航站樓供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

王德勝

深圳市機(jī)場（集團(tuán)）有限公司 廣東深圳 518000

1 航站樓供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)意義

改革開放40年以來，中國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，航空運(yùn)輸在中國綜合交通運(yùn)輸體系中的地位也越來越重要，在深圳更是如此。航站樓作為接待旅客的重要場所，有出發(fā)大廳、候機(jī)大廳、商業(yè)用房、辦公用房、設(shè)備用房、登記廊橋等，負(fù)荷類型多，配電系統(tǒng)復(fù)雜。在嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范設(shè)計(jì)的情況下，如何才能制定一個(gè)科學(xué)合理的航站樓供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，需要經(jīng)過多方審核確定。各城市機(jī)場的發(fā)展規(guī)劃情況不同，需要根據(jù)實(shí)際具體分析，不僅滿足當(dāng)下的供電需求，還要預(yù)留用電接口和容量，考慮未來新增的設(shè)備設(shè)施。

2 航站樓供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)范圍的確定

在機(jī)場航站樓供配電設(shè)計(jì)前，要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和用電需求，明確設(shè)計(jì)范圍。主要包括：10/0.4KV變配電系統(tǒng)；照明系統(tǒng)；建筑防雷、接地及安全系統(tǒng)；火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)。劃分好供配電專業(yè)與建筑、給排水、空調(diào)、市政等專業(yè)的接口，避免出現(xiàn)缺項(xiàng)漏項(xiàng)[1]。

2.2 系統(tǒng)布局

機(jī)場現(xiàn)有110/10KV中心變電站一座，為兩用一備運(yùn)行方式（目前安裝兩臺，第三臺已在建設(shè)準(zhǔn)備階段）。110KV進(jìn)線目前為兩條，為提高供電可靠性，計(jì)劃從市政電網(wǎng)另一個(gè)220KV變電站引入第三路110KV進(jìn)線。由于機(jī)場航站樓的面積較大，長距離供電電能損耗嚴(yán)重，供電質(zhì)量下降，一般在地下機(jī)房設(shè)置三個(gè)主變電所，主要用于承擔(dān)候機(jī)大廳的各種用電需求；在各指廊首層分別設(shè)置一個(gè)分變電所，用于承擔(dān)指廊和候機(jī)大廳的連接走廊的用電負(fù)荷；在行李機(jī)房設(shè)置一個(gè)變電所，專用于行李系統(tǒng)；在航站樓的發(fā)電機(jī)房設(shè)置兩臺10KV發(fā)電機(jī)組，作為備用電源，與市電的自投切開關(guān)加機(jī)械與電氣聯(lián)鎖，防止倒供。

主變電所采用單母線分段運(yùn)行方式，預(yù)留1-2路備用回路，兩路10KV電源同時(shí)工作，互為100%備用，10KV進(jìn)出線電纜在綜合管溝或電纜溝內(nèi)敷設(shè)。主變電所至各分變電所采用放射式供電方式，分變電所采用單母線運(yùn)行方式，10KV電源分別引自主變電所不同的10KV母線段。每兩臺變壓器一組，正常時(shí)各帶50%負(fù)荷，平均負(fù)荷小于50%，當(dāng)一臺故障時(shí)，由另外一臺變壓器帶兩段母線上的全部負(fù)荷。并通過電力監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測變壓器的負(fù)載率，當(dāng)變壓器負(fù)載率超過100%時(shí)，通過自動或手動切除三級負(fù)荷來確保所有的一、二級負(fù)荷。當(dāng)全部的市政供電均出現(xiàn)故障時(shí)，通過失壓信號啟動發(fā)電機(jī)組，保障特別重要負(fù)荷、一級負(fù)荷、部分二級負(fù)荷的供電。各航站樓面積和用電情況不同，配置變壓器的數(shù)量、容量可能存在差異，但上述提到的配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則基本一致。

