吉林市廣播電視發(fā)射臺二路電實驗平臺的分析與研究

王馨瑤 王非

【摘要】廣播電視系統(tǒng)作為我國一項重要公共基礎事業(yè)和對優(yōu)秀文化宣傳的陣地，尤其在十九大召開之后，發(fā)揮的作用日益突出。吉林市廣播電視發(fā)射臺地處市郊，在供電方面對功率和距離都提出了較高的要求和標準，長久以來吉林市廣播電視發(fā)射臺一直采用農(nóng)電輸電線路進行供電，不僅不穩(wěn)定，而且存在停電倒換風險，通過構建二路電實驗平臺，即通過引入市電作為主要輸電電源，搭配農(nóng)電作為備用輸電電源，實現(xiàn)自動切換，具有節(jié)能、便捷、穩(wěn)定等優(yōu)勢，更能滿足在距離、穩(wěn)定輸電等方面的要求。不僅在廣播電視供電系統(tǒng)廣泛采用此種供電方式，在我國電力系統(tǒng)中也是占有舉足輕重的位置。本文從總體二路電實驗平臺的設計規(guī)劃到建設過程中對相應必備條件和指標的測量，再到最后技術的改進和算法的分析與研究，最終實現(xiàn)了對廠區(qū)內(nèi)場強的測量與電磁環(huán)境的研究，本研究旨在通過構建穩(wěn)定的二路電實驗平臺，從而實現(xiàn)穩(wěn)定、不間斷的電能傳輸，并從經(jīng)濟性和實用性上對其進行科學化設計和測量，并最終解決由于農(nóng)電的不安全與不穩(wěn)定所帶來的停電損失和設備故障。

【關鍵詞】二路電實驗平臺;場強測量;電磁效應;輸電線路

中圖分類號：TN929? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2020.22.021

1. 課題背景及研究的目的和意義

在十九大召開后，國家加大對廣播電視行業(yè)的資金和技術的投入，并且廣播電視對于社會的推動作用也日益明顯，做為我國的一項公共文化基礎事業(yè)，廣播電視不僅是國家宣傳政策的媒介，更是向廣大國民宣傳我黨先進思想文化的重要戰(zhàn)地，廣播電視承擔著歷史文化發(fā)展的重擔，這也是在中國特色社會主義制度下實現(xiàn)我國“兩個百年目標”的重要舉措，同時也推動著廣電事業(yè)的蓬勃發(fā)展和改革創(chuàng)新。

國家提出十三五計劃，其中一項重要舉措就是縮小城鄉(xiāng)之間的差距，這種差距不僅是經(jīng)濟上的，還有人們的認知水平上的差距，雖然已經(jīng)取得了一些進步，但是很多偏遠地區(qū)還是有待進一步提升和發(fā)展。

吉林市廣播電視發(fā)射臺地處于吉林市的市郊，位于西南環(huán)城路附近，只有穩(wěn)定、安全、可靠的供電系統(tǒng)才能保證周邊附近的居民可以接收到我市播出的高質(zhì)量的電視和廣播節(jié)目，吉林市廣播電視發(fā)射臺目前采用的是農(nóng)業(yè)供電線路，作為單一的主要的供電線路，農(nóng)電有著自身的缺陷和不足，因此需要引入市電，以此保證電力系統(tǒng)的可靠與穩(wěn)定，以此來實現(xiàn)農(nóng)電和市電互為備用電源，所以需要對供電線路進行擴充改造工程，此外受到一些不可抗拒的因素影響，比如雷陣雨、閃電、霧霾及暴雪等惡劣天氣，這些不可抗拒的外界因素會對信號的傳輸造成很嚴重的影響，并且在這些危害中以雷電最為嚴重。還有其他信號的干擾（包括移動信號塔的信號干擾以及相應市區(qū)內(nèi)電磁設備的干擾），所有這些因素都影響著中波信號的發(fā)射。而作為研究信號質(zhì)量好壞的一項重要指標就是場強，對場強的監(jiān)測對于研究信號的覆蓋的有效范圍有著重要政治意義，并且也是檢測兩路電源供電情況的一個主要指標。

由于近幾年農(nóng)電安全事故逐年上升，發(fā)射臺承擔著我市所有的電視和廣播節(jié)目的傳輸，因此農(nóng)電的不安全性和不穩(wěn)定性對構建“安全、優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)定、不間斷”的播出理念造成了不小的沖擊，需要引入市電作為穩(wěn)定供電系統(tǒng)，市電和農(nóng)電相比，有著自身的優(yōu)勢，如：市電往往采用地埋電纜，輕易不會受到自然的影響，并且美觀，安全，維護費用相對較低，農(nóng)電則維護費用高、危險性大，并且不穩(wěn)定，以及采用架桿形式居多，易受到環(huán)境的影響（如大風、暴雪、暴雨等惡劣天氣），因此對于供電系統(tǒng)的改造擴充工程迫在眉睫，更換原低壓配電室中的調(diào)壓變，容量增至400kVA，不僅具有一定的實際經(jīng)濟效益，還有重大的政治意義。

二路電實驗平臺的構建具有實際應用意義，通過對線路的規(guī)劃、塔桿的設計和相應指標的測量，不僅可以有效的節(jié)約整體工程的建設成本，還可以設計傳輸電能的最佳路徑，保證電能高效低損耗的傳輸，由于整體線路規(guī)劃受到一些環(huán)境因素和人為因素的影響，因此需要結合實際情況進行設計線路，這樣才能便于廠區(qū)內(nèi)設備的正常的供電與使用。

