浅析广播发射台双电源切换柜故障分析

周 宇

内蒙古自治区广播电视传输发射中心乌海广播发射中心台 内蒙古 乌海市 016000

近年来市电供应稳定性越来越高，突然外电跳闸、断路等事故越来越少，但在日常维护及保养方面也不能麻痹松懈，最近由于配电系统日常检修不到位出现一起事故。乌海台配电系统为一台200kVA变压器给配电柜供电，通过双投刀闸开关与自备发电机实现互相转换，然后再通过主备100kVA变压器进入各用电设备，如图1所示，在星期二例行检修期间，带载试运行刚修好的100kVA发电机，并将双电源切换柜转换至发电机供电。发电机低负荷运行一段时间后发现工作状态异常，立刻停止发电，将双电源切换柜手动转换至市电供电状态。观察双电源柜表头显示正常，用万用表测量稳压柜的输入、输出端，三相电压指示均正常，开启中波1kW发射机，工作大约2分钟后发射机显示电源故障，发现双电源切换柜多用表头已烧毁，同时伴随稳压柜接触器异常吸合响声。

图1 配电系统电路图

1 故障处理过程

在事故发生过程中，技术人员初步判断为双电源切换闸刀故障，迅速将市电与稳压柜短接，打开稳压柜柜体。检查发现稳压柜内控制晶闸管的A项63A陶瓷保险熔断，迅速找保险替换，稳压柜的电压表头仍无指示。此时，稳压柜的电压表头已烧坏，测量开关电源的进线和出线端电压正常，对每一部发射机的电源输入端测量均正常。开启调频发射机时，发现烧坏2部1kW调频机、3kW发射机的三个功放和一个3kW发射机的激励器，并第一时间替换备用发射机。

2 故障原因分析

事故发生后乌海台对双电源切换开关进行了仔细检测，发现接触片间有明显的打火烧黑现象，零位接触片螺丝有松动，存在接触不良现象，致使在无负载时测量电压正常，当带载运行后，由于接触面积较小导致电流加大，出现接触片发热、断路现象，初步判断为双电源转换闸刀在多次使用后，其零位部分接触片螺丝松动，在供电后，出现零位断开的现象，导致无220V相电压，稳压柜保险全部烧坏，乌海台使用的稳压器为可控硅无触点式，其调节方式为每相电压通过开关多个可控硅单独调节，调频发射机均为两相电供电，全部损坏，在三相供电中，A、B、C每两相之间的线电压为380V，A、B、C项与零线N之间的相电压为220V，当N出现断路时，AB、AC、BC之间的电压为380V。以AC为例，中间带着负载发射机A和发射机B形成串联，总电压为380V，已知发射机A功率为Pa，发射机B的功率为Pb，串联电路中功率与电压成正比，所以功率越大分得的电压也越大，所以首先烧坏功率大的设备，然后烧坏功率小的设备，如图2所示。

图2 两相电设备连接图

3 配电系统改造方案

为避免此类事故再次发生，乌海台对原有配电柜进行升级改造，一是将双投闸刀更换为CB级双电源自动切换开关，因为此电路前端已经安装有闸刀隔离开关，更换后的CB级双电源自动切换开关具有欠压、缺相、过流等保护功能，同时具备双电源手自一体切换功能，大大降低人为操作失误而引发的事故；二是双电源切换开关为单节点设备，如果此设备出现故障或损坏则无备份电路使用，因此设计旁路直通装置，跳过双电源切换开关安装闸刀开关，当设备出现故障时，直接合上闸刀实现直通；三是主备稳压器虽然具有自动转换功能，但同样无旁路直通功能，重新安装旁路开关使其具有外接旁路功能；四是当调频发射机断电后电源开关不断开，来电后直接启动工作，具有很大的安全隐患，将调频发射机空气开关更换为失压脱扣断路器，断电后自动跳闸，来电后需人为动作，将其合上才能使用；五是下一步乌海台将购置安装不间断电源UPS，减少了瞬间停电给发射机、监控等设备带来的冲击，同时与稳压柜形成主备并联电路，当一路出现故障时可以切换到另一路，如图3所示。

图3 配电系统电路改造图

结束语

在日后的日常维护和检修时，要严格落实操作顺序，首先必须关闭负载，然后向上逐级关闭断路器、隔离开关等保护电路，不得带载关闭隔离开关，这样很容易造成瞬间电压冲击而引起设备的损坏，同时提前制定好应急预案，本次事故中还有一个重要原因是隔离开关与稳压器缺少旁路输出，当设备出现故障后，无法第一时间进行切换，改造后的电路一方面完善了配电系统的完整性、安全性、稳定性，大大降低了安全隐患。在配电设备出现状况的时候，能够有更多选择并保证播出设备的供电。