機場變10kV配電系統的改造方法分析

白振華

摘 要：在機場中，供電與配電系統極為關鍵，是機場運行安全性、服務質量的重要保證，其中，變10kV配電系統必不可少。本文基于現階段機場變10kV配電系統中存在的一些問題，將相應的改進建議提出，以期使機場供電與配電質量得到進一步提升，進而促進機場服務品質的提升。

關鍵詞：機場；10kV配電系統；問題

中圖分類號：TM645 文獻標識碼：A

在整個電力系統中，配電系統占主體地位，其完善性直接關系供電的可靠性與安全性。在機場的運行過程中，供配電系統更是發揮著不可替代的作用，廣州白云機場已建成并運行了多年，其中的配電設備運行時間較長，這可能會致使故障率增加，進而對供電可靠性、安全性造成威脅。因此，為了保證機場供電與飛機飛行的安全性，需對供配電系統進行改造，本文從變10kV配電系統入手，對機場供配電系統的改造進行探討。

1.機場變10kV配電系統現存問題

機場變大多為110kV的變電站，所用接線方式是單母線接線，10kV的開關柜是GG-1A型的高壓開關柜，其中含有ZN21型的真空開關，柜體為開放式，沒有防護等級，對塵土、潮濕、小動物等進行防范的措施不夠全面。另外，柜中10kV的真空開關裝置主要是從韓國引進的早期真空泡，近年來對其進行檢測時，發現大多有較長的使用年限，幾乎每年進行檢測都會有真空泡不合格甚至故障存在，且發生故障的幾率逐年上升。系統所用保護裝置是南瑞ISA-1型的裝置，大多已經歷了多年的運行，甚至有超出規定運行年限的現象出現，裝置元器件有老化現象存在，致使插件常有故障出現，現階段機場變電站的自動化要求難以得到滿足。

2.對機場變10kV配電系統進行改進的建議

2.1 關于開關柜接線方式的改造

10kV系統的接線方式與原設計一樣，均為單母線的接線方式，主要有兩臺110kV的主變，各對一段10kV的母線進行帶動，10kV饋出線都是電纜的出現，一共有三十六回出現，站變用接地變各有兩臺，電容器有兩組，開關柜應用的是屋內成套的配電裝置。

機場對供電電荷的要求有一定特殊性，即下屬的各10kV變電站進行正常運行時應該確保雙路10kV可以供電。因此，進行改造時，為了使機場的正常運行不受影響，應該盡量將單路供電的時間縮短。具體而言，如果已經有足夠的開關室足夠位置，室內的電纜溝、設備都可以繼續進行使用，則可從原開關柜的改造入手，對新的成套開關柜進行安裝。依據母線的配線位置對各個10kV柜位置進行確定，一般而言，為使室內的母線橋長度減小，主變進線柜可設置在室外母線橋的進戶位置處，室內的母線的結構則全部為封閉式。

2.2 關于開關柜設備的改造

（1）對斷路器進行選擇對斷路器進行選擇時，需對機場總的用電負荷進行考慮（見表1），隨后對短路開斷、動熱穩定的額定電流進行驗算，并對系統遠期容量的機場10kV系統短路流量進行驗算。依據驗算結果，可對全固封式、極柱固體絕緣可抽出式的真空斷路器進行選擇與應用，此種類型的斷路器進行操作時電流相對較小，運維工作也比較簡單，手動、電動操作均可實現。

（2）對柜體進行選擇，機場變電站常會受到環境的影響，開關柜宜選擇金屬凱裝的全封閉裝置式，并確保實現IP4X的防護等級。另外，柜中帶電的導體空間距離應該合理，在空氣絕緣條件下，應相距12.5cm，對復合絕緣進行應用時，任一點之間的距離應該在10cm以上。開關柜中應該設置有對溫度、濕度進行控制的設備，分別將加熱器與傳感器安裝到斷路器室、電纜室中，開關柜體框架、外殼、隔板的厚度應該在2mm以上，可選用敷鋁鋅鋼板。

2.3 關于電能計量、電測量裝置的改造

（1）對各個10kV饋線的計量裝置進行確定。各個饋線變壓器的容量一般介于1000kVA～2000kVA，電能計量裝置均為為II類與III類，本機場統一根據II類對配電表、交感器、互感器進行配置。

（2）對電流的互感器進行選擇。對電壓互感器進行選擇機場變的供電方式是單母線分段，每一段10kV饋線有18條，電壓互感器供電負荷在20個柜表計以上，需要較大的二次負載。因此，互感器容量應該足夠，對此，可從以下兩個方面進行改造：一方面，將兩組電壓互感器安裝于每一段母線上，一組對用電的電壓進行監測與控制，主要由監測儀表、控制系統進行使用，一組對專門進行計量，主要由計費的電能表進行使用；另一方面，對精度與容量進行控制，精度控制為0.2/3P級，容量控制為100VA。

（3）對電能表進行選擇。依據基礎負荷特點，電能表應該具有多個方面的功能，以便于對饋線負荷的要求進行滿足，并確保電能表可以將電度數據上傳到變電站的系統中。

（4）對電測量裝置進行選擇。各個開關柜處均應該對電測量的裝置進行安裝，以便于對監測到的數據進行選擇，并將相關電壓與電流的指示儀表安裝在相關開關柜上。

2.4 關于控制、保護系統的改造

（1）對保護監控設備進行合理布置。原有的10kV保護裝置所用方式大多為在主控室對組屏進行集中安裝，改造時，將組屏完全拆除，在各個開關柜中對測控裝置進行分散安裝，各個保護監控裝置均對遠程的通信接口進行安裝，使主控室與通信電纜能夠直接連接。這樣，主控制室至開關室之間所選通信與控制電纜會減少，日后運維工作便利，可使控制室面積、改造工作量減小。

（2）對10kV饋線監控裝置進行改造，使其能夠實現電流、零序過流、過負荷的保護，能夠對開關進行控制，對誤閉鎖進行防范，對數據進行采集等。各個保護與監控裝置之間應該互不聯系，能夠單獨進行運行，以使系統的安全隱患減少。

（3）對10kV系統備自投保護進行改造，機場變電站供電的方式是兩臺110kV的主變進行分裂運行，各有一段母線，母聯的開關為斷開，各母線分段進行運行，原有保護裝置的備自投功能不夠完善，一段母線沒有電時，自動恢復供電難以實現，需進行手動操作。因此，對10kV系統備自投保護進行改造時，應該對備自投的保護裝置進行設置，任何一段母線沒有電時，若符合備投的條件，此段進線的開關會自動進行分閘，母聯的開關能夠自動投入到其中，使供電恢復。

結語

總之，在機場進行運行的過程中，變10kV配電系統有著極為重要的作用，需不斷對其進行改造，以保證其能夠安全、穩定的進行運行，進而為機場的穩定運行提供保障。對此系統進行改造時，可從設備的更新入手，使系統中的設備能夠符合于機場的用電需求，進而使機場能夠提供更為優質的服務。

參考文獻

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