浅谈机场供电设计与节能措施

浅谈机场供电设计与节能措施

刘倩楠

（中铁第五勘察设计院集团有限公司100000）

摘要：简要介绍了机场按供电负荷的电气设计思路，从供电可靠性、稳定性、节能性的角度探讨和研究机场供电设计与节能措施，以便给机场供电从业人员提供一点建议和启示。

关键词：机场；供电设计；节能

1引言

随着国民经济的快速发展，我国航空交通基础设施得到了飞速发展，机场数量持续增长、规模不断扩大。根据《中国民用航空发展第十三个五年规划》，到2025年我国将新建、扩建、改建一批现代化绿色节能的大型机场航站楼。但目前行业内对机场供电设计与节能方面的研究较少，因此对机场供电设计与节能措施进行研究，对建设平安、绿色的大型国际机场航站楼供电设计具有重大意义。随着旅游、房地产等因素的持续复苏、好转，机场航空业务量进入到了一个高速发展的历史机遇期。供电作为支撑机场各类运行保障的基础，其安全稳定的可靠程度直接关系到飞行安全，其节能水平，直接影响着机场的运营成本。

2机场供电设计

根据机场使用需求与特点，将机场进行功能区划分，分为飞行区供电和航站区供电两大部分。飞行区供电设计主要包括助航灯光、标记牌、气象、导航台站及机坪供电设备，其中，机坪供电设备包括机坪泛光照明和机务供电。航站区供电一般包括航管楼（塔台）、航站楼、综合办公楼等区域。

按其重要程度及中断供电所造成的影响，将助航灯光、通信、气象、导航、航管楼（塔台）用电定为一级负荷中特别重要的负荷，站坪照明、战坪机务、飞行区内雨水泵用电定为一级负荷，航站楼内用电负荷根据民用机场航站楼建筑等级的分类定其用电等级，停车场等无特殊要求的的用电定为三级负荷。

2.1一级负荷中特别重要的负荷设计思路———助航灯光供电

在设计助航灯光供电时，一般考虑在跑道附近设一或两个助航灯光变电站，分别引进两路独立可靠的10kV电源，考虑按助航灯光设备需用的最大功率来增配转换时间不大于15s的柴油发电机。但就目前国内机场实际情况而言，部分偏远地区多数不能满足两路独立电源的要求，一般采用一路稳定可靠的电源供电+柴油发电机的设计思路。如果进线电源电压波动太大，还应在进线端设置调压和稳压设备。

2.2一级负荷中特别重要的负荷设计思路———气象、导航设施供电

一般来说，气象、导航台站多数设在跑道旁边，为便捷供电，大多数采用助航灯光变电站直接引入电源的就近供电方式。但由于跑道较长，气象、导航站低压电缆长度可达几千米，电缆电阻分压明显，电压损失较高，为保障供电质量，在设计时需适当选用较大截面积的电缆。为满足气象、导航设备稳定、可靠要求，一般在配备柴油发电机的基础上再配备UPS，UPS作为柴油发电机的后备电源，兼作稳压电源使用。UPS额定功率按照用电负载额定功率的2倍来选取，持续时间至少满足4h。

2.3一级负荷中特别重要的负荷设计思路———航管楼（塔台）供电

为保障塔台的供电可靠性，除采用稳定、独立的低压双电源+应急柴油发电机的供电方式外，还需要选用双UPS作为后备电源，即2套UPS同时运行，形成A、B路的双总线供电，分别接在塔台两路独立的负载侧配电柜上，满足单台UPS在满负荷的情况下能运行4h。

2.4一级负荷设计思路———停机坪供电

机场停机坪一般都设有高杆灯和机务专用配电箱，按其重要性来说，只需满足泛光照明照度要求和工频需求即可，其供电方案一般从机场中心变电站直接引入两路独立的低压供电线路来满足需求。

3节能措施

随着航空业务量的快速增长，机场将不断地进行改扩建，低碳环保将会是未来发展的趋势。就现阶段机场发展来说，在各项成本中，节能降耗更易于实施，风险也较小，能直接提升机场的经济效益。

