電網中斷在塔爾薩并不常見，但最近的一次重大冰雪災害使得機場航站樓因電力短缺而無法正常運作，時間長達八個多小時，導致數千名乘客滯留。為了避免這種情況再次發生，機場方面決定更新設備，替換航站樓的電力系統，采用更可靠更全面的系統，以充分滿足機場的電力需求。

該機場的航站樓建于二十世紀六十年代，在最近的一次大規模改造中，他們選擇了MTU備用電力系統，該系統采用了獨特的、可降低成本的并聯發電機解決方案。

自20世紀20年代以來，塔爾薩國際機場就是俄克拉荷馬州重要的航空樞紐之一。如今，機場每年為大約300萬名商業乘客提供服務。如何將乘客順利安全地從機場輸送到目的地，是機場最重要的任務，而可靠的電力則是完成任務的必要條件。（Photo by Tulsa International Airport on Facebook）

塔爾薩國際機場之前就有應急發電機作為保護系統。包括用于控制塔、儀表著陸系統、跑道和雷達的FAA所屬的備用發電機，以及用于機場照明的機場所屬備用發電機和用于機場救援和消防的有限應急發電機。在乘客方面，建于20世紀60年代的主航站樓及其A和B候機大廳由一臺100kW的天然氣燃料發電機組提供電力。

該航站樓的總電力負載接近4MW，之前的應急設備僅能為最重要的項目供電，如緊急出口照明和TSA安檢，以及部分票務。在發生重大公共電網停電事故期間，普通照明、自動扶梯、行李處理、食品服務以及最重要的乘客登機橋都是沒有電力供應的。

從長時間斷電中幸免

“機場的主要目標是在電網長時間供電中斷的情況下提供應急電力，”工程和設施副總監Jeff Hough說。

“我們以前的發電機只能支持航站樓的小部分電力負載，所以當公共電網的電力中斷時，有限的設備無法支持機場正常運行。”

Hough與SAIC Energy的咨詢工程師Larry Gregory一起合作，為航站樓設計了新的應急電源系統，Larry Gregory還與羅羅動力系統塔爾薩當地代理商United Engines的銷售工程師Greg Esau一起把控以確保所有設備均符合機場的特別要求。

羅羅動力系統為塔爾薩機場配備了三臺獨立運行的發電機組：一臺2MW的發電機組為航站樓的核心部分提供電力，一臺1MW的機組為B大廳供電，而A大廳則需要1.2MW的備用發電機組，并聯系統會負責完成該部分。

“我們設計的系統有三臺獨立運行的發電機，”咨詢工程師Larry Gregory說。“一臺2MW的發電機組為航站樓的核心部分提供電力，一臺1MW的機組為B大廳供電，而A大廳則需要1.2MW的備用發電機組，并聯系統會負責完成該部分。”

獨特的并聯設計

Gregory解釋說，A大廳之所以需要比B大廳更大的發電機，因為A大廳將在未來支持波音777寬體飛機。由于飛機通過廊橋與航站樓連接時，飛機的電力和空調發電將會由航站樓負荷，因此在計劃停電時必須考慮到這些可能存在的較大負荷。為了達到1.2MW的備用發電量，Esau建議兩臺600kW MTU現場發電機組并聯以滿足功率要求。

在這個應用中并聯兩臺發電機組有這樣幾個優點。首先，MTU發電機組支持并聯，而不需要傳統的昂貴的并聯開關設備。相反，發電機能夠使用標準DGC2020機載發電機控制器進行同步。這種機載并聯功能正是羅羅動力系統贏得該項目的關鍵原因之一。其次，由于600千瓦在很常見的功率范圍內，所以兩臺600千瓦的發電機組反而比一臺1.2兆瓦的發電機組便宜。第三，通過并聯兩個發電機組，大廳A的系統可以更靈活。例如，在停電時，兩臺發電機組將啟動，同步分擔負載，但如果負載低，一臺發電機可供應整個大廳，則第二臺600千瓦發電機組可以關閉，從而節省燃料。最后，并聯系統可以提高可靠性，因為如果一臺發電機出現問題，另一臺可以獨自承擔負載。

該設計還有另一個節省資金的地方。變壓器將發電機組的480伏電力提升至13.2千伏的航站樓配電電壓。Esau指出，盡管有可以直接生產13.2kV的交流發電機可用，但它們比使用帶有變壓器的480伏交流發電機昂貴得多。這是另一項創新的設計細節，有助于在不影響系統可靠性或效率的情況下降低項目成本。

當遭遇電力供給中斷時

該機場具有多重停電保護功能，包括雙重公用電力供給，用于關鍵系統的UPS系統以及新的備用發電機，它們可以滿足中樞系統、航站樓和大廳的總需求。

Gregory說：“如果兩個公用電力供給都出現問題，另一個UPS系統會及時啟動，為計算機和生命安全系統供電。大廳的應急電源大約10秒左右上線。當中樞設備的冷卻系統由于停電而關閉時，必須手動重新啟動以防止損壞相關設備。維修人員需要20分鐘才能恢復HVAC。”

塔爾薩機場具有多層停電保護功能，滿足中樞系統、航站樓和大廳的總需求。（Photo by Tulsa International Airport on Facebook）

為了進一步節省資金，該航站樓現有的100千瓦天然氣發電機被搬遷到機場救援和消防站，以滿足他們的總電力需求。

綠色節能措施

Hough表示,機場已經實施了有利于環境的運營策略，從而降低了能源消耗、降低了運營成本并減少了自然資源的使用。改造期間安裝的新高效照明和空氣處理設備將控制現在和未來能源需求的增長，最大限度地減少應急電源系統需要再次升級的可能性。

Hough還表示：“航站樓改造主要是因為各種設施年代久遠，包括供暖、空調、屋頂等都已老化，已經達到其使用壽命。另一方面，還為了適應新的TSA安全要求。我們需要降低功率要求，也需要一個更節能的機場。”

新的應急電力系統還將以一個新的方式為機場節省資金，那就是參與到“需求減少計劃”中。機場在運營高峰期采用備用電源，以減少公共電網的壓力，也讓機場得以享受優惠的電力價格。