河南卫视地球站供配电系统达标建设实施

2016-05-14张斌

科技创新导报 2016年6期

张斌

摘要：河南省广播电视发射台卫星地球站担负着一套河南卫视电视节目、六套河南调频广播节目的上星播出，是通过中星6B覆盖亚洲、大洋洲等47个国家和地区约374亿人口的重要任务，为该台安全播出的重中之重。按照行业供配电系统要求，卫星地球站供配电系统的交流电源适宜采用具备两路不同外电的电源供电。单独建设的地球站应自备发电机，发电机容量为技术总负荷的1.5倍。该台根据此要求对设备进行了相应的技术改造，彻底地消除了此前老旧设备的供电安全隐患，使该台的安全播出有了更好的技术保障。

关键词：地球站供配电改造

中图分类号：TN948 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）02（c）-0072-02

“十八大”之前发射台动力科设备陈旧，系统不完善，许多设备使用20年以上，高、低压系统存在着严重的安全供电隐患。动力电缆架空线一路多年来由于周边城市建设改造或其他因素造成的损坏，增加了许多接头，有5处改为地埋电缆，存在着安全隐患。另一路10年前在城市道路扩宽改造电缆移位时，多次扭曲变形，至今电缆接头多达30多处，经常出现故障。由于上述原因该台于2014年经研究决定，利用中央补助地方文化传媒事业发展专项资金，购置高压配电柜、干式变压器、低压配电柜、直流屏、无功补偿柜、电力负荷网管系统、更换发射台地球站至白庙变电站专线电缆等以达到国家广电总局卫星地球站供配电要求，确保河南省卫星地球站安全播出。

1 新配置供电系统的设计要求

电力系统在供电设计中，根据用户的重要程度分为3个等级。发射台卫星地球站属于一级负荷用户，针对一级负荷有着具体要求。

（1）必须有两个以上的电源组成，且电源间无联系（分别由不同的变电站供电）。

（2）发生任何一种故障时，两个电源的任何部分应不致同时受到损坏。

（3）发生任何一种故障且保护装置正常时，有一个电源不中断供电，并且在发生任何一种故障且主保护装置失灵以至两路电源均中断供电后，应能在有人值班的处所完成各种必要操作，迅速恢复一个电源供电。

（4）除了两个正常市电电源外，还设一个独立的应急电源供电。

发射台卫星地球站作为一级负荷用户，为专板专用（所谓专板，就是变电站出线柜为我台专用）、母联分段、双路并列共同运行供电，两路主进与母联之间装设可靠电气闭锁。两个变电站通过两条10 kV高压线路供电，两条线路上不允许有其他负荷存在。一路是白庙变电站通过地埋电缆供电，称为白塔线；另一路是桥南变电站通过地埋电缆供电，称为桥南线。400 kW发电机组为第三路电源，发电机组与电网间应有可靠闭锁，以免造成反送电情况发生。依据行业规定市电优先的原则，当一路电源故障时，由值班人员切换至另一电源供电；当两路电源同时故障时，启动发电组机供电。

2 供电系统的结构和性能

为给地球站、各个部门和电视演播厅提供安全可靠的电力保证，新供配电系统采用双电源并列共同运行并自备发电机组供电，双回路供电分别从桥南变和白庙变各引入一10 kV高压电，接入动力机房高压进线柜。10 kV高压侧采用单母线分段运行，正常情况下母联分段，两路主进同时运行。

变电所高压系统包括6个部分15面柜子，其中高压进线柜、计量柜、PT柜各两面，变压器柜8面，联络柜和隔离柜各1面。高压柜采用ABB UniGear550铠装金属封闭开关设备，该设备的基本柜型为进线柜和馈线柜，由固定的柜体和可移开的真空断路器手车组成，开关设备具有“五防联锁”功能，分别为防止带负荷分、合隔离开关（隔离手车）；防止误分、误合断路器、负荷开关、接触器；防止接地开关处在闭合位置时关合断路器、负荷开关等；防止在带电时误合接地开关；防止误入带电隔室。此功能通过机械联锁和电气联锁来实现。从根本上防止出现可能引起危险和严重后果的误操作，有效保护操作人员和开关设备的安全。

10 kV高压系统采用上进上出方式，桥南变和白庙变输入的高压电，首先进入两个进线柜，然后分别通过各自的计量柜和PT柜，桥南变通过AH4/AH5/AH6（AH7为备用）馈线柜，分别带T1/（T3/T4为八号演播厅），白庙变通过（AH10为备用）AH11/AH12馈线柜，分别带（T5为8号演播厅）和T2变压器负荷。两路主进与母联装设可靠的电气闭锁，只能三合二，如任何一路主进失压，可通过联络柜和隔离柜，接通另一路主进电源，由该路电源带所有负荷。

计量柜安装有隔离开关、熔断器、CT、PT、有功电度表（传统仪表或数字电表）、无功电度表、继电器，以及一些其他的辅助二次设备（如负荷监控仪等），用于供电部门对系统有功功率、无功功率，尖峰平谷等的计量。PT柜可供系统三相电压的测量、为系统保护电路及提供电压信号等。馈线柜（变压器柜）是用来分配电能的设备（从母线到各个出线），安装有断路器、CT、PT、隔离刀等元器件。主要构造就是真空断路器，断路器用于在正常运行时接通或断开电路，故障情况时在继电断路器用于在正常运行时接通或断开电路，故障情况时在继电保护装置的作用下迅速断开电路。主要功能是连接至变压器的出线柜。

直流屏采用PSM-E01监控系统，用以组成小容量配置的直流系统，应用于35 kV以下变电站和各类用户变的直流操作电源系统。配合HD系列电力用高频开关充电模块， PSM-E01监控系统根据参数设置，可完成智能化电池管理和直流系统监测及告警；具备输出控制功能，对交流自切、母线电压自动调整、充电电压温度自动补偿、电流调节等。具备远程管理功能，可选择通过Modbus、CDT91规约和综合自动化系统通讯上报数据，用于电站实现无人职守。

3 后台微机系统功能

后台微机监控系统采用分布式结构、模块化设、整个系统实现网络化。变电站的高压配电柜、直流屏通过网络通讯接口与后台监控系统相联。此系统集监测、控制、微机综合保护、计量功能为一体，实现系统内电力设备的保护和全面的监测、控制、计量及通讯功能，保障供配电系统正常运行。主要功能有以下几方面。

（1）实时数据采集，包括模拟量开关量、脉冲电度等。

（2）微机保护管理，对系统内微机保护装置完成相应的保护及控制，包括修改保护定值信息、接受保护事件信息、监视保护装置运行等。

（3）信息处理，能够通过计算和统计，分析电能质量，监视负荷等。

（4）动态数据单元和报表功能，能够提供可视化的人机界面。

（5）报警管理，对故障惊醒声光报警、自动推出报警窗口和故障画面等，及时通知值班人员故障报警时间。

（6）通讯管理功能。通过通讯通道实现远方控制中心对一次设备的监测、控制、记录功能，并提供通讯状态监测、通信异常报警等自检和管理功能。

4 结语

目前新供配电系统已经投入使用，经过一年多时间的运行，系统安全稳定，各项技术指标均达到了设计要求。特别是2016年3月8日早上4点49分T2低压侧进线开关突然故障失压，低压联络柜第一时间动作联络合闸，保证了T2低压侧负荷正常供电，使安全播出工作有了可靠保障，保电工作又上一个新的台阶。

参考文献

[1] 邱宏霞，胡思昊.发射台供配电故障应急处置及安全操作预案[J].内蒙古科技与经济，2015（13）：46-47.