高山臺(tái)站外電及內(nèi)部供電自動(dòng)切換系統(tǒng)研討

劉澄宇

摘要：廣播電視發(fā)射臺(tái)站的供配電，直接關(guān)乎廣播電視發(fā)射的安全播出;關(guān)乎每個(gè)轉(zhuǎn)播發(fā)射臺(tái)站的停播率。按照廣電部的62號(hào)的要求，供配電的轉(zhuǎn)換直接會(huì)影響轉(zhuǎn)播臺(tái)站的停播率，對(duì)于廣播電視發(fā)展的今天更為重要。因此，我們不僅要重視發(fā)射機(jī)的安全播出，同時(shí)也要重視供配電系統(tǒng)的安全。

關(guān)鍵詞：柴油發(fā)電機(jī);自動(dòng)切換;外電供電;主用電源線(xiàn)路;輔用電源線(xiàn)路;自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)

中圖分類(lèi)號(hào)：TU248文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-9129（2018）06-0052-02

Discussion on Automatic Switching System of External Power and Internal Power Supply in Gaoshantai Station

LIU Chengyu*

（Guizhou Provincial Press， Publication， Radio and Television Bureau， 1974， Guizhou Liupanshui， 553000， China）

Abstract：The power supply and distribution of radio and television transmission stations is directly related to the safe broadcast of radio and television transmissions; it is related to the broadcast rate of each retransmission station. According to the requirements of No. 62 of the Ministry of Radio and Television， the conversion of power supply and distribution will directly affect the broadcast rate of the relay stations， which is more important for the development of broadcasting and television today. Therefore， we must not only pay attention to the safe broadcast of the transmitter， but also the safety of the power distribution system.

Keywords： diesel generator; automatic switching; external power supply; main power supply line; auxiliary power supply line; automatic switch

引用：劉澄宇. 高山臺(tái)站外電及內(nèi)部供電自動(dòng)切換系統(tǒng)研討[J]. 數(shù)碼設(shè)計(jì)， 2018， 7（6）： 52-53.

Cite：LIU Chengyu. Discussion on Automatic Switching System of External Power and Internal Power Supply in Gaoshantai Station[J]. Peak Data Science， 2018， 7（6）： 52-53.

引言

根據(jù)國(guó)家廣電總局的要求，我臺(tái)自2008年起就已經(jīng)配備有兩路專(zhuān)用外電及自備有一臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)，一直是采用人工切換的方式。一旦外電停電，采用人工切換的方式，嚴(yán)重影響我臺(tái)及貴州廣電局的停播率。因此，2010年我臺(tái)將外電供電由人工切換改為自動(dòng)切換

1? 系統(tǒng)原理圖

外電供電自動(dòng)切換系統(tǒng)的原理圖，如圖1所示。

根據(jù)圖1所示，可以看出，供電系統(tǒng)改造核心在于兩個(gè)二選一自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)。經(jīng)過(guò)多方詢(xún)價(jià)及對(duì)比，最終二選一開(kāi)關(guān)選定了溯高美索克電氣（上海）有限公司生產(chǎn)的ATyS-3e 630A自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)，控制器則選用鄭州眾智科技股份有限公司生產(chǎn)的HAT220A/HAT240A雙電源自動(dòng)切換控制器，再定制一個(gè)開(kāi)關(guān)柜，將二者都安裝在開(kāi)關(guān)中，形成自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)柜。

2? ATyS-3e 630A自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)

ATyS-3e 630A這種開(kāi)關(guān)主要應(yīng)用于低壓供電系統(tǒng)，在轉(zhuǎn)換過(guò)程可中斷負(fù)荷供電。

轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)ATS通過(guò)雙電源自動(dòng)切換控制器M1、M2或M3、M4送來(lái)的切換信號(hào)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)位置，開(kāi)關(guān)位置信號(hào)由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)輔助觸點(diǎn)提供給雙電源自動(dòng)切換控制器，當(dāng)雙電源自動(dòng)切換控制器的L1或L2接收到220V的位置信號(hào)時(shí)，M1、M2或M3、M4輸出的轉(zhuǎn)換信號(hào)立即停止輸出，并在面板上顯示相應(yīng)的位置狀態(tài)。ATS需要提供220V電源才能正常工作。