2.3 負(fù)荷容量及分類

統(tǒng)計(jì)空調(diào)、通風(fēng)、給排水、動力、市政、弱電、機(jī)務(wù)等專業(yè)用電負(fù)荷，按區(qū)域計(jì)算航站樓各個(gè)變電所的負(fù)荷容量，再匯總得到總計(jì)算負(fù)荷。機(jī)場航站樓負(fù)荷類別很多，在設(shè)計(jì)時(shí)要按照重要性劃分負(fù)荷等級。一般分為，特別重要負(fù)荷：航班信息顯示及時(shí)鐘系統(tǒng)、應(yīng)急照明、重要電子信息機(jī)房、防災(zāi)中心及分控室、安防系統(tǒng)等；一級負(fù)荷：消防水泵、消防風(fēng)機(jī)、變電所用電、行李系統(tǒng)、出發(fā)和到達(dá)大廳照明、標(biāo)識標(biāo)牌、登機(jī)橋用電、值機(jī)及候機(jī)廳照明等；二級負(fù)荷：自動扶梯、空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備、照明插座用電、商業(yè)用電、自動人行步道、電動車充電樁等；三級負(fù)荷：廣告用電、維修動力。

2.4 低壓供電網(wǎng)絡(luò)

在航站樓配置的低壓配電網(wǎng)絡(luò)，級數(shù)不宜過多，供電半徑不應(yīng)過長，要具有良好的可靠性，按負(fù)荷等級確定設(shè)備的供電方案。特別重要負(fù)荷，采用兩路電源，兩回線路（一路市電、一路備用電源供電系統(tǒng)）在末端自動切換，并設(shè)置在線式EPS/UPS供電；一級負(fù)荷中的消防負(fù)荷，采用兩路電源，兩回線路（一路市電、一路備用電源供電系統(tǒng)）在末端自動切換；一級負(fù)荷中的非消防負(fù)荷，采用兩路電源，兩回線路（兩路市電）在末端自動切換，其中公共區(qū)間照明采用兩路電源各帶50%負(fù)荷的供電方式；二、三級負(fù)荷采用兩路電源，一回線路供電。

采用放射與樹干相結(jié)合的配電方式，分區(qū)設(shè)置配電間，根據(jù)負(fù)荷類別及管理要求，分類設(shè)置以下配電箱（柜）：照明、應(yīng)急照明、通用動力、自動扶梯與步道、電梯、消防動力、弱電系統(tǒng)UPS、廣告、商業(yè)。機(jī)坪各種用電、聯(lián)檢單位、電梯/扶梯/自動步道等采用專路電源配電。設(shè)備機(jī)房及容量大的設(shè)備采用放射式供電。應(yīng)急照明由設(shè)于區(qū)域配電間內(nèi)的應(yīng)急電源裝置（EPS）供電，EPS連續(xù)供電時(shí)間不少于90min，應(yīng)急供電轉(zhuǎn)換時(shí)間不大于0.5s。一般照明、空調(diào)、商業(yè)、廣告、扶梯步道等負(fù)荷在其低壓配電回路或區(qū)域配電箱中設(shè)分勵脫扣器，在火災(zāi)報(bào)警或確認(rèn)時(shí)由火災(zāi)自動報(bào)警與控制系統(tǒng)切除電源。

2.5 電源質(zhì)量治理

為了提高航站樓供配電系統(tǒng)的功率因素，降低供電變壓器及輸送線路的損耗，減小供電設(shè)備設(shè)計(jì)容量，提高供電效率，改善供電環(huán)境，必須進(jìn)行無功功率補(bǔ)償。無功功率補(bǔ)償一般采用集中補(bǔ)償和分散就地補(bǔ)償相結(jié)合的方式，變電所采用集中補(bǔ)償，選用低壓成套無功補(bǔ)償柜，配套專用型電容器、串聯(lián)電感，補(bǔ)償后的功率因素不小于0.92。在設(shè)計(jì)過程中，還需要降低能源消耗，電能損耗與電阻正比，要正確選擇配電線路規(guī)格型號，電纜路徑盡量走直路，避免迂回轉(zhuǎn)角和近電遠(yuǎn)供[2]。

總之，人們生活水平的日益提高，乘坐飛機(jī)成為出行的首選方式。航站樓的功能也越來越豐富，也對機(jī)場的運(yùn)營提出了更嚴(yán)格的要求。而航站樓供配電系統(tǒng)是保障機(jī)場正常有序運(yùn)行的核心，我們要多應(yīng)用新技術(shù)、新設(shè)備去提高它的安全性、可靠性。