2013昆明供配电辅导教材ZZJ-2013.04
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广电系统供配电
技术交流资料
广电系统担负着党的宣传喉舌的作用。各省级台站作为广播电视的重要组成部分，一旦出现停播事故，将在全国乃至全世界，造成不可估量和无法挽回的重大政治影响。多年来广电部门强调广播电视编辑、播出、传输发射业务，对供配电系统方面相对重视不够。
各类编辑、播出、传输、发射工艺设备设施配置得再好，都无一例外地依赖电源，一时一刻也离不开电，就像前任张海涛副总局长所说：没了电，“一失万无” 。因此作为广电系统供电部门的工作人员，政治责任极其重大，不敢有丝毫懈怠。
2006年中央人民广播电台停电停播事故后，引起总局高度重视，进行了重点事故调查，发现事故原因之一就是改造供配电系统时配置失误，加上运行管理不善，造成停播40余分钟。为此处理
2 了相关责任人。2007年年初责成总局科技司、安全播出指挥中心，组织了多个安全播出检查组，对全国中央及各省级电视台、广播电台、卫星地面站进行检查。发现了相当一部分台站供配电系统配置、设备选型、电力基建质量、供用电运行维护管理方面等方面，存在不同程度的问题 。 其后2009年又发生了中国教育电视台停电停播事故（原因除UPS设备质量低下，内部IGBT开关管击穿故障，主要原因还是供配电系统设置严重失误），以及全国各地陆续发生的停电停播事故。为此总局安全播出指挥中心在2009年开始组织制定《广播电视安全播出管理规定》，以国家广播电影电视总局第62号令的形式于2009年12月4日审议通过，自2010年2月6日起施行。就在62号令发布后，2011夏季年天津电视台又发生了停电停播事故，总局检查组现场检查后，发现没有按照总局62号令来配置播出供电系统，与中央台的故障同出一辙，同时存在供用电运行管理不善（随意增容、应急方案不落实）等问题。
据统计，目前停播事故90%左右是由于供电故障引起的。为考核供电人员素质，2008、2009、2010组织了全国广电系统供配电技术能手大赛。考试成绩不理想，反映出了供电知识技术技能还存在问题。
本次总局人才交流中心要求的授课内容：
1、供配电系统常见问题与原因分析及提高广播电视播出系统电力保障技术措施；
2、广播电视系统UPS、EPS应急电源系统配置、设备选型、检修方法及技术保障；
3、广播电视播出机房消防系统设计、维护与消防安全；
4、主要电力设施的检修方法（高压柜、低压配电柜、高低压开关、用户变压器、发电机组及其配属设施）；
5、广播电视系统动力运行值班、设备巡视、事故判断处理；
6、《广播电视工程工艺接地技术规范》与联合接地系统关键技术应用（视频接地、音频接地、高频接地、综合布线接地、电力接地和防雷接地等）；
7、广播电视台（广播电台、电视台），发射台（发射转播台），微波站、网络中心或网络公司，监测中心（台）、调度指挥机构、电视塔楼、播控机房等供配电系统、接地系统设计的分析与改造及工程实例分析；
8、案例分析，交流互动。
根据我个人多年电力基建和运行维护的经验教训，要做好供电保障，重点是：
A. 供配电系统配置合理
B. 供配电设备选型质量安全可靠
C. 供配电系统施工安装质量可靠
D. 供配电运行操作和维护保养的管理到位
针对以上四个重点，结合总局人才交流中心的要求，和大家共同复习探讨的主要内容包括：
第一节 广电供配电系统合理配置
3 第二节 必备的供配电知识及设备简介（高低压开关柜、变压器、互投装置、UPS、EPS、发电机组、接地系统、开关等）
第三节 供配电安全（安全基本知识、主要操作要求）
第四节 供配电系统维护（主要维护项目、内容和周期）
第五节 供配电改造注意事项和播出机房消防配置
第一节、 省级广电台站的供配电系统的配置
