中波發(fā)射臺供配電系統(tǒng)的分析與改造

■文/宋森林

中波發(fā)射臺供配電系統(tǒng)的分析與改造

■文/宋森林

本文敘述了對貴州省新聞出版廣電局七六三臺的供配電系統(tǒng)的分析與改造，對該系統(tǒng)的各部分進(jìn)行了一定的詳情描述。

中波發(fā)射;供配電系統(tǒng);柴油發(fā)電機(jī)組

對于中波發(fā)射臺來說，供配電系統(tǒng)的可靠與否關(guān)系到廣播節(jié)目的發(fā)射質(zhì)量，穩(wěn)定的電力供應(yīng)是安全播出的重要保障。多年來的實踐證明，供配電系統(tǒng)故障造成的停播事故占有較大的比例。一個穩(wěn)定可靠的供配電系統(tǒng)，不僅需要規(guī)范的設(shè)計、正確的安裝調(diào)試，還需要精心的維護(hù)，才能發(fā)揮其最大的作用。

貴州省新聞出版廣電局七六三臺始建于1976年3月，是貴州省屬的中功率中波發(fā)射臺，一直以來承擔(dān)著中央人民廣播電臺1套節(jié)目（756KHZ）和貴州省人民廣播電臺1套節(jié)目（927KHZ）的發(fā)射任務(wù)。多年來由于申請資金等方面原因，我臺發(fā)射機(jī)的供電系統(tǒng)外部電力供電由626中波專線和農(nóng)用電提供用電，一旦發(fā)生這兩路供電的斷電，臺里將面臨無電可用的狀態(tài)，為發(fā)射機(jī)的安全播出埋下了極大的隱患。在這種情況下，為發(fā)射機(jī)的供配電系統(tǒng)增加柴油發(fā)電機(jī)組作為后備電源是十分必要的。近幾年本臺為新增柴油發(fā)電機(jī)組向省廣電局申請資金及進(jìn)行采購競爭性談判，到2016年7月終于引進(jìn)160KVA柴油發(fā)電機(jī)組，目前處于調(diào)試安裝階段。以下對中波發(fā)射臺供配電系統(tǒng)各部分做個簡要介紹。

1.中波發(fā)射臺配電系統(tǒng)要求

根據(jù)國家廣播電影電視總局建標(biāo)126-2009《中、短波廣播發(fā)射臺建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》的部分條文說明，以下簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》。

1.1 供電等級要求

《標(biāo)準(zhǔn)》第33條要求：為了保證發(fā)射任務(wù)的順利完成，確保發(fā)射臺的負(fù)荷等級為一級，根據(jù)我國國情，中波臺宜采用兩路外部電力供電，至少一路為專線供電。

1.2 配電容量需求

《標(biāo)準(zhǔn)》第34條要求：根據(jù)發(fā)射機(jī)的用電要求和以往對發(fā)射臺日常用電的統(tǒng)計，發(fā)射總功率50KW 以下的發(fā)射臺，供電容量在200KVA～500KVA之間；發(fā)射總功率在50KW～3000KW時，一般采用10 KV高壓供電；當(dāng)發(fā)射機(jī)總功率大于3000KW，發(fā)射臺用電容量大于8000 KVA，宜采用35KV高壓供電；如果外電線路壓降超過10%，宜采用高外電電壓等級。

1.3 后備電源的需求

《標(biāo)準(zhǔn)》第38條要求：由于發(fā)射臺控制系統(tǒng)已進(jìn)入到數(shù)字化時代，為防止停電造成發(fā)射臺自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)丟失，控制系統(tǒng)的供電應(yīng)加裝UPS不間斷電源。

2.中波發(fā)射臺配電系統(tǒng)的組成

2.1 高低壓配電組成

中波發(fā)射臺配電系統(tǒng)高壓部分主要有外供電線路、跌落保險、高壓切換裝置組成：低壓部分主要有變壓器、非穩(wěn)定切換及分配配電柜、穩(wěn)壓器（主、備）、穩(wěn)壓切換及分配配電柜、電纜等組成。本臺新增了柴油發(fā)電機(jī)組，如圖1。

