廣播電視發射臺供電系統增容改造研究

王 琳

（東港市融媒體中心，遼寧 丹東 118300）

0 引 言

國家廣播電視總局發布的《廣播電視和網絡視聽“十四五”科技發展規劃》提出，持續優化地面數字電視、調頻廣播、中短波廣播等無線覆蓋網絡在公共服務領域的效能，推進地面無線電視高清化，研究利用AI語音語義分析等關鍵技術，提升精準覆蓋能力。發射臺作為廣播電視無線覆蓋網絡的重要組成部分，其所能夠適應的無線信號傳輸能力要求，會直接影響地面無線電視高清化推進的進度，進而影響精準覆蓋的效果。正是基于此，包括中央、省級、市級的廣播電視媒體均積極推動發射臺的技術改造，以更好地適應廣播電視媒體領域的發展要求。其中，較多普遍關注的問題就是發射臺供電系統的增容改造。這主要是由于廣播電視業務不斷增多以及信號發射的要求提升，原有的供電系統在容量上已經難以完全滿足相應的要求。

1 廣播電視發射臺供電系統概述

廣播電視發射臺供電系統是為廣播電視發射臺提供電力能源支持的重要配套系統[1]。就目前廣播電視發射臺供電系統的運行而言，其主要由供配電系統、UPS電源系統、發電機系統以及微機五防系統構成[2]。

供配電系統是承擔為發射臺輸送和分配電能任務的系統，其主要由供電線路、變電站和用電設備三部分組成。其中，供電線路將電力能源從電網或者上級變電站輸送至發射臺的供電系統中，是將外部電源輸入發射臺的主要通道。變電站是供配電系統的核心部分，其主要通過變電站內的變壓器、斷路器、隔離開關、母線電力電纜等一次設備將輸入的電壓進行變換、分配，并經配電設備輸送給各用電設備。用電設備是用于輔助供電系統運行的相關設備，通常也被稱為二次設備，主要包括監測、測量、控制和保護一次設備和供電線路運行的輔助性設備。

USP電源系統又稱為不間斷電源系統，通過系統內部的電池組進行電能的儲備。當外部的市電發生停電情況時，USP電源系統可以接替市電，成為持續向發射臺供電的來源。

發電機系統是進行電力生產和向發射臺提供電力支持的系統。當廣播電視發射臺供電系統出現短時間停電，或者因為設備故障而發生緊急斷電后，發電機系統會被啟動，用于不間斷地為發射臺提供電力支持。

微機五防系統由操作票生成系統、操作票培訓系統、模擬預演系統以及維護系統等構成，是用于防止高壓開關設備出現電氣誤操作的裝置。該系統主要通過電腦鑰匙接收主機在運行中發出的各類操作票，并根據操作票的內容對電編碼鎖和機械編碼鎖進行解鎖，并對操作人員的實際操作行為進行監控，其主要的功能就是“五防”，即防止未接地線合刀閘、防止帶電掛接地線、防止誤入帶電間隔、防止誤分與誤合刀閘、防止帶負荷拉刀閘及合刀閘。

2 廣播電視發射臺供電系統增容改造的具體方案

供電系統增容改造，是由于廣播電視發射臺原有的供電系統難以完全滿足當前及今后廣播電視信號傳輸和發射的需要，且存在供電不穩定、不可靠風險的情況，而對供電系統進行增容處理的行為[3]。供電系統的復雜性、穩定性和可靠性方面的高標準要求，決定了發射臺供電系統的增容改變并不是一件簡單的事情，需要在保證每臺變壓器承受發射臺的用電負荷的同時，為后續發射臺信號傳輸和發射任務所需要的電能供給提供支持。結合這種技術背景，下面對廣播電視發射臺供電系統增容改造的方案進行分析說明。

2.1 配電變壓器選型方案

配電變壓器選型，是廣播電視發射臺供電系統增容改造的核心內容。目前，市場上可供選擇的配電變壓器主要有油浸式變壓器和干式變壓器兩類。其中，浸油式變壓器的優勢是變壓器的絕緣性能和導熱性能好，價格相對低；劣勢是變壓器的可燃性高，對人體和環境的負面影響比較大，且易老化，維修成本較高[4]。干式變壓器的優勢是無油、對建筑物的耐火等級要求較低，適合在地下和高層建筑空間中安裝使用。并且，該類變壓器的耐油、耐火、防塵、防潮性能也優于傳統浸油式變壓器；劣勢是價格偏高，且對維護保養的技術性要求較高[5]。

