淺談中波發(fā)射臺供配電系統(tǒng)的檢查與維護

董曉東

（作者單位：河南省許昌中波轉(zhuǎn)播臺）

對于中波發(fā)射臺來說，供配電系統(tǒng)的運行可靠對節(jié)目播出質(zhì)量的影響較大，當(dāng)供配電系統(tǒng)發(fā)生故障時，就會引發(fā)停播事故，安全隱患較大，只有保障電力供應(yīng)穩(wěn)定，才能確保播出的安全性。而要想保障供配電系統(tǒng)的運行可靠，就要做到規(guī)范設(shè)計，確保安裝調(diào)試準(zhǔn)確，加大管理維護力度。各地區(qū)的中波廣播臺承擔(dān)著多套節(jié)目的發(fā)射任務(wù)，但由于資金投入不足，建設(shè)與維護不到位，影響了供配電系統(tǒng)的運行。發(fā)射機供配電系統(tǒng)，以外部電力供電為主，采用農(nóng)用電、專線電源，如果兩路供電中斷，會導(dǎo)致電視臺無電，對發(fā)射機安全播出影響較大，基于此，發(fā)射機供配電系統(tǒng)需要增設(shè)柴油發(fā)電機組，并將其作為后備電源。近幾年來，中波廣播臺通過實行競爭性談判采購機制來申請柴油發(fā)電機組的資金，積極引入現(xiàn)代化柴油發(fā)電機組，并且注重其安裝與調(diào)試處理，全面保障供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

1 中波發(fā)射臺配電系統(tǒng)要求

中波發(fā)射臺的配電系統(tǒng)主要為其電力設(shè)施提供電能，配電系統(tǒng)運行是否穩(wěn)定，對中波發(fā)射臺的影響較大，尤其是在信號傳輸方面，當(dāng)配電系統(tǒng)運行穩(wěn)定時，其能夠充分發(fā)揮自身作用，確保供電充足，保證信號傳輸不間斷，增強中波發(fā)射臺的穩(wěn)定性。一般來說，中波臺系統(tǒng)組成不同，其所具備的功能也不同，中波發(fā)射臺要想正常供電，必須保證配電系統(tǒng)滿足以下要求。

1.1 供電等級要求

為了確保發(fā)射任務(wù)順利，應(yīng)將發(fā)射臺負荷等級設(shè)置為1級，中波臺有兩路外供電方式，應(yīng)選取其中一路為專線供電。

1.2 后備電源需求

數(shù)字化發(fā)展時代，為了避免因停電導(dǎo)致發(fā)射臺數(shù)據(jù)丟失，發(fā)射臺控制系統(tǒng)需要添加不間斷電源（Uninterruptible Power Supply，UPS），實現(xiàn)不間斷供電。

1.3 接地要求

中性線：中性線在接用額定電壓為相電壓的單相用電線路中，可以傳輸三相電路中的單相電流、不平衡電流，有效控制中性點負荷轉(zhuǎn)移。

保護線：在線路系統(tǒng)中，金屬外殼、金屬框架的外露部分均帶電，采用保護接地法，可以降低觸電風(fēng)險，保障人身安全。

保護中性線：具有中性線、保護線功能，俗稱地線。

低壓配電接線模式：低壓配電系統(tǒng)中，應(yīng)以接地形式、外露設(shè)備方式設(shè)計可導(dǎo)電接法，包括三相五線制、三相四線制等。

2 中波發(fā)射臺配電系統(tǒng)構(gòu)成

2.1 高、低壓配電

高壓包括跌落保險、外供電線路、高壓切換裝置；低壓包括非穩(wěn)壓切換、穩(wěn)壓器、分配配電柜、電纜、柴油發(fā)電機等。

2.2 高、低壓切換與分配

當(dāng)高壓交流電為雙回路模式時，通過跌落保險開關(guān)，可以將電流傳輸?shù)礁邏呵袚Q裝置，其中一路為主供電回路，如果主回路停電，則切換到另一路。變電器裝置能夠?qū)?0 kV電壓轉(zhuǎn)變?yōu)?80 V，之后送入至低壓切換裝置與配電柜中。針對非穩(wěn)定型低壓配電柜，應(yīng)采用兩路輸出模式，一路經(jīng)低壓開關(guān)切換傳輸?shù)椒€(wěn)壓器內(nèi)，穩(wěn)壓器輸出后傳送至穩(wěn)壓切換、分配配電柜，電流經(jīng)過內(nèi)部切換后，可以為控制室、發(fā)電機提供穩(wěn)壓電源。另一路經(jīng)分配板傳送，可以為辦公室與機房照明、空調(diào)暖通提供電源[2]。

