高臣杰
福建兆翔機場建設有限公司,福建 廈門 361000
廈門新機場為填海造地項目,本期規劃1座航站樓(年旅客吞吐量4500萬人次,近期達6500萬人次)[1]、飛行區(3條跑道)、貨運區、機務維修、航食、停車樓、交通中心、旅客過夜用房、軌道(2條地鐵線,1條城際鐵路線)工程等,配套建設給排水、電氣、暖通、消防、信息智能化等設施設備。同期建設的機場相關大型配套項目:航油工程、空管工程、航空公司基地、太古宿舍工程等。
新機場項目體量大、交叉多、工期緊、任務繁重,因此如何規劃好片區內施工用電方案,不僅要求電氣專業人員熟悉本專業知識和具備相應的施工經驗,而且要求通透掌握全場區內工程項目的開竣工時間和搭接交錯工序。
廈門新機場規劃新建1座110kV變電站,為航站區、飛行區和相關配套區供電,計劃于航站樓聯合調試前一年投用送電,因此新機場建設初期和用電高峰期均需由臨時供電電源提供,為保障新機場核心項目緊鑼密鼓的施工進度安排(附表1),臨時施工用電工程必須先行統籌完成。
(1)按照區域相近原則,設置箱變的點位,既要靠近負荷中心,又能兼顧周邊項目;
(2)合理選擇箱變的容量,將位置相近的 3~5臺箱變設置為1個供電回路;

表1 新機場建設項目一覽表
(3)每個供電回路中,全面考慮箱變的使用時段,規劃實施順序,盡量保障每個供電回路中的箱變同時投用,或者是按規劃設計順序投用(涉及到方案變更、互感器更換、前端已送電箱變需停電至少一天);
(4)統籌考慮所有供電回路的施工順序和投用次數安排。
(1)新機場工程包含眾多項目,建設周期長短不一,開竣工時間各異,每個項目的用電高峰時間段各有不同;
(2)新機場工程包含復雜多樣的民航專用設備(行李系統、登機橋等)和弱電信息系統(離港、安檢信息、ACDM機場協同決策等約47個系統),調試周期長、用電要求高,因此施工用電不僅要保障建設期間用電需求,更要滿足調試期間的高穩定性、高可靠性要求;
(3)廈門新機場屬于填海造地項目,且施工箱變放置于戶外,因此需考慮箱變的散熱、耐腐蝕等性能要求。
10kV箱式變壓器因其箱體整體重量輕、結構緊湊、占地空間小、安裝方便、便于移動等特點,在輸配電網中有著廣泛的應用[2],在工程建設中更是起著至關重要的作用。
箱變是集高壓開關設備、變壓器、低壓開關設備為一體的成套變配電設備,其三大構件為高壓開關設備、變壓器、低壓開關設備,其中變壓器至關重要。干式變壓器[3]選型依據JB/T3837-2016《變壓器類產品型號編制方法》,損耗水平代號為SCB10、SCB11、SCB12、SCB13等,以2000kVA變壓器為例,關于15型、13型、12型、11型與10型變壓器的經濟分析如下表(附表2):

表2 變壓器的選型經濟對比分析
新機場施工箱變的使用周期約1.5~5年,結合廈門地區平峰谷電價(平值0.57元/度,峰值0.85元/度,谷值0.30元/度),可知其它型號變壓器的靜態回收期要兩年以上,綜合其它性能,施工箱變選擇SCB10較經濟適用。
施工箱變常用容量有400kVA、500kVA、630kVA、800kVA、1000kVA、1250kVA、1600kVA、2000kVA、2500kVA,一般最大容量為2500kVA。選擇容量時主要考慮以下3點客觀因素:(1)廈門供電公司要求箱式變電站單臺容量不應超過800kVA[4];(2)考慮到新機場項目規模大、數量多,可以將各個項目統籌安排;(3)選用時考慮各項目采用的施工機械設備和建筑面積等參數。新機場項目一般選用三種容量630kVA、800kVA、1000kVA。
目前常用于制作箱變外殼的材料有冷軋鋼板、敷鋁鋅鋼板、不銹鋼板、復合板、非金屬材質等,相關的對比分析如下表(表3)。經對比分析,施工箱變外殼采用復合彩鋼板較為經濟實惠。

表3 施工箱變外殼經濟對比分析表
廈門新機場施工用電(一期)工程規模為10臺1000kVA施工箱變,采用自建方式。而本場地為填海造地區域,箱變安裝時部分場地還未完成卸載,只能采取臨時過渡方案,因此后期將引發眾多遷改問題。
(1)10kV進線電纜應該預留至少10%的電纜長度,預埋在箱變基礎外側,以方便后期遷改;
(2)箱變基礎采用預制型混凝土基礎方案[5],既可以縮短施工周期,又方便后期移動遷改;
(3)根據施工用電(一期)的監測數據,其負載率為15%~25%,根據住宅小區的長期經驗數據,負載率一般最大不超過30%,因此規劃施工用電總容量時,適當考慮負載率影響。
廈門新機場施工用電(二期)工程總規模約為24000kVA,工程完工后的箱變及高壓電纜數量眾多,殘值低且需要較大保管場地和保管費用,后續利舊使用或拍賣事宜也較復雜,難處理,因此擬采用租賃方式,既可控制成本,減少供電系統內部協調事項,又能避免后期保管和處理等遺留問題。
大型機場工程涉及項目數量眾多,開竣工時間不一致,為合理規劃施工用電的點位和時間,應結合項目特色,統籌考慮,合理搭接,既實現技術上可靠性,亦要求經濟適用,以供參考。