淺談高山臺站供電改造的經(jīng)驗

周敬東

摘 要：隨著民航事業(yè)的不斷發(fā)展，民航高山臺站無線電設(shè)備的重要性也不斷在加強(qiáng)。通過以往的運(yùn)行維護(hù)經(jīng)驗來看，高山臺站的供電安全的重要性猶為突出。如何采用高可靠性的高山臺站系統(tǒng)供電模式，避免因臺站市電停電時間過長，柴油發(fā)電機(jī)長時間供電，導(dǎo)致降低臺站運(yùn)行的安全裕度，是擺在我們面前的一個難題。本文簡要闡述了民航高山臺站供配電系統(tǒng)雙路供電倒換優(yōu)化改造方案，切實提高了高山臺站電力保障能力。

關(guān)鍵詞：高海拔雷達(dá)站;電力供給;配電設(shè)備;避雷設(shè)施;技術(shù)改造措施

位于呼和浩特市東南方向的蠻漢山屬于典型高山氣候，夏季雷電頻繁，冬季大雪封山。方圓十余公里，山勢自成一體，獨(dú)具小氣候，濕度大于周邊地區(qū)，山頂氣溫低于山下二度，山內(nèi)植物繁茂多樣，山上頑石突兀有姿。蠻漢山雷達(dá)站位于海拔2300米的蠻漢山主峰頂，建站之初沿臺站南側(cè)山坡架設(shè)了一條10KV梯接農(nóng)電線路及兩臺柴油發(fā)電機(jī)。后來因為此路市電經(jīng)常故障停電，嚴(yán)重影響臺站運(yùn)行安全，經(jīng)過申請從另一個變電站沿臺站北側(cè)山坡架設(shè)了第二條10KV梯接農(nóng)電線路。

1.雷達(dá)站供電系統(tǒng)原狀

蠻漢山雷達(dá)站由崞縣夭變電站和廂黃地變電站各引一路10KV電源，兩路高壓在院內(nèi)箱式高壓方艙的ATS進(jìn)行切換，切換后輸出一路高壓至10/0.4KV箱式變電站，變壓器容量200KVA。油機(jī)間內(nèi)配置兩臺200KVA柴油發(fā)電機(jī)組，經(jīng)室內(nèi)1/2號油機(jī)低壓ATS柜輸出。箱式變電站的低壓市電輸出回路與柴油發(fā)電機(jī)組ATS輸出回路經(jīng)油機(jī)/市電ATS進(jìn)行切換，切換后為雷達(dá)站內(nèi)動力配電柜提供電源，分配給UPS及日常生活用電負(fù)荷。蠻漢山原雷達(dá)站供電系統(tǒng)如下圖所示：

2.雷達(dá)站原供電系統(tǒng)存在的問題

蠻漢山雷達(dá)站地處蠻漢山頂峰，海拔2300米，冬季風(fēng)大雪多，曾經(jīng)出現(xiàn)過箱式變電站的屋頂及艙門被風(fēng)掛掉的現(xiàn)象。夏季多雷雨，雷達(dá)站極易遭受雷擊，曾經(jīng)出現(xiàn)過兩路10KV高壓切換ATS設(shè)備同時被雷擊的情況。因兩路10KV高壓只配備一臺變壓器，如室外箱式變壓器故障或被雷擊也會導(dǎo)致兩路市電都無法供電的情況。高壓切換設(shè)備的維護(hù)困難，人員進(jìn)行手動線路切換時操作危險性較大，雷雨天氣時人員在露天環(huán)境中進(jìn)行高壓切換時很不安全。總體來說原供電模式但接電關(guān)鍵設(shè)備多，切換復(fù)雜，故障率高，人員操作高壓切換時危險性較大。

3.雷達(dá)站供電系統(tǒng)改造的迫切性

蠻漢山雷達(dá)站內(nèi)有民航空管系統(tǒng)重要的監(jiān)視設(shè)施及通信設(shè)施，這些都是空中航路及呼和浩特機(jī)場空中交通管制離不開的重要設(shè)備。去往臺站的山路崎嶇難行，特別是下雪天氣，道路常被厚厚的積雪覆蓋，車輛無法通行。雷達(dá)站距離呼和浩特機(jī)場較遠(yuǎn)，設(shè)備維護(hù)及故障搶修耗時較長，如臺站供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障，可能會嚴(yán)重影響空管設(shè)備的正常運(yùn)行，危及航空安全保障工作。因此，對這些比較突出的問題，進(jìn)行雷達(dá)站供電改造迫在眉睫。

