中波臺站供配電系統的改造技術研究

鄧美亮

（廣東省惠州中波轉播臺，廣東 惠州 516001）

0 引 言

隨著中波臺站發射技術的不斷進步與發展，中波臺站加強了對系統運行結構完整性的重視與關注，以確保中波臺站日常運行穩定可靠。在中波臺站系統的建設管理中，供配電系統作為建設的重中之重，是中波臺站穩定發射和正常工作的關鍵。但就現階段的中波臺站建設而言，中波臺站供配電系統的運轉或多或少地存在電源故障、供電缺相等問題，嚴重影響中波臺站系統建設的完整性，直接導致最終運營效果大打折扣。因此，本文對中波臺站供配電系統的改造技術進行研究，借助供配電系統功能的完善不斷提高中波臺站建設水平，具備重要的理論意義和現實價值。

1 中波臺站簡介

廣東省惠州中波轉播臺（以下簡稱惠州臺）位于廣東省惠州市水口東江大道，有120 m鐵塔2座，76 m鐵塔1座，微波鐵塔1座[1]。目前，惠州臺承擔5個頻點、4套節目的播出和實驗任務，一直擔負著廣東省東南地區（惠州、東莞、深圳等）中央人民廣播電臺和廣東省人民廣播電臺節目的覆蓋工作，為惠州市和周邊地區社會穩定，經濟、文化發展發揮了重要的作用，是我省東南地區非常重要的、具有戰略地位的一座中波轉播臺。

2 供配電系統改造的必要性

廣東省惠州中波轉播臺前身是惠州市廣播轉播臺，隸屬惠城區廣播電視局管理的副科級建制事業單位，于1965年正式開播，屬實驗臺，負責轉播中央人民廣播電臺、廣東省新聞臺和珠江經濟臺[2]。惠州中波轉播臺在建設過程中，供配電系統隨著轉播臺的不斷改造升級而逐步完善。盡管如此，惠州中波轉播臺的高低壓配電柜系統、隔離變壓器設備甚至是供電線路等已經歷多年的使用，內部存在一定程度的線路老化問題，相關構件的氧化問題較為嚴重，甚至部分靈敏開關的敏感度降低，造成整個供配電系統的運轉效率低下。經過多年的運行和損耗之后，線路連接較為復雜，很容易發生安全事故，存在較為嚴重的安全隱患。因此，惠州中波轉播臺供配電系統已經不能滿足當前中波轉播臺的實際需要，對供電系統進行改造已勢在必行。

3 中波臺站供配電系統的改造

3.1 高、低壓配電柜的優化選擇

高、低壓配電柜主要包括受電柜、聯電柜及配電箱三大部分。受電柜主要對市電和自發電進行轉換，實現外部供電與中波轉播臺內部供配電系統柴油發電機之間的電能轉換，與用于無功動態補償調節的電容補償柜并聯[3]，如圖1所示。在高、低壓配電柜的優化選擇過程中，配電柜的開關狀態主要分為自動狀態、0狀態及手動狀態三種模式，借助不同模式之間不同的工作方式實現不同的控制目標，從而使配電柜更好地服務于中波站臺。在工作過程中，當高、低壓配電柜開關處于自動狀態時，如果市電供電指示燈為合閘則為市電供電；如果市電供電指示燈為分閘，發電機會自啟轉為自發電。當受電柜開關在0狀態，如果停電，市/自轉換盒不會動作，指示燈為合閘狀態，發電機自啟，但因為市電閘沒有分閘，所以無法送電。當受電柜開關在手動狀態，如果想用發電機帶載運行，市電分閘發電機將會自動啟動。

圖1 受電柜

為了進一步確保聯電柜使用過程滿足電路運行需要，更好地服務于中波站臺的工作過程，避免中波站臺出現故障時不能及時斷開電路造成影響范圍的拓寬，有必要對聯電柜進行改造設計。將聯電柜改造優化后，當聯電柜在“0”斷開位置、受電柜在“自動”位置時，供配電系統是雙路供電，如“1”變或“2”變有某路故障停電，柴油發電機會自動開啟供電。如果選擇“1”變或者“2”變單一供電，首先應將受電柜打在“0”斷開位置，再按分閘，然后把聯電柜打在所選擇“1”或“2”變位置，用搖桿把聯動搖進去，合閘，此時另一路完全斷開。

在配電柜優化改造后，配電柜在電路中能夠起到控制電路和分流電路的基本作用。借助優化后的配電柜控制功能，能夠將電能分配到各個負荷部位，并在電路短路、過載和漏電時進行斷電保護[4]。一般而言，配電部分包括饋電柜A和饋電柜B、穩壓柜（供電房）和饋電柜A和饋電柜B、UPS電源（機房）。在改造設計時，應在柜體上下兩端的適宜位置放置不同數量的散熱槽孔，當柜內電器元件發熱使得整個供配電系統的運行熱量上升時，能借助在適宜位置設置的開孔有效排出上端槽孔的熱量，利用冷風不斷地由下端槽孔補充進柜的方式，使密封的柜體自下而上形成一個自然通風道，以此達到散熱目的。

