卫星地球站供配电系统配置的探讨

技术专题　卫星地球站供配电系统配置的探讨　文／国家新闻出版广电总局北京地球站　张金虎　ｌｌ　强　摘要：本文对卫星地球站供镬　配电系统中的高低压设备、ＵＰＳ　及发电机的配置要求进行了阐述，　并分析说明了配置中应注意的事　项。　关键字：卫星地球站供电系　统ＵＰＳ发电机　随着卫星广播电视技术的发　展，中央三台节目、全国各省卫视节　目、付费节目高清节目的陆续上星播　出，我国卫星广播电视又迎来一次大　的发展。２０１０年广电总局颁布实施《广　播电视安全播出管理规定》．对广播电　视安全播出的各个环节的管理进行了　规范，其中也包括了对电力系统的配　置要求，本文结合《广播电视安全播　出管理规定及其实施细则》的要求对　卫星地球站的电源系统配置进行研究　和探讨。　无论是中央级卫星地球站还是省　级地球站都担负着广播电视的上行任　务，地位非常重要。供配电系统则是　卫星地球站的一个重要组成部分，它　７４　广播电碗培息－ＷＷＷ．ｒｔｉ．ｃＤ　的作用是为卫星地球站的所有设施提　或自投不自复、带互投故障闭锁保护）　供电源供给，可以说是一个一失万无　的高压系统配置。　的环节，是卫星地球站的生命线。　１．２．２矗　｛＝｝　眦　：次保手，ｌ装　１高压配置　（１）高压柜防护要求　１．１高　进线　求　高压柜柜体除了耍满足国家强制　至少２路以上高压专线进线，且　要求的工艺标准外，还应具备五防功　２路专线来自不同的变电站，保证一　能：防止带负荷分合隔离开关（手车）　路外电中断时，另外一路外电不会同　功能、防止误分合断路器功能、防止　时中断，以确保供电正常。　带电挂接地线（或合接地刀闸）功能、　高压进线必须同频同相，且电压　防止带地线合隔离开关、断路器功能、　基本相等，这样可以保证高压柜双路　防止误入带电间隔功能。　合环倒路以及低压部分的双路分列运　（２）高压柜的二次保护　行的安全。　高压柜内的一次（指主供电高　每路进线必须保证可以独立带　压部分）开关自身没有任何保护功能，　载全部负荷，以实现双路电源互为备　完全依靠二次（指控制部分）保护系统，　份。　执行开关正常动作及各类故障保护动　高压进线尽量采用地埋的方式，　作。　以保证供电安全。　高压柜内的二次保护内容一般包　１．２如　系统ｎ　求　括：　ｌ。２．１　ｆ＾Ｉｉ路哇三源分列运行，ｆ　①进线失压跳闸保护　为箭ｊ｝ｊ　当某路进线失去电压时，经过一　为了确保供电安全可靠，且存　定延时判定，此开关自动跳闸。　保证任意一路电源供电的情况下，可　②过流保护　退出局部高压设备运行，进行此部分　进线或出线开关的电流，超过规　的维护维修测试整定，同时发挥两路　定电流（３－５倍）时，经过设定的延时，　电源的供电效应，应采用两路电源分　开关自动跳闸。　列运行，互为备用互投（含手动操作、　③速断保护　责任编辑：李玉薇　邮箱：ｌｉｙｕｗｅｉ＠ａｂ　ｒｓ　ｇｏｖ　ｃｒｌ　进线或出线开关的电流，超过　确保工艺负荷为双路供电。重要负荷　规定电流（５－７倍）时，判定为短路，　和一般负荷要分开使用。　开关立即自动跳闸。　变压器配置要求单台变压器能够　④零序保护　独立承担全部负荷能力，且保证变压　进线或出线开关所带线路或设备，　器的工作环境（温湿度和维护空间）。　发生相线接地故障电流时，延时自动　变压器的容量要考虑要求配置正常播　跳闸。　出的的容量的２倍再乘以１．２５，同时　⑤变压器过温度保护　还要考虑扩容需要，预留容量需要各　出线开关所带变压器发生超过设　单位根据自身情况酌情预留。图１为　定温度的故障时，自动报警并延时跳闸。　高压系统供电示意图。　⑥互投短路故障闭锁保护　一路进线开关因过流或速断保　２低压配置　护跳闸时，不允许母联开关互投合闸，　根据总局６２号令要求及卫星地球　防止造成另一路互投时跳闸。　站实施细则要求卫星地球站的变配电　⑦合环保护　室．必，贞具备双路手动或自动互投功能。　合环指一路外电准备停电检修时，　２．１低压系统Ｉ！｛　求　不停本路外电进线开关，合上母联开　２．１．