2.3 高低壓配電技術(shù)要求

第一，變壓器選型。中波發(fā)射臺以節(jié)能變壓器為主，接線阻為Dyn11，非曲折變壓器、非晶合金變壓器的容量最大不超過800 kVA，同時要在配電變壓器高壓側(cè)安裝氧化鋅避雷器，將接地裝置與接地網(wǎng)連接在一起，變壓器整體外殼與接地網(wǎng)連接，接地電阻小于4 Ω。安裝變壓器室外部分時，應(yīng)當(dāng)選在無人區(qū)域，單獨連接中性點接地系統(tǒng)，但箱變外殼不能單獨連接接地系統(tǒng)，必須注重絕緣防護。同時要使用高壓、低壓接線端子，變壓器引線要連接套管穿心螺栓，為了避免接點松動，要以雙螺母作緊固處理。

第二，低壓配電設(shè)施。低壓配電柜需要使用抽屜式配電柜，防護等級高于IP30，為了滿足負荷要求，應(yīng)遵循低壓出線容量、負荷規(guī)則，優(yōu)選銅制導(dǎo)線。斷路器配置到低壓配電柜中，特別是在聯(lián)絡(luò)開關(guān)、總開關(guān)位置，能夠發(fā)揮出斷路器的保護作用。斷路器具備過負荷功能，因此無須設(shè)置失壓脫扣，也無須配置漏電保護器，只需要應(yīng)用三段電流保護機制。此外，配電室內(nèi)配網(wǎng)自動化和電壓監(jiān)測裝置都需要安裝在配電柜內(nèi)。

3 原高低壓配電系統(tǒng)增設(shè)發(fā)電機組改造方案

原配電系統(tǒng)問題較多，主要表現(xiàn)在安全性、資金投入量方面。中波發(fā)射臺選址多在郊外，無建筑與農(nóng)田影響，且配電系統(tǒng)均為架空線，能夠減少外部環(huán)境的影響。高壓配電系統(tǒng)發(fā)生故障時，無法適用局部停運檢修模式，而系統(tǒng)檢修不及時，會導(dǎo)致后備發(fā)電機供電不足，影響播出安全。發(fā)射機USP容量較大時，投入使用后無法完全退出，且投運成本高，檢修維護難度大。

針對上述問題，檢修人員進行改造時應(yīng)注意以下幾點：第一，配電系統(tǒng)需要配備備用電源，備用電源安全供電有助于避免架空線受環(huán)境限制影響。不間斷電源受供電時間與成本的限制，無法為發(fā)射機提供備用電源，柴油發(fā)電機結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用時問題較多，所以應(yīng)當(dāng)配置備用電源。第二，針對高壓系統(tǒng)，應(yīng)將備用供電設(shè)備作為電氣裝置常供電源，在使用進線斷路器時，應(yīng)確保裝置具備過流保護、零序保護、過速斷保護等功能。第三，低壓系統(tǒng)變壓器如果為變配電模式，則采用單母分列運行，線路停電時應(yīng)用分配負荷法，手工閉合母聯(lián)。電氣聯(lián)鎖具備高可靠性，可以配置切換開關(guān)、線路開關(guān)、母聯(lián)開關(guān)、線路開關(guān)。第四，柴油發(fā)電機具備多種優(yōu)勢，可根據(jù)輸出回路安裝電流、電壓監(jiān)測報警器，發(fā)電機供電回路失壓時間超過5 s后可以啟動設(shè)備。配電系統(tǒng)采用TN-S模式，以雙路對稱供電法為主，末端位置應(yīng)當(dāng)設(shè)置雙路自動切換裝置，以此保護設(shè)備安全[3]。第五，供配電監(jiān)測系統(tǒng)是在發(fā)射臺工作時，收集發(fā)電臺電流與電壓信號，通過轉(zhuǎn)換與計算方式，對比電壓大小與標(biāo)準(zhǔn)范圍電壓，發(fā)現(xiàn)異常情況時就會發(fā)出警報，同時向上位機發(fā)送監(jiān)測報告。監(jiān)測系統(tǒng)主要監(jiān)測供配電線路故障、電流電壓、穩(wěn)壓器故障等。使用電力測量儀監(jiān)測供電輸入配電柜的主回路，將電量儀安裝在配電柜內(nèi)，通過電流互感器，能夠?qū)⒈O(jiān)測信號傳輸至監(jiān)測主機，接入智能通信卡的通信口。電量儀供電要求為220 V，為了確保電量儀正常運行，需要由不間斷電源為電量儀提供電能。為實時顯示并存儲配低壓柜主回路的監(jiān)測數(shù)值、顯示供電互投轉(zhuǎn)換系統(tǒng)與分配柜電源斷路器的狀態(tài)，檢修人員應(yīng)科學(xué)設(shè)置電壓、電流限值，如果監(jiān)測值超出允許值，則判斷為故障事件。監(jiān)測主系統(tǒng)主要通過彈出報警窗口、發(fā)出報警聲音通知值班人員，值班人員可查詢?nèi)我鈺r間段的歷史數(shù)據(jù)與變化曲線。供配電監(jiān)測系統(tǒng)的作用如下：首先，控制高低壓斷路器、開關(guān)設(shè)備，使其遵循標(biāo)準(zhǔn)順序接通和斷開；其次，高低壓母線聯(lián)絡(luò)斷路器，可以自動接通和斷開；再次，備用發(fā)電機組、配電開關(guān)設(shè)備，遵循標(biāo)準(zhǔn)順序合閘，轉(zhuǎn)換為供電模式；最后，定時啟動和停止大型動力設(shè)備，以監(jiān)測數(shù)據(jù)調(diào)控系統(tǒng)負荷。

