中波發射臺供配電系統的分析與改造

■文/宋森林

中波發射臺供配電系統的分析與改造

■文/宋森林

本文敘述了對貴州省新聞出版廣電局七六三臺的供配電系統的分析與改造，對該系統的各部分進行了一定的詳情描述。

中波發射;供配電系統;柴油發電機組

對于中波發射臺來說，供配電系統的可靠與否關系到廣播節目的發射質量，穩定的電力供應是安全播出的重要保障。多年來的實踐證明，供配電系統故障造成的停播事故占有較大的比例。一個穩定可靠的供配電系統，不僅需要規范的設計、正確的安裝調試，還需要精心的維護，才能發揮其最大的作用。

貴州省新聞出版廣電局七六三臺始建于1976年3月，是貴州省屬的中功率中波發射臺，一直以來承擔著中央人民廣播電臺1套節目（756KHZ）和貴州省人民廣播電臺1套節目（927KHZ）的發射任務。多年來由于申請資金等方面原因，我臺發射機的供電系統外部電力供電由626中波專線和農用電提供用電，一旦發生這兩路供電的斷電，臺里將面臨無電可用的狀態，為發射機的安全播出埋下了極大的隱患。在這種情況下，為發射機的供配電系統增加柴油發電機組作為后備電源是十分必要的。近幾年本臺為新增柴油發電機組向省廣電局申請資金及進行采購競爭性談判，到2016年7月終于引進160KVA柴油發電機組，目前處于調試安裝階段。以下對中波發射臺供配電系統各部分做個簡要介紹。

1.中波發射臺配電系統要求

根據國家廣播電影電視總局建標126-2009《中、短波廣播發射臺建設標準》的部分條文說明，以下簡稱《標準》。

1.1 供電等級要求

《標準》第33條要求：為了保證發射任務的順利完成，確保發射臺的負荷等級為一級，根據我國國情，中波臺宜采用兩路外部電力供電，至少一路為專線供電。

1.2 配電容量需求

《標準》第34條要求：根據發射機的用電要求和以往對發射臺日常用電的統計，發射總功率50KW 以下的發射臺，供電容量在200KVA～500KVA之間；發射總功率在50KW～3000KW時，一般采用10 KV高壓供電；當發射機總功率大于3000KW，發射臺用電容量大于8000 KVA，宜采用35KV高壓供電；如果外電線路壓降超過10%，宜采用高外電電壓等級。

1.3 后備電源的需求

《標準》第38條要求：由于發射臺控制系統已進入到數字化時代，為防止停電造成發射臺自動化系統數據丟失，控制系統的供電應加裝UPS不間斷電源。

2.中波發射臺配電系統的組成

2.1 高低壓配電組成

中波發射臺配電系統高壓部分主要有外供電線路、跌落保險、高壓切換裝置組成：低壓部分主要有變壓器、非穩定切換及分配配電柜、穩壓器（主、備）、穩壓切換及分配配電柜、電纜等組成。本臺新增了柴油發電機組，如圖1。

2.2 高低壓切換及分配

雙回路10KV高壓交流電經跌落保險開關后，送到高壓切換裝置，根據情況可選其中一路為主供電回路，當主回路停電后，可切換另一路高壓供電。變壓器將10KV高壓降為380V，送入低壓切換和分配配電柜。在非穩定低壓配電柜里，非穩壓分兩路輸出：一路經低壓切換開關送到兩臺穩壓器，兩臺穩壓器的穩壓輸出再送到穩壓切換和分配配電柜（任何時候只有一臺穩壓器有電），在內部通過切換后分別為控制室和各個發射機提供穩壓電源；另一路經分配板分別為機房照明、機房空調、辦公室生活提供非穩壓電源。

2.3 高低壓配電的技術要求

2.3.1 變壓器的選用

S11型的節能型變壓器為中波發射臺所采用，其接線組采用Dyn11型接線。一般采用非曲折型變壓器、晶合金型變壓器；變壓器的容量可以按照100、160、200、250、315、500、630KVA考慮，不適合超過800KVA。氧化鋅避雷器被裝設在10KV配電變壓器高壓側，它的接地裝置必須與接地網確保可靠的連接。另外變壓器的整體外殼也應與接地網確保連接可靠。接地電阻的接地網均小于4Ω。變壓器的室外部分應在人不可觸及的地方安裝，中性點的接地務必與接地系統單獨連接，通過箱變外殼禁止與接地系統單獨連接。變壓器的絕緣防護處理務必用于高壓接線端子與低壓接線端子。變壓器的引線和套管穿心螺栓的連接，為了防止接點的松動發熱造成損害務必用雙螺母將引線緊固。2.3.2低壓配電設施的選用

