張蓓蓓

(河北廣播電視臺,石家莊 050021)

2017-05-25

張蓓蓓(1984-)，女，工程師，主要從事廣電播出技術(shù)保障和技術(shù)管理工作。

廣播電力系統(tǒng)改造方案設(shè)計(jì)與實(shí)施

張蓓蓓

(河北廣播電視臺,石家莊 050021)

首先介紹了某廣播電臺配電室運(yùn)行狀況，在分析和總結(jié)現(xiàn)有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，指出了廣播電力系統(tǒng)存在的問題，提出了改造方案，并且指出改造后對提高廣播電力保障的重要意義。

廣播電力系統(tǒng)；變壓器；一級負(fù)荷

1 概述

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，廣播電視節(jié)目的制作、播出、傳輸、覆蓋等各個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)系統(tǒng)越來越龐大、設(shè)備配置越來越復(fù)雜、承擔(dān)的播出任務(wù)越來越重，但是，所有的播出運(yùn)行都離不開電，且廣播電力系統(tǒng)對供電有許多特殊性要求。根據(jù)近年來有關(guān)播出主管部門的調(diào)查統(tǒng)計(jì)，全國廣播電視安全播出事故中，因電力原因造成的停播事故占事故總次數(shù)的40%～60%，一旦播出用電發(fā)生故障，易造成停播事故，對廣電系統(tǒng)的安全播出工作造成了嚴(yán)重威脅。因此，供電系統(tǒng)的安全對廣播電視的安全播出至關(guān)重要。

該文研究的播出用電屬于一級負(fù)荷，廣電系統(tǒng)一級負(fù)荷對供電電源系統(tǒng)的基本要求如下：采用2個(gè)或多個(gè)獨(dú)立電源供電；變配電室應(yīng)具備電源自動互投(高壓或低壓)條件；對于特別重要的負(fù)荷必須配置應(yīng)急電源；播出供電系統(tǒng)設(shè)備配置應(yīng)在能保證播出的情況下可進(jìn)行分路分段停電檢修。

2 廣播用電系統(tǒng)基本情況

電臺配電室目前對5個(gè)播出單位及辦公樓、居民樓等辦公生活用電供電。

2.1 高壓系統(tǒng)

配電系統(tǒng)高壓接入來自不同變電站的兩路外電，符合2個(gè)獨(dú)立電源供電要求。一路為一個(gè)負(fù)載1 600 kVA的變壓器出線柜；另一路為2個(gè)變壓器出線柜，各負(fù)載1臺800 kVA變壓器。

2.2 低壓系統(tǒng)

一路為專用線路，有1 600 kVA變壓器1臺，所帶負(fù)載為播出用電、辦公用中央空調(diào)機(jī)組用電、辦公用電及居民區(qū)部分生活用電等。

另一路為公共線路，有2臺800 kVA變壓器，所帶負(fù)載為播出用電、部分居民生活用電及辦公用電等。

2.3 備用電源

系統(tǒng)備用電源為2007年8月出廠自動啟動發(fā)電機(jī)THLV165PB-AN1臺和1993年6月出廠的6135AZD手動啟動發(fā)電機(jī)1臺，主要參數(shù)見表1。

表1 啟動發(fā)動機(jī)主要參數(shù)

型號功率/KW電壓/V頻率/HZ額定電流/A接線方式THLV165PB-AN16540050297.73相6135AZD12040050216.53相

配電室播出負(fù)荷為5個(gè)單位，播出備用發(fā)電機(jī)可以負(fù)載其中3個(gè)播出單位。由于發(fā)電機(jī)組配備較早，其他2個(gè)播出單位的播出負(fù)荷批準(zhǔn)的時(shí)間滯后，發(fā)電機(jī)組的容量不能滿足所有播出負(fù)荷的要求。

