中波发射台供配电系统的检查和维护探讨

2023-01-19王军

科学与信息化 2022年10期

王军

安康广播转播台陕西安康 725000

引言

随着广播电视行业发展水平不断提高，广播电视节目的录制、信号处理、转播等各个环节都必须做到不断精进，方能适应当前广泛要求。对于中波广播转播台来说，优良的信号接收设备、处理设备、发射设备是做好转播工作的基础。而作为最基础的保障，就是供配电系统。随着电子设备的不断精细化，各类元器件对电压的波动尤为敏感，特别是发射机对于稳压供电的要求非常高，超过额定电压10%波动直接会导致信号处理结果，进而影响播出效果。

1 中波发射台供配电系统的介绍

中波转播台作为一级负荷用电单位，往往采用两路供电线路，一路为专线，另一路为备用电源。但在近些年由于城市发展已经供电线路规划等原因，加之现在供电稳定，有部分转播台取消了专线供电，而改接入附近居民干线供电网。备用电源一般采用与中波台自身播出功率相匹配的柴油动力发电机组，二者一主一备，绝大多数时候可以满足必出需求。

不同的发射台对供电电压的要求也不相同，发射机总功率在50kW以下时，供电容量宜在200kVA～500kVA之间；发射总功率在50kW～300kW时，一般采用10kV高压供电；当发射机总功率大于3000kW时，发射台应采用35kV高压供电，容量应在8000kVA以上。

2 中波发射台供配电系统常见的故障

2.1 温度过高导致系统设备损伤

目前大部分中波台配电机房所用设备趋于智能化，电子元器件的密度越来越高，元器件之间通过传导、辐射和对流产生热耦合。对于某些电力设备来说，可靠性几乎完全取决于热环境。为了达到与其的可靠性目的，必须将元器件的温度降低到实际可以达到的最低水平。有资料表明：环境温度每提高10℃，元器件寿命约降低30%-50%，影响小的也基本都在10%以上。器件周围的环境超过60℃时，容易将引起电子元器件故障。当半导体期间的温度过高时，其穿透电流和电流倍数就会增大。温度过高使电容器电解质中的水分蒸发增大，降低其容量，缩短其使用寿命，改变电容器的介质损耗，影响其功率因数等参数变化。对于磁介质来说，随着温度的升高，磁导率增大；当温度达到某一个值时，磁介质丢失磁性，磁导率急剧下降。由于高温的影响，用玻璃纤维胶板制成的印制电路板将发生变形甚至软化，结构强度变弱，印制板上的铜箔也会由于高温的影响而使粘贴强度降低甚至剥落，高温还会加速印制插头和插座金属簧卡的腐蚀，使接点的接触电阻增加。

2.2 相电缺失或不平衡造成供配电系统电压不足

在中波供配电系统控制要素中，电压质量是非常重要的因素，所以应加强对电压的控制，保障电压处于稳定状态不断提高其安全性。一般供配电系统通过的是标准三相电，且在系统不断运行下，每一相电的电压处于变化过程，但是无论电压高与低都会影响到系统的稳定的运行。而且如果相电缺失的话，电压会降低，这种情况会影响到系统稳定的运行，很有可能发生供配电线路和设备受损现象。

相电不平衡，会造成变压器零序电流过大，局部金属件温升增高，引起磁滞和涡流损耗使变压器部件发热，致使温度异常升高，严重时将导致变压器运行事故。

2.3 设备接触不良

对于中波发射配电系统而言较为复杂，其中所涉及的导向和设备比较多，而且要想保障整个系统安全稳定的运行还需要设备和导向正常的工作。但是在中波发射配电系统中，不管是导线还是设备的类型由于非常多，设备和导向之间有时还存在接触不良的现象。其中如果系统设备和导线真的出现接触不良，所接触的电阻会升高，设备和导向会发热而且过高的话会关系到整个供配电系统。除此之外，中波发射台供配电系统还很容易受到其他因素的影响，如电设计工艺和环境湿度等，这都会关系到系统的稳定性。

3 中波发射台供配电系统常见的故障主要原因

对于中波发射台供配电系统而言，鉴于以上常见故障问题进行相应的分析明确地提出了出现主要原因，而且只有确定具体的原因才能有针对性维护系统，并全面的优化，保障系统稳定的运行。当全面的分析系统存在问题之后还应加强对问题影响范围的检测，在此基础之上做出判断，并以维护和预防为主，避免中波发射台供配电系统存在问题。经过综合分析得知，中波发射台经常出现的故障问题主要包括以下方面，为电源和设备、线路、变压器、雷电天气等。在所发生的供电事故中，因雷电天气造成的占到了大多数。由于中波台建台选址一般都在平坦开阔地带，加上大部分台站所用中波发射天线垂直高度较高，常见的有76m和126m，很容易发生雷击，导致供电安全事故。

在中波发射台供配电系统实际运行的期间其电压等方面出现一定偏差，主要发生的原因与电源和变压器因素有关，比如变压器绝缘老化会引起电压波动；中波发射台供配电系统设备出现问题主要原因就是设备维护力度不够，再加上长时间的使用进而发生烧毁的现象。在中波发射台供配电系统中其断路器和稳压器等方面有时存在故障的问题。在发射机的内部还会发生短路的现象这都会关系到供配电系统的运行。

