Общие сведения по электроснабжению аэропортов

Современный аэропорт имеет большое количество различных радиотехнических, электрических и светосигнальных систем, надежность электроснабжения которых в значительной мере определяет безопасность полетов и экономическую эффективность работы аэропорта. Совокупность устройств для производства, передачи, распределения электроэнергии называется системой электроснабжения.

Основными требованиями к системе электроснабжения аэропорта являются: высокое качество электроэнергии; надежность работы электросистем; экономичность и безопасность всех элементов системы электроснабжения.

Система электроснабжения аэропорта состоит из внутренней части, в которую входят элементы, расположенные в пределах границы аэропорта, и внешней, представляющей собой линии электропередач от внешней энергосистемы до вводной подстанции аэропорта.

Рис.1.1

Источниками основного электроснабжения аэропортов являются внешние промышленные электрические сети, питаемые от электростанций. Промышленные генераторы вырабатывают электроэнергию напряжением 10 кВ. С целью уменьшения потерь электроэнергии, при передаче её на большие расстояния, напряжение генератора повышают с помощью трансформатора до уровня 110(35) кВ(а если линия протяженная - до 750 кВ). У потребителей устанавливаются трансформаторные подстанции, которые понижают напряжение до требуемого значения (рис.1.1).

Для распределения электроэнергии в аэропортах применяют в основном две ступени трансформации. Первоначально напряжение 35-110 кВ от линии электропередачи поступает на вводную понизительную подстанцию, где оно понижается до 6-10 кВ и передается кабельными или в некоторых случаях воздушными линиями электропередач на трансформаторные подстанции аэропорта. Линии электропередач на 10 кВ экономически более выгодны по сравнению с напряжением 6 кВ. Затем напряжение 6 или 10 кВ на подстанциях аэропорта понижается до 380/220 В и подается непосредственным потребителям.

Основное электроснабжение аэропорта осуществляется обычно по двум независимым линиям электропередачи, одна из линий при этом является резервной. В крупных аэропортах может быть три независимых ввода от внешних систем электроснабжения. Кроме того, в аэропортах устанавливаются автономные аварийные электростанции, которые обеспечивают электроснабжение в случаях повреждения или обесточивания внешних систем электроснабжения.

Для распределения электроэнергии между потребителями в аэропортах применяют четырехпроводные сети на номинальное напряжение 380/220 В, работающие с глухозаземленной нейтралью. Напряжение 220 В целесообразно использовать при мощности потребителей до 10 кВт и длине сети до 200 м. Напряжение 380 В можно использовать при потребляемой объектом мощности 10-100 кВт и длине сети до 500 м.

Номинальный уровень напряжения на зажимах источников (генераторов, трансформаторов) 230/400 В, на зажимах приемников 220/380 В. Согласно ГОСТ 13109-97 нормально допустимые отклонения напряжения , предельно допустимые - от номинального уровня.

Все приемники электрической энергии в зависимости от последствий, которые могут возникнуть при их обесточивании, разделяют на три категории. Исходя из категории электроприемников, задают требования по надежности и бесперебойности их электропитания.

К электроприемникам первой категории относят потребителей, перерыв в электроснабжении которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный материальный ущерб, повреждение оборудования. Приемники первой категории снабжаются электроэнергией от двух независимых источников: одного внешнего и одного автономного дизель-электрического агрегата. В качестве автономного независимого источника допускается использование химических источников тока обеспечивающих работу технологического оборудования в течение 6ч. Перерыв в электроснабжении приемников первой категории допускается лишь на время автоматического включения резерва (АВР).

К приемникам первой категории относят некатегорированные светосигнальные системы посадки используемые для захода на посадку по приборам, радиомаячные системы инструментального захода на посадку; командно-диспетчерские пункты; объекты радиолокационного контроля и радионавигации.

При отсутствии в районе аэродрома внешних источников электроснабжение некатегорированных систем светосигнального оборудования осуществляется от электростанции аэропорта с количеством установленных агрегатов не менее двух.

Из первой категории выделяют потребителей особой группы, перерыв в электроснабжении которых может привести к тяжелым летным происшествиям, угрожающим жизни людей. Данная особая группа включает электроприемники радиосветотехнического обеспечения полетов в УВД, непосредственно используемые при посадке ВС в условиях метеоминимума I-III-й категорий после пролета минимально допустимой высоты безопасного ухода на второй круг. Системы светосигнального оборудования I, II и III категорий относятся к электроприемникам особой группы первой категории.

Электропитание приемников электроэнергии особой группы первой категории должно осуществляться от трех источников, как правило, от двух внешних независимых и автономных автоматизированных дизель-электрических агрегатов. Перерыв в электропитании приемников особой группы не должен превышать 1 с.

К электроприемникам второй категории относят электроприемники, перерыв в электроснабжении которых связан с массовым недоотпуском продукции, простоем рабочих и механизмов. В аэропортах это рабочее освещение, технологическая вентиляция, освещение мест стоянок. Для этой категории допускаются перерывы в электроснабжении на время, необходимое для включения дежурным персоналом резерва.

Электроснабжение систем светосигнального оборудования, рассчитанных на обеспечение визуальных заходов на посадку и относящихся к электроприемникам второй категории, может осуществляться от одного внешнего независимого источника или местной электростанции и одного резервного дизель-электрического агрегата, автомоторизованного по первой степени.

К третьей категории относят всех остальных потребителей. Для таких потребителей перерыв в электроснабжении допускается на время, необходимое для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения продолжительностью до одних суток.

Система электроснабжения аэропорта должна быть оперативной в управлении и иметь устройства для автоматического повторного включения (АПВ). Аэропорт должен иметь также один или два резервных трансформатора, полностью подготовленных к установке (так называемый холодный резерв), что обеспечивает быструю замену вышедших из строя рабочих трансформаторов. На удаленных от аэропорта объектах бесперебойность электроснабжения обеспечивается аварийными агрегатами.

Количество трансформаторных подстанций (ТП) в аэропорту определяется характером электрических нагрузок и их расположением на территории аэропорта. Для больших аэропортов число ТП достигает нескольких десятков. Располагаются трансформаторные подстанции обычно в центре их нагрузок, что позволяет выполнить более экономичными низковольтные сети. При этом трансформаторные подстанции не должны являться летными препятствиями, если они устанавливаются в зоне полетов.

Автономные агрегаты электропитания располагаются как непосредственно на объекте, так и в любом другом месте аэропорта (часто в трансформаторных подстанциях) с прокладкой кабеля по отдельной трассе. Автономные агрегаты автоматически запускаются и подключаются к нагрузке при исчезновении напряжения питающей сети.

Контрольные вопросы

1. Почему передача электроэнергии осуществляется на повышенном напряжении? Какие уровни напряжений используются в аэропорту?

2. На какие категории подразделяются электрические приемники?

3. Какие требования предъявляются к питанию электрических приемников особой группы?