随着我国经济水平的不断提升,民航机场的客货吞吐量不断提高,大中型机场的规模也在不断扩增。机场中的市政资源系统具备一定的独立性,其中常常设定了机场专用变电站,主要是机场所在地电网供应两路110kV独立电源。本文主要通过对110kV专用变电站、航站楼供配电体系、机场供配电体系等在计划施工过程中的不足与缺陷进行深入研究,以期为民用机场供配电系统的构建与完善提供借鉴与参考。
1 机场110kV专用变电站
1.1 机场110kV变电站概况
机场110kV专用机场变电站是大中型机场中最为关键的电站,为整个机场供应电力,因此在施工时一定要严格根据供电部门的指标完成,并且在运行阶段应该始终有人值守。运行管理的责任方是机场方,借助与供电单位之间完成调度协议的签订,以及电力调度部门根据调度管理的相关规范,通常会把110kV母线中的开关归到调度管理中,并且操作指令的下达也是由调度负责的。
1.2 机场110kV变电站安设各配置
要想使供电的科学性得到保障,使机场附近的条件与环境保持美观,并且不造成用地浪费现象,机场110kV变电站选择全户内的方式。110kV侧进行GIS组合开关器械的设定,单母线运用分段法进行接线,并且母联开关控制户内油浸式变压器,并且选择的是Y/△接线,变压器高压侧中性点的工作状态是不接地的。10kV侧主要采取单母线分段工作的方式,并且其构成包括中置开关柜,1OkV母线中主要包括无功补偿设备与消弧线圈设备。变电站中具备综合自动化微机保护设备,并运用分散设定的方式在10kV开关柜中进行安设,而其它保护设备主要是采取集中安设的方式在中控室中进行安设,运用母线保护的方式,结合变压器防护的形式,形成现代化的软硬件五防闭锁体系。
1.3 提升机场110kV变电站运行水平的措施
机场110kV变电站中的所有装置都非常先进,并使用现代化的管理工艺,设备的工作稳定性较高,一般较少出现异常问题。而在实际工作中,构建切实可行的应急预案尤为关键,如此就能使紧急条件下的供电应急保障性能得到有效提升。当然,应该基于站内的实际状况与条件制定切实有效的方案,并借助不断的推演使本站典型操作票能更加成熟。倘若出现紧急事件,还能依照典型操作票在第一时间内进行解决。此外,组织进行相关技术与业务培训同样非常重要,根据竣工文件中站内的一次接线,结合所有装置展开模拟训练,能使各操作技术人员更好地掌握所有的装置与器械。
2 航站楼供配电系统
2.1 机场航站楼供配电系统概况
航站楼与旅客之间的接触是最为密切的,而要想提升旅客服务满意度,就应该重视电力用户保障供电。大中型机场的航站楼建筑规模极大,一座建筑规模约15万m2的航站楼负荷的均值大概是3.5MW,由机场110kV站引接多路10kV供电线路,每4万m2要设定10/0.4kV变电站,并且所有变电站都要配备变压器两台,采取低压母线的方式分段工作,变压器主要选择互为热备用的方式,变电站工作负荷通常相对较小,一台变压器就能将全站大多数负载带动起来。楼内具备柴油发电机,这也是非常重要的备用电源,能选择低压油机的方式,进行分散配备。当然,还能选择集中配备的方式,因为楼中存在非常多的低压供电回路,因此应该具备现代化、高效的电力监控体系,如此就能严格控制所有开关的工作状态。
2.2 航站楼供配电系统运行建议
航站楼一定要具备较高的供电稳定性与可靠性,并且应该基于丰富的工作经验选择现代化的放射式低压供电网络结构。在实际工作时,应该联系具体的竣工文件,构建供电回路的详细台账,其中应该涵盖行条回路起点柜号、开关要求、电缆要求、终点箱编号,设定点等。楼内中关键性负荷不能出现停电问题,一定要借助集中UPS机房保障其配电的独立性,进而使器械工作的稳定性与可靠性得到保障,如此就能防止出现操作性的停电问题,将400V低压母线进行合环。此外,不能运用不达标的断路器,同期合环检测设备虽然是必备设备,借助两路电源相位、幅值与频率情况的测定结果,能分析合环标准是否达到,却不能得知合环之后的电磁环流与负荷转移电流情况。合环操作出现进线开关过流的概率相对较大,因此虽然能进行合环操作,但是同样要针对合环的标准进行严格分析与控制。
3 机场供配电系统的规划建设
3.1 1OkV供电管网
