民用机场供电设计的探讨

吴多发张柏林杨春祥李全茂

摘要：随着全球经济的不断发展变化，各个国家和区域之间的经济、政治、文化交流活动越来越多，在这个过程当中飞机作为重要的交通工具，在文化交流和经济发展的过程当中发挥着十分重要的作用。然而民用机场基础设施条件的建设质量与机场的日常运行情况密切相关，而其中民用航空机场供电系统的设计是机场基础设施条件建设的重中之重。因此本文将讨论民用机场供电设计等相关内容，其中包括供电电源的确定、高低压供配电系统等方案的可靠实施性。

关键词：民用机场；供电；探讨

1引言

在航空交通系统当中，机场是该环节的核心之一，主要由航站楼、机库、跑道等部分构成，对于大型机场一般情况下还会有机场地勤服务、空中交通管制、水上飞机停泊码头和机坪、灾难应对服务以及旅客设施。除了所讲的杉树设施内容，机场的基础设施条件建设同样涵盖了行李系统、供油系统、供电系统、消防系统和安全系统等等。在机场的基础设施建设当中，任何一环节出现问题都会直接影响到机场的日常经营及顺利开展。民用机场供电设计是机场规划的重要一部分，在机场日常经营工作中供电系统尤为重要，一旦机场的供电系统出现瘫痪，将会导致整个机场出现严重混乱的局面。因此，机场供电系统的设计至关重要。

供电系统主要是由输配电系统和电源系统构成的，供电系统的设计不仅需要重视系统的经济性、安全性、可靠性、可能性和灵活性，更应该依据系统的实际负荷情况划分等级，进而来选择合适的设计方案，从而确保系统的可靠运行。另外还要注重系统的检修和维护，确保系统运行安全可靠；在供电系统设计时更要以经济作为首要原则，采取成本较低、简单的接线方式，根据民用机场的发展要求和实际运营情况来分期建设供电系统。

2民用机场供电设计

2.1民用机场供电电源设计

支线机场整体定义为一级负荷，应由两个独立的电源点供电，对于机场中特别重要的负荷还应增设应急电源。口前支线机场常规的做法是从地方电网中引两路市电（一般引自两个不同的变电站，这两个变电站没有上下级关系），同时机场再自备应急电源。由于地区大电力网在主网电压上部是并网的，用电部门无论从电网取几回电源进线，也无法得到严格意义上的两个独立电源。在设计中，机场的双重市电电源可以是分别来自不同电网的电源，或者来自同一电网但在运行时电路互相之间联系很弱，电气距离较远，甚至可以来自同一电源点的不同出线，但要保证一路出线产生异常运行或者短路故障时，另一路出线仍能不中断供电，这样的电源在外线设计时均可视为双重电源。对于应急电源来讲，独立于正常电源的专用电线路或者发电机组甚至蓄电池均能作为应急电源，民用机场中往往同时使用几种应急电源并根据机场各个区域对供电电源的要求来选择不同的独立电源，比如机场中心变电站的主应急电源可以采用快速自起动的柴油发电机组，而对于机场航站楼、航管楼等主要建筑的应急照明系统，在设计时可采用EPS。

2.2机场中心变电站建筑设计

民用机场供电系统的设计人员要重视电压并网的问题，目前大部分地

表1典型支线机场建筑物建设而积及用电负荷等级

区的电力网都采用并网模式，所以相关用电部门无法从电网中抽取电源进线，从而阻碍了设定两个独立电源的工作的开展。因此，民用机场的双重电源可以选用来自不同电网的电源。机场中心变电站属于有自备电源接入电网的客户，在确定接入系统方案时，应根据相关的规定进行评审，以防止在电网停电时自备发电机向电网倒送电。机场中心变电站内大量的助航灯光设备，感性负荷很重，谐波量大，设计时建议在装设低压电容器时，应采取措施避免谐波（如有源滤波器），用电容量在50kVA及以上的用电点，要装设负荷管理装置采集相关电流、电压及负荷信息。

