中波台站供配电系统的改造技术研究

邓美亮

（广东省惠州中波转播台，广东 惠州 516001）

0 引 言

随着中波台站发射技术的不断进步与发展，中波台站加强了对系统运行结构完整性的重视与关注，以确保中波台站日常运行稳定可靠。在中波台站系统的建设管理中，供配电系统作为建设的重中之重，是中波台站稳定发射和正常工作的关键。但就现阶段的中波台站建设而言，中波台站供配电系统的运转或多或少地存在电源故障、供电缺相等问题，严重影响中波台站系统建设的完整性，直接导致最终运营效果大打折扣。因此，本文对中波台站供配电系统的改造技术进行研究，借助供配电系统功能的完善不断提高中波台站建设水平，具备重要的理论意义和现实价值。

1 中波台站简介

广东省惠州中波转播台（以下简称惠州台）位于广东省惠州市水口东江大道，有120 m铁塔2座，76 m铁塔1座，微波铁塔1座[1]。目前，惠州台承担5个频点、4套节目的播出和实验任务，一直担负着广东省东南地区（惠州、东莞、深圳等）中央人民广播电台和广东省人民广播电台节目的覆盖工作，为惠州市和周边地区社会稳定，经济、文化发展发挥了重要的作用，是我省东南地区非常重要的、具有战略地位的一座中波转播台。

2 供配电系统改造的必要性

广东省惠州中波转播台前身是惠州市广播转播台，隶属惠城区广播电视局管理的副科级建制事业单位，于1965年正式开播，属实验台，负责转播中央人民广播电台、广东省新闻台和珠江经济台[2]。惠州中波转播台在建设过程中，供配电系统随着转播台的不断改造升级而逐步完善。尽管如此，惠州中波转播台的高低压配电柜系统、隔离变压器设备甚至是供电线路等已经历多年的使用，内部存在一定程度的线路老化问题，相关构件的氧化问题较为严重，甚至部分灵敏开关的敏感度降低，造成整个供配电系统的运转效率低下。经过多年的运行和损耗之后，线路连接较为复杂，很容易发生安全事故，存在较为严重的安全隐患。因此，惠州中波转播台供配电系统已经不能满足当前中波转播台的实际需要，对供电系统进行改造已势在必行。

3 中波台站供配电系统的改造

3.1 高、低压配电柜的优化选择

高、低压配电柜主要包括受电柜、联电柜及配电箱三大部分。受电柜主要对市电和自发电进行转换，实现外部供电与中波转播台内部供配电系统柴油发电机之间的电能转换，与用于无功动态补偿调节的电容补偿柜并联[3]，如图1所示。在高、低压配电柜的优化选择过程中，配电柜的开关状态主要分为自动状态、0状态及手动状态三种模式，借助不同模式之间不同的工作方式实现不同的控制目标，从而使配电柜更好地服务于中波站台。在工作过程中，当高、低压配电柜开关处于自动状态时，如果市电供电指示灯为合闸则为市电供电；如果市电供电指示灯为分闸，发电机会自启转为自发电。当受电柜开关在0状态，如果停电，市/自转换盒不会动作，指示灯为合闸状态，发电机自启，但因为市电闸没有分闸，所以无法送电。当受电柜开关在手动状态，如果想用发电机带载运行，市电分闸发电机将会自动启动。

图1 受电柜

为了进一步确保联电柜使用过程满足电路运行需要，更好地服务于中波站台的工作过程，避免中波站台出现故障时不能及时断开电路造成影响范围的拓宽，有必要对联电柜进行改造设计。将联电柜改造优化后，当联电柜在“0”断开位置、受电柜在“自动”位置时，供配电系统是双路供电，如“1”变或“2”变有某路故障停电，柴油发电机会自动开启供电。如果选择“1”变或者“2”变单一供电，首先应将受电柜打在“0”断开位置，再按分闸，然后把联电柜打在所选择“1”或“2”变位置，用摇杆把联动摇进去，合闸，此时另一路完全断开。

在配电柜优化改造后，配电柜在电路中能够起到控制电路和分流电路的基本作用。借助优化后的配电柜控制功能，能够将电能分配到各个负荷部位，并在电路短路、过载和漏电时进行断电保护[4]。一般而言，配电部分包括馈电柜A和馈电柜B、稳压柜（供电房）和馈电柜A和馈电柜B、UPS电源（机房）。在改造设计时，应在柜体上下两端的适宜位置放置不同数量的散热槽孔，当柜内电器元件发热使得整个供配电系统的运行热量上升时，能借助在适宜位置设置的开孔有效排出上端槽孔的热量，利用冷风不断地由下端槽孔补充进柜的方式，使密封的柜体自下而上形成一个自然通风道，以此达到散热目的。