2. 市電與農(nóng)電并行供電原理闡述

市電與農(nóng)電并行使用，主要采用的就是以市電為主要的供電線路，另外兩路電源（農(nóng)電供電系統(tǒng)、發(fā)電機供電系統(tǒng)）做為備用供電系統(tǒng)，當正常使用市電線路時發(fā)生電源故障導致中斷時，設備自動檢測另外兩路備用電源系統(tǒng)，當另外一路供電系統(tǒng)（農(nóng)電）正常時，則自動切換到農(nóng)電線路上，保證正常用電，既不需要人為手動操作即可實現(xiàn)市電轉(zhuǎn)農(nóng)電，大大縮減了恢復供電的時間，當?shù)诙饭╇娤到y(tǒng)（農(nóng)電）也發(fā)生故障導致中斷，則系統(tǒng)自動切換到第三路供電系統(tǒng)（發(fā)電機），即三個開關之間設計電氣雙重聯(lián)鎖技術，確保三個開關只能合閘一個，也是出于對設備的安全性考慮，此時需要人工啟動發(fā)電機。

3. 電氣雙重聯(lián)鎖二路電源自動轉(zhuǎn)換裝置

采用電氣雙重連鎖二路電源自動轉(zhuǎn)換裝置，主要是當市電輸電線路發(fā)生故障或者人為停電的情況下不能正常傳輸電能的時候，為了節(jié)約轉(zhuǎn)換所需要的時間，可自動切換到另一處輸電線路，并且可以通過顯示屏看到實時看到實際電流值和三相電壓值。自動轉(zhuǎn)換裝置如圖1所示：

4. 工作模式

工作模式分為兩種，分別是自動工作模式和手動工作模式。自動工作模式可分為：自動自復、自動不自復兩種方式。

（1）自動自復模式：控制器對三路電源進行監(jiān)控，當一路和二路的二兩路電源都正常工作時，則負載由一路電源供電：當一路電源發(fā)生故障（過壓、欠壓或缺相）時，控制器發(fā)出轉(zhuǎn)換命令使電源自動轉(zhuǎn)換到二路，此時負載由二路電源供電;當一路和二路電源都不正常時;此時如果第三路電源為市電時，控制器發(fā)出轉(zhuǎn)換信號，自動轉(zhuǎn)換到三路;當?shù)谌冯娫礊橛蜋C時，會自動啟動油機，待發(fā)電機電壓正常后，自動轉(zhuǎn)換到三路。當一路電源或二路電源恢復正常時，控制器再次發(fā)出轉(zhuǎn)換命令使負載供電由三路電源返回到一路電源或二路電源供電同時自動停止油機發(fā)電。一路二路之間為一路優(yōu)先。

（2）自動不自復模式：其工作模式和自動自復類似，但只有當?shù)诙冯娫匆渤霈F(xiàn)故障時才自動返回到常用電源，否則將一直由二路電源給負載供電。第三路電源啟動條件，必須為一路和二路都不正常條件下。

手動工作模式：

在手動模式下，電源不能自動轉(zhuǎn)換而需要人為操作，主要有一路電源供電、二路電源供電和三路電源供電方式。

（1）一路電源供電：強制一路斷路器閉合，其他斷路器斷開;（2）二路電源供電：強制二路斷路器閉合，其他斷路器斷開;（3）三路電源供電：強制三路斷路器閉合，其他斷路器斷開。

5. 結論

本研究具體實現(xiàn)的效果如下：

（1）改變了以往的電源供電系統(tǒng)的建設的理念和模式，從經(jīng)濟性、直接性向節(jié)能性、高效安全性轉(zhuǎn)換。在沒有引進市電構建二路電實驗平臺之前，采用農(nóng)電單一供電，不僅不利于設備維護，而且抵御外界環(huán)境（雷電、暴雨等惡劣天氣）影響的能力極低，一旦發(fā)生停電，將影響設備正常運轉(zhuǎn)，并且采用人工手動倒換發(fā)電機切換供電系統(tǒng)來供電存在不安全因素，且停電時間間隔較長，二路電實驗平臺的構建則緩解了這些問題，通過加裝自動切換裝置，搭配數(shù)據(jù)采樣裝置，實現(xiàn)了自動切換電源供電，并對三項電壓、電流實時監(jiān)測，斷電轉(zhuǎn)換時間間隔也控制在1s之內(nèi)，大大降低了設備因停電而受到損害的風險，大大減少了對人力和電能源的浪費使用，使得電能轉(zhuǎn)換更節(jié)能、更高效、更安全;

（2）實現(xiàn)了自動倒換二路電源，操作模式多元化，可實現(xiàn)帶電檢修、故障停電維修以及應對臨時非故障性停電，保證設備不間斷工作運行。通過構建二路電實驗平臺，當市電發(fā)生故障導致停電時，可自動切換到農(nóng)電，保證了設備不間斷帶電工作，當市電恢復供電時，電源轉(zhuǎn)換裝置里的采集裝置即被觸發(fā)，自動切換為市電，即我們可以認為把市電作為主路供電系統(tǒng)，市電和農(nóng)電以及發(fā)電機供電系統(tǒng)搭配了四個斷路器，通過有效調(diào)節(jié)斷路器開合斷開可實現(xiàn)帶電檢修、故障停電維修，如：市電搭配1號和2號斷路器，而農(nóng)電搭配的是3號和4號斷路器，并且1號和3號斷路器是并聯(lián)，2號和4號斷路器;當1號或（3號）斷路器開，且2、3、4號或（1、2、4號）斷路器關，則可實現(xiàn)對設備（大功率發(fā)射機）的檢修;

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作者簡介：王馨瑤 助理編輯，研究方向：新媒體廣播.王非 研究生，工程師，研究方向：廣電工程方向.