中波发射台供配电系统的分析与改造

2016-02-14宋森林

中国传媒科技 2016年11期

关键词：发射台低压配电供配电

■文/宋森林

中波发射台供配电系统的分析与改造

■文/宋森林

本文叙述了对贵州省新闻出版广电局七六三台的供配电系统的分析与改造，对该系统的各部分进行了一定的详情描述。

中波发射;供配电系统;柴油发电机组

对于中波发射台来说，供配电系统的可靠与否关系到广播节目的发射质量，稳定的电力供应是安全播出的重要保障。多年来的实践证明，供配电系统故障造成的停播事故占有较大的比例。一个稳定可靠的供配电系统，不仅需要规范的设计、正确的安装调试，还需要精心的维护，才能发挥其最大的作用。

贵州省新闻出版广电局七六三台始建于1976年3月，是贵州省属的中功率中波发射台，一直以来承担着中央人民广播电台1套节目（756KHZ）和贵州省人民广播电台1套节目（927KHZ）的发射任务。多年来由于申请资金等方面原因，我台发射机的供电系统外部电力供电由626中波专线和农用电提供用电，一旦发生这两路供电的断电，台里将面临无电可用的状态，为发射机的安全播出埋下了极大的隐患。在这种情况下，为发射机的供配电系统增加柴油发电机组作为后备电源是十分必要的。近几年本台为新增柴油发电机组向省广电局申请资金及进行采购竞争性谈判，到2016年7月终于引进160KVA柴油发电机组，目前处于调试安装阶段。以下对中波发射台供配电系统各部分做个简要介绍。

1.中波发射台配电系统要求

根据国家广播电影电视总局建标126-2009《中、短波广播发射台建设标准》的部分条文说明，以下简称《标准》。

1.1 供电等级要求

《标准》第33条要求：为了保证发射任务的顺利完成，确保发射台的负荷等级为一级，根据我国国情，中波台宜采用两路外部电力供电，至少一路为专线供电。

1.2 配电容量需求

《标准》第34条要求：根据发射机的用电要求和以往对发射台日常用电的统计，发射总功率50KW 以下的发射台，供电容量在200KVA～500KVA之间；发射总功率在50KW～3000KW时，一般采用10 KV高压供电；当发射机总功率大于3000KW，发射台用电容量大于8000 KVA，宜采用35KV高压供电；如果外电线路压降超过10%，宜采用高外电电压等级。

1.3 后备电源的需求

《标准》第38条要求：由于发射台控制系统已进入到数字化时代，为防止停电造成发射台自动化系统数据丢失，控制系统的供电应加装UPS不间断电源。

2.中波发射台配电系统的组成

2.1 高低压配电组成

中波发射台配电系统高压部分主要有外供电线路、跌落保险、高压切换装置组成：低压部分主要有变压器、非稳定切换及分配配电柜、稳压器（主、备）、稳压切换及分配配电柜、电缆等组成。本台新增了柴油发电机组，如图1。

2.2 高低压切换及分配

双回路10KV高压交流电经跌落保险开关后，送到高压切换装置，根据情况可选其中一路为主供电回路，当主回路停电后，可切换另一路高压供电。变压器将10KV高压降为380V，送入低压切换和分配配电柜。在非稳定低压配电柜里，非稳压分两路输出：一路经低压切换开关送到两台稳压器，两台稳压器的稳压输出再送到稳压切换和分配配电柜（任何时候只有一台稳压器有电），在内部通过切换后分别为控制室和各个发射机提供稳压电源；另一路经分配板分别为机房照明、机房空调、办公室生活提供非稳压电源。

2.3 高低压配电的技术要求

2.3.1 变压器的选用

S11型的节能型变压器为中波发射台所采用，其接线组采用Dyn11型接线。一般采用非曲折型变压器、晶合金型变压器；变压器的容量可以按照100、160、200、250、315、500、630KVA考虑，不适合超过800KVA。氧化锌避雷器被装设在10KV配电变压器高压侧，它的接地装置必须与接地网确保可靠的连接。另外变压器的整体外壳也应与接地网确保连接可靠。接地电阻的接地网均小于4Ω。变压器的室外部分应在人不可触及的地方安装，中性点的接地务必与接地系统单独连接，通过箱变外壳禁止与接地系统单独连接。变压器的绝缘防护处理务必用于高压接线端子与低压接线端子。变压器的引线和套管穿心螺栓的连接，为了防止接点的松动发热造成损害务必用双螺母将引线紧固。2.3.2低压配电设施的选用

