淺談中波發射臺供配電系統的檢查與維護

董曉東

（作者單位：河南省許昌中波轉播臺）

對于中波發射臺來說，供配電系統的運行可靠對節目播出質量的影響較大，當供配電系統發生故障時，就會引發停播事故，安全隱患較大，只有保障電力供應穩定，才能確保播出的安全性。而要想保障供配電系統的運行可靠，就要做到規范設計，確保安裝調試準確，加大管理維護力度。各地區的中波廣播臺承擔著多套節目的發射任務，但由于資金投入不足，建設與維護不到位，影響了供配電系統的運行。發射機供配電系統，以外部電力供電為主，采用農用電、專線電源，如果兩路供電中斷，會導致電視臺無電，對發射機安全播出影響較大，基于此，發射機供配電系統需要增設柴油發電機組，并將其作為后備電源。近幾年來，中波廣播臺通過實行競爭性談判采購機制來申請柴油發電機組的資金，積極引入現代化柴油發電機組，并且注重其安裝與調試處理，全面保障供配電系統的穩定性。

1 中波發射臺配電系統要求

中波發射臺的配電系統主要為其電力設施提供電能，配電系統運行是否穩定，對中波發射臺的影響較大，尤其是在信號傳輸方面，當配電系統運行穩定時，其能夠充分發揮自身作用，確保供電充足，保證信號傳輸不間斷，增強中波發射臺的穩定性。一般來說，中波臺系統組成不同，其所具備的功能也不同，中波發射臺要想正常供電，必須保證配電系統滿足以下要求。

1.1 供電等級要求

為了確保發射任務順利，應將發射臺負荷等級設置為1級，中波臺有兩路外供電方式，應選取其中一路為專線供電。

1.2 后備電源需求

數字化發展時代，為了避免因停電導致發射臺數據丟失，發射臺控制系統需要添加不間斷電源（Uninterruptible Power Supply，UPS），實現不間斷供電。

1.3 接地要求

中性線：中性線在接用額定電壓為相電壓的單相用電線路中，可以傳輸三相電路中的單相電流、不平衡電流，有效控制中性點負荷轉移。

保護線：在線路系統中，金屬外殼、金屬框架的外露部分均帶電，采用保護接地法，可以降低觸電風險，保障人身安全。

保護中性線：具有中性線、保護線功能，俗稱地線。

低壓配電接線模式：低壓配電系統中，應以接地形式、外露設備方式設計可導電接法，包括三相五線制、三相四線制等。

2 中波發射臺配電系統構成

2.1 高、低壓配電

高壓包括跌落保險、外供電線路、高壓切換裝置；低壓包括非穩壓切換、穩壓器、分配配電柜、電纜、柴油發電機等。

2.2 高、低壓切換與分配

當高壓交流電為雙回路模式時，通過跌落保險開關，可以將電流傳輸到高壓切換裝置，其中一路為主供電回路，如果主回路停電，則切換到另一路。變電器裝置能夠將10 kV電壓轉變為380 V，之后送入至低壓切換裝置與配電柜中。針對非穩定型低壓配電柜，應采用兩路輸出模式，一路經低壓開關切換傳輸到穩壓器內，穩壓器輸出后傳送至穩壓切換、分配配電柜，電流經過內部切換后，可以為控制室、發電機提供穩壓電源。另一路經分配板傳送，可以為辦公室與機房照明、空調暖通提供電源[2]。

2.3 高低壓配電技術要求

第一，變壓器選型。中波發射臺以節能變壓器為主，接線阻為Dyn11，非曲折變壓器、非晶合金變壓器的容量最大不超過800 kVA，同時要在配電變壓器高壓側安裝氧化鋅避雷器，將接地裝置與接地網連接在一起，變壓器整體外殼與接地網連接，接地電阻小于4 Ω。安裝變壓器室外部分時，應當選在無人區域，單獨連接中性點接地系統，但箱變外殼不能單獨連接接地系統，必須注重絕緣防護。同時要使用高壓、低壓接線端子，變壓器引線要連接套管穿心螺栓，為了避免接點松動，要以雙螺母作緊固處理。

第二，低壓配電設施。低壓配電柜需要使用抽屜式配電柜，防護等級高于IP30，為了滿足負荷要求，應遵循低壓出線容量、負荷規則，優選銅制導線。斷路器配置到低壓配電柜中，特別是在聯絡開關、總開關位置，能夠發揮出斷路器的保護作用。斷路器具備過負荷功能，因此無須設置失壓脫扣，也無須配置漏電保護器，只需要應用三段電流保護機制。此外，配電室內配網自動化和電壓監測裝置都需要安裝在配電柜內。