4 中波發(fā)射臺供配電系統(tǒng)故障類型

4.1 電源故障

分析中波發(fā)射臺供配電系統(tǒng)現(xiàn)狀，可以充分了解電源故障。電源在系統(tǒng)中的功能作用顯著，能夠?qū)⑾到y(tǒng)其他形式能轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏玫碾娔苎b置，若檢修人員實施電能轉(zhuǎn)換操作時，未注重電源相關(guān)操作，則會致使電源長期運轉(zhuǎn)而進行自毀。針對電源故障，運維管理人員要注重檢查電源系統(tǒng)運行狀態(tài)，確保發(fā)電機、不間斷電源容量合理，同時要制定故障處理方案。另外，運維管理人員可應(yīng)用不間斷電源應(yīng)對和處理電源故障。在現(xiàn)代廣播傳輸系統(tǒng)中，不間斷電源屬于重要內(nèi)容，能夠有效作用于廣電傳輸發(fā)射。具體來說，利用不間斷電源可以為設(shè)備提供電力能源，確保設(shè)備運行正?；?，并且可以減少設(shè)備外電中斷所致的停擺問題，確保各種數(shù)據(jù)參數(shù)的正確性。此外，在不間斷電源的支持下，可以保證廣播電視不間斷傳輸，為高清節(jié)目傳輸?shù)於己没A(chǔ)。

4.2 穩(wěn)壓器異響故障

穩(wěn)壓器正常運行時，運行聲音主要為伺服電機帶動鏈條聲音，穩(wěn)壓器異響故障表現(xiàn)為穩(wěn)壓器內(nèi)部發(fā)出異響，原因可能是停電檢修時，未清理線圈表面灰塵與積碳，致使線圈與碳刷打火，線圈表面出現(xiàn)大量凹痕，穩(wěn)壓器運行時，碳刷劃過線圈發(fā)出異響。針對此故障，檢修人員應(yīng)使用酒精棉球擦拭表面，清理線圈灰塵，但線圈碳粉清理難度較大，需要用細砂紙打磨線圈表面，特別是要保證打火點表面的平滑度，同時要觀察輸出電壓溫度與穩(wěn)定狀態(tài)，聽運行異響。為了避免再次發(fā)生故障，檢修人員要定期清理穩(wěn)壓器的灰塵與積碳，檢查碳刷狀態(tài)，確保碳刷和線圈接觸良好。

4.3 供電缺相故障

廣播電視臺應(yīng)用的生活供電與發(fā)射系統(tǒng)，運行期間會出現(xiàn)供電缺相障礙，在檢修過程中，檢修人員要注重查看發(fā)射機公共部分，檢查鐵塔、匹配網(wǎng)絡(luò)、供電及接地狀態(tài)。運維管理人員應(yīng)與供電部門聯(lián)系，確認(rèn)外部供電故障情況。之后運維管理人員應(yīng)檢測變壓器進線側(cè)、出線側(cè)的電壓值，外部供電正常時，變壓器工作正常。若配電室進線柜輸入端缺相，可能是變壓器、進線柜傳輸線路問題，檢修人員應(yīng)詳細排查線路，如果變壓器輸出端電纜接頭打火，致使電纜燒斷，首先要接好電纜，恢復(fù)臺內(nèi)供電。電纜接頭打火現(xiàn)象多是應(yīng)用接頭不穩(wěn)定所致，這與運維管理人員的日常檢查相關(guān)，如果進行定期維護，則能夠規(guī)避故障[4]。