3.1降低线路损耗

降低线损是重要的节能措施，整体来说就是要想办法控制电能在线路中不必要的损耗，来降低电费支出。从机场的实际出发，有以下几种措施：

3.1.1在机场改扩建中，合理规划变电站位置

合理规划变电站的位置，设计时应尽量将变电站设置于负荷中心，能有效缩短电缆、母线长度，供电半径最好不超过0.5km，从而降低电费支出。

3.1.2认真巡视检查、更换使用年限较长的线路

在电缆使用中，部分电缆在运行过程中会老化，线路上就会出现“卡脖”现象。如果线路上的各种故障和隐患不能及时处理，将会提高线路运行安全风险，也会加大线路损耗。及时更换老化线缆能较好降低线损。

3.1.3加强机场内商户用电的监管

经常性开展机场商家用电检查，对窃电、违章用电以及私自增容用电等行为要及时查处。加强用电检查工作，如经常检查计量装置，防止表计、互感器的误差或商户人为破坏造成的损耗，着重检查绕越电表计量的行为。

3.2合理选择变压器容量，减少电能损耗

变压器容量如果选择太高，就会出现“大马拉小车”的现象，变压器不能充分的利用，不仅增加了投资，变压器长期处于空载状态，使得无功损失增加。容量选择太低，变压器容易长期处于过负荷状态，容易烧毁变压器。

合理的变压器容量选择，从节能和安全性上来说都是十分必要的。主要依据机场内用电负荷的计算，一般按最大负荷的1.25~1.5倍来选择变压器容量。

3.3合理设置补偿设备，提高功率因素，减少无功损耗

机场合理配备无功补偿装置，对提高功率因素，降低电能损耗很有必要。无功补偿一般采取集中补偿和分散补偿相结合的方式。变电站建议采用集中补偿方式，航站楼中央空调、行李转盘等电感性负载较多的用电负荷，建议采取分散补偿方式。一般将功率因素控制在0.85~0.95之间效果较好。

3.4选用新型节能灯具，降低电能损耗

在满足照度要求的前提下，应充分利用自然光，并采用分时、分区照明电路设计思路，合理开启和关闭灯具。此外，还需增加太阳能路灯的使用，助航灯光卤素灯改造为LED一体化灯具等新型节能设备的研究和使用，多种措施降低电能损耗。

3.5制定电能管理制度

制定电能管理制度，培养员工节能意识，对中央空调、高杆灯等用电大户应采用智能监控，并与航班动态形成联动机制，如在航班运行前提前30min开启，避免机场所有停机位都一直亮灯的现象，减少不必要的浪费。

3.6能源管理和能源计量

合理设置能源理组织机构，制定能源管理制度，培养个人节能意识，加强能源计量管理，可在变电所电源进户处设计量表，高压计量各厨房、广告、商业店铺分别计量变电所内设电力监控系统对高低压各出线回路能耗进行分时分项计量并设置能量检测系统，对照明、空调、动力等设备用电进行分时分项计量对室外高杆照明采用智能监控，可与飞机航班联动，仅提前半小时进行开启，避免机场所有机位一直亮灯的现象，减少不必要的浪费。

3.7设计能耗监测系统

考虑节能的重要性，需要在航站楼内设置能耗监测系统，分别与电力监控系统和BA系统（空调能量及水计量数据）进行通讯，将电量、水量、冷热量经数据采集装置采集至能耗监控系统进行综合分析，对超出国家标准用量的能耗数据所对应的能耗种类采取相应措施实行节能降耗处理。

4结束语

能源短缺问题将在未来逐渐成为制约我国可持续发展的重要因素，低碳出行、绿色机场建设将会是未来发展的必然趋势。因此，机场供电人员在设计机场供电系统时，既要考虑供电可靠性、飞行安全性的问题，也要尽可能追求供电系统节能环保的现实需要。

参考文献

[1]朱爱玉.浅谈大中型机场航站楼供电节能[J].低碳世界,2018(7):276-277.

[2]王秋香.生长中的可持续机场——郑州新郑国际机场T2航站楼与GTC节能设计分析与研究[J].建筑设计管理,2017(11):58-62.

[3]胡志敏.智能电网技术在大型机场供电系统中的应用[J].四川水泥,2018,No.261(5):165.

[4]田菲.楼宇自动化控制系统在机场建筑节能中的应用[J].中国设备工程,2017(21):62-63.