武威廣播轉(zhuǎn)播臺(tái)低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)改造

和世祥

1 問(wèn)題的提出

武威廣播轉(zhuǎn)播臺(tái)原有一路35 kV等級(jí)輸變電線路；戶外油浸變壓器一臺(tái)，型號(hào)為S9-M-35 kV/0.4 kV，容量為250 kVA；低壓配電柜為20世紀(jì)80年代生產(chǎn)的PPJ-1-212型低壓配電屏，額定容量為150 A，分為大小兩個(gè)配電室各兩組（共8臺(tái)），配電柜設(shè)備至今已運(yùn)行30多年，柜內(nèi)的空氣開關(guān)和交流接觸器等元器件多已老化，存在嚴(yán)重的安全隱患，且老式柜體（柜頂和柜后的母線為裸露式）也極不安全；低壓電纜為油浸式電纜，也均已老化。

隨著武威廣播轉(zhuǎn)播臺(tái)事業(yè)向前發(fā)展，原有低壓配電設(shè)備已不能滿足實(shí)際工作需要。在中心領(lǐng)導(dǎo)的支持下，由工作人員自行設(shè)計(jì)并改造，改造后的配電設(shè)備滿足實(shí)際的工作需求。

2 系統(tǒng)改造的必要性

近年來(lái)，武威廣播轉(zhuǎn)播臺(tái)設(shè)備經(jīng)過(guò)改造，將原有電子管發(fā)射機(jī)全部更新為全固體發(fā)射機(jī)，使安全播出保障能力得到了全面提升?？紤]到全固態(tài)發(fā)射機(jī)采用的是微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，抗浪涌和抗電磁干擾能力很弱，對(duì)電源質(zhì)量要求高。而武威廣播轉(zhuǎn)播臺(tái)外線供電又不是專用線路，和農(nóng)電線路掛接在一起，電網(wǎng)電壓極不穩(wěn)定。時(shí)常存在過(guò)、欠電壓，浪涌尖峰多，電網(wǎng)諧波干擾嚴(yán)重等一系列問(wèn)題，影響機(jī)房設(shè)備的正常運(yùn)行。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

系統(tǒng)設(shè)計(jì)充分考慮設(shè)備的安全性、經(jīng)濟(jì)性、先進(jìn)性、可靠性、通訊性、互換性（方便檢修，縮短事故處理時(shí)間）實(shí)用性等要求，提出如下方案：

（1）變壓器：原變壓器不變。

（2）電纜：由原來(lái)的油浸式電纜改為高可靠性金屬鎧裝阻燃交聯(lián)銅芯電纜，型號(hào)為ZR-YJV22-1kV-4×1 852 mm，可承載400個(gè)電流，入地直埋敷設(shè)方式。

（3）進(jìn)線柜：由35 kV、10 kV兩路市電構(gòu)成雙回路電源，雙路電源下方加裝高可靠自動(dòng)切換裝置（自動(dòng)和檢修時(shí)手動(dòng)功能），具備3秒鐘故障切換功能。

（4）無(wú)功補(bǔ)償柜：采用具有低壓無(wú)功動(dòng)態(tài)補(bǔ)償功能的無(wú)功補(bǔ)償控制器，降低供電變壓器及輸送線路的損耗。

（5）饋線柜：采用多種電流規(guī)格的抽屜，具備抽屜單元獨(dú)立安裝、互換性好的功能，并留有一定的備份。

（6）所有回路全部采用具有RS485通訊功能的DMC230P和DPM20-48I電力儀表，將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳到后臺(tái)電腦監(jiān)控系統(tǒng)，便于以后查看、分析、打印等，提高配網(wǎng)自動(dòng)化程度。

（7）總電流的計(jì)算：武威廣播轉(zhuǎn)播臺(tái)變壓器的容量為250 kVA，根據(jù)公式（S為視在功率，即容量；U電壓為400 V；000/1.732×400 V=360 A，考慮到余量，按400 A設(shè)計(jì)。

（8）負(fù)載電流的分配：由于全固態(tài)發(fā)射機(jī)為非線性負(fù)載，其實(shí)際輸入功率一般按發(fā)射功率的兩倍來(lái)計(jì)算，一部發(fā)射機(jī)的發(fā)射功率為10 kW，其實(shí)際輸入功率為20 kW，根據(jù)公式P（有功功率）=1.732×I×U×cosΦ，1.732是3的開方值，I是電流值，U是電壓值，cosΦ是功率因數(shù)。功率因數(shù)一般按0.8計(jì)算，將數(shù)值代入公式，I≈40 A。兩部發(fā)射機(jī)同時(shí)工作，電流值為80 A，考慮到發(fā)射機(jī)配備高性能的穩(wěn)壓電源并留有足夠功率余量，發(fā)射機(jī)電流分配為100 A。同理，宿舍用電爐功率60 kW，預(yù)留容量分配100 A，動(dòng)力電和高效能熱供電機(jī)組分別預(yù)留200 A和250 A。

4 方案的組織實(shí)施

按照設(shè)計(jì)方案，經(jīng)過(guò)市場(chǎng)考察并考慮性價(jià)比，最終選定MNS型低壓全封閉抽屜式開關(guān)柜，并組織實(shí)施。

（1）開關(guān)柜整體框架由C型鋼材組裝而成，為組合式結(jié)構(gòu)，外型尺寸（寬600 mm×深800 mm×高2 200 mm）符合GB7251.1-2005《低壓成套開關(guān)設(shè)備》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，部件經(jīng)過(guò)鍍鋅處理，通過(guò)自攻鎖緊螺釘連接基本柜架，將門、隔板、安裝支架以及母線等部件組裝成完整的開關(guān)柜。開關(guān)柜內(nèi)部尺寸、零部件尺寸、隔室尺寸均按照模數(shù)化（E=25 mm）變化。

（2）開關(guān)柜的每一個(gè)柜體分隔為水平母線室（在柜后部），抽屜小室（在柜前部），電纜室（在柜下部或柜前右邊）。室與室之間用鋼板或高強(qiáng)度阻燃塑料功能板相互隔開，上下層抽屜之間有帶通風(fēng)孔的金屬板隔離，滿足上進(jìn)上出、上進(jìn)下出、下進(jìn)上出、下進(jìn)下出的各種進(jìn)出線要求。

（3）母線用高強(qiáng)度阻燃型、高絕緣強(qiáng)度的塑料功能板保護(hù)。單元隔室采用金屬板隔開，隔室中的活門，隨著抽屜的拉出能自動(dòng)封閉。

5 改造后的效果

改造后的新設(shè)備具有接通能力強(qiáng)、分?jǐn)嗄芰Ω?、防誤操作性好、動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性好、組合方便、操作簡(jiǎn)單、防護(hù)等級(jí)高等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化功能，達(dá)到超預(yù)期效果。