3 原高低壓配電系統增設發電機組改造方案

原配電系統問題較多，主要表現在安全性、資金投入量方面。中波發射臺選址多在郊外，無建筑與農田影響，且配電系統均為架空線，能夠減少外部環境的影響。高壓配電系統發生故障時，無法適用局部停運檢修模式，而系統檢修不及時，會導致后備發電機供電不足，影響播出安全。發射機USP容量較大時，投入使用后無法完全退出，且投運成本高，檢修維護難度大。

針對上述問題，檢修人員進行改造時應注意以下幾點：第一，配電系統需要配備備用電源，備用電源安全供電有助于避免架空線受環境限制影響。不間斷電源受供電時間與成本的限制，無法為發射機提供備用電源，柴油發電機結構復雜，使用時問題較多，所以應當配置備用電源。第二，針對高壓系統，應將備用供電設備作為電氣裝置常供電源，在使用進線斷路器時，應確保裝置具備過流保護、零序保護、過速斷保護等功能。第三，低壓系統變壓器如果為變配電模式，則采用單母分列運行，線路停電時應用分配負荷法，手工閉合母聯。電氣聯鎖具備高可靠性，可以配置切換開關、線路開關、母聯開關、線路開關。第四，柴油發電機具備多種優勢，可根據輸出回路安裝電流、電壓監測報警器，發電機供電回路失壓時間超過5 s后可以啟動設備。配電系統采用TN-S模式，以雙路對稱供電法為主，末端位置應當設置雙路自動切換裝置，以此保護設備安全[3]。第五，供配電監測系統是在發射臺工作時，收集發電臺電流與電壓信號，通過轉換與計算方式，對比電壓大小與標準范圍電壓，發現異常情況時就會發出警報，同時向上位機發送監測報告。監測系統主要監測供配電線路故障、電流電壓、穩壓器故障等。使用電力測量儀監測供電輸入配電柜的主回路，將電量儀安裝在配電柜內，通過電流互感器，能夠將監測信號傳輸至監測主機，接入智能通信卡的通信口。電量儀供電要求為220 V，為了確保電量儀正常運行，需要由不間斷電源為電量儀提供電能。為實時顯示并存儲配低壓柜主回路的監測數值、顯示供電互投轉換系統與分配柜電源斷路器的狀態，檢修人員應科學設置電壓、電流限值，如果監測值超出允許值，則判斷為故障事件。監測主系統主要通過彈出報警窗口、發出報警聲音通知值班人員，值班人員可查詢任意時間段的歷史數據與變化曲線。供配電監測系統的作用如下：首先，控制高低壓斷路器、開關設備，使其遵循標準順序接通和斷開；其次，高低壓母線聯絡斷路器，可以自動接通和斷開；再次，備用發電機組、配電開關設備，遵循標準順序合閘，轉換為供電模式；最后，定時啟動和停止大型動力設備，以監測數據調控系統負荷。

4 中波發射臺供配電系統故障類型

4.1 電源故障

分析中波發射臺供配電系統現狀，可以充分了解電源故障。電源在系統中的功能作用顯著，能夠將系統其他形式能轉變為有用的電能裝置，若檢修人員實施電能轉換操作時，未注重電源相關操作，則會致使電源長期運轉而進行自毀。針對電源故障，運維管理人員要注重檢查電源系統運行狀態，確保發電機、不間斷電源容量合理，同時要制定故障處理方案。另外，運維管理人員可應用不間斷電源應對和處理電源故障。在現代廣播傳輸系統中，不間斷電源屬于重要內容，能夠有效作用于廣電傳輸發射。具體來說，利用不間斷電源可以為設備提供電力能源，確保設備運行正?；⑶铱梢詼p少設備外電中斷所致的停擺問題，確保各種數據參數的正確性。此外，在不間斷電源的支持下，可以保證廣播電視不間斷傳輸，為高清節目傳輸奠定良好基礎。

4.2 穩壓器異響故障

穩壓器正常運行時，運行聲音主要為伺服電機帶動鏈條聲音，穩壓器異響故障表現為穩壓器內部發出異響，原因可能是停電檢修時，未清理線圈表面灰塵與積碳，致使線圈與碳刷打火，線圈表面出現大量凹痕，穩壓器運行時，碳刷劃過線圈發出異響。針對此故障，檢修人員應使用酒精棉球擦拭表面，清理線圈灰塵，但線圈碳粉清理難度較大，需要用細砂紙打磨線圈表面，特別是要保證打火點表面的平滑度，同時要觀察輸出電壓溫度與穩定狀態，聽運行異響。為了避免再次發生故障，檢修人員要定期清理穩壓器的灰塵與積碳，檢查碳刷狀態，確保碳刷和線圈接觸良好。

