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助航灯光低压供配电系统自投自复故障分析与处理

李作鹏 梁爽
摘 要：助航灯光系统为航空器起飞、着陆、滑行提供目视助航引导。助航灯光系统供电是否稳定可靠将直接关系到航空安全。本文以重庆机场灯光站低压供配电系统自投自复运行方式为例，结合实际工作中遇到的自投自复故障案例，通过分析低压供配电系统自投自复功能原理，提出相应故障解决方案，确保机场助航灯光系统供电持续、可靠。
关键词：助航灯光 自投自复 低压供配电 故障案例
：V351.31 ：A ：1672-3791（2018）03（a）-0000-00
Abstract：Navigational lighting aid system is the visual aids guidance for taking off， landing and gliding. Aviations safe is according to the power supply of navigational lighting aid system is stable or not. This paper takes operation mode of automatic charge and automatic recovery of navigation lighting aids low-voltage distribution system at Chongqing airport navigation lighting aid station as an example， combines failure case with practical work， and analyzes functions and principles of automatic charge and automatic recovery of navigation lighting aids low-voltage distribution system， provides the solutions for ensuring continuous power supply of navigational lighting aid system at airport.
Key words： navigational lighting aid； automatic charge and automatic recovery； low-voltage Distribution； failure case
重慶机场助航灯光系统作为一级重要用电负荷，采用两路独立市电电源供电，互为主备，同时配置备用柴油发电组。三路不同的电源采用自投自复的运行方式，以确保能为助航灯光提供持续，稳定的供电电源。因此，助航灯光低压供配电系统自投自复功能的正常运行，对航空安全起到至关重要的作用。故本文通过对工作中遇到的自投自复故障案例进行分析，提出解决方案，使用低压供配电系统安全、稳定运行。
1 助航灯光低压供配电系统运行方式
重庆机场灯光站0.4KV低压供配电系统采用自投自复的运行方式，由两路独立市电电源同时供电，单母线分段运行，互为主备。同时，还配备柴油发电机组，在两路市电同时失电后，油机自动启动并投入运行。该系统最多只允许两台框架断路器处于闭合状态（如图1）。
1.1 自投功能
两路市电电源正常时，QF1和QF2市电断路器处于闭合状态，母联断路器QF3、柴油电机断路器QF4处于断开状态。当任意一路市电失电时，市电断路器自动断开，母联断路器QF3自动闭合，由另一路市电带所有负荷。当另一路市电也失电时，其市电断路器自动断开，这时两路市电断路器QF1、QF2都处于断开状态，母联断路器QF3处于闭合状态。柴油发电机组自动启动，待输出电压稳定后，柴油发电机断路器QF4自动闭合，由柴油发电机组带所有负荷。
1.2 自复功能
当任意一路市电恢复正常时，柴油发电机电源断路器QF4自动断开，并退出柴油发电机，市电断路器自动闭合，由该路市电带所有负荷。此时，该路市电断路器和母联断路器QF3处于合闸状态，柴油发电机电源断路器和另一路市电断路器处于分闸状态。当另一路市电电源恢复正常时，母联断路器QF3自动断开，市电断路器自动闭合投入运行，恢复单母线分段运行模式。
2 自投自复功能控制原理
重庆机场灯光站低压供配电系统中，为保证控制系统时时有电，故控制系统电源采用在线式UPS供电。
2.1 市电断路器控制原理
低压供配电系统自动状态时，SA开关处于自动位。1L02为市电1进线端电源，当市电1电源失电时，1L02失电，断电延时分闸继电器KT13线圈失电，其断电延时常闭触点KT13延时闭合， 111—KT13—113形成通路，市电1断路器QF1分闸线圈YO得电，断路器QF1分闸。当市电1电源正常时，1L02来电，来电延时合闸继电器KT11线圈得电，其通电延时常开触点KT11延时闭合，闭锁检测QF2或QF3任一断路器是否处于分位，同时QF4断路器是否处于分位。111—KT11—105—QF2/QF3—107—QF4—109形成通路，市电1断路器QF1合闸线圈YC得电，断路器QF1合闸（如图2）。市电2断路器QF2与市电1断路器QF1控制原理相同，故不再重复说明。
