河南衛視地球站供配電系統達標建設實施

張斌

摘 要：河南省廣播電視發射臺衛星地球站擔負著一套河南衛視電視節目、六套河南調頻廣播節目的上星播出，是通過中星6B覆蓋亞洲、大洋洲等47個國家和地區約374億人口的重要任務，為該臺安全播出的重中之重。按照行業供配電系統要求，衛星地球站供配電系統的交流電源適宜采用具備兩路不同外電的電源供電。單獨建設的地球站應自備發電機，發電機容量為技術總負荷的1.5倍。該臺根據此要求對設備進行了相應的技術改造，徹底地消除了此前老舊設備的供電安全隱患，使該臺的安全播出有了更好的技術保障。

關鍵詞：地球站 供配電 改造

中圖分類號：TN948 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）02（c）-0072-02

“十八大”之前發射臺動力科設備陳舊，系統不完善，許多設備使用20年以上，高、低壓系統存在著嚴重的安全供電隱患。動力電纜架空線一路多年來由于周邊城市建設改造或其他因素造成的損壞，增加了許多接頭，有5處改為地埋電纜，存在著安全隱患。另一路10年前在城市道路擴寬改造電纜移位時，多次扭曲變形，至今電纜接頭多達30多處，經常出現故障。由于上述原因該臺于2014年經研究決定，利用中央補助地方文化傳媒事業發展專項資金，購置高壓配電柜、干式變壓器、低壓配電柜、直流屏、無功補償柜、電力負荷網管系統、更換發射臺地球站至白廟變電站專線電纜等以達到國家廣電總局衛星地球站供配電要求，確保河南省衛星地球站安全播出。

1 新配置供電系統的設計要求

電力系統在供電設計中，根據用戶的重要程度分為3個等級。發射臺衛星地球站屬于一級負荷用戶，針對一級負荷有著具體要求。

（1）必須有兩個以上的電源組成，且電源間無聯系（分別由不同的變電站供電）。

（2）發生任何一種故障時，兩個電源的任何部分應不致同時受到損壞。

（3）發生任何一種故障且保護裝置正常時，有一個電源不中斷供電，并且在發生任何一種故障且主保護裝置失靈以至兩路電源均中斷供電后，應能在有人值班的處所完成各種必要操作，迅速恢復一個電源供電。

（4）除了兩個正常市電電源外，還設一個獨立的應急電源供電。

發射臺衛星地球站作為一級負荷用戶，為專板專用（所謂專板，就是變電站出線柜為我臺專用）、母聯分段、雙路并列共同運行供電，兩路主進與母聯之間裝設可靠電氣閉鎖。兩個變電站通過兩條10 kV高壓線路供電，兩條線路上不允許有其他負荷存在。一路是白廟變電站通過地埋電纜供電，稱為白塔線；另一路是橋南變電站通過地埋電纜供電，稱為橋南線。400 kW發電機組為第三路電源，發電機組與電網間應有可靠閉鎖，以免造成反送電情況發生。依據行業規定市電優先的原則，當一路電源故障時，由值班人員切換至另一電源供電；當兩路電源同時故障時，啟動發電組機供電。

2 供電系統的結構和性能

為給地球站、各個部門和電視演播廳提供安全可靠的電力保證，新供配電系統采用雙電源并列共同運行并自備發電機組供電，雙回路供電分別從橋南變和白廟變各引入一10 kV高壓電，接入動力機房高壓進線柜。10 kV高壓側采用單母線分段運行，正常情況下母聯分段，兩路主進同時運行。

變電所高壓系統包括6個部分15面柜子，其中高壓進線柜、計量柜、PT柜各兩面，變壓器柜8面，聯絡柜和隔離柜各1面。高壓柜采用ABB UniGear550鎧裝金屬封閉開關設備，該設備的基本柜型為進線柜和饋線柜，由固定的柜體和可移開的真空斷路器手車組成，開關設備具有“五防聯鎖”功能，分別為防止帶負荷分、合隔離開關（隔離手車）；防止誤分、誤合斷路器、負荷開關、接觸器；防止接地開關處在閉合位置時關合斷路器、負荷開關等；防止在帶電時誤合接地開關；防止誤入帶電隔室。此功能通過機械聯鎖和電氣聯鎖來實現。從根本上防止出現可能引起危險和嚴重后果的誤操作，有效保護操作人員和開關設備的安全。