在實際的供電系統增容改造過程中，對配電變壓器的選型要根據變壓器的性能、成本、技術要求等方面進行綜合性的考慮。從性能方面看，油浸式變壓器會隨著使用年限的延長而發生老化等情況，并且容易對人體健康和環境狀況產生負面性的影響。而干式變壓器具有的無污染、無油、損耗低、抗高溫等特點，能夠更好地滿足廣播電視發射臺對供電系統增容方面的性能要求。從采購成本方面看，一方面，油浸式變壓器的采購和使用成本相對較高；另一方面，油浸式變壓器的故障修復較簡單，修復成本偏低，而干式變壓器的故障修復尤其是零部件替換成本較高。從技術要求方面看，油浸式變壓器發生的故障往往是局部性的，對故障部位進行維修后，即可恢復使用，而干式變壓器在使用過程中一旦出現線圈損壞，則整臺機器就會報廢，并且在發生繞組故障后，就需要對整個變壓器的設置進行調整，技術性更復雜[6]。

結合上述分析，廣播電視臺要結合發射臺供電系統增容改造的實際任務和需求進行靈活的選擇。例如，在資金相對有限的情況下，可以選擇使用油浸式變壓器，而在資金相對充足的情況下，可以選擇使用干式變壓器；在維修技術人才相對缺乏的情

況下，宜選擇油浸式變壓器，有懂干式變壓器維修技術的人員時，宜選用干式變壓器。

2.2 鐵磁諧振消除裝置選型

鐵磁諧振消除裝置是一種高容量非線性電阻器，主要起到阻尼和限流的作用。就廣播電視發射臺供電系統而言，鐵磁諧振過電壓是較為常見的過電壓情況，該電壓不僅具有持續時間長的特點，且對整個供電系統的安全運行具有較大的影響[7]。在增加發射臺供電變壓器的同時，也要對供電系統原來配套的鐵磁諧振消除裝置進行升級改造。

考慮到廣播電視發射臺原有供電系統配套使用的鐵磁諧振消除裝置多是避雷器以及PR柜等消諧裝置，在使用一段時候后會出現損壞的情況，在實際的供電系統增容改造過程中，要對供電系統中的所有電壓互感器進行監測，并對運行性能或者效果偏低的互感器進行更換，并對相應的配套鐵磁諧振消除裝置進行更換。

在對鐵磁諧振消除裝置進行更換時，要根據裝置的兼容性、尺寸大小等進行實際的測試，并盡可能地選擇新一代微機型消除裝置，以提升消除鐵磁諧振的能力和效果。

3 廣播電視發射臺供電系統增容改造過程中需要注意的問題

廣播電視發射臺供電系統增容改造，是在保留系統中原有的能夠繼續運行和利用的設備的基礎上，增加新的供電設備，以提高供電系統整體的供電能力和效果。在實際的增容改造過程中，除了關注新設備的各項指標以外，還要采取相應的措施來促進新設備與舊設備的兼容性，并降低增容改造后系統運行的效果。因此，除了考慮上述兩方面的增容改造內容外，還需要重點注意以下兩方面內容的調整與優化。

3.1 同步改造變壓器噪聲處理裝置

噪聲，是變壓器運行過程中產生的聲音。過大的噪聲，會對工作人員和系統運行產生負面的影響。因此，在對供電系統進行增容改造的同時，還要對變壓器的噪聲處理裝置進行處理。例如，安裝干式變壓器后，考慮到該類型變壓器的噪聲主要有伸縮噪聲、裝配工藝噪聲、硅鋼片結構噪聲以及設備部分部件振動的情況，要在變壓器的底座安裝隔振材料，并將相應的接觸位置調整為彈性接觸，最后對變壓器的螺絲進行檢查緊固，以此來保證改造后的變壓器降噪效果[8]。當然，也可以采用以往在配電房四周安裝相應的吸聲材料的方式來降低變壓器運行中產生的噪音。

3.2 改進低壓無功電容補償柜

低壓無功電容補償柜是用于補償低壓無功電流、減輕系統運行負荷、增加系統可使用容量的裝置。目前，發射臺供電系統對應的無功補償主要有分相電容補償、三相混合補償以及電容自動補償等。其中，三相混合電容補償比較適合在發射臺供電系統中使用。在對供電系統進行增容改造后，要對系統原有的低壓無功電容補償柜進行檢查，如果存在老化、炸裂、漏液等現象，要進行相應的處理[9]。

4 結 語

廣播電視發射臺供電系統增容改造，是當前推進廣播電視信號傳輸和發射穩定性、可靠性的現實性要求，直接影響到廣播電視系統的運行質量與效果。在實際的增容改造過程中，要注意對配電變壓器和鐵磁諧振消除裝置類型的科學選擇，同時也要在改造過程中或者改造后，對變壓器噪聲處理裝置和低壓無功電容補償柜進行同步的改造提升，以保證增容改造后的整體效果。