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民用机场机电设备节能设计何树贤

发表时间：2020/4/9 来源：《电力设备》2019年第23期作者：何树贤

[导读] 摘要：随着人们的出行需求越来越多，要求越来越高，我国的民用机场发展的越来越快，但是在此过程中又出现了新的问题，机场的能源耗费也越来越大，由于机场的特殊性，部分电能是被白白浪费掉，这也就违背了我国当前节能、环保、低碳的发展原则。

        （昆明长水国际机场有限责任公司云南昆明 650000）
        摘要：随着人们的出行需求越来越多，要求越来越高，我国的民用机场发展的越来越快，但是在此过程中又出现了新的问题，机场的能源耗费也越来越大，由于机场的特殊性，部分电能是被白白浪费掉，这也就违背了我国当前节能、环保、低碳的发展原则。本文主要对民用机场设计进行全面的论述以及分析，并且提出相应的改善措施，希望能够对大众有所帮助。
        关键词：民用机场；电气；节能设计
        一、民用机场电气节能设计
        经过对大量的数据调查分析发现，机场电气资源的消耗主要存在以下几个方面：机场的基础设施中的行李处理系统、助航灯光、照明以及机场内部的通风、供暖系统等。在大多数机场中都规定用电系统的切换使用不能够超过15秒，这是由于很多用电系统的长时间切换过程中会消耗大量的电能，比如助航灯光这些系统的重启可以达到机场内其他系统用电消耗量的几倍之上。除此之外，机场所消耗电量大还在于全天不间断的用电，并且机场占地面积大，处于24小时开放的状态，这也就造成了大量电力资源的消耗。此外机场用电属于远距离、长时间的用电，相比较之下，机场内部的变电站与用电区域相隔距离较远，并且机场耗电的80%都集中在飞行区域的灯光照明以及各种服务性质的行为，自然线路损耗也很大。
        二、民用机场电气节能设计与应用的相关措施
        1.选择合理的电力变压器
        建立机场的主要目的就是为了保障飞机的日常飞行与运行，为了能够使机场供电更加合理科学，就要选择合理的电力变压器。经过大量的数据调查发现，机场中的用电负荷率基本上不超过百分之八十五，最优质的用电负荷率要控制在百分之六十左右。材质对于变压器的工作质量以及效率有着直接的影响，因此，在选择机场电力变压器时，一定要选择优质并且适宜的变压器材质。举例来说与硅钢芯的变压器相比较之下，同容量的非晶合金材质变压器具有更好的工作效率，还能够在很大程度上降低变压器的电力消耗。
        此外随着科学技术的发展，各种新型节能材料产生，也为机场电气节能设计带来了更好的发展。线路的设计长短也会对电力的损耗造成影响，因此应该在满足机场正常运转的情况下尽量缩短供电半径，线路的敷设应该以直线为主，避免过多弯路的敷设带来更大的电力损耗。新型节能材料的使用也是很重要的，例如铝合金电缆与铜芯电缆相比，不但价格比较低，而且截面要大1.1—1.25倍，因此应该多运用这种新型节能材料。
        2.在机场内建立相应具有无功补偿的装置
        电力设施是保证机场正常运行的基础，比如照明装置、通风、取暖等一系列的设备，但运行过程的有用功利用率并不会达到百分之百，肯定会产生一部分的无用功，同时这也是造成电力不必要消耗的主要原因之一。为了能够有效改善机场电力消耗的现象，除了要选择材料适宜的电力变压器，还要选择正确的电力系统各部分的部件。例如照明启动器、电力发动机等等，尽最大可能减少机场内电力设备的电力消耗，全面实现节能减排。降低电力变压器的无用功消耗，在次过程中，能够提升电力设施工作的实际功率因数，当电力设备的运行功率因数处于较低状态时，就要启动相应的无用功补偿装置，启动与电力变压器外界相连，处于关联状态的电力设备，以该电力设备的电流源来对负荷运行机场内的电力设备进行补偿，在此过程中还需要注意的是要对负荷运行的电力值进行严格的控制，绝对不能够超过所限定的最高额度。在电气节能设计中也要保证机场接入点功率因数在0.9以上，要避免谐振的产生，为了有效避免过度补偿的情况产生，自动投切装置的安装也是很有必要的。如图1所示就是最为简单的无功补偿装置路线图，同时这也是一种智能化的线路控制路线。

        图1 无功补偿装置路线图
        3.机场照明的节能设计与控制
        因为机场建地平坦和开阔的特殊性，能够充分对自然光进行利用，尤其是候机楼这种大空间可以利用天然光进行节能设计，光能的合理利用不但能够有效减少照明系统的设计，还能充分保证机场对于视觉和照明的要求。
        机场照明的节能设计是有一定评价指标的，要依据GB 50034—2004《建筑照明设计标准》中的照明功率密度（LPD）值来进行合理设计。在满足基本要求的基础上还要考虑单位面积灯具的安装是否满足节能要求。在具体设计中，直管荧光灯和直管稀土三基色荧光灯是很好的选择。跑道照明设计中引导灯光系统占据重要地位，而卤素灯能够满足对这一设计的基本要求，因此让然要继续沿用。此外LED灯在室外航站区的照明节能设计中应用广泛，有效降低了电力的消耗。
        一般情况下，在机场单位内照明装置设计中主要分为两大部分，分别是航站区域与飞行区域，其中在航站区域的电气照明主要集中应用在机场办公楼区域以及机场内候机区域用电，飞行区域的电气照明与机场航站区的电气照明集中有所不同，飞行区域的照明主要集中在助航灯和机坪泛光这两方面。如果想要控制机场的电气消耗，在电气设计过程中就要从这两方面的用电情况入手，选择科学、合理的灯光照明以及控制方式。要全面实现飞机场电气照明的智能化控制，在此基础之上，要根据工作需求以及性质对机场内各个工作区域进行功能性的划分，并且总结出不同区域的用电特点，采取更加合理化、智能化的用电控制手段。
        另外在实际的应用过程中发现，除了根据用电特点来对用电区域进行管理之外，还可以根据不同的用电需求以及特点设置不同的用电开关，尽最大可能达到机场用电减少消耗的目的。举例来说，在办公楼内可以采用声控灯、感应灯，在机场的飞行区域可以利用太阳能板、风力来储存电量，以供日常的电力需求。
        4.在机场内应用谐波治理
        在机场内电气设备的运行过程中，产生了大量的非线性负荷的用电设备，为了能够减少机场内的用电负荷量，在设备端都会采用UPS这种不间断电源来保证供电电源的稳定性，与此同时，设备也会产生大量的谐波，并且机场部分设备工作时还会产生很多高次谐波。从某些方面来说，谐波也是造成机场电气浪费的主要原因之一，在电气节能设计的过程中应注意机场谐波对设备和能耗的影响，尽可能减少其产生的干扰。首先可以缩短非线性用电设备与电源间的电气距离，其次可以对谐波进行适当的隔离，再次可以安装滤波器，以达到理想的状态。
        结束语
        总而言之，虽然科技给人们的社会生活带来了很大的便利，并且提升了工作的效率，但是这并不代表人们可以任意放纵的挥霍各种资源。在机场的运行过程中，一定要注意其电力消耗的问题，在保证飞行安全的前提下，进行相应的节能设计，优化机场的电力设施对于机场来说属于双赢措施，不仅能够节省资金，还能够完善机场系统的运作系统。
        参考文献：
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        [3]蔡梦楼.某机场航站楼电气设计与运行小结[J].建筑电气,2018,37(08):29-33.