1OkV配电网络在机场供电网络架构中非常重要,由于机场需要保持美观、适宜的环境,因此供电线路通常会选择电缆线路进行通道的铺设,并且所用建材是混凝土,进行管群、砖砌电缆沟的包封,并且还能联系用地规划方案,沿场内道路进行大型综合管廊的设计与建设。如今,市政项目的数量不断增加,大中型机场的改扩建项目也越来越常见,综合管廊的运用可以让机场供电配网路由具备较好的稳定性与安全性,并且使质量能得到保障,还可以使场内供配电网络体系的使用寿命得到延长,有益于其长足发展。在规划建设的过程中,一定要综合各方面的因素,切实剖析电缆管群断面的孔数与实际的电缆沟断面规模,防止出现后期反复动土挖掘的现象,并避免出现用地浪费的现象。
3.2 1OkV开闭所
1OkV开闭所是1OkV电源中非常重要的分配站,主要是使1OkV电源实现多支路分配的目标。由于是110kV变电站下级开闭所,电源引接包括不同的两路1OkV母线,并且所内范围中存在两段1OkV母线,母联开关工作的方式是独立工作。通常来说,开闭所的供电对象是总用电容量相对不大的1OkV供电线路,并且其实际供电容量通常≥8000kW2,每段母线对应的支路数<10,开闭所按照规定要设定在负荷核心位置,进而使供电线路长度减小,并且能使线路损耗与总共的施工造价得以降低。
3.3 负荷计算与设备的选择
如今,机场改扩建项目日渐发展,设计部门由于要分析远期预留的因素,并且一些设计标准模糊,进而使负荷计算取值的过程中存在较多不合理之处。这就会使变压器、柴油发电机、电缆等运用不科学,进而导致项目造价太高。此外,变压器工作始终是低负载的状态,会使功率的损耗更加严重。
3.4 供电计量系统
基于供电部门的角度进行分析,其实机场相当于用电单位,供电单位对机场的用电总计量设备安设在110kV变电站高压进线侧,并且商业核算机场范围内许多独立建筑物已经连接1OkV电源供电,并且在设定1OkV配电体系的过程中常常会设定计量柜。由于灯光站用电是典型的机场内部用电类型,因此并不用商业计量。一般来说,在机场110kV变电站与开闭所中,所有1OkV出线都是根据商业计量设备进行设计的,并且主要用途就是审核机场外部门的商业计量与机场内部评估。在独立建筑中设定1OkV计量设备,其实就是在1OkV供电线路末端中设定计量设备,并且将计量关口设定在110kV变电站与开闭所的出线位置,这就能对线路实际损耗进行整理、计算,并且最终所得结果具有更好的公正性与科学性。防止独立建筑范围追踪设定高压计量柜,能够节省造价,并且不会造成用地浪费的严重问题。
3.5 简化机场配电网络结构
大中型民用机场常常由于改建次数较多,场内35kV与110kV供电电压等级同时存在的概率较高,多座机场110kV变电站均是机场供电等实际状况,这就会使场内配电网络架构的复杂性相对较高。比如,场内双电源的相连的方式是交叉引接的形式,开闭所的设定存在不科学的现象,配电级数不合理,供配电网络具备较高的复杂性,均增加了运行维护工作的难度,提高了误操作产生的概率。倘若变电站具备独立的双电源,在工作过程中,这两个回路并不会相互影响,并且供电具备较高的可靠性,如此站在简化供电网络的层面上进行研究,应该选择如图1所示的接线法。用户若想实现双电源的独立性,应将电源来源的变电站进行控制。如图2所示,选择交叉供电的方式,使机场供电网络结构的复杂性得到强化,用户与上级的变电站之间存在密切的电气联系,会使运维管理的难度加大。此外,用户与某个上级站之间的距离相对较近,由距离相对较远的上级站实现电源的接引,能够降低供电线路投资的难度。
图1 双电源引自同一上级变电站方案
图2 双电源交叉引自不同上级变电站方案
4 结语
综上所述,在设计、规划民用机场供电体系时,应保障符合备用电源自动投入设备的相关标准,能使在设备中自动投入备用电源,还能使器械在母线分段断路器范围内完成装配工作,并借助结合的方式使供电体系具备良好的稳定性、可靠性与安全性。供电体系的设计技术人员应该注重接线接入环节,真正使关键环节负荷用电的实际需求得到满足。
参考文献
[1]刘龙.机场供配电仿真培训系统研究与实现[D].南京:南京理工大学,2013.
[2]陈国强.黄花机场供电自动化系统的设计与实现[D].长沙:湖南大学,2007.
收稿日期:2018-06-15
作者简介:黄彪(1982-),男,四川双流人,四川省机场集团有限公司电气工程师,硕士,研究方向:机场配电系统建设。