王新院 李中新

中國民用航空西北地區(qū)空中交通管理局

1 航路雷達站供電系統(tǒng)配置介紹

按照空管局2015年12月25日下發(fā)的《民航空管通信導航監(jiān)視設(shè)施設(shè)備供配電配置指導材料》的要求：在滿足空管二級供電保障的情況下，應(yīng)急電源應(yīng)由兩套柴油發(fā)電機組提供保障。供電系統(tǒng)應(yīng)至少采用單總線UPS供電系統(tǒng)。電源監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具備對市電輸入電源、柴油發(fā)電機組、ATS輸出、UPS供電系統(tǒng)、直流供電系統(tǒng)的實時遠程狀態(tài)監(jiān)視和告警功能；應(yīng)具備對UPS蓄電池組單體電壓、內(nèi)阻等電池性能的監(jiān)視功能；應(yīng)具備機房環(huán)境監(jiān)視報警功能；其終端應(yīng)設(shè)置在相關(guān)技術(shù)人員值班席位。

航路雷達站一般建在山區(qū)或地勢較高的地方，供電線路較長一般采用空管二級供電保障?？展芏壒╇姳Ｕ鲜侵笍囊粋€穩(wěn)定可靠的獨立電源引入一路供電線路，該穩(wěn)定可靠的電源可從兩個以上獨立電源構(gòu)成的穩(wěn)定可靠的供電環(huán)網(wǎng)引接，該路供電容量均需滿足臺站所有負荷需求，且留有冗余。

下面主要針對航路雷達站的空管二級供電保障及UPS的配置進行分析?？展芫帜澈铰防走_站于2004年開始建設(shè)和安裝設(shè)備，于2005年5月1日正式投入使用，供電系統(tǒng)組成為：高壓供電線路14km，一臺ABB干式變壓器，兩臺VOLVO 80KVA柴油發(fā)電機，兩部GE 40KVAUPS，為雷達設(shè)備及相關(guān)通信設(shè)備提供可靠的供電保障。根據(jù)臺站2005～2017年的臺站設(shè)備故障（包括供電部分）記錄顯示，13年期間，航路雷達站共計故障32次：其中雷達設(shè)備故障占8次，占總故障次數(shù)的25%；供電故障24次，占總故障次數(shù)的75%。部分故障統(tǒng)計表，見下表。通過對故障的分析，供電設(shè)備的安全運行對整個航路雷達站起著至關(guān)重要的作用。下邊分別從航路雷達站高低壓部分、發(fā)電機組、UPS部分進行分析。

2 高低壓部分

空管局某航路雷達站從城市變電站引接為10KVA高壓，從變電所引出有8km采用高壓電纜傳送，高壓電纜穿入城市電纜地溝，進入郊區(qū)后引接至高壓電纜桿，通過20組電桿架設(shè)到雷達站。進入雷達站后，先進入高壓柜然后通過變壓器轉(zhuǎn)換至低壓配電柜，通過電壓配電柜送至自動切換柜（ATS柜），然后送入UPS柜，最終供給設(shè)備使用。在臺站運行十余年的時間中，供電故障占據(jù)所有雷達站故障的75%，需要加強對高低壓設(shè)備的維護和資金投入。在日常維護中需要重點注意以下幾個方面：

表 航路雷達站故障統(tǒng)計表

（1）由于高壓供電線路比較長，既有高壓電纜又有高壓架空線路，在日常維護中，首先要做好線路的防雷事宜，注意沿線架空線桿附近樹木造成對線路的影響，加強與鄉(xiāng)鎮(zhèn)和附近村落的聯(lián)系，張貼供電安全須知，普及用電安全知識；其次應(yīng)該對線路經(jīng)過的地方留下標志物，在電桿上張貼警示標識和線桿標號以及電話，如遇到外力對電桿的影響時，能夠及時聯(lián)系維護部門；最后對高壓線路和高壓系統(tǒng)，可以聘請當?shù)赜匈Y質(zhì)的電力公司，進行代維，除做好日常巡視，應(yīng)加強各種應(yīng)急情況的處置。

（2）高低壓系統(tǒng)在進行建設(shè)時，應(yīng)該預(yù)留足夠多的低壓輸出空開，以便后期進行添加相關(guān)設(shè)備的使用。在實際運行中，日常巡視應(yīng)注意觀察高低壓相關(guān)指示數(shù)值。另外應(yīng)該在高低壓機房及其他機房布置防鼠裝置，如制作擋鼠板、墻角擺放粘鼠板等。避免因老鼠造成供電短路。

（3）加強對ATS柜及核心部件的檢查和維護。如：某空管分局航管樓所使用的雙總配電柜是所使用的施耐德NSX 250/200A 3P IE6.2電子脫扣式開關(guān)，由于參數(shù)設(shè)置不正確，造成保護性跳閘，從而造成航管樓斷電，多架飛機受到斷電的影響。所以在對核心部件進行安裝和調(diào)試時，應(yīng)根據(jù)臺站實際情況進行設(shè)置，應(yīng)注意三項平衡的設(shè)置。按照空管局2015年12月25日下發(fā)的《民航空管通信導航監(jiān)視設(shè)施設(shè)備供配電配置指導材料》的要求：ATS宜具備人工旁路功能，以便于維護操作。避免因ATS設(shè)備故障造成供電無法輸入UPS系統(tǒng)的風險。

