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1、某国际机场航站楼的智能供配电设计吴海英安科瑞电气股份有限公司上海嘉定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
2、。航站楼内用电计算负荷总计约 34679kVA，其中有功计 算容量为26703kVA。从表1可知，七个配电站共用变压器 18台，其中2500kVA的6台，2000kVA 的8台，1600kVA的4台。航站楼各变配电站负荷容量表表1变电站计算容量kVA变压器kVA负荷率%计算容量kVA变压器kVA负荷率%应急负荷率%1#183825007415502500521362#10411600659241600581233#190525007618702500751514#122716007711391600711485#164525006616832500671336#1596200080139420
3、0070150159220008014592000731537#1655200080.61249200062142.615532000771385200069146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
4、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
5、护、接地保护、变压器非电量保护（高温告警、超温跳闸10kvJOkv ng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。10kV配电柜二次设备清单表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
6、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50%。风机由温控箱自动控制， 变压器低压各配电站中采用的10/0.4kV变压器均为三相环氧树脂浇注干式变压器，容量为1600-2500kVA。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绕组内埋有热敏电阻。温度大于110 c就自动启动风
7、机， 降到90 C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 C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
8、，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。10kV/0B4kVACR33UEL1.0-0-1.ARC-12輕晔AA无功补偿IR220ELACR220ELA 净庐ACR10ELACKIOEL右_uJO10ELACR10EL单相出线ACR220ELAJCR220EL妇-ACE22QELACR220ELAJCR22nEL4ACR22DEL- LV-UJO嘗通出线联婚单相出线电动机回路图2航站楼380V低压配电系统图0.4kV低压配电柜电气设备清单配电柜类型设备名称型号主要功能备注三相电流、电压、有功功率、无功功率、频率、功率因数测量；2-31次谐0.
9、4kV谐波监测仪表ACR330ELH波分量测量；CF、THFF、KF、不平安科瑞电气进线柜衡电压、不平衡电流计算；四象限电能计量、最大需量计算等测量电流、电压、频率、功率因数、具无功功率因数自ARC-12备过电压保护、欠流锁定、电网谐波过安科瑞电气补偿柜动补偿控制器大保护功能，可控制 12组电容器的投切三相电流、电压、有功功率、无功功率、三相网络多功能表ACR220EL有功电能、无功电能、频率、功率因数安科瑞电气出线柜测量、四象限电能计量单相电流、电压、有功功率、无功功率、单相网络多功能表ACR10EL有功电能、无功电能、频率、功率因数安科瑞电气出线柜测量、LCD显示能对额定电流范围内的电动机
10、进行起电动机电动机保护器ARD2F动超时、过载、堵转、欠载、不平衡、安科瑞电气出线柜断相等保护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装置及应急柴油发电机组等设备均被归纳于智能配电监控系统中。整个监测系统由三个部分组成：现场设 备及数据采集模块、系统监测站和电力监测管理中心，是一个分布式的综合电力监测系统。现场设备及数据采集器主要是：智能化开关、各出线柜上配备的ACR220EL网络电力仪表、UPS、自备发电机组监控器上的数据通信接口。现场断路器通过数据采集
11、模块与系统连接。这些监控器或模块 就地装置，独立完成其保护和测量功能而不依赖通信网，主要负责现场参数测量、数据采集、处理及作 为智能化开关设备与中央监控系统接口、将数据通讯上报纸系统。系统监测站主要负责对数据采集模块通过通讯网络传来的数据进行实时计算处理、保存、显示和生 成报表。每个变电站中有一个系统监测站，负责本站内的监测。在登机长廊底层3#配电站中，设置了一个电流监测管理中心，将楼内所有系统监测站的信息通过专用通信网络集中到一起管理已经对各区信息数据进行集中监测、处理。监测主要内容有：各变配电站母 线段电压值、电流值；各回路电量的实时采集；线电压、相电流；三相有功功率、无功功率、有功电能；
12、 频率、功率因数；电压不平衡度、电流不平衡度；各断路器、手车状态；变压器温度、运行状态；自备 发电机组的启动及运行监测。监控系统的主要功能有：显示区域平面系统图或主菜单；实时显示主接线图、断路器、手车、接地 刀闸的变为情况及母线受电情况；实时显示自动装置运行状况图、电力变压器非电量回路图等。在微机 保护装置发生动作时自动发出警报并产生事件记录、事故追忆、故障录波等。3.2航站楼能耗分析数据管理系统航站楼内Acrel-2000智能配电监控系统与 Acrel-5000能效数据分析管理系统的组网示意图如下：精品资料览鱗襄显jtm*IE a.U15赴IBC60JT3-5-1CJ州1地05AN5AJIt
13、 1IBfi JSTH-1Kus rr rtr桝tui 蹴蜒iwn图3航站楼智能配电监控与能耗监测组网示意图航站楼内的用电负荷有：普通电力、专用设备电力、各场所照明、插座、广告灯箱、空调、通排风机控制、消防设施、安保、行李分拣、航班显示、机坪灯光、各类垂直升降梯、自动扶梯、自动布道、 弱点机房用电等。楼内所有消费设施包括消防水泵、喷淋泵、排烟、正压风机、消防电梯、大楼消防、 安保及设备监控中心、通讯、航班显示系统、综合布线系统、行李分拣、自动化及监控系统、安检系统、 当地网络分配场所、办票服务台以及安全疏散照明灯均作为一类重要负荷；其余作为二类负荷。由于航站楼内用电负荷较多、用电量大，因此需对
14、楼内的电能消耗做分项能耗管理，采用安科瑞公司的Acrel-5000能效监控系统按用途划分进行采集和统计能耗数据，女口：普通照明用电、航班服务用电、消防用电、空调用电等。系统可通过历史数据和预算数据分析，客观确定节能改造性价比；改造前后能 耗数据对比，实事求是的节能效果评价；节能措施的精细化管理，保障其效果的可持续性。3.3航站楼Acrel-2000智能配电监控系统界面Acrel-2000智能配电监控监控系统通过系统数据和规约库模板配置将微机保护装置和多功能电力仪表以及各种传感器连接起来，把供电系统的各回路电参量、开关状态量、电能消耗等通过通讯网络实时精品资料的仿真到计算机画面，供电运行维护人员可以通过监控计算机来实时了解供电系统的每个环节。在发生 可能导致事故的异常状况
