广播电视发射台供电系统增容改造研究

王 琳

（东港市融媒体中心，辽宁 丹东 118300）

0 引 言

国家广播电视总局发布的《广播电视和网络视听“十四五”科技发展规划》提出，持续优化地面数字电视、调频广播、中短波广播等无线覆盖网络在公共服务领域的效能，推进地面无线电视高清化，研究利用AI语音语义分析等关键技术，提升精准覆盖能力。发射台作为广播电视无线覆盖网络的重要组成部分，其所能够适应的无线信号传输能力要求，会直接影响地面无线电视高清化推进的进度，进而影响精准覆盖的效果。正是基于此，包括中央、省级、市级的广播电视媒体均积极推动发射台的技术改造，以更好地适应广播电视媒体领域的发展要求。其中，较多普遍关注的问题就是发射台供电系统的增容改造。这主要是由于广播电视业务不断增多以及信号发射的要求提升，原有的供电系统在容量上已经难以完全满足相应的要求。

1 广播电视发射台供电系统概述

广播电视发射台供电系统是为广播电视发射台提供电力能源支持的重要配套系统[1]。就目前广播电视发射台供电系统的运行而言，其主要由供配电系统、UPS电源系统、发电机系统以及微机五防系统构成[2]。

供配电系统是承担为发射台输送和分配电能任务的系统，其主要由供电线路、变电站和用电设备三部分组成。其中，供电线路将电力能源从电网或者上级变电站输送至发射台的供电系统中，是将外部电源输入发射台的主要通道。变电站是供配电系统的核心部分，其主要通过变电站内的变压器、断路器、隔离开关、母线电力电缆等一次设备将输入的电压进行变换、分配，并经配电设备输送给各用电设备。用电设备是用于辅助供电系统运行的相关设备，通常也被称为二次设备，主要包括监测、测量、控制和保护一次设备和供电线路运行的辅助性设备。

USP电源系统又称为不间断电源系统，通过系统内部的电池组进行电能的储备。当外部的市电发生停电情况时，USP电源系统可以接替市电，成为持续向发射台供电的来源。

发电机系统是进行电力生产和向发射台提供电力支持的系统。当广播电视发射台供电系统出现短时间停电，或者因为设备故障而发生紧急断电后，发电机系统会被启动，用于不间断地为发射台提供电力支持。

微机五防系统由操作票生成系统、操作票培训系统、模拟预演系统以及维护系统等构成，是用于防止高压开关设备出现电气误操作的装置。该系统主要通过电脑钥匙接收主机在运行中发出的各类操作票，并根据操作票的内容对电编码锁和机械编码锁进行解锁，并对操作人员的实际操作行为进行监控，其主要的功能就是“五防”，即防止未接地线合刀闸、防止带电挂接地线、防止误入带电间隔、防止误分与误合刀闸、防止带负荷拉刀闸及合刀闸。

2 广播电视发射台供电系统增容改造的具体方案

供电系统增容改造，是由于广播电视发射台原有的供电系统难以完全满足当前及今后广播电视信号传输和发射的需要，且存在供电不稳定、不可靠风险的情况，而对供电系统进行增容处理的行为[3]。供电系统的复杂性、稳定性和可靠性方面的高标准要求，决定了发射台供电系统的增容改变并不是一件简单的事情，需要在保证每台变压器承受发射台的用电负荷的同时，为后续发射台信号传输和发射任务所需要的电能供给提供支持。结合这种技术背景，下面对广播电视发射台供电系统增容改造的方案进行分析说明。

2.1 配电变压器选型方案

配电变压器选型，是广播电视发射台供电系统增容改造的核心内容。目前，市场上可供选择的配电变压器主要有油浸式变压器和干式变压器两类。其中，浸油式变压器的优势是变压器的绝缘性能和导热性能好，价格相对低；劣势是变压器的可燃性高，对人体和环境的负面影响比较大，且易老化，维修成本较高[4]。干式变压器的优势是无油、对建筑物的耐火等级要求较低，适合在地下和高层建筑空间中安装使用。并且，该类变压器的耐油、耐火、防尘、防潮性能也优于传统浸油式变压器；劣势是价格偏高，且对维护保养的技术性要求较高[5]。

