航站楼应急电源设计方案石磊

航站楼应急电源设计方案石磊

石磊

中国民航机场建设集团公司100101

摘要：本文从一大型机场航站楼的工程实例着眼，结合自身工作经验，对各种应急电源的运行特点进行了梳理，并对大面积、大容量应急电源的形成方案，尤其是如何合理有效地配置发电机组进行了探讨。

关键词：应急电源；设计方案；运行特点

随着社会的不断前进与发展，直接促进公共建筑发展迅速，比如说常见的航站楼、宾馆等较为复杂的项目。上述提及到的建筑与其他建筑有着不一样的功能，所以其具备着较为特殊的用电需求。

1.供电电源

1.1外部电源

因航站楼的重要性、人员密度高以及其用电负荷容量大的特点，航站楼按一级负荷供电，为确保供电可靠性，其外部供电电源（即10kV市电）任意一路进线电源故障均不允许对航站楼正常使用造成影响，10kV电源通常是从不同方向的上级变电站或者不同电源进线的同一上级变电站的两段母线分别取得。因此，设计必须明确电源要求，准确落实其数量和容量。

1.2内部电源

在较难取得独立于正常电源的第三电源的情况下，为了保证一级负荷中特别重要负荷的供电，航站楼在内部设置自备应急电源是保证供电可靠性的重要方式。根据用电设备允许的中断供电时间，柴油发电机组、EPS电源、UPS电源都将作为应急电源使用，应用在航站楼中。

当设有柴油发电机组作为应急电源时，EPS电源、UPS电源的供电时间可取10min～15min，用来保证双路电源失电，柴油发电机组又尚未启动这一时间间隔内特别重要负荷的供电。

2.大型航站楼应急电源组织方案

2.1自容电力：在EPS电源不能或者很难进行覆盖的部分，通常状态下会使用自容式的紧急疏散灯和安全照明，对其使用的蓄电池进行自容式控制，这些设备平时依靠外接电源提供电力，并给内置的蓄电池充电，紧急情况下内置的蓄电池就自动提供电力，这种形式适用于容量比较小，允许停电时间极短的场合。具有可靠性强，安全性能大等特点。

2.2UPS：该形式的主要特点是含有储能装置，可以恒压恒频地不间断供电。特别是在市电中断时，UPS可以立即将机内电池的电能，通过逆变转换的方法向负载继续供电，以保证其正常工作不受损。该形式在近年来使用较为广泛，UPS系统具有很强的扩展性。在线式UPS对市电有净化效果，和静态开关配合使用，该方式能提高电源质量，在对切换时间短、电源质量要求高的负荷应用较多。

2.3EPS：在用电正常时，经过EPS互投装置直接供电给负载，当其发生事故时，应该采用旁路开关（范围一般控制在0.3s之下），该形式可以很好的满足消防动力和应急照明的供电。体积很小，运行基本没有噪音，管理方便，对环境的要求低。主要会使用在消防负载如消防报警系统、应急照明、航空障碍灯等方面。

2.4柴油机组：容量较大，运行时间较长，该形式可以将网容量扩大，使得范围更加广泛。

第一种方案采用分布式的380V发电机组。在各主楼和连廊变电站内设置独立的发电机房，各个发电机将为所在的供电分区内重要负荷提供应急电源。这种形式技术上操作起来较为简单容易，经济上也较节约。但是，它的不足之处是设备分散到多个地方，使运行维护变得困难，因此需要配置较多的人手，另外发电机组需要排烟、排风、油料储存等设施配套，占用的建筑面积较多。

第二种方案是采用集中式的380V发电机组，将全部的发电机集合组织到一起，经过供电网络将应急电源输送到各个重要负荷处。使用这种形式的便捷之处是可以将全部设备的优势集合在一起，有助于后期的运行维护，占地面积很少。缺点是受到供电半径的限制（一般为500m），在这种情况下，供电质量得不到保障。在进行安装时需要使用多台机器，再加上较为复杂的配电形式以及电力采样等，从各个角度上来讲都是不符合现状使用发展的。

第三种方案是采用集中式的平面布置供电方式，也就是将10kV高压发电机组，依靠着集中式的形式进行布置，经过10kV电缆将电力送给到各个变电站中去，在每个变电站中经过10kV/380V的变压为重要负荷提供应急电源。上述状况具备着下面几种优势：设备有助于管理人员进行运行维护；在使用时占据的位置相对而言比较小，而且发电机房还可以设置在其他建筑内，节省航站楼内的面积；运转起来较为快速、便捷，供电的质量较为可靠。但是也具备着相应的缺点：需经过10kV/380V的变压过程，这就使得中间环节增加了一级。较为典型的案例：广州白云机场的应急柴油发电机就是使用这种方式，如下图：

图1广州航站楼柴油机组应急电源系统主结线

3.变配电系统设计

航站楼内每个10kV变配电站都是由机场中心变配电站中引出的两个独立的电源线路进行供电，正常情况下是同时供电，相互备用。10kV供电形式会使用母联开关，可以进行自由切换。当一路电源出现故障时，另一路电源就需要供应变配电站内所有负荷。

3.1航站楼电力监控系统

在进行实际的监测时，通常会涉及到下面几种状态：设备数据采集模块、监管中心以及系统优化管理部分，其表现形式为综合性电力监测。

现场设备以及数据的采集器主要表现为下面几种：智能化开关、网络电力仪表、UPS、自备发电机组监控范围内的通信接口。现场短路或者断路经过数据采集信息的形式，与系统相互连接，将真实的参数进行测量、数据收取、处理以及将智能化开关设备上的通信网进行全面的控制与上报处理。

3.2数据监测人员主要负责数据的采集与控制，经过通讯的手段进行数据的计算处理，针对实际情况进行记录、研究，将相关内容进行监测与管控，全面的将监测工作控制到位。监测的主要形式有：显示区域平面图功能主菜单；将主接线图、断路器以及接地刀闸等的位置进行详细的掌控与研究；并根据实际时间显示自动装置运行状况图，电力变压器回路图等。在微机保护装置发生动作时，自动发出警报并产生相应的事件记录，事故追忆、故障处理等。

3.3电缆的选择

航站楼人员密度大，一旦发生火灾，电缆燃烧释放大量有毒、有害气体，将使人员疏散变得更加困难，甚至造成更大的人身伤害。因此，航站楼非消防负荷电缆应选择阻燃型低烟无卤或无烟无卤电缆。对于消防负荷和消防状态下仍需工作的非消防负荷应尽量选择矿物绝缘电缆，对于支线可以选用耐火型低烟无卤或无烟无卤电缆。国内航站楼多远离城区，因此电缆的选用还应考虑到老鼠、蚂蚁等虫咬的防治措施。

结语：

根据上述情况来看，针对较大容量、大面积的航站楼应急电源设计，专业人员应该加强对其的控制与处理，将应急电源进行合理、高效、经济的配置。因此，需要专业人员结合实际状况，集合航站楼自身发展的形式，创造出一套适合航站楼自身发展的设计方案。

参考文献：

[1]张姗姗；王慧琪；刘志韩；薛明月；浅谈大型机场多航站楼实际操作的步骤与控制方案[J].河南智能建筑工程，2017（12-78）.

[2]宋岐山；王志涵；刘璐；张瑞杰；浅谈如何将航站楼的施工控制到位与进度计划方案[J].大连企业文化，2016（90-189）.