１低ｎ　运行方式　关，再断开拟停电路开关，可以保证　为了确保供电安全可靠，在保证　在无闪络停电状况下的实现互投。合　任意一路电源供电的情况下，可退出　环保护监测合环电流不超过允许数值，　另一路低压设备的运行，进行此部分　超过时母联跳闸。　的维护、维修、测试、整定。建议采　（３）直流供电装置　用两路电源分列运行，互为备用互投。　高压柜要具备直流供电装置，以　正常时两台变压器同时分列独立　保证外线失电时，直流供电装置仍然　运行，各带各自负荷，运行成本较为　可以向高压柜二次保护装置和高压开　经济。　关电动分合闸机械储能电机提供电源。　一路外电停电或变压器故障时，　ｌ。２．３变　器　剩余一台变压器低压通过母联开关送　重要工艺设备用电要配置独立　到停电的母线段。所以要求单台变压　的双路变压器系统。工艺供电变压器　器必须能承担全部低压负荷，故正常　应为两台，并对应两路高压外线电源，　分列运行时，每台变压器负荷要低于　责任编辑：李玉薇　邮箱：ｌｉｙｕｗｅｉ＠ａｂｒｓ　ｇｏｖ　ｃｎ　２０１３年９月月刊总第２５７期　全部负荷的４．５％。　两台变压器备用一条低压母线，　一旦一段母线出现问题，另外一台变　压器的低压可以通过另一段母线保证　供电。　每段母线上出现问题时，只需要　相应段母线停电维修，即可以在保证　工艺负荷供电的情况下，分段停电进　行计划性检修。　互投时会出现瞬间闪络停电。　２。１．２低压柜配鼹要求　低压柜主要是由柜体、母带、进　线主开关、分路出线开关、主进开关　互投控制电路、电压电流测量装置、　电度计量装置、无功补偿电容装置等　构成。　低压柜除了要满足国家相关强制　工艺标准要求，在配置上要考虑以下　几方面：　（１）要采用全密封防护型抽屉，　关键性开关应配备有备份抽屉，可以　在抽屉故障时迅速予以更换，故障抽　屉可以在抽出来后安全的进行维修。　（２）低压柜内配备开关时，不能　选用国家明令禁用或淘汰的开关。　（３）工艺负荷低压系统，绝不允　许配置电容器柜，但一股动力和照明　配电柜为了提高功率因数，可以配置　电容器柜。图２为工艺系统低压供电　示意图。　２．２　Ｉ＝艺机房低Ｊ　系统　求　工艺系统的配置，要做到主备分　离，互为备用，应能满足在保证不停　止播出的情况下，可以分区段对工艺　设备和供电设备、线路进行维修维护。　工艺系统的设备配置尽量做到　一主一备互为备用，供电系统提供互　广播电强信矗。ＷＷＷ　ｒｔｉ．ｃｎ　７５　技术专题　为备用的双路电源，每路配备在线式　ＵＰＳ，分别向主备工艺设备同时供电，　再加上双后备发电机组作为应急供电　手段，才可能在最大限度下确保安全　播出，同时满足维护维修需要。如不　能做到主备设备１：１配置，应考虑主　用设备供电保障等级，图３和图４分　别为１：１系统和Ｎ：１播出系统的供电　系统配置示意图。　播出机房不允许瞬间断电的主、　备工艺设备，使用各自的ＵＰＳ分别供　电，每路ＵＰＳ配置了逆变器故障自　动旁路静态开关和检修专用的手动旁　路开关。确保了在不间断供电状况下，　单台ＵＰＳ可以退出运行进行检修。　播出机房允许瞬间断电的机房　工艺专用空调设备和天线驱动等设备，　可使用具备双路互投功能的低压柜供　１　｝　备路供电　１　电，一路断电时，另一路可以存２秒　内自投供电。工艺专用空调可以采用　双路分别供电方式进行保证。图５为　播出机房非工艺设备供电示意图。　主用设备　单一设备　双电源设　（天控器　备主路供电　信标机等）　备用设备　双电源设　备备路供电　３　ＵＰＳ及发电机配置　３．１　ＵＰＳ　嘲４　Ｎ：１配噩的播ｍ系统供电示意嘲　卫星地球站的安全播出要求较高，　为了保证节目播出的不间断，要求对　供设备供电采用ＵＰＳ供电，ＵＰＳ应该　采用在线式的，ＵＰＳ系统尽量采用２　路并机运行，以保证设备的供电安全。　对于多业务播出的单位如果有条件可　以在每个播出系统配置ＵＰＳ系统，提　高供电的可靠性。　ＵＰＳ容量配置尽量配置的大一点，　一是考虑一台故障时另一台可以带全　部负载，二是考虑扩容的需要，ＵＰＳ　配置容量一般为正常播出负荷容量的２　责任编辑：李玉薇　邮箱：ｌｉｙｕｗｅｉ＠ａｂｒｓ　ｇｏｖ　ｃｎ