低壓配電柜宜選用防護等級不低于IP30的抽屜式配電柜。為滿足長期負荷的需要，根據變壓器的低壓出線的截面容量和負荷情況，優先選用銅制導線。高質量的框架式萬能斷路器應用在低壓配電柜的總開關和聯絡開關上，該斷路器應不設置失壓脫扣，不配置漏電保護，并且具備三段電流保護。高質量的塑料殼斷路器應用在低壓的分路開關上，該斷路器應具備短路、過負荷功能，不設置失壓脫扣功能，不配置漏電保護。配電室內的配網自動化、電壓監測裝置、GPRS裝置等應安裝于配電柜內。

2.3.3 分支線路的要求

以能方便檢修，減少停電范圍，明確分界點為要求，配電室的T接點設備應對線路和后端設備起到保護、拉合負荷、隔離的作用。容量在500KVA以下的變壓器，T接點的安裝使用跌落式熔斷器、避雷器、刀閘、故障指示器各一組；容量在500KVA及以上的變壓器需安裝SF6斷路器（帶定值可調、保護）、避雷器、刀閘、故障指示器各一組。容量在小于等于100KVA變壓器的熔絲額定電流可選取2～3倍配電變壓器高壓側額定電流，容量在100KVA以上的變壓器的熔絲額定電流可選取1.5～2倍配電變壓器高壓側額定電流。

3.配電系統的接地

保護性接地是為了防止配電設備的構造、金屬設備的外殼等帶電后危及人身及設備安全所采取的接地措施。在三線交流供配電系統中，變壓器的中性線有三種：中性點不接地、中性點直接接地、中性點經阻抗接地。

中性線（N）的作用：一用在接用額定電壓為相電壓的單相用電線路中（220V照明電），N作為零線使用；二用于傳輸三相電路中的單相電流和不平衡電流；三減少了中性點的負荷漂移。

保護線（PE）的作用：在線路系統中所有外露設備如金屬外殼、金屬構架等，當發生故障時，這些外露部分可能帶上電，如果通過保護線接地，可減少觸電危險，保障人生安全。

保護中性線（PEN）的作用：它具有中性線（N線）和保護線（PE線）的功能，系統“零線”，俗稱地線。

低壓配電系統的接地形式：在低壓配電系統中，按接地形式和外露設備可導電部分的不同接法，有TN-C（三相四線制）、TN-S（三相五線制）、TN-C-S、TT、IT五種。

4.對原高、低壓配電系統增加柴油發電機組的原因及改造方案

原有配電系統的缺陷原因是投入較大且安全性不高，主要有：出于對中波發射臺發射質量的考慮，選址多在周邊基本上沒有高大建筑有農田的郊外，因此都是架空線引入的電源，受環境影響供電的可靠性較差；若高壓配電系統出現故障且無法局部停運檢修，沒有后備的發電機給發射設備供電，則會影響安全播出和正常工作；當發射機的UPS容量過大時，投入使用后便無法完全地退出服務，且投運的成本較高，給以后維護保養帶來了困難。

提出的改造方案有：有長時間且安全可靠供電的備用電源，可減弱架空線受自然環境影響的限制。有成本及供電時間局限性的UPS不宜作為發射機長時間的備用電源。柴油發電機組雖然結構復雜，真正使用時易產生各種問題，但作為配電系統的備用電源是較好的選擇。高壓系統部分：高壓配電適合采用互為備用的兩路外供電10KV作為常供電源。高壓斷路器所選用的真空開關，應附有彈簧儲能直流操作，裝設的進線斷路器要有過速斷保護、流保護、零序保護以及兩段溫度保護（警告、跳側）。低壓系統部分：所有變配電室變壓器側宜使用單母分列運行方式，當某一路線停電時，通過分配負荷后人工手動合上母聯。可靠的電氣聯鎖應用在線路開關與母聯開關，柴油發電機的線路開關與切換開關上。柴油發電機的優點在于，在重要輸出回路裝設有電壓電流檢測報警時，若檢測到發射機供電回路失壓5～10s能自啟動。配電系統的重要負荷應使用雙路全對稱方式供電，末端應設置帶有雙路自動切換的裝置。設備的安全保護方式宜采用TN-S系統。

5.結束語

作為最基層的縣級廣播電視臺保障，操作簡單、供電安全的供配電系統十分必要，因為它是安全播出的重要保障。在安裝調試過程中難免出現這樣或那樣的問題，這需要更多的廣播電視專業技術人員參與進來提出更加合理的方案。

[1]任金州等.廣播電視系統設備維護與管理M].北京：中國傳媒大學出版社，2005.

(作者單位：貴州省新聞出版廣電局七六三臺 )

TN948.53

A

1671-0134（2016）11-050-02

10.19483/j.cnki.11-4653/n.2016.11.020