河南衛(wèi)視地球站供配電系統(tǒng)達(dá)標(biāo)建設(shè)實(shí)施

張斌

摘 要：河南省廣播電視發(fā)射臺(tái)衛(wèi)星地球站擔(dān)負(fù)著一套河南衛(wèi)視電視節(jié)目、六套河南調(diào)頻廣播節(jié)目的上星播出，是通過(guò)中星6B覆蓋亞洲、大洋洲等47個(gè)國(guó)家和地區(qū)約374億人口的重要任務(wù)，為該臺(tái)安全播出的重中之重。按照行業(yè)供配電系統(tǒng)要求，衛(wèi)星地球站供配電系統(tǒng)的交流電源適宜采用具備兩路不同外電的電源供電。單獨(dú)建設(shè)的地球站應(yīng)自備發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)容量為技術(shù)總負(fù)荷的1.5倍。該臺(tái)根據(jù)此要求對(duì)設(shè)備進(jìn)行了相應(yīng)的技術(shù)改造，徹底地消除了此前老舊設(shè)備的供電安全隱患，使該臺(tái)的安全播出有了更好的技術(shù)保障。

關(guān)鍵詞：地球站 供配電 改造

中圖分類號(hào)：TN948 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）02（c）-0072-02

“十八大”之前發(fā)射臺(tái)動(dòng)力科設(shè)備陳舊，系統(tǒng)不完善，許多設(shè)備使用20年以上，高、低壓系統(tǒng)存在著嚴(yán)重的安全供電隱患。動(dòng)力電纜架空線一路多年來(lái)由于周邊城市建設(shè)改造或其他因素造成的損壞，增加了許多接頭，有5處改為地埋電纜，存在著安全隱患。另一路10年前在城市道路擴(kuò)寬改造電纜移位時(shí)，多次扭曲變形，至今電纜接頭多達(dá)30多處，經(jīng)常出現(xiàn)故障。由于上述原因該臺(tái)于2014年經(jīng)研究決定，利用中央補(bǔ)助地方文化傳媒事業(yè)發(fā)展專項(xiàng)資金，購(gòu)置高壓配電柜、干式變壓器、低壓配電柜、直流屏、無(wú)功補(bǔ)償柜、電力負(fù)荷網(wǎng)管系統(tǒng)、更換發(fā)射臺(tái)地球站至白廟變電站專線電纜等以達(dá)到國(guó)家廣電總局衛(wèi)星地球站供配電要求，確保河南省衛(wèi)星地球站安全播出。

1 新配置供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求

電力系統(tǒng)在供電設(shè)計(jì)中，根據(jù)用戶的重要程度分為3個(gè)等級(jí)。發(fā)射臺(tái)衛(wèi)星地球站屬于一級(jí)負(fù)荷用戶，針對(duì)一級(jí)負(fù)荷有著具體要求。

（1）必須有兩個(gè)以上的電源組成，且電源間無(wú)聯(lián)系（分別由不同的變電站供電）。

（2）發(fā)生任何一種故障時(shí)，兩個(gè)電源的任何部分應(yīng)不致同時(shí)受到損壞。

（3）發(fā)生任何一種故障且保護(hù)裝置正常時(shí)，有一個(gè)電源不中斷供電，并且在發(fā)生任何一種故障且主保護(hù)裝置失靈以至兩路電源均中斷供電后，應(yīng)能在有人值班的處所完成各種必要操作，迅速恢復(fù)一個(gè)電源供電。