4.3 供電缺相故障

廣播電視臺應用的生活供電與發射系統，運行期間會出現供電缺相障礙，在檢修過程中，檢修人員要注重查看發射機公共部分，檢查鐵塔、匹配網絡、供電及接地狀態。運維管理人員應與供電部門聯系，確認外部供電故障情況。之后運維管理人員應檢測變壓器進線側、出線側的電壓值，外部供電正常時，變壓器工作正常。若配電室進線柜輸入端缺相，可能是變壓器、進線柜傳輸線路問題，檢修人員應詳細排查線路，如果變壓器輸出端電纜接頭打火，致使電纜燒斷，首先要接好電纜，恢復臺內供電。電纜接頭打火現象多是應用接頭不穩定所致，這與運維管理人員的日常檢查相關，如果進行定期維護，則能夠規避故障[4]。

5 中波發射臺供配電系統設備維護

5.1 電機設備維護

供配電系統中，發電機屬于核心部，運維管理人員要定期檢查發電機設備狀態，重點檢查故障高發部位，同時調節設備運轉狀態。此外，檢修人員要結合發電機型號，制定科學的維護方案。

5.2 電源維護

中波發射臺站為了減少突發問題，推廣應用不間斷電源，以確保電源穩定性，因此，檢修人員應注重電源設備維護，提升系統運行穩定性。在檢查維護時，檢修人員應重點檢查主機、電池、電能存儲設備的性能，預測潛在風險。

5.3 線路維護

針對線路日常維護，檢修人員應重視溫度影響，低溫環境中，導線會出現凍結問題，影響線路導通性，高溫環境下容易產出現線斷裂問題，引發漏電事故。因此，檢修人員應科學規劃和保護線路，做好定期檢查與更換，及時替換損壞和老化線路，確保設備的運行安全。

5.4 電力穩壓器維護

根據相關調查結果可知，我國所用電力穩壓器種類較多，存在功能差異，在處理過程中，檢修人員可以將數字延時繼電器安裝在電力穩壓器中，這不僅可以保證電力穩壓器的工作效率，還可以縮短停播時間。另外，在維護電力穩壓器時，檢修人員應注重控制來電延時，提升維護工作質量。

5.5 高壓真空斷路器維護

真空斷路器是發射臺的重要組成部分，電力運維部門應當聯合技術科共同負責運維管理工作。真空斷路器體積小，重量輕，可以頻繁操作，因此被廣泛應用到配電網中，但部分地區風沙大，雨水少，真空斷路器接線柱灰塵量大，雨水高發季節容易引發真空斷路器短路故障，所以必須高度重視真空斷路器的維護管理。電力運維人員通常在4—5月份維護真空斷路器，維護工作量大，機房與技術部門應相互配合。此外，運維人員應定期巡查真空斷路器，清潔接線柱，保障外電安全性，在檢修真空斷路器時，運維人員應當關斷變壓器，遵循標準化指令操作[5]。

5.6 注重信息化建設

針對中波臺供配電系統的常見故障，檢修人員要實時監測其運行狀態，將系統運行異常反饋至監測人員。同時，中波發射臺應安裝電力自臺監測系統，實時監測發射機供配電流、電壓、溫度指標，提前預防和制定處理措施。設備與線路檢修工作中，利用信息化監測網絡可以監督線路運行狀態與破壞情況，及時定位故障發生部位，同時要派遣專人進行檢修，不斷提升檢修與維護效率，縮短維修作業時間消耗。此外，信息化建設工作過程中，報警系統建設非常重要，可以實時報告異常運轉情況，由專業人員處理報警問題，能夠提升安全播出可靠性。

6 結語

在廣播電視臺發展過程中，受眾對節目的播放效果和質量要求逐漸提高，因此必須重視中波發射臺的維護與管理。本文詳細介紹了供配電系統的組成，提出了供配電系統增設發電機組改造方案，具體來說，針對供配電系統出現的電源故障、穩壓器異響故障、供電缺相故障等問題，檢修人員應對其進行科學的檢修與維護，并高度重視配電設備、電機設備、電源、線路、電力穩壓器及高壓真空斷路器的安全與維護，從而全面提升中波發射臺供配電系統的運行效益。