民用航空支線機場供電系統設計

吳晉龍

摘要：隨著社會經濟的發展和文化交流活動增多，民航飛機在其過程中起到了重要的作用。民用航空機場供配電設計是機場規劃和設計的關鍵環節，對于小型的支線機場，通常是從附近電網引接兩路不同電站的10kV電源，在機場內設置一座10kV開閉所，本文對此進行了簡要分析。

關鍵詞：民用機場；中心變電站；設計

1 機場供電系統的相關知識介紹

機場是航空交通系統中的核心環節之一，機場的構成主要有跑道、機庫、航站樓等等，大型機場通常還有機場地勤服務、水上飛機停泊碼頭和機坪、空中交通管制和旅客設施，如餐廳和酒廊，以及災難應對服務。機場的基礎設施建設不僅包括以上方面的內容，同樣涵蓋了供油系統、消防系統、行李系統、供電系統和安全檢查系統等等，機場基礎設施建設中的任何一環出現問題就會直接影響到其日常經營的順利開展。供電系統在機場日常經營工作中尤為重要，一旦供電系統癱瘓，整個機場將會陷入嚴重混亂的局面。

供電系統由電源系統和輸配電系統構成，供電系統的設計需要重視系統的額可靠性、安全性、靈活性、經濟性和可能性，應該根據系統的負荷等級來選擇設計方案，保證系統的可靠性，同時要重視系統的維護和檢修，保證運行的安全可靠；供電系統設計更要重視經濟性原則，應該采取簡單、成本較低的接線方式，并要根據民用航空支線機場的實際運營和發展要求來分期建設供電系統。

2 民用航空支線機場供電系統設計

2.1 機場中心變電站建筑設計要點

機場中心變電站含10kV開閉站，站內主要為飛行區目視助航燈光、機場消防救援及附屬建筑用電等負荷。電站的建筑設計在各主要功能房都應能向外擴建，滿足今后機場擴建的需要。機場中心變電站屬于有自備電源接入電網的客戶，在確定接入系統方案時，應根據相關的規定進行評審（到當地供電部門報備）。以防止在電網停電時自備發電機向電網倒送電，在低壓系統中應配備自動轉換開關，實現發電機和電網之間的閉鎖和互投。

變電站10kV及0.4kV的母線，采用單母線分段接線形式。10kV電源進線開關采用斷路器，母線的分段處裝設斷路器。10kV電源進線處，根據當地供電部門的規定，裝設或預留專供計量用的電壓、電流互感器。低壓側總開關，采用低壓斷路器。機場中心電站的低壓母線為雙電源，配電變壓器低壓側總開關和母線分段開關采用低壓斷路器時，在總開關的出線側及母線分段開關的兩側，宜加裝設刀開關或隔離觸頭。確定電氣主接線的原則要依照相關標準圖設計。

2.2 高壓系統設計要點

在初步設計和施工圖設計階段，應采用需要系數法確定變壓器容量及臺數以及其他高低壓供配電設施。同時要考慮用電設備使用時的各種損耗等因素，以及國家規定應達到的功率因數值和實際自然功率因數。建議設計時單臺變壓器容量一般不超過800kVA。當高壓開關柜數量較多時，應采用直流操作。

2.3 電力變壓器的選擇

主變壓器在設計時應核對容量，容量在800kVA以下。接線應該當一臺故障或檢修時，另一臺變壓器應能帶起全部負荷且還應有25%的余量。當發展容量增加到主變壓器年運行最大負載達到或超過了主變壓器額定負載的80%，又無法通過調整線路負荷釋放變壓器容量時，應考慮增加主變壓器的臺數增容。干式變壓器應采用10型及以上節能型變壓器，接線組別選用Dyn11。配電變壓器的額定容量應按現行國家標準的規定，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，節能環保，適用于機場變壓器冗余量大的場合。戶外預裝式變電站，變壓器容量不能超過800kVA。

2.4 低壓系統的設計要點及接地方式

（1）低壓系統的設計要點。低壓開關柜有抽出式開關柜和固定式開關柜兩種。低壓開關柜所選用的電器元件，其技術性能應不低于相關的國家標準，并且是通過正式鑒定、取得3C認證的定型產品。配備就地操作按鈕，預留遠方控制端子，并帶遠方、就地控制轉換開關；帶操作次數計數器；就地控制時，所有框架斷路器均帶預儲能，遠方控制時，要求直接合閘，自保持。進線柜斷路器要求可以實現就地/遠方電動操控。（2）接地方式。低壓配電系統的接地宜采用TN-S、TN-C-S兩種形式，當低壓系統采用TN-C接地型式時，配電線路除主干線和各分支線的末端外，中性點應重復接地，且每回干線的接地點不應少于三處；線路進入航站樓、航管樓、塔臺等單體建筑的入口支架處的接戶線，中性線應再重復接地。

3 民用航空支線機場供電系統設計工作應該注意的問題

民用航空支線機場供配電系統設計工作應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，提高供配電系統的安全性和穩定性。同時，要重視低壓側柴油發電機的系統接入工作的作用，要及時發展供配電系統可能出現的問題，可以將電力系統電源之間設立電氣或者機械聯鎖，盡可能不要采用并網運行，柴油發電機與外電源轉換之間可以采用四極開關，避免其與外電網的計費方式混淆，要盡可能的降低民用航空支線機場供電系統的經濟損耗，做好節能工作，降低電力資源耗費。供電系統設計人員要重視引入接線工作的靈活性，要保證機場供電系統可以根據機場運營和發展的要求進行動態調整，以便滿足在非事故情況下能供給部分重要負荷用電的可能性。

4 結束語：

隨著經濟全球化發展趨勢的增強，各個國家和地域之間的經濟文化交流活動日益增多，作為重要交通工具的飛機在經濟發展和文化交流過程中發揮著不可替代的作用。民用機場的基礎設施建設工作質量直接影響到機場的日常運營情況，航空支線機場供電系統設計是機場基礎設施建設工作的重要組成部分。上文論述民用航空支線集成負荷等級以及供電電源的確定等內容，并進一步對支線機場高低壓供配電系統的方案和可靠性進行探討，以便給民用航空支線機場供電系統的設計工作提供一點建議和啟示。

參考文獻：

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