淺談通航機場供電設計

王 媛

(中國航空規(guī)劃設計研究總院有限公司，北京 100120)

0 引言

通用航空是國民經(jīng)濟的重要組成部分，也是保持經(jīng)濟增長的有力工具，對正在進行產(chǎn)業(yè)結構調整，追求低碳環(huán)保可持續(xù)發(fā)展，鼓勵創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)的當代中國來說，通用航空將是促進中國經(jīng)濟結構良性發(fā)展的理想行業(yè)之一，有著巨大的發(fā)展空間。

目前,我國應急救援體系中通用機場的數(shù)量、質量跟國外發(fā)達國家差距較大，需要建設更多的通用機場等基礎設施，完善應急救援體系的不足，提高應急救援體系的反應能力。而連續(xù)可靠的供電電源是對應急救援體系的有利保障，因此，本文通過對通航機場的供配電系統(tǒng)進行總結，希望能為以后的通航機場供配電設計提供參考。

根據(jù)機場的使用需求與特點，將整個機場進行功能分區(qū)，劃分為飛行區(qū)和航站工作區(qū)兩部分，兩部分功能相輔相成，以確保機場的正常運行。

1 飛行區(qū)供電

飛行區(qū)電氣設計主要包括助航燈光、標記牌及機坪助航設備供電。其中，機坪助航設備包括機坪泛光照明、機務供電、目視?？恳龑到y(tǒng)及高級目視?？恳龑到y(tǒng)。而由于目視?？恳龑到y(tǒng)主要用于航站樓配有登機橋的機位，故通航機場較少設置目視?？恳龑到y(tǒng)及高級目視停靠引導系統(tǒng)。

1.1 助航燈光供電

助航燈光的供電應自成系統(tǒng)獨立供電，并且應避免接入其他負荷造成燈光系統(tǒng)可靠性降低。根據(jù)通航機場用電負荷的可靠性及中斷供電所造成的損失或影響程度，助航燈光系統(tǒng)一般定義為一級負荷或一級負荷中特別重要負荷，要求采用兩路10kV電源或兩路10kV電源+柴油發(fā)電機組供電。根據(jù)目前國內(nèi)實際情況，有些偏遠地區(qū)通航機場不能滿足兩路電源的要求，一般采取一路可靠電源供電+柴油發(fā)電機組供電的方式。柴油發(fā)電機組最大轉換時間為30s。

助航燈光采用隔離變壓器為燈具供電，供電線路采用機場助航燈光專用電纜，燈光電纜均直埋敷設，電纜穿越道路、排水溝、聯(lián)絡道及地質不穩(wěn)定處均需穿鋼管保護。

助航燈光系統(tǒng)主要是由塔臺計算機控制，維修中心計算機主要對助航燈光進行監(jiān)視。燈光站的工作人員根據(jù)塔臺的指令開啟助航燈光并給以適當光級，塔臺根據(jù)氣象信息等直接控制助航燈光的開啟和光強等級。在塔臺授權情況下，燈光變電站可對燈光系統(tǒng)進行控制。

燈光變電站的設置需要考慮就近供給其他用電負荷的可能性，并根據(jù)跑道規(guī)模確定設置一個還是兩個燈光變電站。一般來說，飛行區(qū)跑道周邊設有導航臺、氣象站等，均可由燈光變電站就近供電。需要注意的是，由于飛行區(qū)跑道較長，各導航臺、氣象站距離相離較遠，低壓供電電纜長度可達幾千米之遠，電壓損失率較高，這時需要進行電壓損失計算加大供電電纜截面，以保證導航臺、氣象站等供電電壓。

一些規(guī)模較小的通航機場，可將燈光站與動力中心變電站合并建設。

1.2 導航設施供電

導航臺是指利用無線電波的傳播特性為航空器提供測定導航參量，確定航空器的位置，并引導航空器按預定航路飛行的地面臺站。導航臺包括無方向信標臺、儀表著陸系統(tǒng)、全向信標臺、測距臺和指點標臺等。