5 中波發(fā)射臺供配電系統(tǒng)設(shè)備維護

5.1 電機設(shè)備維護

供配電系統(tǒng)中，發(fā)電機屬于核心部，運維管理人員要定期檢查發(fā)電機設(shè)備狀態(tài)，重點檢查故障高發(fā)部位，同時調(diào)節(jié)設(shè)備運轉(zhuǎn)狀態(tài)。此外，檢修人員要結(jié)合發(fā)電機型號，制定科學(xué)的維護方案。

5.2 電源維護

中波發(fā)射臺站為了減少突發(fā)問題，推廣應(yīng)用不間斷電源，以確保電源穩(wěn)定性，因此，檢修人員應(yīng)注重電源設(shè)備維護，提升系統(tǒng)運行穩(wěn)定性。在檢查維護時，檢修人員應(yīng)重點檢查主機、電池、電能存儲設(shè)備的性能，預(yù)測潛在風(fēng)險。

5.3 線路維護

針對線路日常維護，檢修人員應(yīng)重視溫度影響，低溫環(huán)境中，導(dǎo)線會出現(xiàn)凍結(jié)問題，影響線路導(dǎo)通性，高溫環(huán)境下容易產(chǎn)出現(xiàn)線斷裂問題，引發(fā)漏電事故。因此，檢修人員應(yīng)科學(xué)規(guī)劃和保護線路，做好定期檢查與更換，及時替換損壞和老化線路，確保設(shè)備的運行安全。

5.4 電力穩(wěn)壓器維護

根據(jù)相關(guān)調(diào)查結(jié)果可知，我國所用電力穩(wěn)壓器種類較多，存在功能差異，在處理過程中，檢修人員可以將數(shù)字延時繼電器安裝在電力穩(wěn)壓器中，這不僅可以保證電力穩(wěn)壓器的工作效率，還可以縮短停播時間。另外，在維護電力穩(wěn)壓器時，檢修人員應(yīng)注重控制來電延時，提升維護工作質(zhì)量。

5.5 高壓真空斷路器維護

真空斷路器是發(fā)射臺的重要組成部分，電力運維部門應(yīng)當(dāng)聯(lián)合技術(shù)科共同負責(zé)運維管理工作。真空斷路器體積小，重量輕，可以頻繁操作，因此被廣泛應(yīng)用到配電網(wǎng)中，但部分地區(qū)風(fēng)沙大，雨水少，真空斷路器接線柱灰塵量大，雨水高發(fā)季節(jié)容易引發(fā)真空斷路器短路故障，所以必須高度重視真空斷路器的維護管理。電力運維人員通常在4—5月份維護真空斷路器，維護工作量大，機房與技術(shù)部門應(yīng)相互配合。此外，運維人員應(yīng)定期巡查真空斷路器，清潔接線柱，保障外電安全性，在檢修真空斷路器時，運維人員應(yīng)當(dāng)關(guān)斷變壓器，遵循標(biāo)準(zhǔn)化指令操作[5]。

5.6 注重信息化建設(shè)

針對中波臺供配電系統(tǒng)的常見故障，檢修人員要實時監(jiān)測其運行狀態(tài)，將系統(tǒng)運行異常反饋至監(jiān)測人員。同時，中波發(fā)射臺應(yīng)安裝電力自臺監(jiān)測系統(tǒng)，實時監(jiān)測發(fā)射機供配電流、電壓、溫度指標(biāo)，提前預(yù)防和制定處理措施。設(shè)備與線路檢修工作中，利用信息化監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)可以監(jiān)督線路運行狀態(tài)與破壞情況，及時定位故障發(fā)生部位，同時要派遣專人進行檢修，不斷提升檢修與維護效率，縮短維修作業(yè)時間消耗。此外，信息化建設(shè)工作過程中，報警系統(tǒng)建設(shè)非常重要，可以實時報告異常運轉(zhuǎn)情況，由專業(yè)人員處理報警問題，能夠提升安全播出可靠性。

6 結(jié)語

在廣播電視臺發(fā)展過程中，受眾對節(jié)目的播放效果和質(zhì)量要求逐漸提高，因此必須重視中波發(fā)射臺的維護與管理。本文詳細介紹了供配電系統(tǒng)的組成，提出了供配電系統(tǒng)增設(shè)發(fā)電機組改造方案，具體來說，針對供配電系統(tǒng)出現(xiàn)的電源故障、穩(wěn)壓器異響故障、供電缺相故障等問題，檢修人員應(yīng)對其進行科學(xué)的檢修與維護，并高度重視配電設(shè)備、電機設(shè)備、電源、線路、電力穩(wěn)壓器及高壓真空斷路器的安全與維護，從而全面提升中波發(fā)射臺供配電系統(tǒng)的運行效益。