机场变10kV配电系统的改造方法分析

白振华

摘 要：在机场中，供电与配电系统极为关键，是机场运行安全性、服务质量的重要保证，其中，变10kV配电系统必不可少。本文基于现阶段机场变10kV配电系统中存在的一些问题，将相应的改进建议提出，以期使机场供电与配电质量得到进一步提升，进而促进机场服务品质的提升。

关键词：机场；10kV配电系统；问题

中图分类号：TM645 文献标识码：A

在整个电力系统中，配电系统占主体地位，其完善性直接关系供电的可靠性与安全性。在机场的运行过程中，供配电系统更是发挥着不可替代的作用，广州白云机场已建成并运行了多年，其中的配电设备运行时间较长，这可能会致使故障率增加，进而对供电可靠性、安全性造成威胁。因此，为了保证机场供电与飞机飞行的安全性，需对供配电系统进行改造，本文从变10kV配电系统入手，对机场供配电系统的改造进行探讨。

1.机场变10kV配电系统现存问题

机场变大多为110kV的变电站，所用接线方式是单母线接线，10kV的开关柜是GG-1A型的高压开关柜，其中含有ZN21型的真空开关，柜体为开放式，没有防护等级，对尘土、潮湿、小动物等进行防范的措施不够全面。另外，柜中10kV的真空开关装置主要是从韩国引进的早期真空泡，近年来对其进行检测时，发现大多有较长的使用年限，几乎每年进行检测都会有真空泡不合格甚至故障存在，且发生故障的几率逐年上升。系统所用保护装置是南瑞ISA-1型的装置，大多已经历了多年的运行，甚至有超出规定运行年限的现象出现，装置元器件有老化现象存在，致使插件常有故障出现，现阶段机场变电站的自动化要求难以得到满足。

2.对机场变10kV配电系统进行改进的建议

2.1 关于开关柜接线方式的改造

10kV系统的接线方式与原设计一样，均为单母线的接线方式，主要有两台110kV的主变，各对一段10kV的母线进行带动，10kV馈出线都是电缆的出现，一共有三十六回出现，站变用接地变各有两台，电容器有两组，开关柜应用的是屋内成套的配电装置。

机场对供电电荷的要求有一定特殊性，即下属的各10kV变电站进行正常运行时应该确保双路10kV可以供电。因此，进行改造时，为了使机场的正常运行不受影响，应该尽量将单路供电的时间缩短。具体而言，如果已经有足够的开关室足够位置，室内的电缆沟、设备都可以继续进行使用，则可从原开关柜的改造入手，对新的成套开关柜进行安装。依据母线的配线位置对各个10kV柜位置进行确定，一般而言，为使室内的母线桥长度减小，主变进线柜可设置在室外母线桥的进户位置处，室内的母线的结构则全部为封闭式。

2.2 关于开关柜设备的改造

（1）对断路器进行选择对断路器进行选择时，需对机场总的用电负荷进行考虑（见表1），随后对短路开断、动热稳定的额定电流进行验算，并对系统遠期容量的机场10kV系统短路流量进行验算。依据验算结果，可对全固封式、极柱固体绝缘可抽出式的真空断路器进行选择与应用，此种类型的断路器进行操作时电流相对较小，运维工作也比较简单，手动、电动操作均可实现。

（2）对柜体进行选择，机场变电站常会受到环境的影响，开关柜宜选择金属凯装的全封闭装置式，并确保实现IP4X的防护等级。另外，柜中带电的导体空间距离应该合理，在空气绝缘条件下，应相距12.5cm，对复合绝缘进行应用时，任一点之间的距离应该在10cm以上。开关柜中应该设置有对温度、湿度进行控制的设备，分别将加热器与传感器安装到断路器室、电缆室中，开关柜体框架、外壳、隔板的厚度应该在2mm以上，可选用敷铝锌钢板。

2.3 关于电能计量、电测量装置的改造

（1）对各个10kV馈线的计量装置进行确定。各个馈线变压器的容量一般介于1000kVA～2000kVA，电能计量装置均为为II类与III类，本机场统一根据II类对配电表、交感器、互感器进行配置。

（2）对电流的互感器进行选择。对电压互感器进行选择机场变的供电方式是单母线分段，每一段10kV馈线有18条，电压互感器供电负荷在20个柜表计以上，需要较大的二次负载。因此，互感器容量应该足够，对此，可从以下两个方面进行改造：一方面，将两组电压互感器安装于每一段母线上，一组对用电的电压进行监测与控制，主要由监测仪表、控制系统进行使用，一组对专门进行计量，主要由计费的电能表进行使用；另一方面，对精度与容量进行控制，精度控制为0.2/3P级，容量控制为100VA。

（3）对电能表进行选择。依据基础负荷特点，电能表应该具有多个方面的功能，以便于对馈线负荷的要求进行满足，并确保电能表可以将电度数据上传到变电站的系统中。

（4）对电测量装置进行选择。各个开关柜处均应该对电测量的装置进行安装，以便于对监测到的数据进行选择，并将相关电压与电流的指示仪表安装在相关开关柜上。

2.4 关于控制、保护系统的改造

（1）对保护监控设备进行合理布置。原有的10kV保护装置所用方式大多为在主控室对组屏进行集中安装，改造时，将组屏完全拆除，在各个开关柜中对测控装置进行分散安装，各个保护监控装置均对远程的通信接口进行安装，使主控室与通信电缆能够直接连接。这样，主控制室至开关室之间所选通信与控制电缆会减少，日后运维工作便利，可使控制室面积、改造工作量减小。

（2）对10kV馈线监控装置进行改造，使其能够实现电流、零序过流、过负荷的保护，能够对开关进行控制，对误闭锁进行防范，对数据进行采集等。各个保护与监控装置之间应该互不联系，能够单独进行运行，以使系统的安全隐患减少。

（3）对10kV系统备自投保护进行改造，机场变电站供电的方式是两台110kV的主变进行分裂运行，各有一段母线，母联的开关为断开，各母线分段进行运行，原有保护装置的备自投功能不够完善，一段母线没有电时，自动恢复供电难以实现，需进行手动操作。因此，对10kV系统备自投保护进行改造时，应该对备自投的保护装置进行设置，任何一段母线没有电时，若符合备投的条件，此段进线的开关会自动进行分闸，母联的开关能够自动投入到其中，使供电恢复。

结语

总之，在机场进行运行的过程中，变10kV配电系统有着极为重要的作用，需不断对其进行改造，以保证其能够安全、稳定的进行运行，进而为机场的稳定运行提供保障。对此系统进行改造时，可从设备的更新入手，使系统中的设备能够符合于机场的用电需求，进而使机场能够提供更为优质的服务。

参考文献

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