3 廣播用電系統(tǒng)存在的問題

此單位廣播用電存在嚴(yán)重安全隱患，不符合國家對播出用電的相關(guān)規(guī)定，急需改造。主要問題如下：高壓不具有互為備用的工藝專用變壓器。低壓系統(tǒng)中沒有專用的工藝變壓器。不具備引自不同工藝專用變壓器的獨(dú)立低壓回路自備電源的容量不能完全滿足現(xiàn)有的播出用電負(fù)荷。

4 采取的對策

4.1 改造方案

根據(jù)現(xiàn)行的國家電力設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和上述問題，對照國家廣電總局62號令的要求，結(jié)合配電室的實(shí)際情況，需對廣播電力系統(tǒng)進(jìn)行以下改造。

a. 高壓系統(tǒng)改造。增加變壓器出線柜，使播出用電高壓出線部分相對獨(dú)立。

b. 工藝電分離改造。增設(shè)專用的變壓器，將播出用電與辦公、居民用電分離。

c. 變壓器改造。變壓器增加低壓聯(lián)絡(luò)或高壓聯(lián)絡(luò)，使變壓器可以相互備用。

d. 低壓回路系統(tǒng)改造。使用專用低壓配電柜，使低壓從變壓器出線送往播出單位的供電線路成獨(dú)立回路。

4.2 改造措施

方案一：新建工藝電機(jī)房，放置新增的高壓變壓器出線柜。原高壓開關(guān)柜基本不動，原第一路變壓器出線柜和第二路1臺變壓器出線柜，作為開關(guān)柜向新建機(jī)房供電；新建機(jī)房每一路進(jìn)線需要1臺進(jìn)線柜，2臺變壓器出線柜，由新增的變壓器出線柜向新增的播出專用變壓器和原變壓器供電。此方案的缺點(diǎn)：高壓控制分布在2個(gè)機(jī)房內(nèi)。增加了變壓器出線柜，增加了故障路由和故障點(diǎn)，會影響播出用電的安全保障。給以后的停電操作帶來不便。對于操作員來說，越簡單、越容易掌握越好，越簡單越利于正確操作。給高壓設(shè)備的管理增加困難。一端操作另一端必須設(shè)專人值守，防止誤操作和有人誤進(jìn)入帶電間隔。改造成本減少相對有限。

方案二：新增高壓變壓器出線柜放置在原高壓室內(nèi)，將原變壓器出線柜3臺全部撤出，更換5臺柜體的面板寬度比較小的新的KYN28(KZN-12)或XGT8或ABB或LKE變壓器出線柜。此方案要做異型高壓柜，對于異型柜的母線連接方式、異型柜的穩(wěn)定性和可靠性，都需要進(jìn)一步考察咨詢，所以供電局用電監(jiān)察不建議使用此方案。

方案三：新增高壓變壓器出線柜放置在原高壓室內(nèi)，將原來的9面高壓開關(guān)柜全部拆除，更換11面柜體面板寬度較為小的新的XGT8或ABB或LKE變壓器出線柜，較之前新增兩面工藝電出線柜。新建工藝機(jī)房，放置互為備用的2臺工藝專用變壓器，12面工藝用電低壓柜，東西兩側(cè)各6面。經(jīng)過多方面綜合考慮，此種方法滿足工藝電分離、增設(shè)備用變壓器、有獨(dú)立回路等改造要求，且安全性更高、操作性更強(qiáng)、穩(wěn)定性和可靠性更好，最為合適，故采用此方案。

根據(jù)機(jī)房尺寸、柜體安全距離和柜體尺寸，備選變壓器出線柜見表2所示。

表2 備選變壓器參數(shù)

品牌型號尺寸/mm3KYN28(KZN-12)650(800)×1500×2300XGT8-12700×900×2300ABB550×1320×2200LKE650×1000×2200