此外，配电箱的复位操作和更换也是中波站台优化设计后的主要功能表现[5]。由于配电箱的运行过程中仅仅具备自我保护功能，当电路运行受到某一超过阈值的电流冲击时会为保障电路的运行而断开，此时需要手动将把手打到“RESET”复位停几秒，然后再手动打到“ON”开位置，保证中波站台电路运行过程中的通畅。但为进一步优化中波转播台供配电系统的运行功能，需要对配电箱进行更换和改造优化。首先，把手开关打到“OFF”位置再将外箱解锁，然后按到解锁拉红色杆到退出位置再用力拉出来即可，安装推进配电箱按到解锁接红色杆到插入状态关好外壳，再将把手开关打到“ON”位置。更换配电箱时要注意电流安数。

3.2 隔离变压器的选择

由于整个供配电系统变电部分的作用主要是把供电电源的电压通过变压器变为适合用电设备使用的电压，并以一定的接线方式把电能分配给各用电设备，满足不同用电设备的基本需要，因此，配置主要变压器时，可利用变压器来改变交流电压大小，使该类型设备符合电气设备运转的基本要求。广东省惠州中波转播台装载2台400 kVA变压器，由出线柜A到变压器A，出线柜B到变压器B。上述两个节点进一步延伸，再分别到受电柜A和受电柜B，实现市电与柴电转换柜和市电与柴电转换柜之间的电能转换。

3.3 稳压器的选择

选择稳压器时，稳压电源应该选择具备UPS稳压电源方式的电源。该电源一般由20块12 V电池组成，主要保障信号柜和外部联锁不断电。其正常工作状态是市电供电，市电停电时由UPS电源供电。借助该电源的可控硅无触点开关以及智能控制设施等，能够实现中波转播台供配电系统快速调节参数和智能化平衡的目的，实现延时、过压、欠压、逆相、缺相、过电流保护及报警等功能。首先对转播台全系统的用电负荷进行估算，然后根据估算负荷参数匹配性地选择广播电台正常运转需要的稳压器，着重考虑稳压器的功能应用和系统运行的匹配性和平衡度，充分发挥稳压器降低延时、过电保护和快速调节的功能。另外，设计稳压器主回路系统和控制系统的过程中，应该避免稳压器在运行过程中出现不稳定性，消除触电开关开启或者关闭时造成的电流冲击和电压损坏，提升系统稳定性。

3.4 供电线路改造

改造后的供电系统如图2所示，可大致分为电源部分、变电部分及配电部分三大部分。以电源部分为例分析，电源部分分外部供电和自发电（柴油发电机），外部供电有两路分别到进线柜A和进线柜B以及UPS稳压电源（信号房内主要保障信号柜和外部联锁不断电）；自发电（柴油发电机）有两台，分别到市电/柴电转换柜A和市电/柴电转换柜B。在市电能量供给过程中，市电有二路10 kV中波线601（骆塘站F15支线）到进线柜A，10 kV转播线602（龙津站F13天宝支线）到进线柜B，再由一路输入进线A/B接线柜。自发电为柴油发电机发电方式，有2台144 kVA发电机分别到受电柜A（市电与柴电转换柜）和受电柜B（市电与柴电转换柜）。

图2 供电系统图

4 避雷相关措施

由于中波转播台供配电系统在运行过程中很容易受到周边环境如雷击影响，因此有必要对避雷措施进行探讨。在整体改造设计供配电系统时，应在中波转播台的塔顶端部位安装避雷针，保护面积应该覆盖重点转播设备放置安装位置，防止空气中的雷电直击设备而导致安全事故发生。同时，在高低压线路设计过程中，高压线路静电柜应该设置过电压保护，而在变压器房高低压配电柜安装甚至是UPS机房安装过程中，都应该将其以接地线路和主安装系统中的接地母线连成整体，避免配电柜等的落地点处于机房外部较为潮湿的地区，引发安全风险。

5 结 语

本文以惠州中波转播台供配电系统的改造为研究内容，探究了供配电系统改造的必要性，进而分析了中波台站供配电系统改造中的高低压配电柜选择、隔离变压器选择、稳压器选择和供电线路改造等内容。发射台在整体改造时，科学规划和设置变压器房、配电房、UPS机房等的空间位置，构建由建筑地网、发射塔基础网及人工地网组成的全台地网，均有利于中波转播台供配电系统避雷能力的快速提升。