淺談中型民航機場航站樓供配電系統可靠性設計

李冬

【摘要】本文結合中型民航機場航站樓建筑的特點，對其內部配電系統從負荷分級、工藝設備配電及供配電節能措施等幾個方面進行了闡述和分析，為此類建筑的電氣設計總結了一些經驗以及注意事項。

【關鍵詞】航站樓；供配電系統；負荷等級；應急母線段

1、緒論

隨著國內民航運輸業的持續高速發展，近年二、三線城市的民航機場建設不斷增加。受區域及客流量的影響，二、三線城市機場的航站樓規模大多控制在30000～80000平方米的中等規模。航站樓是民航機場航站區的標志性建筑及核心功能區域。航站樓規模大、功能復雜、社會效益和經濟效益顯著，且對飛行安全具有極大的影響，因此在航站樓的電氣設計中，可靠性和安全性是首先考慮的因素。

民航機場航站樓電氣設計主要包括供配電系統、照明系統、防雷接地系統、自動控制系統等，本文主要對航站樓供配電系統的可靠性進行敘述。

2、負荷分級

民航機場航站樓為標準較高的智能化交通樞紐，對電源及供電設備的可靠性要求極高。一旦發生停電事故，將產生重大的政治和經濟影響。在民用航空港中，一級負荷及一級負荷中特別重要的負荷在全部用電負荷中所占的比重較大。民用航空港內消防用電設備、應急照明、安防監控系統、弱電信息系統、安檢值機、航班預報、航空管制、導航、通信、氣象和助航燈光系統等按照一級負荷中特別重要一級負荷的要求供電。航站樓內一級負荷包括電話機房、客梯電力、排污泵、生活水泵、站坪用電等；航站樓內二級負荷為除特別重要及一級負荷以外的其它用電負荷。詳細用電負荷分級見表2-1所示。

3、10kV配電系統

根據中型民航機場航站樓的規模和用電容量，電源進線電壓等級應采用10kV。航站樓的特點是建筑高度低、平層面積大、跨度大，對于中等規模的航站樓，一般會按區域和供電范圍設置兩座或以上10/0.4kV變電所。航站樓采用兩路10kV總進線或每座變電所兩路10kV進線的方式，高壓進線應為雙重電源，以滿足航站樓內一級用電負荷的要求。10kV配電一般采用單母線分段加母聯的方式，當1路高壓失電時，另一路高壓電源可通過母聯合閘，保障航站樓內全部用電負荷。

4、重要用電設備的供電保障

中型航站樓內一級負荷中特別重要的負荷一般指若中斷供電會對飛行安全、消防安全產生重大影響的用電設備。對于表2-1中列舉的一級負荷中特別重要的負荷，除采用雙重電源供電外，還應增設應急電源，并嚴禁將其它負荷接入應急供電系統。為滿足航站樓消防系統、應急照明、弱電系統、辦票值機等工藝設備的持續供電，維持航站樓到、離港等主要功能的運行，航站樓內設有柴油發電機房，安裝自啟動低壓柴油發電機組。當變電站的外部電源全部中斷后，柴油發電機組自動起動，并應在15秒內向應急負荷供電。在變電站低壓側設置應急母線段，正常情況下由市電供電，當市電中斷后，由柴油發電機組為應急母線段所帶負荷供電，市電與柴油發電機組切換開關采用ATS，防止市電與柴油發電機組并聯運行。

航站樓內計算機信息系統、值機系統、離到港系統、辦票系統和安防監控系統等，應由集中不間斷電源UPS供電，以保證數據信息傳輸的安全。UPS一般采用集中設置的供電方式，由UPS機房放射配電至航站樓內各個弱電間UPS專用配電箱。UPS采用n+1并聯冗余配置，以保證航站樓內值機系統的可靠運行。

航站樓屬于人員密集的公共交通建筑，火災或斷電等緊急狀況下的人員疏散是設計中需著重考慮的內容，應急照明系統和智能應急疏散系統供電的可靠性對保障航站樓內人員安全具有重要意義。應急照明系統和智能應急疏散系統屬于一級負荷中的重要負荷，應由雙電源供電，兩路電源分別引自變電所的低壓母線段和應急母線段。根據規范要求，市電斷電與柴油發電機啟動之間的時間不應大于15秒，為避免由與黑暗引起的人群恐慌、擁擠甚至踩踏事故發生，應設置集中應急電源EPS，以保證斷電時應急照明及疏散系統瞬間點亮。由于中型航站樓跨度較大，為滿足供電距離要求，應按區域設置多個應急照明末端配電箱，EPS可集中設置于應急照明總箱或分散設置于應急照明末端配電箱。

中型航站樓內的一級負荷一般是指斷電后會對航站樓正常運行產生影響的用電設備，如電梯、公共區域照明、行李系統等。對于一級負荷，應采用雙路電源自動切換供電，兩路電源分別引自變電所不同的低壓母線，當一路電源發生故障時，另一路電源不應同時受到損壞。

5、一般用電設備的供電保障

航站樓內的二級用電負荷如空調系統、自動扶梯、商鋪照明和廚房設備等用電設備斷電后不會對飛行安全、消防安全和航站樓的正常運行產生影響，但會對航站樓的舒適性和便捷程度產生影響。此類用電設備一般采用單電源供電，為了提高其供電的可靠性，可在變電所內采取相應措施。變電所內由不同10kV母線段供電的變壓器低壓出線柜應設置低壓母聯，在選擇變壓器容量時，應使設置低壓母聯的兩臺變壓器規格相同，且每臺變壓器的計算負荷率不超過50%。通過這種方式，可使其中一臺變壓器故障或檢修時，兩一臺變壓器可負擔全部二級負荷用電。

結論

在中型航站樓供配電系統的設計中，設計者應把保障安全性和可靠性放在首位。供配電設計應按負荷性質，用電容量，工藝流程特點以及當地供電條件，確定合理、可靠設計方案，同時應對可行的幾種配電方式進行比較選擇最優。

參考文獻

[1] JGJ 16-2008 民用建筑電氣設計規范

[2] JGJ 243-2011 交通建筑電氣設計規范

[3] 中國航空工業規劃設計研究院.工業與民用配電設計手冊（第三版）. 北京：中國電力出版社，2005

[4] 陳軍.民用機場電氣節能設計.2012