广播电视转播台站低压双回路供电系统设计与运行
2022-06-13孙尚攀
孙尚攀
(甘肃省广播电视局白银广播转播台,甘肃 白银 730900)
1 低压双回路供电系统构成
整个低压双回路供电系统有3 组机柜,包含两组进线柜和一组出线柜。进线柜由SE-400/3300 型断路器、CJ12-400 型交流接触器、CJ20 系列交流接触器、WJD-II 消声无声节电器和二次自动控制电路组成,两组进线柜共用一套低压配电输出系统[1]。白银广播转播台两路10 kV 供电来自不同的变电所,分别是科技园变电线路(116 线)和冶金路变电线路(129 线)。当一条线路故障或检修,另一条线路能正常运行,保证台站的供电安全。该低压双回路供电系统能确保一路供电线路发生停电、欠压、过流或缺相时自动切换到另一路供电线路,保证供电的连续性,减少停播时间。白银广播转播台低压双回路供电系统构成如图1 所示。
图1 白银广播转播台低压双回路供电系统构成
系统采用380 V 交流接触器互联互通设计,增加了电气及机械闭锁功能,防止两路供电并网运行。当供电线路停电或故障,系统能在2 s 内自动切换,确保供电安全。母线扩展可接入油机或不间断电源供电,即使两路外电都停电或供电切换系统故障,也不会影响正常供电。此外,该系统主要元器件采用通用配件,价格低廉、性能稳定、维护方便且安全可靠[2-4]。
2 低压双回路电源供电系统组成部分和控制原理
2.1 电路控制系统
以科变116 线为例,电路控制回路由A、B、C三相电中的任意两相组成,从断路器出来后接入控制电路。白银广播转播台选用B 相和C 相作为控制电路供电回路,C 相电经熔断器F4出来接K1,从控制柜面板直接控制电路通断。其中K1是一个旋钮开关,是116 线回路控制系统总开关。从K1输出后接入回复式按钮开关1TA,按下此开关后控制电路瞬间开路,116 路供电快速切入129 路供电。1TA 输出后接入129 线380 V 交流接触器JC2辅助触头的常闭接点,从常闭接点输出后分为两路,一路接入消声节电器的A2端口,另一路经116 线JC1交流线圈串联接入消声节电器的A1端口。B 相电输出经熔断器F5出来接入缺相保护220 V 交流接触器J1的常开接点,从常开接点输出分为两路,一路接消声节电器的L1端口,另一路经116 线380 V交流接触器JC1辅助触头的常闭接点接入消声节电器的“=”端口。B 相和C 相经消声节电器组成一个闭合回路,构成116 线切换系统的控制电路。
2.2 缺相保护系统
缺相保护系统主要由CJ20 系列交流接触器及其常开、常闭辅助接点构成。采用B 相和C 相电为380 V 交流接触器线圈供电,这两相中的任何一相电缺相或电压不稳都会引起线圈断电,使380 V交流接触器断开,系统自动切换至另一路线路供电[5-7]。A 相电输出经熔断器F6接入220 V 交流接触器J1线圈一端,线圈另一端接地线,实际就是A相电为J1供电。如果A 相电缺相或是电压不稳,那么J1断开,引起A 相和B 相控制回路中J1常开接点断开,同样导致116 路JC1断开并快速切换到129 路电。
2.3 消声节电系统
消声节电系统主要由WJD-II 型无声节电器构成,消除交流接触器运行时存在的动静铁芯振动和噪声,解决接触器长期运行中线圈铁芯发热的问题,起到明显的消声节电效果[8]。同时加装交流、直流转换开关,当消声器内部发生故障,能较快地使接触器由直流运行改为交流运行,提高正常运行的可靠性,降低安全播出风险。
2.4 双回路供电系统切换控制原理
以116 路供电系统为例,B 相和C 相中任何一相电缺相或是电压不稳都会直接引起JC1线圈断电,使380 V 交流接触器JC1主触头断开。而A相电如果缺相或是电压不稳,引起J1常开触点断开,同样使380 V 交流接触器JC1主触头断开。116路JC1闭合时,它的辅助触头常闭接点是断开的,而129 路380 V 交流接触器JC2的辅助触头常闭接点是闭合的,因此整个双回路系统由116 路供电。116 路ABC 三相中的任何一相电缺相或是电压不稳都会引起JC1主触头断开,进而引起129 路切换控制电路JC1的辅助触头常闭接点闭合,使126 路的380 V 交流接触器JC2主触头闭合,这样就切换至129 路供电。而从129 路切换至116 路供电,原理和上述一样。由回路控制系统和缺相保护系统组成的双回路供电系统保证了台站用电安全,无论哪一路电出现问题,系统都会自动切换到另一路供电,整个自动切换时间控制在1 ~2 s,切换动作快速精准。
3 低压双回路供电系统的手动切电和停电检修
3.1 两路电源手动切换
以116 线运行手动切换到129 线运行为例,一直按下1TA 键,从116 路380 V 交流接触器JC1主触头断开至129 路JC2主触头完全吸合再松开1TA,切换时间在1 ~2 s,这样才切换成功。如果短暂按下1TA,可能导致切电不成功,甚至还会引起其他电路故障,必须严格按照切电规程进行操作。通过设计手动切换电路,方便用户检修停电和自主选择供电线路[9]。
3.2 停电检修
以116 路在线运行为例,对停电检修流程进行分析。首先断开K2,使129 路切换电路回路断开,这样116 路断电后就不会自动切换至129 路;其次断开K1,这时两路电源的380 V 交流接触器就都断开;最后断开两路电源的断路器,整个双回路供电系统停电,方便进行检修和维护工作。如果是129路在线运行,先断开K1后再断开K2,其他操作流程和116 路停电时一样。当要恢复供电时,先闭合两路电源的断路器。如果要让116 路在线运行,先接通K1使116 路380 V 交流接触器JC1主触头吸合,这时116 路开始供电,然后再接通K2使129 路的切换回路连通,整个双回路供电系统就正常工作。如果要让129 路在线运行,那么先接通K2后再接通K1,其他操作和116 路一样。
4 结 语
通过对供电系统的升级改造,实现了白银广播转播台低压双回路切换供电、低压分列运行的供电模式。与之前的配电系统相比,双回路供电系统从根本上解决了因停电事故而造成的广播电视安全播出问题,具有故障识别强、分断能力高、切换时间快、防误操作性好以及运行稳定性好等特点。在常用供电线路发生故障时,低压双回路供电系统可以完成与备用线路的自动切换,也可以根据负载的需要进行两路供电的选择切换。该低压双回路供电系统已运行两年多,为广播电视安全播出提供了有力保障。