淺談高山臺站供電改造的經(jīng)驗

周敬東

摘 要：隨著民航事業(yè)的不斷發(fā)展，民航高山臺站無線電設備的重要性也不斷在加強。通過以往的運行維護經(jīng)驗來看，高山臺站的供電安全的重要性猶為突出。如何采用高可靠性的高山臺站系統(tǒng)供電模式，避免因臺站市電停電時間過長，柴油發(fā)電機長時間供電，導致降低臺站運行的安全裕度，是擺在我們面前的一個難題。本文簡要闡述了民航高山臺站供配電系統(tǒng)雙路供電倒換優(yōu)化改造方案，切實提高了高山臺站電力保障能力。

關鍵詞：高海拔雷達站;電力供給;配電設備;避雷設施;技術改造措施

位于呼和浩特市東南方向的蠻漢山屬于典型高山氣候，夏季雷電頻繁，冬季大雪封山。方圓十余公里，山勢自成一體，獨具小氣候，濕度大于周邊地區(qū)，山頂氣溫低于山下二度，山內(nèi)植物繁茂多樣，山上頑石突兀有姿。蠻漢山雷達站位于海拔2300米的蠻漢山主峰頂，建站之初沿臺站南側山坡架設了一條10KV梯接農(nóng)電線路及兩臺柴油發(fā)電機。后來因為此路市電經(jīng)常故障停電，嚴重影響臺站運行安全，經(jīng)過申請從另一個變電站沿臺站北側山坡架設了第二條10KV梯接農(nóng)電線路。

1.雷達站供電系統(tǒng)原狀

蠻漢山雷達站由崞縣夭變電站和廂黃地變電站各引一路10KV電源，兩路高壓在院內(nèi)箱式高壓方艙的ATS進行切換，切換后輸出一路高壓至10/0.4KV箱式變電站，變壓器容量200KVA。油機間內(nèi)配置兩臺200KVA柴油發(fā)電機組，經(jīng)室內(nèi)1/2號油機低壓ATS柜輸出。箱式變電站的低壓市電輸出回路與柴油發(fā)電機組ATS輸出回路經(jīng)油機/市電ATS進行切換，切換后為雷達站內(nèi)動力配電柜提供電源，分配給UPS及日常生活用電負荷。蠻漢山原雷達站供電系統(tǒng)如下圖所示：

2.雷達站原供電系統(tǒng)存在的問題

蠻漢山雷達站地處蠻漢山頂峰，海拔2300米，冬季風大雪多，曾經(jīng)出現(xiàn)過箱式變電站的屋頂及艙門被風掛掉的現(xiàn)象。夏季多雷雨，雷達站極易遭受雷擊，曾經(jīng)出現(xiàn)過兩路10KV高壓切換ATS設備同時被雷擊的情況。因兩路10KV高壓只配備一臺變壓器，如室外箱式變壓器故障或被雷擊也會導致兩路市電都無法供電的情況。高壓切換設備的維護困難，人員進行手動線路切換時操作危險性較大，雷雨天氣時人員在露天環(huán)境中進行高壓切換時很不安全。總體來說原供電模式但接電關鍵設備多，切換復雜，故障率高，人員操作高壓切換時危險性較大。

3.雷達站供電系統(tǒng)改造的迫切性

蠻漢山雷達站內(nèi)有民航空管系統(tǒng)重要的監(jiān)視設施及通信設施，這些都是空中航路及呼和浩特機場空中交通管制離不開的重要設備。去往臺站的山路崎嶇難行，特別是下雪天氣，道路常被厚厚的積雪覆蓋，車輛無法通行。雷達站距離呼和浩特機場較遠，設備維護及故障搶修耗時較長，如臺站供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障，可能會嚴重影響空管設備的正常運行，危及航空安全保障工作。因此，對這些比較突出的問題，進行雷達站供電改造迫在眉睫。

4.雷達站供電系統(tǒng)改造方案

4.1 新建變電站

拆除原有箱式高壓間及箱式變電站，并在原位置處貼臨現(xiàn)有油機間新建一座10KV變電站，新設避雷網(wǎng)與原建筑物避雷網(wǎng)可靠連接。新建變電站建筑面積130平米，站內(nèi)設置高壓配電室、低壓配電室。變電站平面圖如下圖所示：

4.2 10/0.4kV變、配電系統(tǒng)

站內(nèi)設置兩臺SCB10-10/0.4kV-200kVA干式變壓器。變壓器采用風冷（帶散熱風扇），帶金屬防護外殼，防護等級為IP20。

兩路10KV電源進線經(jīng)設置在高壓配電室內(nèi)的10kV環(huán)網(wǎng)柜，每段母線設置進線、計量、出線柜。出線柜輸出端經(jīng)電纜接至變壓器輸入端，變壓器低壓電源經(jīng)封閉式母線接至低壓開關柜，然后經(jīng)低壓開關柜再進行用電分配。變電站內(nèi)10kV環(huán)網(wǎng)柜設置計量表，作為計費依據(jù)。

低壓配電系統(tǒng)為單母線運行，采用雙ATS裝置實現(xiàn)2路市電與油機的切換，正常情況下，由一路市電帶全場負荷，故障時自動切換至另一路市電，當兩路市電均故障時，由油機帶全場負荷。油機啟動信號取自油機/市電切換的ATS裝置。 無功補償裝置設置在低壓母線處做集中補償。

變電站內(nèi)設置電力監(jiān)控系統(tǒng)一套，僅采集低壓網(wǎng)絡儀表的各項參數(shù)，系統(tǒng)終端安裝在值班室內(nèi)。電力監(jiān)控系統(tǒng)如下圖所示：

4.3防雷接地系統(tǒng)

4.3.1防雷保護

本工程按第三類防雷措施設防;在屋頂設避雷帶作防直擊雷的接閃器，在建筑物四周墻內(nèi)預埋-40x4mm鍍鋅扁鋼作為防雷引下線，與室外人工接地體可靠連接，并在距離地面0.3m處設置接地電阻測試箱。為防雷電波侵入，電纜進出線在進出端將電纜的金屬外皮及金屬保護管等與接地體可靠連接，低壓出線設置三級SPD保護。

4.3.2接地系統(tǒng)

本工程低壓配電系統(tǒng)接地型式采用TN-S系統(tǒng);其中性線和保護地線（PE）在接地點后要嚴格分開，凡正常不帶電而當絕緣破壞有可能呈現(xiàn)電壓的一切電氣設備金屬外殼均應可靠接地;防雷接地、變壓器中性點接地及電氣設備保護接地等共用統(tǒng)一的接地裝置。

本工程采用總等電位聯(lián)結，將建筑物內(nèi)保護干線、設備進線鋼管、建筑物金屬構件進行聯(lián)結，強弱電共用聯(lián)合接地裝置，要求接地電阻不大于4Ω。

4.4場內(nèi)外線改造

在低壓配電室室外及原配電間室外分別設置一座電纜人孔井，全程穿4根SC100鍍鋅鋼管保護，至室內(nèi)電纜溝。將原配電間內(nèi)損壞的電纜溝蓋板從新更換，材質(zhì)為花崗巖地磚。新建建筑物室外做19x8m的地面硬化。

參考文獻：

[1]《供配電技術》 江文 許慧中? 機械工業(yè)出版社.

[2]《低壓電器成套裝置技術手冊》曾義 中國水利水電出版社.

[3]《低壓電工技術》張伯虎 張伯龍? 國防工業(yè)出版社.