（4）除了兩個(gè)正常市電電源外，還設(shè)一個(gè)獨(dú)立的應(yīng)急電源供電。

發(fā)射臺(tái)衛(wèi)星地球站作為一級(jí)負(fù)荷用戶，為專板專用（所謂專板，就是變電站出線柜為我臺(tái)專用）、母聯(lián)分段、雙路并列共同運(yùn)行供電，兩路主進(jìn)與母聯(lián)之間裝設(shè)可靠電氣閉鎖。兩個(gè)變電站通過(guò)兩條10 kV高壓線路供電，兩條線路上不允許有其他負(fù)荷存在。一路是白廟變電站通過(guò)地埋電纜供電，稱為白塔線；另一路是橋南變電站通過(guò)地埋電纜供電，稱為橋南線。400 kW發(fā)電機(jī)組為第三路電源，發(fā)電機(jī)組與電網(wǎng)間應(yīng)有可靠閉鎖，以免造成反送電情況發(fā)生。依據(jù)行業(yè)規(guī)定市電優(yōu)先的原則，當(dāng)一路電源故障時(shí)，由值班人員切換至另一電源供電；當(dāng)兩路電源同時(shí)故障時(shí)，啟動(dòng)發(fā)電組機(jī)供電。

2 供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和性能

為給地球站、各個(gè)部門和電視演播廳提供安全可靠的電力保證，新供配電系統(tǒng)采用雙電源并列共同運(yùn)行并自備發(fā)電機(jī)組供電，雙回路供電分別從橋南變和白廟變各引入一10 kV高壓電，接入動(dòng)力機(jī)房高壓進(jìn)線柜。10 kV高壓側(cè)采用單母線分段運(yùn)行，正常情況下母聯(lián)分段，兩路主進(jìn)同時(shí)運(yùn)行。

變電所高壓系統(tǒng)包括6個(gè)部分15面柜子，其中高壓進(jìn)線柜、計(jì)量柜、PT柜各兩面，變壓器柜8面，聯(lián)絡(luò)柜和隔離柜各1面。高壓柜采用ABB UniGear550鎧裝金屬封閉開關(guān)設(shè)備，該設(shè)備的基本柜型為進(jìn)線柜和饋線柜，由固定的柜體和可移開的真空斷路器手車組成，開關(guān)設(shè)備具有“五防聯(lián)鎖”功能，分別為防止帶負(fù)荷分、合隔離開關(guān)（隔離手車）；防止誤分、誤合斷路器、負(fù)荷開關(guān)、接觸器；防止接地開關(guān)處在閉合位置時(shí)關(guān)合斷路器、負(fù)荷開關(guān)等；防止在帶電時(shí)誤合接地開關(guān)；防止誤入帶電隔室。此功能通過(guò)機(jī)械聯(lián)鎖和電氣聯(lián)鎖來(lái)實(shí)現(xiàn)。從根本上防止出現(xiàn)可能引起危險(xiǎn)和嚴(yán)重后果的誤操作，有效保護(hù)操作人員和開關(guān)設(shè)備的安全。

10 kV高壓系統(tǒng)采用上進(jìn)上出方式，橋南變和白廟變輸入的高壓電，首先進(jìn)入兩個(gè)進(jìn)線柜，然后分別通過(guò)各自的計(jì)量柜和PT柜，橋南變通過(guò)AH4/AH5/AH6（AH7為備用）饋線柜，分別帶T1/（T3/T4為八號(hào)演播廳），白廟變通過(guò)（AH10為備用）AH11/AH12饋線柜，分別帶（T5為8號(hào)演播廳）和T2變壓器負(fù)荷。兩路主進(jìn)與母聯(lián)裝設(shè)可靠的電氣閉鎖，只能三合二，如任何一路主進(jìn)失壓，可通過(guò)聯(lián)絡(luò)柜和隔離柜，接通另一路主進(jìn)電源，由該路電源帶所有負(fù)荷。

