空管系统航管小区设备冗余供电设计.pdf
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1、Telecom Power Technology 29 Sep.10,2023,Vol.40 No.17 2023 年 9 月 10 日第 40 卷第 17 期设计应用技术DOI:10.19399/ki.tpt.2023.17.009空管系统航管小区设备冗余供电设计李自义(民航云南空管分局,云南 昆明 650200)摘要:空管系统为全国民用航空提供空中交通服务、通信导航监视、航空气象、航行情报服务,是民航运行的枢纽。供电设备故障会严重影响空中交通安全。为确保设备的供电安全,从航管小区供配电系统设计出发,提出基于双市电双油机供电、不间断电源(Uninterruptible Power Suppl
2、y,UPS)并机双路供电、分布式静态转换开关(Static Transfer Switch,STS)供电以及直流应急供电的多重冗余供电体系。在空管设备末端供电设计方面,针对设备结构和管制席位设备及功能,提出优化的冗余供电设计方案。关键词:不间断电源(UPS);油机;自动转换开关(ATS);静态转换开关(STS);航管设备Redundant Power Design for Air Traffic Control Equipment in Civil AviationLI Ziyi(Yunnan ATM Sub-Bureau,Kunming 650200,China)Abstract:Air t
3、raffic control system provides air traffic services,communication and navigation monitoring,aviation meteorology and navigation information services for civil aviation throughout the country,and is the hub of civil aviation operation.The failure of power supply equipment will seriously affect air tr
4、affic safety.In order to ensure the safety of equipment power supply,this paper puts forward a multi-redundant power supply system based on the design of power supply and distribution system in air traffic control community,which is composed of dual mains and dual oil engines,Uninterruptible Power S
5、upply(UPS),distributed Static Transfer Switch(STS)and DC emergency power supply.In the terminal power supply design of air traffic control equipment,an optimized redundant power supply design scheme is proposed according to the equipment structure and control seat equipment and functions.Keywords:Un
6、interruptible Power Supply(UPS);oil engine;Automatic Transfer Switch(ATS);Static Transfer Switch(STS);air traffic control equipment0 引 言近年来,空管系统的航管楼和通信导航监视台站的供电环境异常事件时有发生。空管系统对供电系统的重视程度不断加强,全系统分别开展了供电设备隐患自查和供配电专项应急实战演练,以检验供电应急手段的可靠性,确保极端情况下空管服务的连续有效性。通过分析供电异常事件相关案例,发现供电设备的单点故障是导致重大供电异常事件的主要因素。供电设备的冗
7、余设计能克服供电设备单点故障对管制运行的影响,与后期供电设备的安全运行密切相关,是空管供电体系建设的关键环节。1 航管小区供配电设备航管小区供配电系统包括高压供电系统和低压供电系统。通常情况下,高压供电系统由高压配线、调压变压器以及其他相关元件组成。低压供电系统由低压开关柜、配电柜、柴油发电机组、自动转换开关(Automatic Transfer Switch,ATS)、不间断电源(Uninterruptible Power Supply,UPS)、静态转换开关(Static Transfer Switch,STS)以及直流供电系统等组成1。它们共同构成一个完整的电力网络,为航管小区提供稳定可
8、靠的供电服务。1.1 高压供电系统航管小区承载着空管系统最重要的业务,重要程度较高。为确保空管核心设备机房的安全稳定运行,应按照 A 级机房的标准进行建设。市电供电需要 2路市电进线,每路市电容量均需满足航管小区所有负载的用电需求。1.2 柴油发电机组柴油发电机组是一种机电一体化设备,一般只为涉及的生产设备供电1。在 2 路市电中断时,柴油发电机组通过市电检测装置自动启动,提供应急供电,切换时间一般不大于 15 s。1.3 ATSATS 可以实现 2 路交流输入电源的自动切换。当在用的一路输入电源中断时,ATS 会自动切换至另一路输入电源,切换时间一般大于 100 ms,切换过程中可能会造成负
9、载断电。1.4 UPSUPS 是航管小区供电的核心设备。航管小区 UPS收稿日期:2023-07-19作者简介:李自义(1983),男,山东微山人,硕士研究生,高级工程师,主要研究方向为地空通信、航管信息系统、空管设备供配电等。2023 年 9 月 10 日第 40 卷第 17 期Sep.10,2023,Vol.40 No.17Telecom Power Technology 30 一般采用双总线设计,即 4 台 UPS 组成 2 套并机的UPS 系统实现 2 路输出,形成 A、B 路双总线供电。1.5 STSSTS 通常由智能控制板、高速可控硅以及断路器组成,是一种实现 2 路交流电源之间快
10、速自动切换的供电设备。与 ATS 不同,STS 切换时间一般不大于 8 ms,切换过程中不会导致设备断电。1.6 直流供电系统直流供电系统一般由整流模块、监控模块、蓄电池组等部分组成。当交流电源中断时,由蓄电池为设备供电,以保证设备供电不间断2。2 航管小区冗余的供电设计航管小区是空管系统的重要部分,主要包括中心机房和管制大厅。航管设备主要位于中心机房,管制大厅主要包含显示设备和终端设备。为确保供电的可靠性,针对每条线路和每个设备可能出现的故障情况,航管小区供电系统采用多重冗余设计。2.1 双市电双油机供电在电源输入方面,航管小区供电采用双市电加双油机的双冗余供电模式。航管小区引接了 2 路
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