馮孟超

摘 要 本文對大型民用機場的用電需求和負荷特性進行了簡要分析，并以分析結果為主要依據(jù)，提出了大型民用機場配電網(wǎng)設計的方案，最后對電網(wǎng)構建中所需硬件設備的選擇進行了相應的說明。

關鍵詞 民用機場；配電網(wǎng)；規(guī)劃建設

中圖分類號 V351 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）161-0093-02

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，國內大型民用機場的數(shù)量在逐年增加，由于大型機場用電具有穩(wěn)定性要求高、負荷等級多等特點，因此使得其配電網(wǎng)的建設與通用城市電網(wǎng)的設計相比具有特殊性，這也是機場配電網(wǎng)建設的難點所在。本文的主要目的在于運用經(jīng)典配電網(wǎng)規(guī)劃設計原則和理論，并結合已有的經(jīng)驗和實例，對針對民用機場配電網(wǎng)進行規(guī)劃和設計進行簡要分析。

1 機場用電需求分析與負荷特性分析

1.1 機場用電的特殊性分析

機場的情況特殊，其用電主要具有以下特點：1）用電需求量大。大型民用機場由于面積巨大，通常在十幾平方公里左右，用電負荷包括空管導航、助航燈光等飛行、航站等大量設備，因此其總用電需求相對較大；2）對電網(wǎng)的可靠性要求高。由于涉及到飛機的起飛與降落及機場的安全運營，任何情況下的斷電都可能會造成巨大的直接或間接損失，因此在機場電網(wǎng)規(guī)劃的過程中首要任務便是保證電網(wǎng)的高可靠性。

1.2 負荷分布情況分析

機場的用電負荷主要分布在以下區(qū)域：1）航管以及雷達導航區(qū)，該區(qū)域由于要用到大量的電氣設備，并且總的面積相對較小，因此該區(qū)負荷分布的密度較大；2）航站樓，航站樓是為旅客辦理候機、行李托運以及登機等服務的主要場所，該區(qū)域的用電主要用于照明、通訊以及保障通風系統(tǒng)的正常運行，負荷總量大；3）飛行區(qū)，飛行區(qū)的用電主要體現(xiàn)在機位用電以及助航燈光上，該區(qū)域對電網(wǎng)的可靠性有著極高的要求。

1.3 負荷等級的劃分

負荷等級的劃分是電網(wǎng)規(guī)劃中的一項重要工作，其會對后續(xù)的電網(wǎng)規(guī)劃設計工作產(chǎn)生重要影響。機場負荷的劃分方案的確定應該充分考慮以下3個方面的內容：1）通用性原則，參照城市電網(wǎng)中負荷等級劃分的方式將負荷進行明確的歸類，從而使得其能夠為電網(wǎng)的設計提供更多的參考價值；2）充分考慮機場自身的特殊性，例如飛機維修等負荷性質很難參照通用分級找到對應劃分，但對應其實際在航空飛行地面保障中的具體作用，應化為一類負荷，另外，例如公寓類負荷，按通用分級至多劃分為三級負荷，但是機場內用戶飛行員居住的公寓，由于特殊性，應定義為二級負荷；3）根據(jù)區(qū)域的功能對負荷的等級進行劃分，在此過程中應該遵循整體優(yōu)先、局部優(yōu)化的原則。

2 大型民用機場配電網(wǎng)總體設計

2.1 網(wǎng)絡架構設計

網(wǎng)絡架構設計的主要工作便是根據(jù)機場的實際需求選擇適合的網(wǎng)絡結構。網(wǎng)絡結構選擇的依據(jù)是電壓的等級，大部分機場10kV等級電網(wǎng)都是采用輻射狀網(wǎng)絡結構，該型網(wǎng)絡結構具有布局簡易明了、操作維護簡單以及可靠性高的優(yōu)點。網(wǎng)絡結構的確定是一切工作的基礎，只有在確定了配電網(wǎng)絡的結構之后，后續(xù)的完善工作才能如期進行。