ABB與LKE是國際知名品牌，質(zhì)量優(yōu)、信譽(yù)好，同時(shí)造價(jià)也高，超出項(xiàng)目預(yù)算；KYN28(KZN-12)為鎧裝中置式交流金屬封閉開關(guān)柜設(shè)備，是移動式高壓開關(guān)柜，移動開關(guān)柜主母線的插接會增加故障點(diǎn)；XGT8-12是箱型固定式戶內(nèi)交流金屬封閉式開關(guān)設(shè)備，針對播出安全保障、穩(wěn)定性、成本、實(shí)用方面等綜合考慮，最終選擇XGT8-12變壓器出線柜。

4.3 改造項(xiàng)目實(shí)施

4.3.1 高壓增容

原高壓配電室9面高壓開關(guān)柜全部拆除，更換11面XGT8-12箱型固定式戶內(nèi)交流金屬封閉式變壓器出線柜，新增的兩面工藝出線柜，為兩路高壓部分各增加一面，實(shí)現(xiàn)廣播專用工藝電高壓分離。

4.3.2 新建工藝電機(jī)房

在原配電室旁新建工藝電機(jī)房，新舊機(jī)房間鋪設(shè)電纜溝，使用阻燃的鎧裝交聯(lián)聚乙烯絕緣的高壓電纜，連接原配電室新增的工藝電高壓變壓器出線柜與新機(jī)房的工藝電專用變壓器。高壓開關(guān)柜操作電源及與后臺連接的信號線亦通過電纜溝連接。購置120LW空調(diào)2臺，對新建工藝電機(jī)房設(shè)備進(jìn)行降溫，保障設(shè)備正常安全運(yùn)行。

4.3.3 新工藝電機(jī)房設(shè)備配置

新工藝電機(jī)房配置工藝電專用變壓器2臺及低壓配電柜12面，實(shí)現(xiàn)工藝電分離；增設(shè)工藝電備用變壓器，形成從工藝電專用變壓器至工藝電低壓配電再至播出單位，獨(dú)立的工藝電低壓回路。

購置安裝的2臺SCB10-500 kVA變壓器,雙路供電一主一備，同時(shí)供電同時(shí)使用。

配置低壓配電柜12面，其中工藝電低壓總盤2面、低壓補(bǔ)償柜2面、低壓聯(lián)絡(luò)柜1面、雙電源互投柜2面、饋電輸出柜5面。微機(jī)后臺控制系統(tǒng)1套，對工藝用電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測。新增變壓器中性點(diǎn)工作接地裝置，與舊的變壓器接地線并接使用，增加變壓器中性點(diǎn)接地的可靠性和穩(wěn)定性，更好的保障播出用電安全。

在低壓總盤預(yù)留630 kVA移動發(fā)電車接口，用來滿足雙路外電同時(shí)停電時(shí)，外接供電公司的移動發(fā)電車，可以對現(xiàn)有的所有播出設(shè)備提供應(yīng)急供電。配置互鎖機(jī)構(gòu)，可避免與外電沖突，以保證供電安全。

低壓聯(lián)絡(luò)柜，用來完成引自兩路不同外電的變壓器相互備用。播出專用變壓器的相互備用由封閉母線連接實(shí)現(xiàn)。配置互鎖機(jī)構(gòu)，避免與外電沖突，以保證安全。

雙電源互投柜為現(xiàn)有165 kVA自啟發(fā)電機(jī)預(yù)留接口一處，當(dāng)兩路外電中一路故障停電時(shí)，自啟發(fā)電機(jī)自動啟動，通過聯(lián)絡(luò)互鎖機(jī)構(gòu)自動投切至停電線路，作為備用電源使用。配置互鎖機(jī)構(gòu)，可避免與外電沖突，以保證安全。

兩路低壓饋電輸出柜中，都設(shè)有雙電源切換裝置ALE，可實(shí)現(xiàn)兩路外電的互投，以保障監(jiān)測臺和無線傳媒一主一備播出用電，當(dāng)一路市電出現(xiàn)故障時(shí)，自動切換至另一路市電，實(shí)現(xiàn)市電與市電的相互切換。