ATyS-3e 630A主要技術(shù)指標(biāo)如下：

約定發(fā)熱電流I_th（40⁰c）：??????????? ????630A

額定絕緣電壓U_i（V）：?????????????????? 1000

額定沖擊電壓U_imp（Kv）：???????????????? 12

額定操作電流I_m（A）（400V AC）????????? 630

預(yù)期短路電流（KA ms）：???????????????? 70

熔斷器容量（A）：??????????????????????? 630

允許短時(shí)耐受電流I_cw（KA rms）：?????????? 13

短路動(dòng)態(tài)強(qiáng)度（KA 峰值）：??????????????? 45

最小銅纜截面（mm²）：??????????????????? 2×150

最小銅排寬度（mm²）：??????????????????? 2×30×5

最大銅纜截面（mm²）：??????????????????? 2×300

最大銅排寬度（mm²）：??????????????????? 50

操作循環(huán)次數(shù)：?????????????????????????? 5000

3? HAT220A/HAT240A雙電源自動(dòng)切換控制器

HAT220A/HAT240A雙電源自動(dòng)切換智能控制器以微處理器為核心，可精確檢測(cè)兩路三相電壓、兩路單相電壓，或兩路兩相電壓，對(duì)出現(xiàn)的電壓異常做出準(zhǔn)確的判斷，經(jīng)延時(shí)后控制ATS切換。其特點(diǎn)為：實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)的編程控制，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行電壓異常延時(shí)，切換優(yōu)先級(jí)，發(fā)電機(jī)組停機(jī)延時(shí)，電壓修正等功能，完全圖形化界面操作;Ⅰ路電源和Ⅱ路電源正?；虍惓r(shí)可以設(shè)置延時(shí)范圍，延時(shí)范圍為0至60秒，發(fā)電機(jī)組起動(dòng)或停機(jī)延時(shí)可設(shè)置范圍為0至90秒;通過(guò)面板按鍵可以進(jìn)行四種模式設(shè)置^[1]，HAT220A具有極強(qiáng)的抗電磁干擾能力，適合在強(qiáng)電磁干擾的復(fù)雜環(huán)境中使用。

主要技術(shù)參數(shù)如下：

1）額定輸入電壓及頻率：

三相交流380V 50/60Hz? 三相四線(xiàn)制（HAT220A控制器）。

單相交流230V 50/60Hz? 單相二線(xiàn)制（HAT240A控制器）。

過(guò)壓閾值：264V（相電壓），欠壓閾值：172V（相電壓）。

AC電壓測(cè)量精度：2%。

AC相電壓測(cè)量范圍：（160～300）V±20%。

2）動(dòng)作時(shí)間：

合閘時(shí)間：5秒，若在合閘過(guò)程中檢測(cè)到開(kāi)關(guān)合閘狀態(tài)信號(hào)，則立即斷開(kāi)。

電源正常延時(shí)：（0～60）秒（可通過(guò)控制器面板電位器調(diào)節(jié)）。

電源異常延時(shí)：（0～60）秒（可通過(guò)控制器面板電位器調(diào)節(jié)），出廠值：5秒。

發(fā)電機(jī)組開(kāi)機(jī)延時(shí)：一路異常延時(shí)后（0～60）秒（可通過(guò)控制器面板電位器調(diào)節(jié)），發(fā)電機(jī)組開(kāi)機(jī)繼電器閉合。

發(fā)電機(jī)組停機(jī)延時(shí)：一路正常延時(shí)后（0～90）秒（可通過(guò)控制器面板電位器或PC機(jī)調(diào)節(jié)，出廠值：90秒），發(fā)電機(jī)組開(kāi)機(jī)繼電器斷開(kāi)。

3）功率消耗：

裝置在額定電壓下電壓回路的功率消耗不大于2VA。

4）環(huán)境條件：

工作溫度：（-30～+70）?C 濕度：（20～95）%。

5）重量：

凈重：0.47Kg。

一、二選一自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)柜工作原理

HAT220A/HAT240A輸出端子功能如下表所示：A1，B1，C1，N1分別接Ⅰ路電源的A，B，C，N相; A2，B2，C2，N2分別接Ⅱ路電源的A，B，C，N相，L1、L2為電源開(kāi)關(guān)狀態(tài)輸入端，通過(guò)切換開(kāi)關(guān)的輔助觸點(diǎn)進(jìn)行選擇，220V電壓有效;M1、M2和M3、M4為兩組無(wú)源觸點(diǎn)，可以直接驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，M5、M6為啟動(dòng)發(fā)電機(jī)組的無(wú)源常閉觸點(diǎn)^[2-3]。