2.2 高低壓切換及分配

雙回路10KV高壓交流電經(jīng)跌落保險開關(guān)后，送到高壓切換裝置，根據(jù)情況可選其中一路為主供電回路，當(dāng)主回路停電后，可切換另一路高壓供電。變壓器將10KV高壓降為380V，送入低壓切換和分配配電柜。在非穩(wěn)定低壓配電柜里，非穩(wěn)壓分兩路輸出：一路經(jīng)低壓切換開關(guān)送到兩臺穩(wěn)壓器，兩臺穩(wěn)壓器的穩(wěn)壓輸出再送到穩(wěn)壓切換和分配配電柜（任何時候只有一臺穩(wěn)壓器有電），在內(nèi)部通過切換后分別為控制室和各個發(fā)射機(jī)提供穩(wěn)壓電源；另一路經(jīng)分配板分別為機(jī)房照明、機(jī)房空調(diào)、辦公室生活提供非穩(wěn)壓電源。

2.3 高低壓配電的技術(shù)要求

2.3.1 變壓器的選用

S11型的節(jié)能型變壓器為中波發(fā)射臺所采用，其接線組采用Dyn11型接線。一般采用非曲折型變壓器、晶合金型變壓器；變壓器的容量可以按照100、160、200、250、315、500、630KVA考慮，不適合超過800KVA。氧化鋅避雷器被裝設(shè)在10KV配電變壓器高壓側(cè)，它的接地裝置必須與接地網(wǎng)確?？煽康倪B接。另外變壓器的整體外殼也應(yīng)與接地網(wǎng)確保連接可靠。接地電阻的接地網(wǎng)均小于4Ω。變壓器的室外部分應(yīng)在人不可觸及的地方安裝，中性點的接地務(wù)必與接地系統(tǒng)單獨連接，通過箱變外殼禁止與接地系統(tǒng)單獨連接。變壓器的絕緣防護(hù)處理務(wù)必用于高壓接線端子與低壓接線端子。變壓器的引線和套管穿心螺栓的連接，為了防止接點的松動發(fā)熱造成損害務(wù)必用雙螺母將引線緊固。2.3.2低壓配電設(shè)施的選用

低壓配電柜宜選用防護(hù)等級不低于IP30的抽屜式配電柜。為滿足長期負(fù)荷的需要，根據(jù)變壓器的低壓出線的截面容量和負(fù)荷情況，優(yōu)先選用銅制導(dǎo)線。高質(zhì)量的框架式萬能斷路器應(yīng)用在低壓配電柜的總開關(guān)和聯(lián)絡(luò)開關(guān)上，該斷路器應(yīng)不設(shè)置失壓脫扣，不配置漏電保護(hù)，并且具備三段電流保護(hù)。高質(zhì)量的塑料殼斷路器應(yīng)用在低壓的分路開關(guān)上，該斷路器應(yīng)具備短路、過負(fù)荷功能，不設(shè)置失壓脫扣功能，不配置漏電保護(hù)。配電室內(nèi)的配網(wǎng)自動化、電壓監(jiān)測裝置、GPRS裝置等應(yīng)安裝于配電柜內(nèi)。

2.3.3 分支線路的要求

以能方便檢修，減少停電范圍，明確分界點為要求，配電室的T接點設(shè)備應(yīng)對線路和后端設(shè)備起到保護(hù)、拉合負(fù)荷、隔離的作用。容量在500KVA以下的變壓器，T接點的安裝使用跌落式熔斷器、避雷器、刀閘、故障指示器各一組；容量在500KVA及以上的變壓器需安裝SF6斷路器（帶定值可調(diào)、保護(hù)）、避雷器、刀閘、故障指示器各一組。容量在小于等于100KVA變壓器的熔絲額定電流可選取2～3倍配電變壓器高壓側(cè)額定電流，容量在100KVA以上的變壓器的熔絲額定電流可選取1.5～2倍配電變壓器高壓側(cè)額定電流。

3.配電系統(tǒng)的接地

保護(hù)性接地是為了防止配電設(shè)備的構(gòu)造、金屬設(shè)備的外殼等帶電后危及人身及設(shè)備安全所采取的接地措施。在三線交流供配電系統(tǒng)中，變壓器的中性線有三種：中性點不接地、中性點直接接地、中性點經(jīng)阻抗接地。