在实际的供电系统增容改造过程中，对配电变压器的选型要根据变压器的性能、成本、技术要求等方面进行综合性的考虑。从性能方面看，油浸式变压器会随着使用年限的延长而发生老化等情况，并且容易对人体健康和环境状况产生负面性的影响。而干式变压器具有的无污染、无油、损耗低、抗高温等特点，能够更好地满足广播电视发射台对供电系统增容方面的性能要求。从采购成本方面看，一方面，油浸式变压器的采购和使用成本相对较高；另一方面，油浸式变压器的故障修复较简单，修复成本偏低，而干式变压器的故障修复尤其是零部件替换成本较高。从技术要求方面看，油浸式变压器发生的故障往往是局部性的，对故障部位进行维修后，即可恢复使用，而干式变压器在使用过程中一旦出现线圈损坏，则整台机器就会报废，并且在发生绕组故障后，就需要对整个变压器的设置进行调整，技术性更复杂[6]。

结合上述分析，广播电视台要结合发射台供电系统增容改造的实际任务和需求进行灵活的选择。例如，在资金相对有限的情况下，可以选择使用油浸式变压器，而在资金相对充足的情况下，可以选择使用干式变压器；在维修技术人才相对缺乏的情

况下，宜选择油浸式变压器，有懂干式变压器维修技术的人员时，宜选用干式变压器。

2.2 铁磁谐振消除装置选型

铁磁谐振消除装置是一种高容量非线性电阻器，主要起到阻尼和限流的作用。就广播电视发射台供电系统而言，铁磁谐振过电压是较为常见的过电压情况，该电压不仅具有持续时间长的特点，且对整个供电系统的安全运行具有较大的影响[7]。在增加发射台供电变压器的同时，也要对供电系统原来配套的铁磁谐振消除装置进行升级改造。

考虑到广播电视发射台原有供电系统配套使用的铁磁谐振消除装置多是避雷器以及PR柜等消谐装置，在使用一段时候后会出现损坏的情况，在实际的供电系统增容改造过程中，要对供电系统中的所有电压互感器进行监测，并对运行性能或者效果偏低的互感器进行更换，并对相应的配套铁磁谐振消除装置进行更换。

在对铁磁谐振消除装置进行更换时，要根据装置的兼容性、尺寸大小等进行实际的测试，并尽可能地选择新一代微机型消除装置，以提升消除铁磁谐振的能力和效果。

3 广播电视发射台供电系统增容改造过程中需要注意的问题

广播电视发射台供电系统增容改造，是在保留系统中原有的能够继续运行和利用的设备的基础上，增加新的供电设备，以提高供电系统整体的供电能力和效果。在实际的增容改造过程中，除了关注新设备的各项指标以外，还要采取相应的措施来促进新设备与旧设备的兼容性，并降低增容改造后系统运行的效果。因此，除了考虑上述两方面的增容改造内容外，还需要重点注意以下两方面内容的调整与优化。

3.1 同步改造变压器噪声处理装置

噪声，是变压器运行过程中产生的声音。过大的噪声，会对工作人员和系统运行产生负面的影响。因此，在对供电系统进行增容改造的同时，还要对变压器的噪声处理装置进行处理。例如，安装干式变压器后，考虑到该类型变压器的噪声主要有伸缩噪声、装配工艺噪声、硅钢片结构噪声以及设备部分部件振动的情况，要在变压器的底座安装隔振材料，并将相应的接触位置调整为弹性接触，最后对变压器的螺丝进行检查紧固，以此来保证改造后的变压器降噪效果[8]。当然，也可以采用以往在配电房四周安装相应的吸声材料的方式来降低变压器运行中产生的噪音。

3.2 改进低压无功电容补偿柜

低压无功电容补偿柜是用于补偿低压无功电流、减轻系统运行负荷、增加系统可使用容量的装置。目前，发射台供电系统对应的无功补偿主要有分相电容补偿、三相混合补偿以及电容自动补偿等。其中，三相混合电容补偿比较适合在发射台供电系统中使用。在对供电系统进行增容改造后，要对系统原有的低压无功电容补偿柜进行检查，如果存在老化、炸裂、漏液等现象，要进行相应的处理[9]。

4 结 语

广播电视发射台供电系统增容改造，是当前推进广播电视信号传输和发射稳定性、可靠性的现实性要求，直接影响到广播电视系统的运行质量与效果。在实际的增容改造过程中，要注意对配电变压器和铁磁谐振消除装置类型的科学选择，同时也要在改造过程中或者改造后，对变压器噪声处理装置和低压无功电容补偿柜进行同步的改造提升，以保证增容改造后的整体效果。