4 中波发射台供配电系统的检查和维护的有效措施

4.1 优化电源设计

对于中波发射台供配电系统而言应按照系统负荷极进行优化并全面设计，一般引入两路电源，在实际工作期间这两路电源互为主备，同时运行。其中一路电源如果存在故障，另一路电源作为备用电源，对于发射台供配电系统的供电负荷全面的承担。两路电源在实际运行的期间能实现分列运行[1]。严格按照标准配置供配电系统的配电设备。根据标准的负荷配置系数来选择安装的配电变压器的容量，选择配电变压器容器时不宜过大，需要针对用电范围的大小和地理位置进行详细调查，针对用电负荷进行准确统计，明确用电负荷的类别。制定整体供电方案，并基于不同情况来对用电区域与规模进行合理划分，确保配电设备的规范性，进一步提高配电设备运行的可靠性和安全性。另外，对于房外建筑，宜采用全绝缘和全封闭配电设备，避免出现故障隐患。

4.2 优化变配线路系统

在具体供配电线路布置时，根据实际情况，尽可能满足一些特殊位置对用电线路的需求，而且供配电线路布置与设计首先要满足行业用电规范及标准。为了保证供电线路的安全，设计时要根据实际建筑布局来采取有效的供配电线路保护措施，可以借助于建筑管井来布设供配电线路，布设过程中要采取措施避免结构内锋利物体或是拐角与线路之间发生接触。在实际布设供电线路时，还需要避免线路接触到腐蚀和潮湿的环境，保证线路的绝缘性能。供电线路安全设计时，还应选择自动控制或是自动切换装置，一旦供电线路出现故障，则会自动切断电源，保证整个供电系统的安全。另外，在实际供配电线路设计时，一般情况下会采用10kv的高压线路，并采用单母线运行方式。这样在实际系统运行时，一旦某一条单母线发生故障，则可以用其他单母线来取代，以此来保证供电线路的稳定运行。而低压供配电线路设计时，宜根据要求设置一段应急母线，这样可以避免正常母线故障无法运行情况发生，有效提高供配电系统运行的效率。

4.3 优化低压配电系统

一组主接线由两台变压器负责，并以单母线分段方式为主分列的运行，在两端的母线之间加强对开关的设置。其中在实际运行的期间其变压器等方面如果存在故障，可手动操作开关对于两段母线的所有负荷，由另一台变压器承担。对于低压配电系统而言其选择配电方式等方面，既要树干式融合方法又要紧密的融合与放射式方法，前者这种方法负责一般的照明，后者方法负责单台容量大的负荷[2-3]。

4.4 优化应急供电措施

为了保障中波发射台供配电系统处于良好的运行状态，应加强对系统的应急供电设施的完善，并进行优化设计。其中发射机作为中波发射台供配电系统性用电保障的对象。对于发射台的重要设备要想实现连续的负荷供电，在实际的工作组中当供电电源发生断电的现象，在发电机启动中可全面使用EPS和UPS，进而将其作为应急电源使用[4]。在消防控制室内应加强对指示标志的配置，尤其是疏散和照明指示标志，其中这类标志供电可通过UPS设备。在塔身设备室内，加强对应急供电设施的应用避免影响到电源断电，并保证在断电情况下有明显的指示标识。

4.5 优化设备监控系统

设置监控系统主要目的就是为能有效监控中波发射台供电配电系统运行的实际状态，一般会加强对一定功率的监控系统的设置，其中在监控系统整体结构等方面分层分布式结构作为主要的结构类型，而对监控系统通过模块化设计，并通过通信接口将相关设备与监控系统实现相连接，尤其是高低压配电柜设备和变压器设备，则监控系统可实现对中波发射台供配电系统各个设备进行监控，做到实时监控，如果存在异常的现象，由于监控系统具有报警功能，让维修人员及时了解故障的情况并及时的解决，避免影响到整个供配电系统[5]。

4.6 稳压器的维护

当前稳压器种类很多，操作不尽相同，当发生外电快闪时，对于输出继电器而言很容易出现失锁的现象，不能实现自动的恢复。其中中波发射台配电室与发射机房离得不是很近，在保护电力稳压器这一期间，对于这一问题值机人员如果没有发现，要想实现复位得需要一定时间[6]。工作人员当分析完故障原因之后才发现，这主要就是的就是启动电路不能实现复位，这需要工作人员加大处理力度，围绕着启动电路全面的实施，让在其电气稳定器的作用得到发挥。从工作人员的角度来看可将数字延时，使电器全面渗透在电力稳压器中，并进行加入，由此促进电力稳压器进行工作，最重要的一点就是保障有效的运行，减少停播的时间，进而不断提升电力稳压器运行的效率。除此之外工作人员在维护电力稳压器的过程中，还应加大控制力度，其中这主要针对的是来电延时，进而保障维护工作的顺利进行，使其获得良好维护效果。

4.7 加强信息化的建设

对中波发射台供配电系统运行的实际状况实施动态的监测，能真实记录工作期间的相应数据，还能向监测工作人员及时反馈。供配电监控系统可以对发射机的相关情况实施监测，特别是供配电电压和电流的情况，提前的预防很有可能存在的故障问题，并采取相应的措施。而在进行设备和线路维修工作的期间，还可加强对信息化监测网络系统的应用，全面的监督线路运转的实际状况，进而保障维修作业顺利的实施。此外，在信息化建设的过程中，应全面建设报警系统，在发射台供配电系统运行期间如果出现异常情况，报警系统能实现实时报警，进而进行处理，实现安全传播。