10 kV高壓系統采用上進上出方式，橋南變和白廟變輸入的高壓電，首先進入兩個進線柜，然后分別通過各自的計量柜和PT柜，橋南變通過AH4/AH5/AH6（AH7為備用）饋線柜，分別帶T1/（T3/T4為八號演播廳），白廟變通過（AH10為備用）AH11/AH12饋線柜，分別帶（T5為8號演播廳）和T2變壓器負荷。兩路主進與母聯裝設可靠的電氣閉鎖，只能三合二，如任何一路主進失壓，可通過聯絡柜和隔離柜，接通另一路主進電源，由該路電源帶所有負荷。

計量柜安裝有隔離開關、熔斷器、CT、PT、有功電度表（傳統儀表或數字電表）、無功電度表、繼電器，以及一些其他的輔助二次設備（如負荷監控儀等），用于供電部門對系統有功功率、無功功率，尖峰平谷等的計量。PT柜可供系統三相電壓的測量、為系統保護電路及提供電壓信號等。饋線柜（變壓器柜）是用來分配電能的設備（從母線到各個出線），安裝有斷路器、CT、PT、隔離刀等元器件。主要構造就是真空斷路器，斷路器用于在正常運行時接通或斷開電路，故障情況時在繼電斷路器用于在正常運行時接通或斷開電路，故障情況時在繼電保護裝置的作用下迅速斷開電路。主要功能是連接至變壓器的出線柜。

直流屏采用PSM-E01監控系統，用以組成小容量配置的直流系統，應用于35 kV以下變電站和各類用戶變的直流操作電源系統。配合HD系列電力用高頻開關充電模塊， PSM-E01監控系統根據參數設置，可完成智能化電池管理和直流系統監測及告警；具備輸出控制功能，對交流自切、母線電壓自動調整、充電電壓溫度自動補償、電流調節等。具備遠程管理功能，可選擇通過Modbus、CDT91規約和綜合自動化系統通訊上報數據，用于電站實現無人職守。

3 后臺微機系統功能

后臺微機監控系統采用分布式結構、模塊化設、整個系統實現網絡化。變電站的高壓配電柜、直流屏通過網絡通訊接口與后臺監控系統相聯。此系統集監測、控制、微機綜合保護、計量功能為一體，實現系統內電力設備的保護和全面的監測、控制、計量及通訊功能，保障供配電系統正常運行。主要功能有以下幾方面。

（1）實時數據采集，包括模擬量開關量、脈沖電度等。

（2）微機保護管理，對系統內微機保護裝置完成相應的保護及控制，包括修改保護定值信息、接受保護事件信息、監視保護裝置運行等。

（3）信息處理，能夠通過計算和統計，分析電能質量，監視負荷等。

（4）動態數據單元和報表功能，能夠提供可視化的人機界面。

（5）報警管理，對故障驚醒聲光報警、自動推出報警窗口和故障畫面等，及時通知值班人員故障報警時間。

（6）通訊管理功能。通過通訊通道實現遠方控制中心對一次設備的監測、控制、記錄功能，并提供通訊狀態監測、通信異常報警等自檢和管理功能。

4 結語

目前新供配電系統已經投入使用，經過一年多時間的運行，系統安全穩定，各項技術指標均達到了設計要求。特別是2016年3月8日早上4點49分T2低壓側進線開關突然故障失壓，低壓聯絡柜第一時間動作聯絡合閘，保證了T2低壓側負荷正常供電，使安全播出工作有了可靠保障，保電工作又上一個新的臺階。

參考文獻

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