4.雷達(dá)站供電系統(tǒng)改造方案

4.1 新建變電站

拆除原有箱式高壓間及箱式變電站，并在原位置處貼臨現(xiàn)有油機(jī)間新建一座10KV變電站，新設(shè)避雷網(wǎng)與原建筑物避雷網(wǎng)可靠連接。新建變電站建筑面積130平米，站內(nèi)設(shè)置高壓配電室、低壓配電室。變電站平面圖如下圖所示：

4.2 10/0.4kV變、配電系統(tǒng)

站內(nèi)設(shè)置兩臺SCB10-10/0.4kV-200kVA干式變壓器。變壓器采用風(fēng)冷（帶散熱風(fēng)扇），帶金屬防護(hù)外殼，防護(hù)等級為IP20。

兩路10KV電源進(jìn)線經(jīng)設(shè)置在高壓配電室內(nèi)的10kV環(huán)網(wǎng)柜，每段母線設(shè)置進(jìn)線、計量、出線柜。出線柜輸出端經(jīng)電纜接至變壓器輸入端，變壓器低壓電源經(jīng)封閉式母線接至低壓開關(guān)柜，然后經(jīng)低壓開關(guān)柜再進(jìn)行用電分配。變電站內(nèi)10kV環(huán)網(wǎng)柜設(shè)置計量表，作為計費(fèi)依據(jù)。

低壓配電系統(tǒng)為單母線運(yùn)行，采用雙ATS裝置實現(xiàn)2路市電與油機(jī)的切換，正常情況下，由一路市電帶全場負(fù)荷，故障時自動切換至另一路市電，當(dāng)兩路市電均故障時，由油機(jī)帶全場負(fù)荷。油機(jī)啟動信號取自油機(jī)/市電切換的ATS裝置。 無功補(bǔ)償裝置設(shè)置在低壓母線處做集中補(bǔ)償。

變電站內(nèi)設(shè)置電力監(jiān)控系統(tǒng)一套，僅采集低壓網(wǎng)絡(luò)儀表的各項參數(shù)，系統(tǒng)終端安裝在值班室內(nèi)。電力監(jiān)控系統(tǒng)如下圖所示：

4.3防雷接地系統(tǒng)

4.3.1防雷保護(hù)

本工程按第三類防雷措施設(shè)防;在屋頂設(shè)避雷帶作防直擊雷的接閃器，在建筑物四周墻內(nèi)預(yù)埋-40x4mm鍍鋅扁鋼作為防雷引下線，與室外人工接地體可靠連接，并在距離地面0.3m處設(shè)置接地電阻測試箱。為防雷電波侵入，電纜進(jìn)出線在進(jìn)出端將電纜的金屬外皮及金屬保護(hù)管等與接地體可靠連接，低壓出線設(shè)置三級SPD保護(hù)。

4.3.2接地系統(tǒng)

本工程低壓配電系統(tǒng)接地型式采用TN-S系統(tǒng);其中性線和保護(hù)地線（PE）在接地點后要嚴(yán)格分開，凡正常不帶電而當(dāng)絕緣破壞有可能呈現(xiàn)電壓的一切電氣設(shè)備金屬外殼均應(yīng)可靠接地;防雷接地、變壓器中性點接地及電氣設(shè)備保護(hù)接地等共用統(tǒng)一的接地裝置。

本工程采用總等電位聯(lián)結(jié)，將建筑物內(nèi)保護(hù)干線、設(shè)備進(jìn)線鋼管、建筑物金屬構(gòu)件進(jìn)行聯(lián)結(jié)，強(qiáng)弱電共用聯(lián)合接地裝置，要求接地電阻不大于4Ω。

4.4場內(nèi)外線改造

在低壓配電室室外及原配電間室外分別設(shè)置一座電纜人孔井，全程穿4根SC100鍍鋅鋼管保護(hù)，至室內(nèi)電纜溝。將原配電間內(nèi)損壞的電纜溝蓋板從新更換，材質(zhì)為花崗巖地磚。新建建筑物室外做19x8m的地面硬化。

參考文獻(xiàn)：

[1]《供配電技術(shù)》 江文 許慧中? 機(jī)械工業(yè)出版社.

[2]《低壓電器成套裝置技術(shù)手冊》曾義 中國水利水電出版社.

[3]《低壓電工技術(shù)》張伯虎 張伯龍? 國防工業(yè)出版社.