低压配电柜宜选用防护等级不低于IP30的抽屉式配电柜。为满足长期负荷的需要，根据变压器的低压出线的截面容量和负荷情况，优先选用铜制导线。高质量的框架式万能断路器应用在低压配电柜的总开关和联络开关上，该断路器应不设置失压脱扣，不配置漏电保护，并且具备三段电流保护。高质量的塑料壳断路器应用在低压的分路开关上，该断路器应具备短路、过负荷功能，不设置失压脱扣功能，不配置漏电保护。配电室内的配网自动化、电压监测装置、GPRS装置等应安装于配电柜内。

2.3.3 分支线路的要求

以能方便检修，减少停电范围，明确分界点为要求，配电室的T接点设备应对线路和后端设备起到保护、拉合负荷、隔离的作用。容量在500KVA以下的变压器，T接点的安装使用跌落式熔断器、避雷器、刀闸、故障指示器各一组；容量在500KVA及以上的变压器需安装SF6断路器（带定值可调、保护）、避雷器、刀闸、故障指示器各一组。容量在小于等于100KVA变压器的熔丝额定电流可选取2～3倍配电变压器高压侧额定电流，容量在100KVA以上的变压器的熔丝额定电流可选取1.5～2倍配电变压器高压侧额定电流。

3.配电系统的接地

保护性接地是为了防止配电设备的构造、金属设备的外壳等带电后危及人身及设备安全所采取的接地措施。在三线交流供配电系统中，变压器的中性线有三种：中性点不接地、中性点直接接地、中性点经阻抗接地。

中性线（N）的作用：一用在接用额定电压为相电压的单相用电线路中（220V照明电），N作为零线使用；二用于传输三相电路中的单相电流和不平衡电流；三减少了中性点的负荷漂移。

保护线（PE）的作用：在线路系统中所有外露设备如金属外壳、金属构架等，当发生故障时，这些外露部分可能带上电，如果通过保护线接地，可减少触电危险，保障人生安全。

保护中性线（PEN）的作用：它具有中性线（N线）和保护线（PE线）的功能，系统“零线”，俗称地线。

低压配电系统的接地形式：在低压配电系统中，按接地形式和外露设备可导电部分的不同接法，有TN-C（三相四线制）、TN-S（三相五线制）、TN-C-S、TT、IT五种。

4.对原高、低压配电系统增加柴油发电机组的原因及改造方案

原有配电系统的缺陷原因是投入较大且安全性不高，主要有：出于对中波发射台发射质量的考虑，选址多在周边基本上没有高大建筑有农田的郊外，因此都是架空线引入的电源，受环境影响供电的可靠性较差；若高压配电系统出现故障且无法局部停运检修，没有后备的发电机给发射设备供电，则会影响安全播出和正常工作；当发射机的UPS容量过大时，投入使用后便无法完全地退出服务，且投运的成本较高，给以后维护保养带来了困难。

提出的改造方案有：有长时间且安全可靠供电的备用电源，可减弱架空线受自然环境影响的限制。有成本及供电时间局限性的UPS不宜作为发射机长时间的备用电源。柴油发电机组虽然结构复杂，真正使用时易产生各种问题，但作为配电系统的备用电源是较好的选择。高压系统部分：高压配电适合采用互为备用的两路外供电10KV作为常供电源。高压断路器所选用的真空开关，应附有弹簧储能直流操作，装设的进线断路器要有过速断保护、流保护、零序保护以及两段温度保护（警告、跳侧）。低压系统部分：所有变配电室变压器侧宜使用单母分列运行方式，当某一路线停电时，通过分配负荷后人工手动合上母联。可靠的电气联锁应用在线路开关与母联开关，柴油发电机的线路开关与切换开关上。柴油发电机的优点在于，在重要输出回路装设有电压电流检测报警时，若检测到发射机供电回路失压5～10s能自启动。配电系统的重要负荷应使用双路全对称方式供电，末端应设置带有双路自动切换的装置。设备的安全保护方式宜采用TN-S系统。