武威廣播轉(zhuǎn)播臺低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計改造

和世祥

1 問題的提出

武威廣播轉(zhuǎn)播臺原有一路35 kV等級輸變電線路；戶外油浸變壓器一臺，型號為S9-M-35 kV/0.4 kV，容量為250 kVA；低壓配電柜為20世紀80年代生產(chǎn)的PPJ-1-212型低壓配電屏，額定容量為150 A，分為大小兩個配電室各兩組（共8臺），配電柜設(shè)備至今已運行30多年，柜內(nèi)的空氣開關(guān)和交流接觸器等元器件多已老化，存在嚴重的安全隱患，且老式柜體（柜頂和柜后的母線為裸露式）也極不安全；低壓電纜為油浸式電纜，也均已老化。

隨著武威廣播轉(zhuǎn)播臺事業(yè)向前發(fā)展，原有低壓配電設(shè)備已不能滿足實際工作需要。在中心領(lǐng)導的支持下，由工作人員自行設(shè)計并改造，改造后的配電設(shè)備滿足實際的工作需求。

2 系統(tǒng)改造的必要性

近年來，武威廣播轉(zhuǎn)播臺設(shè)備經(jīng)過改造，將原有電子管發(fā)射機全部更新為全固體發(fā)射機，使安全播出保障能力得到了全面提升。考慮到全固態(tài)發(fā)射機采用的是微電子技術(shù)和計算機技術(shù)，抗浪涌和抗電磁干擾能力很弱，對電源質(zhì)量要求高。而武威廣播轉(zhuǎn)播臺外線供電又不是專用線路，和農(nóng)電線路掛接在一起，電網(wǎng)電壓極不穩(wěn)定。時常存在過、欠電壓，浪涌尖峰多，電網(wǎng)諧波干擾嚴重等一系列問題，影響機房設(shè)備的正常運行。

3 系統(tǒng)設(shè)計方案

系統(tǒng)設(shè)計充分考慮設(shè)備的安全性、經(jīng)濟性、先進性、可靠性、通訊性、互換性（方便檢修，縮短事故處理時間）實用性等要求，提出如下方案：

（1）變壓器：原變壓器不變。

（2）電纜：由原來的油浸式電纜改為高可靠性金屬鎧裝阻燃交聯(lián)銅芯電纜，型號為ZR-YJV22-1kV-4×1 852 mm，可承載400個電流，入地直埋敷設(shè)方式。

（3）進線柜：由35 kV、10 kV兩路市電構(gòu)成雙回路電源，雙路電源下方加裝高可靠自動切換裝置（自動和檢修時手動功能），具備3秒鐘故障切換功能。

（4）無功補償柜：采用具有低壓無功動態(tài)補償功能的無功補償控制器，降低供電變壓器及輸送線路的損耗。

（5）饋線柜：采用多種電流規(guī)格的抽屜，具備抽屜單元獨立安裝、互換性好的功能，并留有一定的備份。

（6）所有回路全部采用具有RS485通訊功能的DMC230P和DPM20-48I電力儀表，將數(shù)據(jù)實時上傳到后臺電腦監(jiān)控系統(tǒng)，便于以后查看、分析、打印等，提高配網(wǎng)自動化程度。

（7）總電流的計算：武威廣播轉(zhuǎn)播臺變壓器的容量為250 kVA，根據(jù)公式（S為視在功率，即容量；U電壓為400 V；000/1.732×400 V=360 A，考慮到余量，按400 A設(shè)計。

（8）負載電流的分配：由于全固態(tài)發(fā)射機為非線性負載，其實際輸入功率一般按發(fā)射功率的兩倍來計算，一部發(fā)射機的發(fā)射功率為10 kW，其實際輸入功率為20 kW，根據(jù)公式P（有功功率）=1.732×I×U×cosΦ，1.732是3的開方值，I是電流值，U是電壓值，cosΦ是功率因數(shù)。功率因數(shù)一般按0.8計算，將數(shù)值代入公式，I≈40 A。兩部發(fā)射機同時工作，電流值為80 A，考慮到發(fā)射機配備高性能的穩(wěn)壓電源并留有足夠功率余量，發(fā)射機電流分配為100 A。同理，宿舍用電爐功率60 kW，預留容量分配100 A，動力電和高效能熱供電機組分別預留200 A和250 A。

4 方案的組織實施

按照設(shè)計方案，經(jīng)過市場考察并考慮性價比，最終選定MNS型低壓全封閉抽屜式開關(guān)柜，并組織實施。

（1）開關(guān)柜整體框架由C型鋼材組裝而成，為組合式結(jié)構(gòu)，外型尺寸（寬600 mm×深800 mm×高2 200 mm）符合GB7251.1-2005《低壓成套開關(guān)設(shè)備》標準規(guī)定，部件經(jīng)過鍍鋅處理，通過自攻鎖緊螺釘連接基本柜架，將門、隔板、安裝支架以及母線等部件組裝成完整的開關(guān)柜。開關(guān)柜內(nèi)部尺寸、零部件尺寸、隔室尺寸均按照模數(shù)化（E=25 mm）變化。

（2）開關(guān)柜的每一個柜體分隔為水平母線室（在柜后部），抽屜小室（在柜前部），電纜室（在柜下部或柜前右邊）。室與室之間用鋼板或高強度阻燃塑料功能板相互隔開，上下層抽屜之間有帶通風孔的金屬板隔離，滿足上進上出、上進下出、下進上出、下進下出的各種進出線要求。

（3）母線用高強度阻燃型、高絕緣強度的塑料功能板保護。單元隔室采用金屬板隔開，隔室中的活門，隨著抽屜的拉出能自動封閉。

5 改造后的效果

改造后的新設(shè)備具有接通能力強、分斷能力高、防誤操作性好、動態(tài)穩(wěn)定性好、組合方便、操作簡單、防護等級高等特點，實現(xiàn)了自動化功能，達到超預期效果。