某机场航站楼的供配电设计

某国际机场航站楼的智能供配电设计

张小莉

安科瑞电气股份有限公司上海嘉定201801

1 工程现状及配电站布局

该国际机场由当地220kV变电站供电，共有三路独立35kV电源，引入机场的1#、2#总降压站，降压成10kV后，分配给机场内各个配电站。机场航站楼的登机长廊长1370m，候机大厅及登机长廊每层建筑面积超过5万m2。为了使供电电源深入负荷中心，减少电能损耗，提高供电质量，节约投资费用，经综合考虑，配电站采取如下布局：在候机大厅地下机房层内设置两个独立的配电站，主要供电给全部候机大厅的用电负荷；在登机长廊底层共设5个配电站，给登机长廊及候机大厅的连接廊提供电源。

航站楼内7个配电站的负荷、容量见表1。航站楼内用电计算负荷总计约34679kV A，其中有功计算容量为26703kV A。从表1可知，七个配电站共用变压器18台，其中2500kV A的6台，2000kV A的8台，1600kV A的4台。

配电站中，每两台变压器的380V/220V低压侧均设置手动/自动母联开关。当其中一台变压器故障后，另一台变压器将会在启动强风冷却后，长期承担变压器额定容量的133%负荷，以减少由于变压器故障而带来的停电事故。

2 变配电系统设计

航站楼每个配电站均由机场总降压站中引出的两路独立的10kV电源供电，两路电源平时同时供电，故障时互为备用。供电系统10kV高压侧采用单母线分段，中间设手动/自动母联开关。当两路供电电源中有一路故障时，另一路将供站内所有配电变压器负荷，10kV侧备用率为100%。七个配电站的系统接线原则上是一样的，不同点仅为变压器的数量、容量及出线回路。候机大厅内的两个配电站中每个站设置四台变压器，容量相同，平时各由一路10kV电源给两个变压器供电，当其中一路10kV电源故障后，另一路10kV电源承担全部四台变压器容量负荷。10kV配电系统图如图1。

2.1 10kV配电柜

10kV配电柜采用可抽出式、全封闭型、中置滑架式结构，柜体具有可靠的防止无操作的“五防”装置，10kV断路器采用真空式。

进线柜安装安科瑞公司的微机线路保护装置，采用过电流速断保护；变压器出线柜安装安科瑞公司的微机变压器保护装置，采用过电流及速断保护、接地保护、变压器非电量保护（高温告警、超温跳闸

图1 航站楼变电站典型高压配电系统图

保护）等；电压互感器柜安装安科瑞公司的微机PT监测装置，实时监测PT电压，并对PT进行过电压、欠电压等保护；电机出线柜安装安科瑞公司的微机电动机保护装置，采用过电流及速断保护、接地保护、负序电流保护等。

10kV配电柜上配置的二次设备清单见表2。

配电柜类型设备名称型号主要功能备注

进线柜微机线路保护装置AM5-F 过流速断保护、过电流保

护、三相一次重合闸

安科瑞电气

变压器出线柜微机厂用变保护装置AM4-I 过流速断保护、过电流保

护、高温告警、超温跳闸

安科瑞电气

风机出线柜微机电动机保护装置AM5-M

过电流及速断保护、接地

保护、负序电流保护

安科瑞电气

PT柜微机PT监测装置AM5-U 过电压、欠电压等保护安科瑞电气

进线柜谐波监测仪表ACR330ELH 监测和计量三相电流、电

压、有功功率、有功电能、

最大需量、总谐波含量

安科瑞电气

各出线柜多功能表ACR220EL 监测三相电流及有功功率

和计量三相有功电度

安科瑞电气

2.2 变压器

各配电站中采用的10/0.4kV变压器均为三相环氧树脂浇注干式变压器，容量为1600-2500kV A。变压器带有内置式辐流风机，保证启动风冷后变压器容量增大50%。风机由温控箱自动控制，变压器低压绕组内埋有热敏电阻。温度大于110℃就自动启动风机，降到90℃时自动关闭。变压器出线柜上配有微机厂用变保护装置，当超过155℃时发出声光警报，当超高温时，启动断路器跳闸。

2.3 低压配电系统及配电柜

七个配电站均设置在地下层级底层。各低压配电柜全部采用全金属铠装抽出式开关柜、柜体设计和结构符合国际和国内标准，柜内受点主开关及母联开关采用空气断路器，出线开关以塑壳断路器为主。

航站楼各配电站内的380V低压配电系统如图2设计，10kV/0.4kV变压器降压后进入低压进线柜，再经无功补偿柜，柜内装设安科瑞公司的ARC-12/J的无功补偿控制器，其是带微处理器的自动功率因数调节器，电容器为干式。各低压出线柜上均装设ACR系列网络电力仪表，可对低压线路进行三相电压、电流、有功功率及电度测量。

低压配电柜上各电气设备的选型参考表3。

图2 航站楼380V低压配电系统图

配电柜

类型

设备名称型号主要功能备注

0.4kV 进线柜谐波监测仪表ACR330ELH

三相电流、电压、有功功率、无功功

率、频率、功率因数测量；2-31次谐

波分量测量；CF、THFF、KF、不平衡

电压、不平衡电流计算；四象限电能计

量、最大需量计算等

安科瑞电气

无功补偿柜

功率因数自

动补偿控制器

ARC-12

测量电流、电压、频率、功率因数、具

备过电压保护、欠流锁定、电网谐波过

大保护功能，可控制12组电容器的投

切

安科瑞电气

三相出线柜网络多功能表ACR220EL

三相电流、电压、有功功率、无功功率、

有功电能、无功电能、频率、功率因数

测量、四象限电能计量

安科瑞电气

单相出线柜网络多功能表ACR10EL

单相电流、电压、有功功率、无功功率、

有功电能、无功电能、频率、功率因数

测量、LCD显示

安科瑞电气

电动机出线柜电动机保护器ARD2F

能对额定电流范围内的电动机进行起

动超时、过载、堵转、欠载、不平衡、

断相等保护

安科瑞电气

3 航站楼智能配电监控系统与能耗分析数据管理系统

3.1 航站楼智能配电监控系统

本航站楼采用安科瑞公司的Acrel-2000智能配电监控系统，楼内所有配电站（10/0.4kV）、UPS装置