中性線（N）的作用：一用在接用額定電壓為相電壓的單相用電線路中（220V照明電），N作為零線使用；二用于傳輸三相電路中的單相電流和不平衡電流；三減少了中性點的負(fù)荷漂移。

保護(hù)線（PE）的作用：在線路系統(tǒng)中所有外露設(shè)備如金屬外殼、金屬構(gòu)架等，當(dāng)發(fā)生故障時，這些外露部分可能帶上電，如果通過保護(hù)線接地，可減少觸電危險，保障人生安全。

保護(hù)中性線（PEN）的作用：它具有中性線（N線）和保護(hù)線（PE線）的功能，系統(tǒng)“零線”，俗稱地線。

低壓配電系統(tǒng)的接地形式：在低壓配電系統(tǒng)中，按接地形式和外露設(shè)備可導(dǎo)電部分的不同接法，有TN-C（三相四線制）、TN-S（三相五線制）、TN-C-S、TT、IT五種。

4.對原高、低壓配電系統(tǒng)增加柴油發(fā)電機(jī)組的原因及改造方案

原有配電系統(tǒng)的缺陷原因是投入較大且安全性不高，主要有：出于對中波發(fā)射臺發(fā)射質(zhì)量的考慮，選址多在周邊基本上沒有高大建筑有農(nóng)田的郊外，因此都是架空線引入的電源，受環(huán)境影響供電的可靠性較差；若高壓配電系統(tǒng)出現(xiàn)故障且無法局部停運檢修，沒有后備的發(fā)電機(jī)給發(fā)射設(shè)備供電，則會影響安全播出和正常工作；當(dāng)發(fā)射機(jī)的UPS容量過大時，投入使用后便無法完全地退出服務(wù)，且投運的成本較高，給以后維護(hù)保養(yǎng)帶來了困難。

提出的改造方案有：有長時間且安全可靠供電的備用電源，可減弱架空線受自然環(huán)境影響的限制。有成本及供電時間局限性的UPS不宜作為發(fā)射機(jī)長時間的備用電源。柴油發(fā)電機(jī)組雖然結(jié)構(gòu)復(fù)雜，真正使用時易產(chǎn)生各種問題，但作為配電系統(tǒng)的備用電源是較好的選擇。高壓系統(tǒng)部分：高壓配電適合采用互為備用的兩路外供電10KV作為常供電源。高壓斷路器所選用的真空開關(guān)，應(yīng)附有彈簧儲能直流操作，裝設(shè)的進(jìn)線斷路器要有過速斷保護(hù)、流保護(hù)、零序保護(hù)以及兩段溫度保護(hù)（警告、跳側(cè)）。低壓系統(tǒng)部分：所有變配電室變壓器側(cè)宜使用單母分列運行方式，當(dāng)某一路線停電時，通過分配負(fù)荷后人工手動合上母聯(lián)?？煽康碾姎饴?lián)鎖應(yīng)用在線路開關(guān)與母聯(lián)開關(guān)，柴油發(fā)電機(jī)的線路開關(guān)與切換開關(guān)上。柴油發(fā)電機(jī)的優(yōu)點在于，在重要輸出回路裝設(shè)有電壓電流檢測報警時，若檢測到發(fā)射機(jī)供電回路失壓5～10s能自啟動。配電系統(tǒng)的重要負(fù)荷應(yīng)使用雙路全對稱方式供電，末端應(yīng)設(shè)置帶有雙路自動切換的裝置。設(shè)備的安全保護(hù)方式宜采用TN-S系統(tǒng)。

5.結(jié)束語

作為最基層的縣級廣播電視臺保障，操作簡單、供電安全的供配電系統(tǒng)十分必要，因為它是安全播出的重要保障。在安裝調(diào)試過程中難免出現(xiàn)這樣或那樣的問題，這需要更多的廣播電視專業(yè)技術(shù)人員參與進(jìn)來提出更加合理的方案。

[1]任金州等.廣播電視系統(tǒng)設(shè)備維護(hù)與管理M].北京：中國傳媒大學(xué)出版社，2005.

(作者單位：貴州省新聞出版廣電局七六三臺 )

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10.19483/j.cnki.11-4653/n.2016.11.020