吳修遠 盧 飛
(作者單位:1.湖北省新聞出版廣電局孝感中波轉播臺;2.湖北省新聞出版廣電局無線臺管理中心)
中波臺低壓配電系統是中波臺最重要的組成部分之一,起著至關重要無法替代的作用,穩定可靠的配電系統可為安全播出提供堅實的保障?!稄V播電視安全播出管理規定》(總局62號令)中的無線發射臺實施細則對供配電的配置有專門的要求。隨著播出任務增加以及設備更新,中波臺的用電負荷也持續升高,用電安全壓力不斷增大,電力中斷造成的停播時有發生。為切實加強安全播出保障能力,湖北省2018年重點對中波臺的低壓配電系統進行了設備更新和技術改造。
低壓成套設備是中波臺低壓供配電系統中的重要設備,它負責完成電能的控制、保護、測量和分配[1]。大部分中波臺現有的低壓成套配電設備不具備主、備電源倒換功能,使用時間較長,趨于老化,配件已經停產淘汰,配電設備運行時間已達10年以上。中波臺低壓配電柜普遍存在以下問題。
(1)原低壓配電系統只有一個低壓進線回路,無第二路市電作為備用電源。近年來,各臺相繼引入柴油發電機組作為備用電源,但是原有柜體中無雙電源倒換裝置。一旦市電發生故障導致停電,備用電源不能及時切換使用,需手動切換到柴油機組供電,中波臺的播出、行政辦公和生活用電受到很多影響。
(2)原GCS柜體柜使用年限都達10年以上,部分抽屜操作機構銹蝕、導軌變形,抽出和推入困難,內部空間狹窄,檢修維護不便。部分二次回路搭接處有打火痕跡和氧化情況不能及時發現和排除,給安全用電留下隱患。
(3)原GCS柜體器件技術落后,配電保護可靠性較低。部分柜體主母線、銅排規格偏小、老化,用電負荷過大時發熱和熔斷的風險升高。饋線柜抽屜中多采用極限分斷能力較差的3P空氣開關,無塑殼式斷路器??臻_長期運行或遇雷暴天氣,過壓、過流、浪涌等保護的可靠性降低,直接威脅播出和人身安全。
(4)原GCS饋線柜抽屜接口較少,不能滿足現階段用電需求。隨著自動播控系統、視頻安防系統、視頻會議系統、財務核算系統的運行,各臺的辦公和播出用電需求不斷增加。原有饋線柜抽屜的數量較少,急需增容。
(5)原GCS柜體電力參數采用模擬量,信息化程度低。原有柜體只能用指針表配合三相電壓轉換開關顯示模擬電壓、電流數值以及三相相序情況,電力參數的采集量少,準確性不高,并且無通信網絡接口,不能實時回傳電力參數,無法對電力情況進行遠程監控。
本次中波臺配電改造項目工程量大、任務重、情況復雜,改造臺站中總發射功率在100 kW以上的中波臺有2個,總發射功率在50 kW以上的中波臺有4個,總發射功率在10 kW以上的中波臺有11個。
為在最大限度內降低配電系統改造對安全播出造成的影響,我們組織專家進行論證,根據各臺的實際情況,決定采用分期、分步,先易后難的方法進行改造。改造方案如下。
分期對10 kW以上的、50 kW以上的、100 kW以上的中波臺進行改造更換。更換的步驟是首先拆除中波臺原有進線柜和出線柜以及老舊線路,安裝新柜體。安裝中將主回路市電電纜和柴油發電機組電纜同時接入雙電源轉換開關,實現主備電源倒換[2]。穩壓器按設計方案利舊接入相應的柜體或抽屜;另外,將帶通信接口的智能數顯表接入自動播控平臺,實現電力智能化監測。
本項目低壓配電柜選用GCS戶內封閉開關抽出式配電柜,內配雙電源轉換開關和塑殼斷路器。該柜型滿足國際電工委員會低壓開關和控制設備IEC60439-1、IEC60529:2001和開關設備IEC60947,同時符合國家標準《低壓成套開關設備》GB7251、ZBK36001-89《低壓抽屜式成套開關設備》、外殼防護GB4208-2008等技術標準。
柜體采用薄鋼板加角鋼焊接而成,各柜之間加隔板,位于兩邊的開關柜要求加裝邊板。柜體設計滿足自然通風要求,散熱性能良好,柜體頂蓋可拆卸,方便現場安裝和調整主母線,柜頂四角安裝可拆卸起吊環;柜內安裝件均作鍍鋅鈍化處理,柜體采用不低于2.0 mm冷軋鋼板制作,柜內安裝構件采用模數化或滑動孔,方便調整安裝尺寸,柜體防護等級要達到IP30。
(1)雙電源轉換開關采用CB級ATSE,既能完成雙電源自動轉換的功能,又具有短路電流保護(能接通并分斷)功能。其主要優點如下:含有智能控制器并帶自投自復倒換功能,運行穩定可靠,能頻繁操作,使用壽命長[3]。
(2)斷路器采用帶電動機保護的4P塑殼斷路器,極限分段能力好,具備熱磁脫扣和真空滅弧功能。
(3)主母排采用紫銅作為基礎原料,紫銅排具有良好的導電性和耐蝕性。
(4)電力儀表選擇帶通信接口的多功能電力數顯表,可將采集的電力參數上傳至監控系統。
中波臺分布于全省各地,臺站實際情況各不相同。為了更好地滿足臺站需求,達到改后性能穩定理想。我們對部分負載較大、機房預留窄、電力系統較為復雜的臺站進行現場查勘,對各臺的變壓器、發電機、原有配電系統、穩壓器、負載、機房配電室等進行認真評估,并對進出線方式、電纜選用和走向現場確定方案。
為了確保本項目安裝順利進行,我們也對該項目實施過程中可能存在的施工難點提前做好了評估,主要的施工難點在于:
(1)施工前要合理安排時間,將停電時間盡量縮短;
(2)設備進出通道預留充足,使設備進出暢通;
(3)新設備安裝完畢,調試過程中可能會出現不可預測的故障;
(4)施工期間如遇雷暴等惡劣天氣,可能會影響施工進度和施工安全;
(5)其他不可遇見的風險。
根據以上施工難點,我們根據實際情況,采取的主要解決措施如下:
(1)施工安裝前,制定詳細施工流程圖,認真分析每一個施工環節,制定相應的措施;
(2)將施工時間盡量定在周二的機務維護或夜間停播時段,降低停播率;
(3)根據柜體的尺寸,提前將柜體進出通道清理擴寬;
(4)將主、備電源的進出線電纜提前編號區分,同時將柴油發電機組保持在隨時可以發動的狀態,以便安裝調試雙電源倒換;
(5)根據季節天氣特點,施工時間盡量避開雷暴天氣較多的季節。
項目實施過程中,我們認真分析臺站情況和實際需求,并委托專業電力設計院設計改造方案,盡可能考慮施工中可能出現的難點,提前制定解決措施,整個低壓配電改造項目才得以順利完成。改造完成后,中波臺的供電設備運行穩定,安全性能好,可靠性高,極大地減少了安全隱患,為“不間斷、高質量、既經濟、又安全”的優質播出提供了根本保障。