機場助航燈光低壓供配電自投自復(fù)系統(tǒng)優(yōu)化分析

方威

摘? 要：民用機場助航燈光系統(tǒng)有為航空器的運行提供目視助航引導(dǎo)的作用，故助航燈光低壓供配電系統(tǒng)是否穩(wěn)定可靠直接影響到機場的安全運行和航空安全。本文以武漢天河機場燈光站自投自復(fù)運行方式的低壓供配電系統(tǒng)為例，以低壓供配電自投自復(fù)功能的原理為著力點，結(jié)合工作實際，優(yōu)化武漢天河機場航空助航燈光低壓供配電自投自復(fù)系統(tǒng)中PLC可編程控制器供電模式，從而提高助航燈光供配電系統(tǒng)的可靠性和安全裕度。

關(guān)鍵詞：助航燈光;低壓供配電;自投自復(fù);PLC優(yōu)化

前言

武漢天河機場助航燈光系統(tǒng)被視為一級重要的用電負荷，采用兩路獨立的高壓電源供電，互為主備，并且同時配備有備用柴油發(fā)電機組。三路不同的電源通過PLC控制方式來實現(xiàn)低壓供配電系統(tǒng)的自投自復(fù)功能，以確保供電電源的持續(xù)性和穩(wěn)定性。所以，機場助航燈光低壓供配電系統(tǒng)自投自復(fù)功能是否正常運行，對機場的安全運行和航空安全起到了非常重要的作用。本文以低壓供配電自投自復(fù)功能的原理為著力點，結(jié)合工作實際，優(yōu)化武漢天河機場航空助航燈光低壓供配電自投自復(fù)系統(tǒng)，從而提高助航燈光供配電系統(tǒng)的可靠性和航空安全裕度。

1? 助航燈光低壓供配電系統(tǒng)運行現(xiàn)狀

武漢天河機場助航燈光低壓供配電系統(tǒng)利用PLC控制方式實現(xiàn)自投自復(fù)的功能。由兩路獨立的高壓電源供電，單母線分段運行，互為主備。同時按照民用機場飛行區(qū)技術(shù)標(biāo)準相關(guān)要求，還配備了備用柴油發(fā)電機組;在兩路高壓均失電的情況下，由PLC控制，使得油機自動啟動并投入運行，由柴油發(fā)電機組給助航燈光負荷進行供電。該套系統(tǒng)還配備五防功能，最多只允許三個供電電源中的兩臺斷路器處于閉合狀態(tài)。

1.1 低壓供配電自投功能簡介

如圖1所示，兩路單獨的高壓供電電源運行正常時，QF1和QF2供電電源斷路器均處于合閘的狀態(tài)，柴油發(fā)電機斷路器QF3和母聯(lián)斷路器QF4處于分閘的狀態(tài)，當(dāng)任意一路高壓供電電源失電時，該回路的供電斷路器自動分閘，母聯(lián)斷路器QF4自動合閘，柴油發(fā)電機組啟動，由冷備用狀態(tài)變?yōu)闊醾溆脿顟B(tài)，此時由另外一條高壓供電回路給所有的低壓負荷供電;當(dāng)另外一條高壓供電電源也失電時，該回路供電斷路器自動分閘，此時，柴油發(fā)電機組斷路器QF3自動合閘，由熱備用狀態(tài)直接轉(zhuǎn)換為運行狀態(tài)，由柴油發(fā)電機組給所有低壓負荷進行供電。

1.2 低壓供配電自復(fù)功能簡介

當(dāng)任意一條高壓供電電源恢復(fù)正常時，柴油發(fā)電機組斷路器QF3自動分閘，由運行狀態(tài)轉(zhuǎn)換為熱備用狀態(tài)，恢復(fù)正常的高壓供電電源回路斷路器自動合閘，由該回路通過母聯(lián)給所有的低壓負荷供電;再當(dāng)另一條高壓供電電源回路斷路器恢復(fù)正常時，該回路斷路器自動合閘，母聯(lián)斷路器QF4自動分閘，此時，柴油發(fā)電機組停止運行，由熱備用狀態(tài)轉(zhuǎn)為冷備用狀態(tài);助航燈光低壓負荷由單獨的兩條高壓供電回路供電。

