機場助航燈光低壓供配電自投自復系統優化分析

方威

摘? 要：民用機場助航燈光系統有為航空器的運行提供目視助航引導的作用，故助航燈光低壓供配電系統是否穩定可靠直接影響到機場的安全運行和航空安全。本文以武漢天河機場燈光站自投自復運行方式的低壓供配電系統為例，以低壓供配電自投自復功能的原理為著力點，結合工作實際，優化武漢天河機場航空助航燈光低壓供配電自投自復系統中PLC可編程控制器供電模式，從而提高助航燈光供配電系統的可靠性和安全裕度。

關鍵詞：助航燈光;低壓供配電;自投自復;PLC優化

前言

武漢天河機場助航燈光系統被視為一級重要的用電負荷，采用兩路獨立的高壓電源供電，互為主備，并且同時配備有備用柴油發電機組。三路不同的電源通過PLC控制方式來實現低壓供配電系統的自投自復功能，以確保供電電源的持續性和穩定性。所以，機場助航燈光低壓供配電系統自投自復功能是否正常運行，對機場的安全運行和航空安全起到了非常重要的作用。本文以低壓供配電自投自復功能的原理為著力點，結合工作實際，優化武漢天河機場航空助航燈光低壓供配電自投自復系統，從而提高助航燈光供配電系統的可靠性和航空安全裕度。

1? 助航燈光低壓供配電系統運行現狀

武漢天河機場助航燈光低壓供配電系統利用PLC控制方式實現自投自復的功能。由兩路獨立的高壓電源供電，單母線分段運行，互為主備。同時按照民用機場飛行區技術標準相關要求，還配備了備用柴油發電機組;在兩路高壓均失電的情況下，由PLC控制，使得油機自動啟動并投入運行，由柴油發電機組給助航燈光負荷進行供電。該套系統還配備五防功能，最多只允許三個供電電源中的兩臺斷路器處于閉合狀態。

1.1 低壓供配電自投功能簡介

如圖1所示，兩路單獨的高壓供電電源運行正常時，QF1和QF2供電電源斷路器均處于合閘的狀態，柴油發電機斷路器QF3和母聯斷路器QF4處于分閘的狀態，當任意一路高壓供電電源失電時，該回路的供電斷路器自動分閘，母聯斷路器QF4自動合閘，柴油發電機組啟動，由冷備用狀態變為熱備用狀態，此時由另外一條高壓供電回路給所有的低壓負荷供電;當另外一條高壓供電電源也失電時，該回路供電斷路器自動分閘，此時，柴油發電機組斷路器QF3自動合閘，由熱備用狀態直接轉換為運行狀態，由柴油發電機組給所有低壓負荷進行供電。

1.2 低壓供配電自復功能簡介

當任意一條高壓供電電源恢復正常時，柴油發電機組斷路器QF3自動分閘，由運行狀態轉換為熱備用狀態，恢復正常的高壓供電電源回路斷路器自動合閘，由該回路通過母聯給所有的低壓負荷供電;再當另一條高壓供電電源回路斷路器恢復正常時，該回路斷路器自動合閘，母聯斷路器QF4自動分閘，此時，柴油發電機組停止運行，由熱備用狀態轉為冷備用狀態;助航燈光低壓負荷由單獨的兩條高壓供電回路供電。

1.3 PLC控制原理簡介

在正常的運行情況下，由兩條單獨的高壓供電回路分別帶各自的低壓負荷，當其中的一條回路高壓供電電源失電時，由PLC可編程控制器發出信號將失電回路的斷路器斷開，閉合母聯斷路器，當另一條也同樣失電時，由PLC可編程控制器發出信號將回路斷路器斷開，閉合柴油發電機組斷路器;當失電的其中一條供電回路恢復正常時，PLC可編程控制器發出信號將恢復正常的斷路器閉合，斷開柴油發電機組斷路器，當另外一條也恢復正常時，PLC可編程控制器發出信號將此回路斷路器閉合，同時將母聯斷路器斷開;把供電方式又轉回到由兩條高壓供電電源分別帶負荷運行的狀態。

1.4 PLC控制系統電源供電方式

武漢天河機場助航燈光低壓供配電系統中，為保證PLC控制系統無時無刻都處于有電的狀態，不僅由兩條低壓進線柜取電，還采用了UPS不間斷電源進行供電;如圖2所示。

2 助航燈光低壓供配電系統自投自復優化分析

2.1 故障案例分析

武漢天河機場助航燈光室在進行低壓自投自復周維護的過程中，值班人員先斷開#1高壓供電電源斷路器QF1，此時低壓母聯斷路器QF4合閘，柴油發電機啟動，檢查設備運行正常后，值班人員斷開#2高壓供電電源斷路器QF2，此時，柴油發電機斷路器QF3無法合閘，一直處于熱備用狀態，導致全站失電;故障發生后啟動應急預案，值班人員逐步合閘高壓供電電源斷路器，使低壓供電系統恢復到正常狀態。

事后，對故障點進行分析發現，當斷開#1供電電源斷路器QF1時，PLC控制電源由#2低壓進線柜上端取電，當繼續斷開#2供電電源斷路器QF2時，此時PLC控制電源消失，導致PLC可編程控制器無法正常工作。對其進行進一步的檢查發現，此時不間斷電源UPS因為快到使用年限，所以帶載能力大為下降，以至于當兩路供電電源消失時，此時UPS帶載能力不足以滿足系統要求，故PLC還沒有發出信號，就失電了。導致柴油發電機組斷路器QF3無法合閘供電。

2.3 優化分析

在故障分析過程中發現，當一路供電電源消失時，此時油機啟動，柴油發電機斷路器QF3進線柜上端是帶電狀態，PLC控制電源由另一路進線柜上端取電。在整個自投自復柴油發電機啟動過程中，柴油發電機斷路器進線柜上端均有電，所以從這個點出發，我們便對自投自復系統的控制電源進行優化，由原來的三路電源給PLC可編程控制器供電，改成加入柴油發電機的四路電源對PLC可編程控制器進行供電，如圖3所示;提高了PLC可編程控制器電源的可靠性，從而提升了低壓供配電系統自投自復功能的穩定性，進而提升了航空安全裕度;

結語

民用機場助航燈光系統是至關重要的一個目視助航系統，對供電可靠性和穩定性的要求非常高，本文介紹了機場助航燈光低壓供配電系統自投自復功能的基本工作原理，并且結合實際工作遇到的問題，進行分析處理，對PLC可編程控制器的電源供電模式進行優化，從而提升了低壓自投自復的穩定性和可靠性，確保了航空安全;同時也對低壓供配電系統的自投自復功能有了進一步的了解和認識。

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