航站楼供配电系统设计研究

王德胜

深圳市机场（集团）有限公司 广东深圳 518000

1 航站楼供配电系统设计意义

改革开放40年以来，中国经济高速发展，航空运输在中国综合交通运输体系中的地位也越来越重要，在深圳更是如此。航站楼作为接待旅客的重要场所，有出发大厅、候机大厅、商业用房、办公用房、设备用房、登记廊桥等，负荷类型多，配电系统复杂。在严格按照标准规范设计的情况下，如何才能制定一个科学合理的航站楼供配电系统设计方案，需要经过多方审核确定。各城市机场的发展规划情况不同，需要根据实际具体分析，不仅满足当下的供电需求，还要预留用电接口和容量，考虑未来新增的设备设施。

2 航站楼供配电系统设计

2.1 设计范围的确定

在机场航站楼供配电设计前，要根据标准规范和用电需求，明确设计范围。主要包括：10/0.4KV变配电系统；照明系统；建筑防雷、接地及安全系统；火灾自动报警系统。划分好供配电专业与建筑、给排水、空调、市政等专业的接口，避免出现缺项漏项[1]。

2.2 系统布局

机场现有110/10KV中心变电站一座，为两用一备运行方式（目前安装两台，第三台已在建设准备阶段）。110KV进线目前为两条，为提高供电可靠性，计划从市政电网另一个220KV变电站引入第三路110KV进线。由于机场航站楼的面积较大，长距离供电电能损耗严重，供电质量下降，一般在地下机房设置三个主变电所，主要用于承担候机大厅的各种用电需求；在各指廊首层分别设置一个分变电所，用于承担指廊和候机大厅的连接走廊的用电负荷；在行李机房设置一个变电所，专用于行李系统；在航站楼的发电机房设置两台10KV发电机组，作为备用电源，与市电的自投切开关加机械与电气联锁，防止倒供。

主变电所采用单母线分段运行方式，预留1-2路备用回路，两路10KV电源同时工作，互为100%备用，10KV进出线电缆在综合管沟或电缆沟内敷设。主变电所至各分变电所采用放射式供电方式，分变电所采用单母线运行方式，10KV电源分别引自主变电所不同的10KV母线段。每两台变压器一组，正常时各带50%负荷，平均负荷小于50%，当一台故障时，由另外一台变压器带两段母线上的全部负荷。并通过电力监控系统，实时监测变压器的负载率，当变压器负载率超过100%时，通过自动或手动切除三级负荷来确保所有的一、二级负荷。当全部的市政供电均出现故障时，通过失压信号启动发电机组，保障特别重要负荷、一级负荷、部分二级负荷的供电。各航站楼面积和用电情况不同，配置变压器的数量、容量可能存在差异，但上述提到的配电系统设计原则基本一致。

2.3 负荷容量及分类

统计空调、通风、给排水、动力、市政、弱电、机务等专业用电负荷，按区域计算航站楼各个变电所的负荷容量，再汇总得到总计算负荷。机场航站楼负荷类别很多，在设计时要按照重要性划分负荷等级。一般分为，特别重要负荷：航班信息显示及时钟系统、应急照明、重要电子信息机房、防灾中心及分控室、安防系统等；一级负荷：消防水泵、消防风机、变电所用电、行李系统、出发和到达大厅照明、标识标牌、登机桥用电、值机及候机厅照明等；二级负荷：自动扶梯、空调系统设备、照明插座用电、商业用电、自动人行步道、电动车充电桩等；三级负荷：广告用电、维修动力。

2.4 低压供电网络

在航站楼配置的低压配电网络，级数不宜过多，供电半径不应过长，要具有良好的可靠性，按负荷等级确定设备的供电方案。特别重要负荷，采用两路电源，两回线路（一路市电、一路备用电源供电系统）在末端自动切换，并设置在线式EPS/UPS供电；一级负荷中的消防负荷，采用两路电源，两回线路（一路市电、一路备用电源供电系统）在末端自动切换；一级负荷中的非消防负荷，采用两路电源，两回线路（两路市电）在末端自动切换，其中公共区间照明采用两路电源各带50%负荷的供电方式；二、三级负荷采用两路电源，一回线路供电。

采用放射与树干相结合的配电方式，分区设置配电间，根据负荷类别及管理要求，分类设置以下配电箱（柜）：照明、应急照明、通用动力、自动扶梯与步道、电梯、消防动力、弱电系统UPS、广告、商业。机坪各种用电、联检单位、电梯/扶梯/自动步道等采用专路电源配电。设备机房及容量大的设备采用放射式供电。应急照明由设于区域配电间内的应急电源装置（EPS）供电，EPS连续供电时间不少于90min，应急供电转换时间不大于0.5s。一般照明、空调、商业、广告、扶梯步道等负荷在其低压配电回路或区域配电箱中设分励脱扣器，在火灾报警或确认时由火灾自动报警与控制系统切除电源。

2.5 电源质量治理

为了提高航站楼供配电系统的功率因素，降低供电变压器及输送线路的损耗，减小供电设备设计容量，提高供电效率，改善供电环境，必须进行无功功率补偿。无功功率补偿一般采用集中补偿和分散就地补偿相结合的方式，变电所采用集中补偿，选用低压成套无功补偿柜，配套专用型电容器、串联电感，补偿后的功率因素不小于0.92。在设计过程中，还需要降低能源消耗，电能损耗与电阻正比，要正确选择配电线路规格型号，电缆路径尽量走直路，避免迂回转角和近电远供[2]。

总之，人们生活水平的日益提高，乘坐飞机成为出行的首选方式。航站楼的功能也越来越丰富，也对机场的运营提出了更严格的要求。而航站楼供配电系统是保障机场正常有序运行的核心，我们要多应用新技术、新设备去提高它的安全性、可靠性。