根据国家规定和供电设计规程，分三级负荷：
一级负荷，指供电中断将造成爆炸、火灾、严重中毒、人身伤亡、重大政治影响、重大经济损失、造成公共秩序严重混乱的特别重要负荷。一级负荷是不允许停电的。（有时也称特级负荷，北京市目前有18户）
二级负荷，指供电中断将造成较大政治影响、较大经济损失、造成公共秩序混乱的负荷。二级负荷只需要停电后能及时恢复即可。
三级负荷，指不属于一、二级的电力负荷，停电后影响不大。三级负荷通常为普通民用负荷，对供电没有硬性要求。
按照上述法规，广电系统各台站的编辑播出机房工艺设备用电、编播机房室内照明等，均属于一级负荷。
按照目前通用设计规程要求，一级负荷必须至少有两路供电，但是多数省级设计部门对广电系统工艺设备用电的特性不了解，再加上长期以来没有广播电视供电的专用设计规程，因此均是按照工民建供电设计标准来进行设计。62号令就是为了以法规的形式规范广电部门供电系统的配置。
根据国内现有的电力设备的实际现状及能够达到的水平，以及设计规范，高压、低压双路电源供电有各种形式。
（1）双路供电，单母带不分列运行，一用一备形式（俗称线路备投），
两路电源单母线一用一备自投、互投，（注意自投和互投的差别，开关之间的互锁关系）。
根据二次控制线路功能不同，还分为三大类：
A、单路失压后，手动操作互投；
B、自投自复，自投不自复；
C、互投自复，互投不自复（注意自投和互投的差别）；
实际就是一个二选一的模式。
从我们安全播出检查，发现基本为以下两种模式：即高压二选一、低压二选一。
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（2）高低压两路电源单母线分列运行，同时供电，互为备用的自投、互投。俗称母联备投。
根据二次控制线路功能不同，还分为三大类：
D、单路失压后，手动操作互投；
E、自投自复，自投不自复；
F、互投自复，互投不自复（注意自投和互投的差别）；
实际就是一个互为备用的模式。
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以上两种配置，由于高压自动互投时，从失压检测、失压跳闸到母联合闸动作，有0.7--3秒的停电，目前设计和运行规范规定，高低压自动互投方式均为自投（互投）不自复，以避免在一路电源失电时互投动作一次，此路恢复来电时互投又动作一次。
因此当停电的外线恢复供电时，需要在适当可以短时间停电的时机，手动恢复为正常的双路分列运行供电状况。
注意，以上两种配置系统中，一般给变压器供电的高压出线柜没有失压跳闸功能，自动互投时是带变压器负荷互投倒路，冲击电流较大。母联的整定应满足激磁涌流。低压出线柜情况相同。
7 注意：如果基建时场地允许，投资允许，应考虑在两路母线上，配置备份高压出线柜。一旦正在使用的出线柜故障时，可以将出线电缆倒接入备用柜，及时恢复供电。一旦事业发展需要增容加变压器，有可接入的出线高压柜。
（3）合理的高低压配置：
目前各省级台高压、低压系统存在两种备投方式（母联备投和线路备投）。62号令要求使用母联备投方式。根据多次停播事故的历史教训，总局（62号令）要求全国省级广播电视总台的供电系统的配置，从高压外线开始，经过高压系统、低压系统，到工艺设备机房供电系统，始终贯彻双路供电到底的原则。两路电源单母线分列运行，互为备用互投。不在供电路径中任何一个环节设置两路电源一用一备的单节点瓶颈。
其原因为：
1. 两路电源单母线分列运行，是分两段母线独立运行同时供电的，可以避免单母线一用一备互投的单节点瓶颈效应，增加供电的可靠性，确实做到双路电源均到机房内。
2. 两台变压器同时带各自负荷工作，避免了单台变压器空载运行，运行成本相对经济。
3. 任意一路外线停电时，未停电路的母线段仍可正常工作，同时可以将电源手动或自动互投到停电路母线所带的负荷上。根据目前规范为互投不自复。