1.3 PLC控制原理簡介

在正常的運行情況下，由兩條單獨的高壓供電回路分別帶各自的低壓負荷，當(dāng)其中的一條回路高壓供電電源失電時，由PLC可編程控制器發(fā)出信號將失電回路的斷路器斷開，閉合母聯(lián)斷路器，當(dāng)另一條也同樣失電時，由PLC可編程控制器發(fā)出信號將回路斷路器斷開，閉合柴油發(fā)電機組斷路器;當(dāng)失電的其中一條供電回路恢復(fù)正常時，PLC可編程控制器發(fā)出信號將恢復(fù)正常的斷路器閉合，斷開柴油發(fā)電機組斷路器，當(dāng)另外一條也恢復(fù)正常時，PLC可編程控制器發(fā)出信號將此回路斷路器閉合，同時將母聯(lián)斷路器斷開;把供電方式又轉(zhuǎn)回到由兩條高壓供電電源分別帶負荷運行的狀態(tài)。

1.4 PLC控制系統(tǒng)電源供電方式

武漢天河機場助航燈光低壓供配電系統(tǒng)中，為保證PLC控制系統(tǒng)無時無刻都處于有電的狀態(tài)，不僅由兩條低壓進線柜取電，還采用了UPS不間斷電源進行供電;如圖2所示。

2 助航燈光低壓供配電系統(tǒng)自投自復(fù)優(yōu)化分析

2.1 故障案例分析

武漢天河機場助航燈光室在進行低壓自投自復(fù)周維護的過程中，值班人員先斷開#1高壓供電電源斷路器QF1，此時低壓母聯(lián)斷路器QF4合閘，柴油發(fā)電機啟動，檢查設(shè)備運行正常后，值班人員斷開#2高壓供電電源斷路器QF2，此時，柴油發(fā)電機斷路器QF3無法合閘，一直處于熱備用狀態(tài)，導(dǎo)致全站失電;故障發(fā)生后啟動應(yīng)急預(yù)案，值班人員逐步合閘高壓供電電源斷路器，使低壓供電系統(tǒng)恢復(fù)到正常狀態(tài)。

事后，對故障點進行分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)斷開#1供電電源斷路器QF1時，PLC控制電源由#2低壓進線柜上端取電，當(dāng)繼續(xù)斷開#2供電電源斷路器QF2時，此時PLC控制電源消失，導(dǎo)致PLC可編程控制器無法正常工作。對其進行進一步的檢查發(fā)現(xiàn)，此時不間斷電源UPS因為快到使用年限，所以帶載能力大為下降，以至于當(dāng)兩路供電電源消失時，此時UPS帶載能力不足以滿足系統(tǒng)要求，故PLC還沒有發(fā)出信號，就失電了。導(dǎo)致柴油發(fā)電機組斷路器QF3無法合閘供電。

2.3 優(yōu)化分析

在故障分析過程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)一路供電電源消失時，此時油機啟動，柴油發(fā)電機斷路器QF3進線柜上端是帶電狀態(tài)，PLC控制電源由另一路進線柜上端取電。在整個自投自復(fù)柴油發(fā)電機啟動過程中，柴油發(fā)電機斷路器進線柜上端均有電，所以從這個點出發(fā)，我們便對自投自復(fù)系統(tǒng)的控制電源進行優(yōu)化，由原來的三路電源給PLC可編程控制器供電，改成加入柴油發(fā)電機的四路電源對PLC可編程控制器進行供電，如圖3所示;提高了PLC可編程控制器電源的可靠性，從而提升了低壓供配電系統(tǒng)自投自復(fù)功能的穩(wěn)定性，進而提升了航空安全裕度;

結(jié)語

民用機場助航燈光系統(tǒng)是至關(guān)重要的一個目視助航系統(tǒng)，對供電可靠性和穩(wěn)定性的要求非常高，本文介紹了機場助航燈光低壓供配電系統(tǒng)自投自復(fù)功能的基本工作原理，并且結(jié)合實際工作遇到的問題，進行分析處理，對PLC可編程控制器的電源供電模式進行優(yōu)化，從而提升了低壓自投自復(fù)的穩(wěn)定性和可靠性，確保了航空安全;同時也對低壓供配電系統(tǒng)的自投自復(fù)功能有了進一步的了解和認識。

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