高臣杰
福建兆翔机场建设有限公司,福建 厦门 361000
厦门新机场为填海造地项目,本期规划1座航站楼(年旅客吞吐量4500万人次,近期达6500万人次)[1]、飞行区(3条跑道)、货运区、机务维修、航食、停车楼、交通中心、旅客过夜用房、轨道(2条地铁线,1条城际铁路线)工程等,配套建设给排水、电气、暖通、消防、信息智能化等设施设备。同期建设的机场相关大型配套项目:航油工程、空管工程、航空公司基地、太古宿舍工程等。
新机场项目体量大、交叉多、工期紧、任务繁重,因此如何规划好片区内施工用电方案,不仅要求电气专业人员熟悉本专业知识和具备相应的施工经验,而且要求通透掌握全场区内工程项目的开竣工时间和搭接交错工序。
厦门新机场规划新建1座110kV变电站,为航站区、飞行区和相关配套区供电,计划于航站楼联合调试前一年投用送电,因此新机场建设初期和用电高峰期均需由临时供电电源提供,为保障新机场核心项目紧锣密鼓的施工进度安排(附表1),临时施工用电工程必须先行统筹完成。
(1)按照区域相近原则,设置箱变的点位,既要靠近负荷中心,又能兼顾周边项目;
(2)合理选择箱变的容量,将位置相近的 3~5台箱变设置为1个供电回路;
表1 新机场建设项目一览表
(3)每个供电回路中,全面考虑箱变的使用时段,规划实施顺序,尽量保障每个供电回路中的箱变同时投用,或者是按规划设计顺序投用(涉及到方案变更、互感器更换、前端已送电箱变需停电至少一天);
(4)统筹考虑所有供电回路的施工顺序和投用次数安排。
(1)新机场工程包含众多项目,建设周期长短不一,开竣工时间各异,每个项目的用电高峰时间段各有不同;
(2)新机场工程包含复杂多样的民航专用设备(行李系统、登机桥等)和弱电信息系统(离港、安检信息、ACDM机场协同决策等约47个系统),调试周期长、用电要求高,因此施工用电不仅要保障建设期间用电需求,更要满足调试期间的高稳定性、高可靠性要求;
(3)厦门新机场属于填海造地项目,且施工箱变放置于户外,因此需考虑箱变的散热、耐腐蚀等性能要求。
10kV箱式变压器因其箱体整体重量轻、结构紧凑、占地空间小、安装方便、便于移动等特点,在输配电网中有着广泛的应用[2],在工程建设中更是起着至关重要的作用。
箱变是集高压开关设备、变压器、低压开关设备为一体的成套变配电设备,其三大构件为高压开关设备、变压器、低压开关设备,其中变压器至关重要。干式变压器[3]选型依据JB/T3837-2016《变压器类产品型号编制方法》,损耗水平代号为SCB10、SCB11、SCB12、SCB13等,以2000kVA变压器为例,关于15型、13型、12型、11型与10型变压器的经济分析如下表(附表2):
表2 变压器的选型经济对比分析
新机场施工箱变的使用周期约1.5~5年,结合厦门地区平峰谷电价(平值0.57元/度,峰值0.85元/度,谷值0.30元/度),可知其它型号变压器的静态回收期要两年以上,综合其它性能,施工箱变选择SCB10较经济适用。
施工箱变常用容量有400kVA、500kVA、630kVA、800kVA、1000kVA、1250kVA、1600kVA、2000kVA、2500kVA,一般最大容量为2500kVA。选择容量时主要考虑以下3点客观因素:(1)厦门供电公司要求箱式变电站单台容量不应超过800kVA[4];(2)考虑到新机场项目规模大、数量多,可以将各个项目统筹安排;(3)选用时考虑各项目采用的施工机械设备和建筑面积等参数。新机场项目一般选用三种容量630kVA、800kVA、1000kVA。
目前常用于制作箱变外壳的材料有冷轧钢板、敷铝锌钢板、不锈钢板、复合板、非金属材质等,相关的对比分析如下表(表3)。经对比分析,施工箱变外壳采用复合彩钢板较为经济实惠。
表3 施工箱变外壳经济对比分析表
厦门新机场施工用电(一期)工程规模为10台1000kVA施工箱变,采用自建方式。而本场地为填海造地区域,箱变安装时部分场地还未完成卸载,只能采取临时过渡方案,因此后期将引发众多迁改问题。
(1)10kV进线电缆应该预留至少10%的电缆长度,预埋在箱变基础外侧,以方便后期迁改;
(2)箱变基础采用预制型混凝土基础方案[5],既可以缩短施工周期,又方便后期移动迁改;
(3)根据施工用电(一期)的监测数据,其负载率为15%~25%,根据住宅小区的长期经验数据,负载率一般最大不超过30%,因此规划施工用电总容量时,适当考虑负载率影响。
厦门新机场施工用电(二期)工程总规模约为24000kVA,工程完工后的箱变及高压电缆数量众多,残值低且需要较大保管场地和保管费用,后续利旧使用或拍卖事宜也较复杂,难处理,因此拟采用租赁方式,既可控制成本,减少供电系统内部协调事项,又能避免后期保管和处理等遗留问题。
大型机场工程涉及项目数量众多,开竣工时间不一致,为合理规划施工用电的点位和时间,应结合项目特色,统筹考虑,合理搭接,既实现技术上可靠性,亦要求经济适用,以供参考。