1 更新改造后设备的供配电模式

生活中用电等采取的是分别配置一台三相交流稳压器, 这种老式稳压器的损耗大、调整反应速度慢、精度低。旧的高低压配电柜等设备接点触头老化, 缺乏相应的保护功能, 均已属淘汰设备。随着发射设备的更新换代, 全固态发射机对电源的稳定性提出了更高的要求。根据我台的实际需要, 我们设计了供配电系统的供配电模式。来自变电站的高压进入高压配电柜经过一级高压避雷器、隔离开关、真空开关、保护装置后送到高压变压器, 变压后的市电接到手动互投柜的市电输入端。由柴油发电机来的电缆接到互投柜的油机输入端。互投柜的作用是在市电发生故障后, 可以由柴油发电机供电, 保证设备正常运行。然后, 三相电源进入1号低压配电柜, 前两路开关将市电接到电力稳压器, 后四路开关用于台里对电源要求不高的供电设备。经过集中稳压处理的三相电源送到2号低压配电柜后, 再分配到各个供电单元。

2 供配电设备的选择

2.1 对供配电设备的要求

(1) 供配电设备的可靠性要高, 适合于高山台广播电视设备的需要。

(2) 高山台站电源很重要的一个要求是应具有较强的防雷能力, 同时发射设备刚开机时的瞬间电流比较大, 因此使用的电力设备应具有防雷击、防浪涌的功能。

(3) 为了保证设备供电的安全, 电力稳压器需具有直通功能, 在稳压器出现异常情况时能通过自动或手动方式进行切换, 从而做到向设备直接供电。

(4) 根据我台用电设备的工作要求, 各个设备电源均需能够分别通断, 以便控制其工作或检修。因此, 所有配电柜应能根据每个用电设备功耗的大小分别配置相应的空气开关。

(5) 由于电源缺相、电压过高、过低都会损坏用电设备, 因此电力设备需具有电源超限保护功能。

(6) 为了今后实现智能化管理, 关键设备需具有计算机监控接口。

2.2 电力稳压器容量的估算

在交流电路中, 电源供给的电功率分别有视在功率S、无功功率Q和有功功率P。有功功率是指把电能转换成其它形式能量的功率。无功功率是指电能在电源和电感负载之间交替往返的功率。视在功率是指电源 (发电机、变压器等) 输出的总功率。三者之间存在功率三角形关系, S与P之间的夹角Φ的余弦叫做功率因素, 用cosф表示, P=scosф。因此, 可知在同样视在功率的情况下, 功率因素cosф越低, 有功功率就越小, 电源容量也就越不能被充分利用。由于台里发射机等设备均为非线性负载, 其功率因素的数值一般比较低, 大约在0.7左右。为了估算出我台所需电力稳压器的大致容量, 我们对台里用电设备的总输入功率进行了统计, 大约在80k W左右。考虑到功率因素的影响, 考虑到为今后增加设备留有一定余量, 考虑到一般情况下所有用电设备并不会全部同时工作的实际情况, 我们最终选择了电力稳压器的容量为180k VA。

2.3 高压变压器的选择

根据我台电力容量的估算, 选择了保定晓星天威变压器有限公司生产的S9-R-200/6.3型电力变压器。

2.4 电力稳压器的选择

从以上几个方面综合考虑, 我们对几种型号的电力稳压器进行了比较, 最后选择了上海松丰电源设备有限公司生产的SBW (S) -GD-180型微机控制广电专用稳压器。它与其它形式稳压器相比具有运行稳定可靠、容量大、效率高、电压调节平稳、控制功能强、适用负载广泛、可长期连续工作、手动自控随意切换, 设有过压、欠压、过流、相序、缺相等自动保护装置, 还配有智能接口, 能实现远程监控。

2.5 低压配电柜的选择

低压配电柜选择了山西省电力公司开关厂生产的GGD型配电柜。设备原理如图1中GGD低压配电柜1。根据每个用电设备功耗的大小分别配置了相应的空气开关和一定数量的应急备用开关。并配置了TBP200KA型低压避雷器。

2.6 高压配电柜的选择

高压配电柜选择了山西省电力公司开关厂生产的GG-1A型配电柜, 除具有普通高压配电柜的功能外, 还配置了UT-9935高压变压器保护测控装置和HY5WS-7.6/30型高压避雷器。保护测控装置不仅可用于测量输入高压的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率、有功积分电度、无功积分电度等参数还具有高压侧电流速断保护、高压侧过电流保护、高压侧不平衡电流 (负序) 保护等保护功能, 对变压器运行提供必要的保护。保证变压器等贵重设备安全稳定运行。

3 供配电系统的更新改造方法

由于电源设备的更新改造必须在各类广播电视信号发射传输不中断的基础上进行, 因此, 制定出合理周密的改造方案是十分重要的。我们组织有关技术人员对改造方案进行了多次讨论, 最初我们设想利用夜间停播时间进行电源设备的更新, 但考虑到从夜间停播到早晨开播只有3个小时的时间, 时间比较紧张。为了留有充足的时间进行旧设备的拆除和新设备的安装等各项工作, 我们制定了用临时电源保证发射机正常工作的情况下进行电源设备的改造方案。该方案的优点在于可以在时间比较充足的条件下进行线路的排线、接线等各项工作, 从容处理设备更新中所遇到的各种问题, 并且可以在白天组织人员施工, 从而做到更新改造工作有条不紊。

首先我们利用自备柴油发电机发电, 将高压变压器、高压开关柜等高压部分的设备安装调试到位。然后, 我们从配电机房临时引出多组临时电源通过各自的空气开关接通电视、调频各频道发射机备机, 各频道主机电源仍保留在旧配电柜上。打开各频道备机进行了试运行, 在临时电源运行正常的情况下, 开始拆除旧配电柜及各频道主机电源, 安装新的配电柜和稳压电源。在低压设备安装调试正常后, 接上各频道主机电源进行试验。在各频道主机电源恢复正常的情况下, 将发射机倒至主机工作, 拆除临时电源, 将各用电设备按照设计方案全部接入配电柜进行调试。直至全部正常工作。由于利用了临时电源进行过渡, 因此, 整个电源供配电系统的更新改造在确保安全播出的情况下获得了圆满的成功。

参考文献

[1]周南星.电工基础[M].北京:中国电力出版社, 2006.

[2]罗挺前.电工测量与电工学实验 (第二版) [M].北京:化学工业出版社, 2000.