此外，配電箱的復位操作和更換也是中波站臺優化設計后的主要功能表現[5]。由于配電箱的運行過程中僅僅具備自我保護功能，當電路運行受到某一超過閾值的電流沖擊時會為保障電路的運行而斷開，此時需要手動將把手打到“RESET”復位停幾秒，然后再手動打到“ON”開位置，保證中波站臺電路運行過程中的通暢。但為進一步優化中波轉播臺供配電系統的運行功能，需要對配電箱進行更換和改造優化。首先，把手開關打到“OFF”位置再將外箱解鎖，然后按到解鎖拉紅色桿到退出位置再用力拉出來即可，安裝推進配電箱按到解鎖接紅色桿到插入狀態關好外殼，再將把手開關打到“ON”位置。更換配電箱時要注意電流安數。

3.2 隔離變壓器的選擇

由于整個供配電系統變電部分的作用主要是把供電電源的電壓通過變壓器變為適合用電設備使用的電壓，并以一定的接線方式把電能分配給各用電設備，滿足不同用電設備的基本需要，因此，配置主要變壓器時，可利用變壓器來改變交流電壓大小，使該類型設備符合電氣設備運轉的基本要求。廣東省惠州中波轉播臺裝載2臺400 kVA變壓器，由出線柜A到變壓器A，出線柜B到變壓器B。上述兩個節點進一步延伸，再分別到受電柜A和受電柜B，實現市電與柴電轉換柜和市電與柴電轉換柜之間的電能轉換。

3.3 穩壓器的選擇

選擇穩壓器時，穩壓電源應該選擇具備UPS穩壓電源方式的電源。該電源一般由20塊12 V電池組成，主要保障信號柜和外部聯鎖不斷電。其正常工作狀態是市電供電，市電停電時由UPS電源供電。借助該電源的可控硅無觸點開關以及智能控制設施等，能夠實現中波轉播臺供配電系統快速調節參數和智能化平衡的目的，實現延時、過壓、欠壓、逆相、缺相、過電流保護及報警等功能。首先對轉播臺全系統的用電負荷進行估算，然后根據估算負荷參數匹配性地選擇廣播電臺正常運轉需要的穩壓器，著重考慮穩壓器的功能應用和系統運行的匹配性和平衡度，充分發揮穩壓器降低延時、過電保護和快速調節的功能。另外，設計穩壓器主回路系統和控制系統的過程中，應該避免穩壓器在運行過程中出現不穩定性，消除觸電開關開啟或者關閉時造成的電流沖擊和電壓損壞，提升系統穩定性。

3.4 供電線路改造

改造后的供電系統如圖2所示，可大致分為電源部分、變電部分及配電部分三大部分。以電源部分為例分析，電源部分分外部供電和自發電（柴油發電機），外部供電有兩路分別到進線柜A和進線柜B以及UPS穩壓電源（信號房內主要保障信號柜和外部聯鎖不斷電）；自發電（柴油發電機）有兩臺，分別到市電/柴電轉換柜A和市電/柴電轉換柜B。在市電能量供給過程中，市電有二路10 kV中波線601（駱塘站F15支線）到進線柜A，10 kV轉播線602（龍津站F13天寶支線）到進線柜B，再由一路輸入進線A/B接線柜。自發電為柴油發電機發電方式，有2臺144 kVA發電機分別到受電柜A（市電與柴電轉換柜）和受電柜B（市電與柴電轉換柜）。

圖2 供電系統圖

4 避雷相關措施

由于中波轉播臺供配電系統在運行過程中很容易受到周邊環境如雷擊影響，因此有必要對避雷措施進行探討。在整體改造設計供配電系統時，應在中波轉播臺的塔頂端部位安裝避雷針，保護面積應該覆蓋重點轉播設備放置安裝位置，防止空氣中的雷電直擊設備而導致安全事故發生。同時，在高低壓線路設計過程中，高壓線路靜電柜應該設置過電壓保護，而在變壓器房高低壓配電柜安裝甚至是UPS機房安裝過程中，都應該將其以接地線路和主安裝系統中的接地母線連成整體，避免配電柜等的落地點處于機房外部較為潮濕的地區，引發安全風險。

5 結 語

本文以惠州中波轉播臺供配電系統的改造為研究內容，探究了供配電系統改造的必要性，進而分析了中波臺站供配電系統改造中的高低壓配電柜選擇、隔離變壓器選擇、穩壓器選擇和供電線路改造等內容。發射臺在整體改造時，科學規劃和設置變壓器房、配電房、UPS機房等的空間位置，構建由建筑地網、發射塔基礎網及人工地網組成的全臺地網，均有利于中波轉播臺供配電系統避雷能力的快速提升。