2.3民用机场电力变压器的设计

主变压器在设计时应核对容量，容量在800kVA以下。接线应该当一台故障或检修时，另一台变压器应能带起全部负荷之外还能剩下约25%的余量，当发展容量超过了主变压器额定负载的80%或达到了主变压器年运行最大负载时，没有办法调整线路负荷释放变压器容量，这时候就可以考虑增加主变压器的数量。因此综合各种需求，建议使用非晶合金电力变压器，该变压器既节能环保，又能够适应民用机场变压器冗余量大的情况。

2.4民用机场低压系统的设计

如果该机场是两路市电，则最常见的低压配电系统是设置两台变压器和一台柴油发电机组。如果只有一路市电，考虑到如果设置一台变压器，则其故障或者检修时就必须起动应急电源，因此也设置了两台变压器。所以本文对低压系统的主接线形式以两台变压器加一台柴油发电机的配电方案进行探讨。①低压开关柜有固定式开关柜和抽出式开关柜两种。②在选择低压开关柜电器元件的时候，元件的技术性能要高于国家相关标准，而且是已经取得3C认证的正式鉴定产品。③预留出远方控制端子，就地配备操作按钮，并能够就地掌控转换开关；在就地控制的时候，当所有框架的断路器受远方控制的时候，要求端子能够直接合闻，自保持；计数器自带操作次数。

2.5民用机场高压系统的设计

在高压供电系统的接线工作方面，民用机场供电系统设计的相关工作人员除了能够选用单电源的单母线，保证二级负荷等级与之相衔接匹配以外，还能够从低压侧获得备用电源的一级负荷，在一般情况下，低压侧难以采用分段单母线的接线形式；而相对于双电源进线来说，变压器可采用单母线分段或者单母线接线的形式。在初步设计和施工图设计阶段，应采用需要系数法确定变压器容量及台数以及其他高低压的供电设施，另外还要考虑用电设备在使用时的各种损耗等问题，以及国家规定应达到的实际自然功率因数和功率因数值。因此针对实际情况，建议在设计的时候单台变压器的容量不要高于800kVA。当高压开关柜数量较多时，应采用直流操作、技术要求：①10kV双回路（双电源）同时供电，可以采用高压计量方法，装2套计量表。②互为备用的供电方式：在电源正常运行的时候，两路电源要保证同时供电，此时断开联络开关；但当某一路电源电压不稳的时候，联络开关就会自动投入；当该电源恢复正常电压的时候，手动将联络开关断开。③两路联络开关、电源进线开关以及电气联锁，任何时候只能确保同时合上其中两个开关。④计量柜的计量手车与进线开关之间有可靠的电气及机械联锁装置。⑤进线柜装设定时限过流、速断、零序、失压跳闻保护。⑥联络柜装设定时限过流、速断跳闻保护，备用自投。⑦出线柜装设定时限过流、速断、零序跳闻保护。⑧变压器出线柜装设定时限过流、速断、零序、干变超温跳闻保护，高温发信；变重瓦斯跳闻，轻瓦斯发信。⑨所有设各均应接地良好。

3结束语

在民用机场供电系统的设计工作当中，首先要满足对备用电源自动投入装置的要求，可以把备用电源自动投入到装置中去，并把该设备在母线分段断路器中装配，通过结合就可以提高供电系统的安全性和稳定性。另外，还要低对于压侧发电机系统的接入工作要引起高度重视，确保能够做到及时处理供配电系统中可能会出现的问题，可以在电力系统电源之间设立机械联锁或者电气，尽量不要并网运行，可以采用四极开关进行外电源与发电机之间的转换，避免与外电网的其他计费方式相混，要尽一切努力降低民用机场供电系统的经济能源损耗，尽可能做好节能工作，降低电力系统资源的耗费。供电系统的相关设计人员要高度重视灵活引入接线工作的重要性，从而满足在正常情况下供给重要部分负荷用电的机会。

参考文献

[1]陈军.民用航空支线机场供电系统设计[J].电气应用，2012（21）：75-79.

[2]石建鹏.青海某民用支线机场航站楼水消防系统设计探讨[J].山西师范大学学报（自然科学版），2013（s1）：189-190.

[3]杨永亮.民用航空支线机场供电系统设计分析[J].电子制作，2016（8）：89-89.

[4]蔡梦楼.民用机场多电源供电系统自动投切的研究[J].科技视界，2015（5）：107-108.