支華麗

【摘 要】本文通過介紹國內大中型民用機場供配電系統(tǒng)的概況，從機場供配電系統(tǒng)運行管理與規(guī)劃建設兩個方面入手，分析了機場供配電系統(tǒng)現(xiàn)狀存在的問題并提出了改進建議，以期全面提升機場的供配電水平。

【關鍵詞】民用機場；供配電；供電運行；規(guī)劃建設

【Abstract】Through the introduction of domestic civil airport for the general situation of the power supply， select operation and construction as two aspects， analyzes the airport for distribution system existing problems and puts forward the suggestions for improvement， in order to improve the level of power supply.

【Key words】Civilian airport； Power supply Operation； Planning and construction

隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，民航機場的客貨吞吐量逐年增長。大中型機場占地面積達數(shù)千畝或更大，機場范圍內的市政資源自成體系。通常機場內部設置有機場專用變電站，由機場所在地電網(wǎng)提供兩路110kV獨立電源。從110kV專用變電站直到用電末端均為機場供配電范圍。供電對象中包括旅客航站樓、空管塔臺、貨運站、飛行區(qū)燈光站、駐場航空業(yè)務單位、旅客過夜用房等重要用電對象，其中部分負荷為一級負荷和特別重要負荷。機場供配電系統(tǒng)直接關系到機場安全運行和服務品質。本文通過對110kV專用變電站，航站樓供配電系統(tǒng)，以及機場供配電系統(tǒng)在規(guī)劃建設時存在的問題逐一分析，提出改進現(xiàn)狀問題的建議。

1 機場110kV專用變電站

1.1 機場110kV變電站概況

機場110kV專用機場變電站作為一般大中型機場的核心電站，是機場的電源，一般按供電部門的標準進行建設，有人值守運行。由機場方負責運行管理，通過和供電部門簽訂調度協(xié)議，接受電力調度部門的調度管理。一般將110kV母線上的開關劃入調度管理范圍，由調度負責下達操作指令。機場110kV變電站接線示意圖如圖1。

1.2 機場110kV變電站設備配置

為保證供電可靠性，保持機場周圍環(huán)境美觀節(jié)約用地，機場110kV變電站設置為全戶內式。110kV側設置GIS組合開關電器，單母線分段接線，母聯(lián)開關熱備份運行。戶內油浸式變壓器，采用Y/△接線，變壓器高壓側中性點不接地運行。10kV側由中置開關柜組成單母線分段運行，母聯(lián)開關熱備用運行，10kV母線設置無功補償裝置和消弧線圈裝置。變電站配置綜合自動化微機保護裝置，除10kV保護裝置分散安裝于10kV開關柜，其它保護裝置集中組屏安裝于中控室，設置母線保護，變壓器保護，調度自動化系統(tǒng)。設置綜合自動化保護后臺，配置完善的軟硬件五防閉鎖裝置。

1.3 提升機場110kV變電站的運行水平的措施

機場110kV變電站設備及運行管理技術成熟，運行穩(wěn)定，除正常的停送電操作外平時的操作情況較少。建立完善的應急預案非常重要，提高特殊情況下的供電應急保障能力。根據(jù)本站的具體情況編制典型操作票，通過反復的推演建立本站典型操作票，當遇到緊急情況時，按典型操作票迅速處理故障保障供電。定期開展業(yè)務學習培訓，對照竣工資料掌握站內的一、二次接線，利用備用設備進行模擬操作，提高運行人員對設備的熟悉程度。

2 航站樓供配電系統(tǒng)

2.1 機場航站樓供配電系統(tǒng)概況

航站樓是直接面對旅客的場所，是重要的電力用戶。保障供電是提高旅客服務質量的基本保證。大中型機場的航站樓是建筑面積達到數(shù)十萬平米的龐大單體建筑，一座建筑面積15萬平米左右的航站樓平均負荷為3.5MW，從機場110kV站成組接入多路10kV供電線路，平均每4萬平米設置一座10/0.4kV變電站，在樓內分布設置，每座變電站設兩臺變壓器，低壓母線分段運行，變壓器同時使用互為熱備用，變電站運行負載一般較低，通?？梢杂梢慌_變壓器帶起全站大部分負荷。樓內設置有柴油發(fā)電機作為備用電源，可以采用低壓油機分散設置在樓內配電室，也可集中設置10kV高壓柴油發(fā)電機。由于樓內低壓供電回路數(shù)量眾多，設置有可靠的電力監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控每個開關的運行狀態(tài)。

2.2 航站樓供配電系統(tǒng)運行的建議

航站樓對供電可靠性要求高，根據(jù)運行經(jīng)驗適宜采用放射式低壓供電網(wǎng)絡。運行中結合竣工資料建立每個供電回路的信息臺賬，包括每條回路的起點柜號、開關規(guī)格、電纜規(guī)格、終點箱編號，安放位置等信息。

樓內特別重要負荷，如信息機房服務器、離港系統(tǒng)、安檢信息系統(tǒng)等特別重要負荷不允許停電，應通過集中UPS機房獨立配電來支持設備的穩(wěn)定運行。為了避免有計劃的操作停電，將400V低壓母線合環(huán)操作，應該謹慎使用。某些品牌的斷路器雖然配置了同期合環(huán)的檢測裝置，通過檢測兩路電源的相位、幅值和頻率來判斷合環(huán)條件是否具備，但并不能判斷合環(huán)后的電磁環(huán)流和負荷轉移電流。合環(huán)操作可能會導致進線開關過流。允許合環(huán)的同時要嚴格判斷合環(huán)的條件，會使得低壓柜的二次接線變得復雜。由于失去了通?！皟蛇M線一母聯(lián)”情況下的“三合二”閉鎖，操作不慎則存在反送電的風險。

