民航航管樓供電改造項(xiàng)目案例探討范文

本站小編為你精心準(zhǔn)備了民航航管樓供電改造項(xiàng)目案例探討參考范文，愿這些范文能點(diǎn)燃您思維的火花，激發(fā)您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

【摘要】為了優(yōu)化機(jī)場(chǎng)航管樓供電結(jié)構(gòu)，提升供電系統(tǒng)冗余能力，提高供電可靠性，論文以民航新疆空管局航管樓供電改造工程為例，針對(duì)實(shí)際供電保障中存在的問(wèn)題提出解決辦法。

【關(guān)鍵詞】供電系統(tǒng)；柴油發(fā)電機(jī)；UPS

1項(xiàng)目背景

烏魯木齊機(jī)場(chǎng)航管樓位于新疆烏魯木齊國(guó)際機(jī)場(chǎng)內(nèi)，承擔(dān)著新疆區(qū)域內(nèi)區(qū)域管制以及烏魯木齊機(jī)場(chǎng)本場(chǎng)航班的管制指揮工作，是中國(guó)民用航空新疆空中交通管理局的運(yùn)行核心。空中交通管制是利用通信、導(dǎo)航技術(shù)和監(jiān)控手段對(duì)飛機(jī)飛行活動(dòng)進(jìn)行監(jiān)視和控制，從而保證飛行安全和有序飛行。因此，烏魯木齊機(jī)場(chǎng)航管樓空管系統(tǒng)的正常運(yùn)行關(guān)系著航空旅客的生命和財(cái)產(chǎn)安全，安全可靠性至關(guān)重要。近年來(lái)，隨著空管業(yè)務(wù)量的急速增長(zhǎng)，空管保障設(shè)備不斷增加，航管樓現(xiàn)有供配電系統(tǒng)已不能適應(yīng)空管設(shè)備安全保障的需要。

2供電現(xiàn)狀

烏魯木齊機(jī)場(chǎng)航管樓現(xiàn)行配電系統(tǒng)于2007年底投入運(yùn)行，在航管樓內(nèi)設(shè)有1個(gè)10kV變電所。變電所2路10kV電源引自烏魯木齊機(jī)場(chǎng)中心變電站不同的10kV母線段，高壓側(cè)采用單母分段運(yùn)行方式，當(dāng)1路市電出現(xiàn)故障時(shí)，母聯(lián)斷路器閉合，由另1路市電承擔(dān)航管樓供電。航管樓變電站內(nèi)設(shè)置2臺(tái)630kV•A的干式變壓器，互為備用，當(dāng)1臺(tái)變壓器故障時(shí)，另1臺(tái)變壓器可以承擔(dān)全部負(fù)荷。此外，從機(jī)場(chǎng)中心變電站市電母線引來(lái)1路低壓備用電源。航管樓變電所內(nèi)現(xiàn)有10面高壓柜、13面低壓配電柜，2套550kV•A的柴油發(fā)電機(jī)組。航管樓內(nèi)自動(dòng)化機(jī)房、通訊機(jī)房、氣象預(yù)報(bào)室、氣象自觀室、管制大廳、雷達(dá)機(jī)房?jī)?nèi)的通信、導(dǎo)航、航行管制、氣象、監(jiān)視等重要的工藝設(shè)備均由UPS系統(tǒng)供電。工藝負(fù)荷的負(fù)荷量約為110kV•A。現(xiàn)UPS系統(tǒng)含有1面雙市電輸入柜，1面UPS旁路輸出柜，2臺(tái)200kV•AUPS，1面并機(jī)柜和3面低壓柜。2臺(tái)UPS的輸出并接在一起，共同給工藝負(fù)載供電。任意1臺(tái)UPS故障，剩下1臺(tái)UPS可以帶全部負(fù)載。正常情況下，2臺(tái)UPS均分負(fù)載。目前，油機(jī)在使用過(guò)程中，經(jīng)常發(fā)生報(bào)警停機(jī)現(xiàn)象。2010年11月4日，在柴油發(fā)電機(jī)組的試機(jī)過(guò)程中，還發(fā)生了UPS1號(hào)機(jī)繼電器燒壞的故障。因此，柴油發(fā)電機(jī)目前并沒(méi)有接入低壓供電系統(tǒng)。

3存在的問(wèn)題

目前，航管樓的配電系統(tǒng)主要存在以下問(wèn)題。1）航管樓高壓側(cè)有2路10kV市電，另從機(jī)場(chǎng)中心變電站引來(lái)一路低壓電源，但該低壓回路不是從機(jī)場(chǎng)油機(jī)母線引來(lái)的，而是從一段低壓市電母線引入。應(yīng)急電源是獨(dú)立于正常電源的發(fā)電機(jī)組或供電網(wǎng)絡(luò)中獨(dú)立于正常電源的專用饋電線路[1]。因此，如果機(jī)場(chǎng)中心變電站市電斷電，航管樓從機(jī)場(chǎng)變電站引入的2路高壓市電和1路低壓市電也會(huì)從而中斷，該低壓回路達(dá)不到應(yīng)急電源的要求。2）考慮航管樓目前沒(méi)有獨(dú)立于市電的應(yīng)急電源，配備了2臺(tái)550kV•A的柴油發(fā)電機(jī)組，互為備用。當(dāng)市電出現(xiàn)故障時(shí)，2臺(tái)油機(jī)同時(shí)啟動(dòng)，較早啟動(dòng)并達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的油機(jī)投入系統(tǒng)，給UPS提供電源，另1臺(tái)油機(jī)延時(shí)后退出。如果1臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組發(fā)生故障，則啟動(dòng)另1臺(tái)作為備用。現(xiàn)有供電系統(tǒng)UPS為工頻機(jī)，采用的整流濾波組件為單相整流技術(shù)，屬于非線性負(fù)載；UPS作為柴油發(fā)電機(jī)組的負(fù)載，既要為終端設(shè)備供電，也要為電池進(jìn)行充電，會(huì)對(duì)柴油發(fā)電機(jī)組反射大量的高次諧波，影響柴油機(jī)的正常工作。因此，現(xiàn)有柴油機(jī)在市電中斷時(shí)不能滿足UPS系統(tǒng)供電要求。3）現(xiàn)有2臺(tái)UPS采用并聯(lián)熱備份的工作方式，通過(guò)并機(jī)柜把輸出端并聯(lián)起來(lái)，2臺(tái)UPS均分負(fù)載功率。正常工作時(shí)，各承擔(dān)1/2的負(fù)載，當(dāng)1臺(tái)故障時(shí)另1臺(tái)承擔(dān)全部負(fù)載。2臺(tái)都出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)將轉(zhuǎn)至交流旁路給負(fù)載供電。但在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，功率負(fù)載均分調(diào)試?yán)щy，輸入輸出端的線長(zhǎng)、線徑都會(huì)影響功率均分。

