淺析廣播發(fā)射臺雙電源切換柜故障分析

周 宇

內(nèi)蒙古自治區(qū)廣播電視傳輸發(fā)射中心烏海廣播發(fā)射中心臺 內(nèi)蒙古 烏海市 016000

近年來市電供應穩(wěn)定性越來越高，突然外電跳閘、斷路等事故越來越少，但在日常維護及保養(yǎng)方面也不能麻痹松懈，最近由于配電系統(tǒng)日常檢修不到位出現(xiàn)一起事故。烏海臺配電系統(tǒng)為一臺200kVA變壓器給配電柜供電，通過雙投刀閘開關(guān)與自備發(fā)電機實現(xiàn)互相轉(zhuǎn)換，然后再通過主備100kVA變壓器進入各用電設(shè)備，如圖1所示，在星期二例行檢修期間，帶載試運行剛修好的100kVA發(fā)電機，并將雙電源切換柜轉(zhuǎn)換至發(fā)電機供電。發(fā)電機低負荷運行一段時間后發(fā)現(xiàn)工作狀態(tài)異常，立刻停止發(fā)電，將雙電源切換柜手動轉(zhuǎn)換至市電供電狀態(tài)。觀察雙電源柜表頭顯示正常，用萬用表測量穩(wěn)壓柜的輸入、輸出端，三相電壓指示均正常，開啟中波1kW發(fā)射機，工作大約2分鐘后發(fā)射機顯示電源故障，發(fā)現(xiàn)雙電源切換柜多用表頭已燒毀，同時伴隨穩(wěn)壓柜接觸器異常吸合響聲。

圖1 配電系統(tǒng)電路圖

1 故障處理過程

在事故發(fā)生過程中，技術(shù)人員初步判斷為雙電源切換閘刀故障，迅速將市電與穩(wěn)壓柜短接，打開穩(wěn)壓柜柜體。檢查發(fā)現(xiàn)穩(wěn)壓柜內(nèi)控制晶閘管的A項63A陶瓷保險熔斷，迅速找保險替換，穩(wěn)壓柜的電壓表頭仍無指示。此時，穩(wěn)壓柜的電壓表頭已燒壞，測量開關(guān)電源的進線和出線端電壓正常，對每一部發(fā)射機的電源輸入端測量均正常。開啟調(diào)頻發(fā)射機時，發(fā)現(xiàn)燒壞2部1kW調(diào)頻機、3kW發(fā)射機的三個功放和一個3kW發(fā)射機的激勵器，并第一時間替換備用發(fā)射機。

2 故障原因分析

事故發(fā)生后烏海臺對雙電源切換開關(guān)進行了仔細檢測，發(fā)現(xiàn)接觸片間有明顯的打火燒黑現(xiàn)象，零位接觸片螺絲有松動，存在接觸不良現(xiàn)象，致使在無負載時測量電壓正常，當帶載運行后，由于接觸面積較小導致電流加大，出現(xiàn)接觸片發(fā)熱、斷路現(xiàn)象，初步判斷為雙電源轉(zhuǎn)換閘刀在多次使用后，其零位部分接觸片螺絲松動，在供電后，出現(xiàn)零位斷開的現(xiàn)象，導致無220V相電壓，穩(wěn)壓柜保險全部燒壞，烏海臺使用的穩(wěn)壓器為可控硅無觸點式，其調(diào)節(jié)方式為每相電壓通過開關(guān)多個可控硅單獨調(diào)節(jié)，調(diào)頻發(fā)射機均為兩相電供電，全部損壞，在三相供電中，A、B、C每兩相之間的線電壓為380V，A、B、C項與零線N之間的相電壓為220V，當N出現(xiàn)斷路時，AB、AC、BC之間的電壓為380V。以AC為例，中間帶著負載發(fā)射機A和發(fā)射機B形成串聯(lián)，總電壓為380V，已知發(fā)射機A功率為Pa，發(fā)射機B的功率為Pb，串聯(lián)電路中功率與電壓成正比，所以功率越大分得的電壓也越大，所以首先燒壞功率大的設(shè)備，然后燒壞功率小的設(shè)備，如圖2所示。

圖2 兩相電設(shè)備連接圖

3 配電系統(tǒng)改造方案

為避免此類事故再次發(fā)生，烏海臺對原有配電柜進行升級改造，一是將雙投閘刀更換為CB級雙電源自動切換開關(guān)，因為此電路前端已經(jīng)安裝有閘刀隔離開關(guān)，更換后的CB級雙電源自動切換開關(guān)具有欠壓、缺相、過流等保護功能，同時具備雙電源手自一體切換功能，大大降低人為操作失誤而引發(fā)的事故；二是雙電源切換開關(guān)為單節(jié)點設(shè)備，如果此設(shè)備出現(xiàn)故障或損壞則無備份電路使用，因此設(shè)計旁路直通裝置，跳過雙電源切換開關(guān)安裝閘刀開關(guān)，當設(shè)備出現(xiàn)故障時，直接合上閘刀實現(xiàn)直通；三是主備穩(wěn)壓器雖然具有自動轉(zhuǎn)換功能，但同樣無旁路直通功能，重新安裝旁路開關(guān)使其具有外接旁路功能；四是當調(diào)頻發(fā)射機斷電后電源開關(guān)不斷開，來電后直接啟動工作，具有很大的安全隱患，將調(diào)頻發(fā)射機空氣開關(guān)更換為失壓脫扣斷路器，斷電后自動跳閘，來電后需人為動作，將其合上才能使用；五是下一步烏海臺將購置安裝不間斷電源UPS，減少了瞬間停電給發(fā)射機、監(jiān)控等設(shè)備帶來的沖擊，同時與穩(wěn)壓柜形成主備并聯(lián)電路，當一路出現(xiàn)故障時可以切換到另一路，如圖3所示。

圖3 配電系統(tǒng)電路改造圖

結(jié)束語

在日后的日常維護和檢修時，要嚴格落實操作順序，首先必須關(guān)閉負載，然后向上逐級關(guān)閉斷路器、隔離開關(guān)等保護電路，不得帶載關(guān)閉隔離開關(guān)，這樣很容易造成瞬間電壓沖擊而引起設(shè)備的損壞，同時提前制定好應急預案，本次事故中還有一個重要原因是隔離開關(guān)與穩(wěn)壓器缺少旁路輸出，當設(shè)備出現(xiàn)故障后，無法第一時間進行切換，改造后的電路一方面完善了配電系統(tǒng)的完整性、安全性、穩(wěn)定性，大大降低了安全隱患。在配電設(shè)備出現(xiàn)狀況的時候，能夠有更多選擇并保證播出設(shè)備的供電。