計(jì)量柜安裝有隔離開關(guān)、熔斷器、CT、PT、有功電度表（傳統(tǒng)儀表或數(shù)字電表）、無(wú)功電度表、繼電器，以及一些其他的輔助二次設(shè)備（如負(fù)荷監(jiān)控儀等），用于供電部門對(duì)系統(tǒng)有功功率、無(wú)功功率，尖峰平谷等的計(jì)量。PT柜可供系統(tǒng)三相電壓的測(cè)量、為系統(tǒng)保護(hù)電路及提供電壓信號(hào)等。饋線柜（變壓器柜）是用來(lái)分配電能的設(shè)備（從母線到各個(gè)出線），安裝有斷路器、CT、PT、隔離刀等元器件。主要構(gòu)造就是真空斷路器，斷路器用于在正常運(yùn)行時(shí)接通或斷開電路，故障情況時(shí)在繼電斷路器用于在正常運(yùn)行時(shí)接通或斷開電路，故障情況時(shí)在繼電保護(hù)裝置的作用下迅速斷開電路。主要功能是連接至變壓器的出線柜。

直流屏采用PSM-E01監(jiān)控系統(tǒng)，用以組成小容量配置的直流系統(tǒng)，應(yīng)用于35 kV以下變電站和各類用戶變的直流操作電源系統(tǒng)。配合HD系列電力用高頻開關(guān)充電模塊， PSM-E01監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)參數(shù)設(shè)置，可完成智能化電池管理和直流系統(tǒng)監(jiān)測(cè)及告警；具備輸出控制功能，對(duì)交流自切、母線電壓自動(dòng)調(diào)整、充電電壓溫度自動(dòng)補(bǔ)償、電流調(diào)節(jié)等。具備遠(yuǎn)程管理功能，可選擇通過(guò)Modbus、CDT91規(guī)約和綜合自動(dòng)化系統(tǒng)通訊上報(bào)數(shù)據(jù)，用于電站實(shí)現(xiàn)無(wú)人職守。

3 后臺(tái)微機(jī)系統(tǒng)功能

后臺(tái)微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采用分布式結(jié)構(gòu)、模塊化設(shè)、整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化。變電站的高壓配電柜、直流屏通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通訊接口與后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)相聯(lián)。此系統(tǒng)集監(jiān)測(cè)、控制、微機(jī)綜合保護(hù)、計(jì)量功能為一體，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)電力設(shè)備的保護(hù)和全面的監(jiān)測(cè)、控制、計(jì)量及通訊功能，保障供配電系統(tǒng)正常運(yùn)行。主要功能有以下幾方面。

（1）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，包括模擬量開關(guān)量、脈沖電度等。

（2）微機(jī)保護(hù)管理，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)微機(jī)保護(hù)裝置完成相應(yīng)的保護(hù)及控制，包括修改保護(hù)定值信息、接受保護(hù)事件信息、監(jiān)視保護(hù)裝置運(yùn)行等。

（3）信息處理，能夠通過(guò)計(jì)算和統(tǒng)計(jì)，分析電能質(zhì)量，監(jiān)視負(fù)荷等。

（4）動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)單元和報(bào)表功能，能夠提供可視化的人機(jī)界面。

（5）報(bào)警管理，對(duì)故障驚醒聲光報(bào)警、自動(dòng)推出報(bào)警窗口和故障畫面等，及時(shí)通知值班人員故障報(bào)警時(shí)間。

（6）通訊管理功能。通過(guò)通訊通道實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方控制中心對(duì)一次設(shè)備的監(jiān)測(cè)、控制、記錄功能，并提供通訊狀態(tài)監(jiān)測(cè)、通信異常報(bào)警等自檢和管理功能。

4 結(jié)語(yǔ)

目前新供配電系統(tǒng)已經(jīng)投入使用，經(jīng)過(guò)一年多時(shí)間的運(yùn)行，系統(tǒng)安全穩(wěn)定，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。特別是2016年3月8日早上4點(diǎn)49分T2低壓側(cè)進(jìn)線開關(guān)突然故障失壓，低壓聯(lián)絡(luò)柜第一時(shí)間動(dòng)作聯(lián)絡(luò)合閘，保證了T2低壓側(cè)負(fù)荷正常供電，使安全播出工作有了可靠保障，保電工作又上一個(gè)新的臺(tái)階。

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