4改造方案

為解決烏魯木齊航管樓現(xiàn)有UPS系統(tǒng)輸入端和輸出端的單點(diǎn)瓶頸故障（如配電柜故障、空氣開(kāi)關(guān)故障、蓄電池失效以及傳輸電纜故障等），提高UPS并機(jī)系統(tǒng)的可靠性、容錯(cuò)性和可用性，本次改造采用雙總線冗余熱備份的工作方式，即：雙總線冗余輸入、UPS冗余并機(jī)、雙總線冗余輸出和負(fù)載自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)的供電結(jié)構(gòu)。根據(jù)航管樓供電存在的問(wèn)題，新增2臺(tái)IGBT整流型UPS做冗余備份。現(xiàn)有供電系統(tǒng)中UPS是工頻機(jī)（整流器是工頻整流，整流調(diào)制頻率為50Hz）采用晶閘管進(jìn)行全控橋整流，在使用中會(huì)產(chǎn)生較大的諧波污染，與油機(jī)配合使用中發(fā)電機(jī)較高的內(nèi)阻又會(huì)增加諧波的副作用，使油機(jī)常發(fā)生電壓、電流振蕩、頻率漂移等現(xiàn)象，影響UPS負(fù)載能力。而IGBT型UPS采用高頻開(kāi)關(guān)整流，具有功率因數(shù)校正的功能，能更好地與柴油發(fā)電機(jī)組配合使用。根據(jù)目前UPS的發(fā)展趨勢(shì)以及與UPS廠家進(jìn)行的技術(shù)交流，航管樓現(xiàn)有的550kV•A柴油發(fā)電機(jī)組可以承載更換后的200kV•A整流型UPS“1+1”并機(jī)系統(tǒng)。改造后航管樓2段低壓母線市電出線分別與現(xiàn)有1臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組切換后各帶2臺(tái)200kV•AUPS，形成2套獨(dú)立運(yùn)行的“1+1”并機(jī)冗余電源系統(tǒng)。正常工作時(shí)，4臺(tái)UPS平均分擔(dān)負(fù)載功率，當(dāng)其中任1臺(tái)UPS發(fā)生故障時(shí)，在并機(jī)控制信號(hào)的調(diào)控下，在將有故障的UPS自動(dòng)脫機(jī)的同時(shí)，由該段母線上另外1臺(tái)UPS繼續(xù)安全供電；當(dāng)一段母線上2臺(tái)UPS并機(jī)系統(tǒng)全部故障時(shí)可由另一段母線中的2臺(tái)UPS并機(jī)系統(tǒng)安全供電；2段母線中任一母線失電時(shí)，剩余一條正常母線仍能繼續(xù)安全為負(fù)載供電，從而保證所有負(fù)載始終得到高質(zhì)量的電源。

5優(yōu)缺點(diǎn)分析

改造后的供電系統(tǒng)有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）項(xiàng)目改造完成后，航管樓配電系統(tǒng)達(dá)到了“容錯(cuò)型”供電系統(tǒng)的要求；（2）項(xiàng)目采用新型整流型UPS，可以與現(xiàn)有柴油發(fā)電機(jī)容量匹配，每臺(tái)油機(jī)分別作為1套UPS并機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)急電源，可靠性更高。缺點(diǎn)：（1）改造中，沒(méi)有充分利用現(xiàn)有UPS系統(tǒng)，造成現(xiàn)有設(shè)備的空置與浪費(fèi)；（2）完全更換現(xiàn)有UPS系統(tǒng)，空管類負(fù)荷不斷電施工壓力較大，改造過(guò)程中存在一定的斷電風(fēng)險(xiǎn)。

6結(jié)語(yǔ)

為保障新疆地區(qū)民航飛行安全，滿足烏魯木齊國(guó)際機(jī)場(chǎng)快速增長(zhǎng)的航空業(yè)務(wù)量對(duì)空管業(yè)務(wù)提出的更高要求。本文通過(guò)對(duì)現(xiàn)有航管樓設(shè)備狀況分析，在滿足經(jīng)濟(jì)效益的前提下，提出解決方案，消除了烏魯木齊機(jī)場(chǎng)航管樓現(xiàn)有供電系統(tǒng)的安全隱患。

【參考文獻(xiàn)】

【1】IB-TM-2015-005.民航空管通信導(dǎo)航監(jiān)視設(shè)施設(shè)備供配電配置指導(dǎo)材料[Z].

作者：?jiǎn)滩?單位：中國(guó)民用航空新疆空中交通管理局