4. 在维持任意一路电源供电的情况下，可计划性停电退出另一路高低压设备运行，进行停电部分线路和设备的维护检修。
5. 从高压到低压末端，为灵活处置各类故障，应设置手动和自动挡。可具备多级互投，但具备互投功能的配电柜主进开关必须具备失压掉闸功能。具备多级互投时，尽可能采取一点自动互投。自动互投控制应具备互投故障闭锁保护功能，防止一路进线开关由于所带段母线的负荷出现过流或速断故障跳闸，另一路电源通过母联开关自动投入时，造成另一路进线开关也因故障而跳闸，最终形成两路电源全部跳闸的重大停电事故。（事故实例）
6. 由于在倒闸操作和互投时出现瞬间断电，为保证播出工艺设备供电不间断（保零秒）供电，应设置UPS在线式应急逆变设备。为保证在双路外电停电时仍可播出，应配置发电机组。
7. 每个单路的外线供电容量、变压器容量、UPS容量、发电机组容量，应满足单路供电时可以承担全部负荷容量 。
8. 为避免不同性质负荷短路故障造成的跳闸、电源波动和各类串扰，播出工艺负荷与可控硅调光设备、照明、火灾监控、一般空调、动力负荷的供电，应严格分开，分别使用不同的变压器系统供电。编播机房内照明电源，根据消防设计规范应增设EPS应急电源。同时机房工艺设备、机房照明、机房必备的空调电源应接在配有备用发电机组供电的配电柜上，以保证在外线全部停电状况下，依靠发电机组提供工艺设备、机房内空调、照明的供电。
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在此特别说明：越简洁的系统配置越安全，尽可能不在UPS前后端设置单节点瓶颈设备。
以上系统设置，可基本满足广播电视台（广播电台、电视台），小功率发射台（发射转播台），微波站、网络中心或网络公司，监测中心（台）、调度指挥机构、电视塔楼、播控机房等供配电系统。
但大功率中短波发射台，由于发射机用电功率较大，不可能配置超大容量的UPS和电子互投装置，只能各发射机前级设备配置UPS。所以在单路失电互投时，发射机会出现数秒的闪络断电。不可避免的出现停播。这是由于目前供电设备水平问题，以及资金问题带来的缺憾。
9 第二节、 主要设备原理简介
一、 高压系统部分应具备的知识
1、 高压系统的基本知识
我国配电系统的电压等级，根据《城市电网规划设计导则》的规定，220kV及其以上电压为输变电系统，35、63、110kV电压等级为高压配电系统，10、6kV为中压配电系统，380、220V为低压配电系统。
由于0.4KV低压供电线路电压损耗的原因，其供电覆盖半径一般仅数百米（300米），因此一般省级台站不可能采用低压供电。绝大多数处于城市的省级台站采用覆盖半径达十公里的10KV中压供电，一些发射台所处地域偏僻，供电线路较长，负荷较大，也有采用35KV供电的。（一般10 kV供电范围为10Km、35 kV为20~50Km）
10KV中性点非直接接地系统：指中性点不接地或经消弧线圈接地。发生单相接地故障时，非故障相对地电压升高为原相电压的根号3倍（即线电压），因此线路和设备绝缘必须按照线电压考虑。要求电气线路和设备绝缘水平提高。但是这种接地系统接地故障电流很小（主要是相对地电容电流），一般不需要立即停电，过去多采用有限反时限保护，允许坚持工作2小时。
10KV中性点直接接地系统：指中性点直接或经小电阻（10---20欧姆）接地。目前部分10KV中性点不采用直接接地，多采用小电阻接地。此系统中性点保持零电位，发生单相接地故障时，非故障相对地电压数值不会升高，仍为相电压。但故障相接地点和中性点会形成回路，接地相的短路电流会很大，造成电源过电流保护跳闸。为此10kV系统供电局变电站如采用中性点小电阻接地后，用户站主进和各路出线必须加装零序电流保护装置，否则将造成变电站内跳闸。