3 機場供配電系統(tǒng)的規(guī)劃建設

3.1 10kV供電管網(wǎng)

10kV配電網(wǎng)絡是大中型機場供電的主干網(wǎng)絡，考慮到機場環(huán)境的美觀，機場供電線路主要采用電纜線路。敷設通道主要為混凝土包封管群、磚砌電纜溝，結合用地規(guī)劃沿場內道路布置。大型綜合管廊越來越多在市政工程中開始建設，也被引入到大中型機場的改擴建中，綜合管廊使得機場供電配網(wǎng)絡路由更加安全，更能適應場內供配電網(wǎng)絡的長遠期發(fā)展。規(guī)劃建設階段應對電纜管群斷面的孔數(shù)以及電纜溝的斷面尺寸做好需求分析，使其適應長遠發(fā)展避免后期反復動土開挖，又能為其它市政管線節(jié)約寶貴的用地空間。

3.2 10kV開閉所

10kV開閉所作為10kV電源的分配站，其作用是將10kV電源進行多支路分配。作為110kV變電站的下級開閉所分別從110kV變電站不同10kV母線引接兩路10kV電源，所內設兩段10kV母線，母聯(lián)開關分段運行。開閉所的供電對象一般為總用電容量較小的一級用電負荷、僅需要單回路供電的負荷、自身故障率較高的負荷（如施工用電、架空線路）等。10kV供電線路供電容量一般不大于8000kw1，開閉所每段母線分配的支路數(shù)不超過10回。開閉所應布置在負荷中心，減少供電線路的長度，降低線路損耗和建設投資。

3.3 負荷計算與設備的選擇

隨著機場改擴建工程的步伐不斷加快，設計單位因需兼顧考慮遠期預留，受部分設計條件不明確等因素制約在負荷計算取值時取大不取小。造成變壓器、柴油發(fā)電機、電纜等設備容量、載流量選擇偏大。增加了工程投資，變壓器長期低負載運行增大了功率損耗。例如，某年旅客吞吐量接近2000萬的航站樓行李分揀系統(tǒng)采用400V供電，每相截面為300mm2的電纜，實際運行時最大負荷電流僅500 A左右。規(guī)劃設計階段應對不同的供電對象采取更加合理負荷計算方法。使設備的選擇更適合運行使用的需求。

3.4 供電計量系統(tǒng)

相對于供電部門機場就是一個用電單位，供電部門對機場的用電總計量裝置安裝在110kV變電站高壓進線側，用于機場和供電部門的商業(yè)核算。機場內部很多單體建筑引入10kV電源供電，設計10kV配電系統(tǒng)時往往會配置計量柜，例如某機場燈光變電站供電電源為10kV，上級引自機場110kV變電站，燈光站內高壓系統(tǒng)設置10kV高壓計量柜。這種情況下，燈光站內設置的計量裝置是多余的（如圖2）。因為燈光站的用電屬于機場內部用電，不需要商業(yè)計量。通常在機場110kV變電站和開閉所的每條10kV出線均設計有商業(yè)計量裝置，用于對機場外單位的商業(yè)計量和機場內部考核計量。在單體建筑的內部設置10kV計量裝置，相當于在10kV供電線路的始末兩端均設置了計量裝置。把計量關口設置在110kV變電站和開閉所的出線處，可以計入線路的損耗，計量更合理公正。避免單體建筑內設置不必要的高壓計量柜，可以節(jié)約工程投資，也節(jié)約了高壓配電室的建筑面積。

3.5 簡化機場配電網(wǎng)絡結構

大中型民用機場經(jīng)過多次改擴建后，場內可能會出現(xiàn)35kV和110kV供電電壓等級并存，多座機場110kV變電站共同為機場供電等情況。場內配電網(wǎng)絡結構也變得更加復雜。例如，場內雙電源交叉從不同變電站引接；已經(jīng)有兩路市電電源的變電站再引接第三路市電作為備用；開閉所設置不合理配電級數(shù)設置過多等。供配電網(wǎng)絡結構復雜，運行維護復雜，容易發(fā)生誤操作。一座具有獨立雙電源的變電站（上級電源從不同變壓器引接）正常運行時兩個回路是獨立的，供電可靠性能夠得到保障，因此從簡化供電網(wǎng)絡結構的角度分析，建議用戶的接線方式采用圖3的接線方式。用戶為了追求雙電源的獨立性，要求電源取自不同的變電站（如圖4），交叉供電，增加了機場供電網(wǎng)絡的復雜性，一個用戶和上級兩個變電站有電氣聯(lián)系，不利于運維管理。同時用戶可能離某個上級站較近，從較遠的上級站引接電源增加了供電線路的投資。

民用機場日益發(fā)展設施設備日新月異，從運行和建設兩個方面同時供配電系統(tǒng)能在復雜中追求簡單，對供配電水平的提高不無裨益。

【參考文獻】

[1]李海峰.10kV專線用戶理論線損計算誤差分析[J].建筑電氣，2016，總第220期：39.

[責任編輯：楊玉潔]