(shù)補償方式。在變壓器0.4 kV低壓側設置成套靜電電容器自動補償裝置,以集中補償形式使功率因數(shù)提高至0.9以上。
(6)電費計量。在變電所高壓配電室設置量電柜,高供高量方式量電。
(1)供電干線分析。航站樓高度不高,但是跨度大,長度達到530 m,相當于一個橫臥的超高層,兩個變電所分別設置在兩側的負荷中心,確保供電半徑不大于200 m,至重要設備的低壓配電線路的配電方式采用放射式,至一般設備的配電方式采用放射與樹干混合方式或鏈式。
(2)配電間設置。該工程由航站樓及停車庫組成,每層建筑使用功能都不重復,使用部門也可能不同,所以電氣專業(yè)在選擇樓層低壓配電間時不能常規(guī)設計。又因為其建筑功能的特殊性,消防上也模糊了防火分區(qū)的概念,每層平面都不同,配電間無法做到上下垂直貫通。所以,該項目以末端照明支線壓降規(guī)范要求的偏差為依據(jù),計算供電半徑,以供電半徑畫圓的圓心點為配電間。
(3)預留后期用電。機場建設方多為當?shù)亟ㄔO局和機場人員臨時組建,缺乏同類項目的管理經(jīng)驗,專項設計和配套深化不能和總體施工圖設計無縫銜接,所以設計時很多資料無法及時提供,比如標識照明設計,廣告燈箱設計,商業(yè)招商,海關、邊檢和安全局等相關部門的需求,這些因素都會引起后期設計變更,有些可能都已施工結束,再修改。所以,前期設計時適當預留一些電量,可以避免不少的問題。
(4)防雷設計。航站樓屬于人員密集場所,為二類防雷建筑。航站樓建筑形式,屋面一般都采用鋼結構金屬屋面,如果用金屬屋面直接作為接閃器,存在屋面被擊穿的可能,將會影響航站樓的正常運行。所以,采用屋面設置接閃器和避雷針的組合方式。為了保持航站樓的整體美觀,屋頂接閃器與屋頂深化單位配合,將接閃器作成金屬屋面的構件,既美觀又滿足要求。
(5)登機橋設計。登機橋遠端需要設置配電間,為??康娘w機提供空調(diào)和變頻設備用電,用電量相當大,需要從航站樓變電所內(nèi)引來很多根大截面電纜。電纜的敷設問題一般有兩種方法:①登機橋的高度在滿足消防車通過高度的前提下,如果還有設備安裝空間,可以采用登機橋下橋架敷設;②登機橋的高度在滿足消防車通過高度的前提下,如果沒有設備安裝空間,可以采用地面預埋鋼套管暗敷設。另外,暗埋時還需要與室外場地管線綜合后確定。
航站樓是機場的重要用電單位,變配電系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)都不能忽視,以免出現(xiàn)短板效應,造成整個變配電系統(tǒng)可靠性達不到要求。本文介紹了煙臺潮水機場航站樓在電氣設計方面的一些問題,可為類似的工程建設提供借鑒。
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