3 柴油發(fā)電機組部分

航路雷達站一般采用兩臺柴油發(fā)電機組，在高壓供電中斷后，應(yīng)及時啟動柴油發(fā)電機組進行交替向UPS設(shè)備進行供電，在日常工作中應(yīng)注意以下幾個方面：

（1）柴油發(fā)電機組應(yīng)定期進行測試和應(yīng)急演練，建議在周維護中進行柴油發(fā)電機組的運行測試，在月維護中進行柴油發(fā)電機組和ATS柜及UPS設(shè)備之間的應(yīng)急演練。

（2）注意柴油發(fā)電機組和UPS設(shè)備之間的參數(shù)設(shè)置之間的匹配設(shè)置，如有的型號的UPS設(shè)備對柴油發(fā)電機組的輸出電壓和相位有嚴格的要求，當柴油發(fā)電機組輸出頻率和電壓不穩(wěn)定時，無法將電力送入UPS系統(tǒng)。如：某空管分局在2009年11月對雷達站進行柴油發(fā)電機的更換，當時使用的UPS設(shè)備以色列GA伽瑪20KVA UPS，由于新油機供電輸出過大，該UPS保護裝置也沒有自動啟動，導致UPS燒壞，造成雷達設(shè)備停機。

（3）柴油發(fā)電機組工作時需要良好的通風和排氣，在啟動柴油發(fā)電機時應(yīng)注意通風和廢氣的排放，另外在高寒地區(qū)，在冬季時應(yīng)及時開啟自動加溫功能，確保柴油發(fā)電機能夠及時開啟。

4 UPS部分

UPS（Uninterruptible Power System），即不間斷電源，是一種含有儲能裝置，以逆變器為主要組成部分的恒壓不間斷電源。UPS電源系統(tǒng)由五部分組成：主路、旁路、電池等電源輸入電路，進行AC/DC變換的整流器（REC），進行DC/AC變換的逆變器（INV），逆變和旁路輸出切換電路以及蓄能電池。如下圖。UPS在整個航路雷達站起著非常重要的作用，它能給后端負載提供優(yōu)化、純凈、不間斷的電源。一旦UPS出現(xiàn)故障將對所帶負載造成致命影響。如：某空管站航管樓兩臺并機SITEPRO 150KVA UPS系統(tǒng)，因兩臺主機的并機板發(fā)生通訊故障。導致兩臺主機不同步，各自的主機發(fā)出各自控制信號，引起兩臺并機輸出電壓、相位、電流調(diào)控不一致，檢測數(shù)據(jù)不同，且無法進行正常并機通訊。從而導致UPS切斷輸出和輸入開關(guān)跳閘，造成負載掉電。在日常維護中應(yīng)注意以下幾個方面：

（1）由于航路雷達站一般采用空管二級供電，線路受異常天氣影響較大，所以對UPS設(shè)備的依賴性比較大，需要UPS后備電池滿足4小時以上后備時間，并且按照UPS維護要求定期進行充放電、檢查測試電池并繪制放電曲線。

（2）由于航路雷達站UPS后端引接負載比較固定，基本為雷達設(shè)備、VHF設(shè)備、ADSB設(shè)備及傳輸設(shè)備。所以在選擇采用UPS的配置方式時，注意負載率，建議負載率為60%左右。必要時在使用并機UPS時，可啟用休眠模式。另外根據(jù)2015年12月25日下發(fā)的《民航空管通信導航監(jiān)視設(shè)施設(shè)備供配電配置指導材料》的要求，在條件許可的情況下雷達站可以采用雙總線UPS供電系統(tǒng)，從而提高UPS系統(tǒng)的可靠性。

圖 UPS電源結(jié)構(gòu)原理圖

（3）日常巡視中加強機房環(huán)境和設(shè)備狀態(tài)檢測，看是否存在異味、異響以及負載電流異常變化等，注意探測UPS散熱風扇的風量是否正常，及時清除機身的散熱柵格堵塞物或更換風扇。

5 結(jié)束語

航路雷達站是實行雷達管制的重要設(shè)備，供電系統(tǒng)是雷達設(shè)備正常工作的能源保障。除了在日常工作中需要加強供電系統(tǒng)的巡視和維護外，在臺站建設(shè)時應(yīng)該注意接地系統(tǒng)的統(tǒng)一標準，嚴格防雷設(shè)施的標準配置并定期進行檢測，在進行UPS設(shè)備和油機的采購時應(yīng)該注意兩個設(shè)備之間的匹配。總之，航路雷達站是一個大的系統(tǒng)，在進行各項設(shè)備的配置和安裝時，應(yīng)充分考慮不同設(shè)備之間的兼容性，只有這樣雷達設(shè)備才能夠更好地平穩(wěn)運行，確保航空安全。