機場導航臺宜采用兩路電源供電，支線機場不能滿足兩路電源的要求時一般采取一路可靠電源+柴油發(fā)電機組供電。當市電中斷時，柴油發(fā)電機組應能承擔導航臺的全部用電負荷。除后備電源外，導航設備一般采用UPS作為備用后備電源，兼作穩(wěn)壓電源使用。UPS的額定功率按用電設備額定功率的2倍來選擇，持續(xù)供電時間按4h來選擇。

飛行區(qū)內(nèi)導航臺由燈光變電站就近供電。場外設置的導航臺，電源來自動力站區(qū)中心變電站。

1.3 機坪供電

飛行區(qū)內(nèi)機坪根據(jù)使用要求需要設置高桿燈照明以滿足機坪照度要求。高桿燈旁設置工頻機務配電亭，以保證機務維修用電。高桿燈與配電亭采用獨立的電力電纜供電，一般按二級負荷考慮，供電由動力中心變電站或航站樓變電站供電，控制為集中控制。每一機位高桿燈及配電亭應接自不同的供電回路。

2 航站區(qū)供電

航站工作區(qū)是機場運行的保障中心，是機場生產(chǎn)的基礎和人員活動的場所。其內(nèi)一般設有航站樓、航管樓(含塔臺)、綜合業(yè)務樓、機務場務用房、特種車庫、航空加油站、消防救援站、機庫、動力中心、門房及一些配套附屬用房等。

2.1 用電負荷分類

航站區(qū)用電負荷根據(jù)供電可靠性及中斷供電所造成的損失或影響程度，將空管系統(tǒng)定為一級負荷；將計算機、通訊設備、保安監(jiān)控設備、航空障礙燈等負荷定為二級負荷；除上述幾類負荷外的其他用電及對供電無特殊要求的用電負荷定為三級負荷。機場用電負荷分析見表1。

機場用電負荷分析表 表1

2.2 供電系統(tǒng)的組成和要求

通航機場一般采用一路市電+一路柴油機供電。對于一級負荷，應采用雙路電源自動切換供電，當一路電源發(fā)生故障時，另一路電源不應同時受到損壞。兩路電源分別接自不同變壓器的低壓母線(正常母線和應急母線)。正常情況下，由市電為應急母線段所帶負荷供電，當市電中斷后，柴油發(fā)電機組自動啟動，并在15s內(nèi)向應急負荷供電。柴油發(fā)電機組的配置應符合當?shù)貧夂驐l件，在一些溫度過低的地區(qū)應具備發(fā)動機的電加熱待機功能，并由選擇開關可控。啟動電機的蓄電池宜采用免維護電池，容量應滿足啟動電動機對電流和時間的要求。

新建中心變電站設于動力中心，并根據(jù)需要設置下級變電站。由中心變電站10kV出線電纜供電至各10/0.4kV變電站。

2.3 塔臺航管樓供電

塔臺航管樓應采用自啟動柴油發(fā)電機組及UPS電源作為備用電源。航管樓內(nèi)機房應至少采用單路UPS供電系統(tǒng)。在條件允許的情況下，航管樓內(nèi)機房應采用雙路UPS供電，即2套同步運行的并機UPS的兩路輸出，形成A、B路雙總線供電，并分別連接至兩套相互獨立的負載側配電柜。UPS蓄電池組的容量應滿足單臺UPS滿負載至少15min供電需求。

2.4 供油設施供電

航空加油站內(nèi)部分區(qū)域為爆炸性氣體危險區(qū)域，危險區(qū)域內(nèi)電氣設備防護組別的確定和安裝應符合GB 50058-2013《爆炸危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》的相關規(guī)定。處于爆炸危險性場所的電動儀表及電氣設備一般按隔爆型設計，電氣設備和電氣連接一般按爆炸危險性區(qū)域2區(qū)選型設計。在進出供油設施處、油罐上罐扶梯處設人體靜電消除柱，人體靜電消除柱應獨立設置。埋地臥式雙壁油罐設液位計和高液位聲光報警裝置。

3 結束語