二選一自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)柜工作原理如圖4所示：Ⅰ路電源和Ⅱ路電源分別接入轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的兩個(gè)輸入端，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)選擇后由輸出端輸出。Ⅰ路和Ⅱ路電源的取樣信號(hào)經(jīng)過(guò)溶斷器后分別接入雙電源自動(dòng)切換控制器的輸入端A1、B1、C1、N1和A2、B2、C2、N2，雙電源自動(dòng)切換控制器對(duì)兩路三相電壓出現(xiàn)的失電、過(guò)壓、欠壓和缺相做出準(zhǔn)確的判斷后輸出切換信號(hào)控制ATS切換，取樣信號(hào)同時(shí)給雙電源自動(dòng)切換控制器提供電能。

當(dāng)Ⅰ路電源有電時(shí)，A1相電壓一路經(jīng)過(guò)繼電器J2的常閉觸點(diǎn)3腳和11腳使繼電器J1的C1線(xiàn)包得到220V電壓，J1吸合;另一路經(jīng)過(guò)繼電器J2已經(jīng)吸合的常開(kāi)觸點(diǎn)8腳和12腳，以及接地端經(jīng)過(guò)5腳和9腳同時(shí)向開(kāi)關(guān)控制器提供220V電壓，同時(shí)J1的3腳和11腳斷開(kāi)，C2線(xiàn)包不能得到A2送過(guò)來(lái)的電壓而互鎖;當(dāng)Ⅱ路電源有電時(shí)，A2相電壓一路經(jīng)過(guò)繼電器J1的常閉觸點(diǎn)3腳和11腳使繼電器J2的C2線(xiàn)包得到220V電壓，J2吸合;另一路經(jīng)過(guò)繼電器J2已經(jīng)吸合的常開(kāi)觸點(diǎn)8腳和12，以及接地端經(jīng)過(guò)5腳和9腳同時(shí)向開(kāi)關(guān)控制器提供220V電壓，同時(shí)J2的3腳和11腳斷開(kāi)，C1線(xiàn)包不能得到A1送過(guò)來(lái)的電壓而互鎖。也就是說(shuō)在任何一路電源有電的情況下開(kāi)關(guān)控制器都必須帶220V的保障電壓，開(kāi)關(guān)才能在M1、M2或M3、M4的轉(zhuǎn)換信號(hào)下切換開(kāi)關(guān)位置。

位置信號(hào)由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)輸出端取一相電壓，經(jīng)過(guò)位置輔助開(kāi)關(guān)K1和K2送至相應(yīng)的雙電源自動(dòng)切換控制器輸入端L1、L2，以顯示轉(zhuǎn)換位置，同時(shí)關(guān)斷M1、M2或M3、M4輸出的切換信號(hào)^[4-5]。

M5、M6為發(fā)電機(jī)組的外部啟動(dòng)輔助觸點(diǎn)，當(dāng)雙電源轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)輸入接一路市電一路發(fā)電時(shí)，如果市電出現(xiàn)失電、過(guò)壓、欠壓和缺相故障之一時(shí)，雙電源自動(dòng)切換控制器經(jīng)過(guò)延時(shí)后，使M5、M6內(nèi)部輔助觸點(diǎn)接通啟動(dòng)發(fā)電機(jī)組。發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)后，雙電源自動(dòng)切換控制器檢測(cè)發(fā)電機(jī)組送過(guò)來(lái)的三相電壓有無(wú)過(guò)壓、欠壓和缺相故障，如果三相電壓正常，則控制雙電源轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)切換開(kāi)關(guān)位置，使原來(lái)的市電輸出轉(zhuǎn)換成發(fā)電機(jī)輸出。如果雙電源自動(dòng)切換控制器控制方式設(shè)置為自動(dòng)時(shí)，當(dāng)市電恢復(fù)正常后，經(jīng)過(guò)延時(shí)，開(kāi)關(guān)切換到市電輸出，并使M5、M6內(nèi)部觸點(diǎn)斷開(kāi)，關(guān)閉發(fā)電機(jī)組。

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