2.2 總降壓站設計

降壓站的設計包括如下內容：1）設計降壓站與電網(wǎng)電源的連接電路，即三路外電源中有兩路可來自上游同一變電站，另一路為來自另外一座220kV變電站的110kV電源；2）110kV側采用擴大內橋接線方式，正常運行方式為3臺主變?yōu)榉至羞\行；3）10kV母線采用單母線分段接線，共3段，設置10kV母線聯(lián)絡開關；4）確定接地方式，即110kV側采用直接接地的方式，10kV系統(tǒng)采用經(jīng)消弧線圈接地的方式。

2.3 10kV開閉站設計

開閉站是供電網(wǎng)中至關重要的一環(huán)，開閉站的設計主要考慮以下因素：1）開閉站應該盡量位于負荷中心或者是地域中心區(qū)域；2）由于開閉站要布置大量的走線，因此，其還應該為了進出線方便的地段。本次開閉站的設計主要完成了如下工作：1）將變電站設置在機場各區(qū)域負荷中心；2）采用單母線帶聯(lián)絡開關的分段運行方式；3）將來自于110KV總降壓站的兩路不同10KV母線的饋線作為電源使用；4）預留充足的饋線開關柜。

3 硬件設備的選擇

3.1 110kV變電站設備的選擇

110kV變電站設備的選擇主要要完成以下工作：1）確定變電站的接線方式，選擇擴大內橋接線的方式，采用了SF6全封閉組合電器，10kV高壓配電柜選擇的是合資品牌的KYN28A-12（Z）型；2）變壓器的選擇主要參照的變壓器的容量，保證所選變壓器的實際容量應該要大于電網(wǎng)的最大需求量，并且要保證其中的一臺出現(xiàn)故障之時，余下的變壓器能滿足N-1的運行方式，此處選擇了3臺國產(chǎn)變壓器。

3.2 電纜規(guī)格以及鋪設方式的選擇

電纜規(guī)格選擇的主要依據(jù)是機場不同地區(qū)的實際可靠性需求以及該區(qū)域的環(huán)境條件。10kV以上均用電力電纜供電，其中10kV等級的一般使用聚乙烯護套電力電纜。而電纜的鋪設方式更多考慮的是電壓的等級，通常情況下110kV電源電纜均是采用電力隧道內敷設方式，10kV的電纜線通常采用直埋的鋪設方式，只有在部分特殊情況下才會采用管井或者是過路穿管等鋪設方式。

3.3 繼電保護裝置的選擇

繼電保護裝置的選擇主要考慮的是其動作的準確性，故只有選擇與實際電網(wǎng)相匹配的保護裝置才能發(fā)揮其應有的作用。機場電網(wǎng)由于可靠性要求較高。110kV變電站主變保護選擇差動保護、主變本體重瓦斯保護、有載調壓箱重瓦斯、主變本體輕瓦斯等；110kV側后備保護；10kV側后備保護；過負荷保護；10kV保護選擇饋線保護采用三相三段式相間速斷、過流保護，配備三相一次重合閘功能及小電流接地選線功能；分段保護，設復合電壓閉鎖的過流后加速保護；110kV備自投、10kV備自投。10kV變電站的繼電保護方式及信號裝置的設置，進線采用過流、速斷、零序保護、合環(huán)微機保護；母聯(lián)采用過流、速斷、零序保護、合環(huán)微機保護；變壓器采用高溫、超溫、速斷、過流和零序保護。

4 結論

大型民用機場配電網(wǎng)的規(guī)劃與設計是一項相當繁瑣、考慮關聯(lián)因素多的工作，只有做好配電網(wǎng)絡總體設計以及網(wǎng)絡規(guī)劃，才能更好的提高電網(wǎng)供電可靠性，為機場的正常運營提供有力的保障。

參考文獻

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