4.3.4 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

選用國內(nèi)外知名品牌并符合方案設(shè)計(jì)要求。符合現(xiàn)行的國家電力標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，符合現(xiàn)行的國家廣播電視行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。電氣裝置安裝工程參照電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)GB 5015-2006；低壓電器施工及驗(yàn)收規(guī)范GB 50254-2013。嚴(yán)格遵守各項(xiàng)安全制度。

4.3 配電系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)

配電系統(tǒng)高壓柜型號為XGT8，符合GB 3906，IEC 298 并滿足DL 401. 402. 403. 404,達(dá)到“五防”閉鎖要求，額定電壓12 kV，額定電流1 250 A，額定熱穩(wěn)定電流31.5 kA，控制電壓220 V，真空斷路器型號為VS1-12/1250-31.5 kA；低壓柜型號MNS3.0原裝柜，額定頻率50 Hz，額定電流1 000 A，電纜型號ZR-YJV22-3X240/10，符合質(zhì)量保證體系ISO 9001認(rèn)證、全國工業(yè)品生產(chǎn)許可證、有消防產(chǎn)品安全認(rèn)證、3C認(rèn)證；變壓器型號SCB10-500/10，接線方式三相，額定容量500 kVA，額定頻率50 Hz，外殼防護(hù)等級IP20，絕緣等級F。

5 改造效果

5.1 改造后的設(shè)備供電方式

a. 高壓部分。新增2臺變壓器出線柜，負(fù)責(zé)給播出專用變壓器供電，實(shí)現(xiàn)工藝電高壓分離。

b. 播出專用變壓器放置于新建工藝電機(jī)房，新工藝機(jī)房只設(shè)播出配電設(shè)備，只對播出單位供電。

5.2 改造后的設(shè)備運(yùn)行方式

a. 2臺播出專用變壓器互為備用。當(dāng)1臺發(fā)生故障或由高壓變壓器出線柜引至播出專用變壓器的電纜出現(xiàn)故障時(shí)，通過連鎖開關(guān)和封閉母線可實(shí)現(xiàn)兩臺播出專用變壓器相互備用。

b. 165 kW發(fā)電機(jī)為臺播出備用電源，在兩路市電中的一路發(fā)生故障時(shí)，可自動啟動，作為播出備用電源。

c. 630 kW移動發(fā)電車的接口，保障自備發(fā)電機(jī)組故障時(shí)，由供電局的移動發(fā)電車接入，負(fù)載現(xiàn)在的所有播出負(fù)荷并保障播出負(fù)荷正常運(yùn)行。

6 結(jié)束語

廣播電力系統(tǒng)改造后，工藝電接入兩路外電，滿足兩路高壓外線進(jìn)電要求，其中一路為專線，當(dāng)一路外電發(fā)生故障時(shí)，可自動或手動切換，且線路上不再并接其他單位的用電，實(shí)現(xiàn)高壓工藝電分離。對應(yīng)高壓外線有2臺專用工藝變壓器，同時(shí)供電，同時(shí)使用。單路市電停電時(shí)，每單臺變壓器可帶全部工藝負(fù)荷。播出供電系統(tǒng)設(shè)備配置能在保證播出的情況下可進(jìn)行分路分段停電檢修，并配置了應(yīng)急電源。低壓工藝用電也實(shí)現(xiàn)了獨(dú)立回路的配置要求。廣播電力系統(tǒng)經(jīng)過工藝電分離改造后，具備更規(guī)范、科學(xué)、安全的設(shè)備配置和管理，為廣播安全播出提供更有力的保障。

Reformation Project Design and Implement of Broadcast Electric System

Zhang Beibei

(Hebei Broadcast Television Station,Shijiazhuang 050021，China)

This paper introduces the operation conditions of electric power room in broadcast and television system,and on the base of analysis and summarize on the existing system,points out the problems and proposes the reformation project,and presents the important sense.

broadcast and television system;transformer;first load

TM727.4

A

1001-9898(2017)05-0059-04

本文責(zé)任編輯：丁 力