2.2 母联断路器控制原理
当两路市电任意一路市电断路器失电分跳闸后，市电断路器QF1或QF2处于分位，其常闭辅助触点闭合，闭锁检测断路器QF1或QF2任一断路器是否处于分位。309—QF1/QF2—305—QF1/QF2—307形成通路，母联断路器QF3合闸线圈YC得电，母联断路器QF3合闸。当市电1、市电2电源都恢复正常，来电延时分母联继电器KT12，KT22（市电2来电延时分母联继电器）线圈得电，其通电延时闭合常开触点KT12、KT22闭合，309—KT12—311—KT22—313形成通路，母联断路器QF3分闸线圈YO得电，QF3执行分闸（如图3）。
2.3 柴油发电机断路器控制原理
当两路市电断路器失电分闸后，市电断路器常闭辅助触点QF1、QF2闭合，柴油发电机启机信号线路471—QF1—473—QF2—475形成通路，柴油发电机启机，输出电压稳定后，柴油发电机来电延时合闸继电器KT41线圈得电，其常开辅助触点KT41延时闭合，闭锁检测QF1断路器和QF2断路器是否都处于分位。411—KT41—405—QF1—407—QF2—409形成通路，柴油发电机断路器QF4合闸线圈YC带电，QF4执行合闸。当任意市电来电时，来电延时合闸继电器KT11或KT21线圈得电，其常开触点KT11/KT21闭合，411—KT11/KT21—413形成通路，柴油发电机断路器QF4分闸线圈YO得电，QF4执行分闸，实现柴油发电机组电源自投自复（如图4）。
3 故障案例
3.1 断路器误动作
3.1.1 故障现象
重庆机场东区新建3号、4号灯光站低压供配电系统在调试时，技术人员发现，两套低压供配电系统在手/自动切换时，均出现电源断路器自投自复误动作情况。当低压供配电系统手/自动开关由手动位切换至自动位时，市电1或市电2断路器出现自动分闸，母联断路器合闸，随后市电断路器执行自复步凑。
3.1.2 故障分析
技术人员首先检查手/自动转换开关、断电自动延时分闸继电器、手动分闸按钮触头均未发现有粘连情况。随后，将转换开关置于手动位置，用万用表检测公共端线路111—113均未带电，转换开关置于自动位置时，111带电，113不带电，线路均正常。最后，用万用表实时测量断路器分闸线圈C11端子电压，并进行手、自动转换，发现在手/自动转换开关在转换时，113线路有短暂电压，随后电压消失。分析图纸，初步推测误动作原因是由于系统在手动位置时， KT13断电延时继电器不带电，KT13常闭触点处于常闭状态，使111—113线路形成通路，因转换开关在手动位置，111—113线路不带电。当转换开关置于自动位的瞬间，111带电并通过此线路使断路器分闸线圈YO得电，而KT13由于继电器机械特性，随后才断开。
3.1.3 故障处置
经过分析，可在111线至转换开关处增加一通电延时继电器的常开触点并自锁，使转换开关至111线路在系统处于手动状态时形成开路。当转换开关置于自动位时，待KT13继电器的动作完成后，再使用111线形成通路并得电。改进后经过反复测试，系统在未出现上述故障情况。
3.2 继电器动作紊乱
3.2.1 故障现象
在一次电源切换试验中，当市电1失电后，QF1断路器断开，母联断路器QF3自动合闸，各电源断路器柜中出现异响，检查发现自动位部分继电器出现快速吸合、断开情况。随后，立即停止切换试验，将转换开关置于手动位，继电器动作紊乱情况消失。
3.2.2 故障分析
检查控制回路工作电源，电压值在正常范围内。因紊乱动作情况出现在自动状态下，故对自动位各继电器线圈接线端子进行检查，未发现端子有粘连、松动等异常情况。最后检查各条自动位线路，发现131、231线在转换开关端子处出现松动。因此初步判断，由于框架断路器在动作时产生震动，日积月累使线接头产生松动，最终造成继电器动作紊乱。
3.2.3 故障处置
值班人员，将转换开关置于“0”位，并断开控制回路工作电源，對接线端子进行紧固，同时，对其他线路、继电器各个接线端子进行紧固。经过测试，系统自投自复功能正常，未出现继电器动作紊乱的情况。此故障属于软故障，在日常检查中不易被发现，因此需维护人员定期对各个接线端子进行紧固，以防止类似故障再次发生。
4 结束语
助航灯光系统是机场非常重要的一个目视助航设施，因此对供电可靠性要求极高。本文介绍了机场助航灯光低压供配电系统两路独立电源，及柴油发电机供电电源自投自复的基本工作原理。并结合在实际工作中遇到的故障案例，通过对故障原因进行分析，并采取有效措施，确保助航灯光低压供配电系统的稳定运行，对飞行安全提供可靠的保证。对同行业人员有一定参考价值，有利于对自投自复工作原理的理解。
参考文献
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[3] 韩连祥，牛广斌，孙静.城铁低压配电系统运行方式及自投自复原理[J]都市快轨交通.2003（1）：40-47.
科技资讯2018年7期
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