詹志平廈門市集美區(qū)廣播電視臺，福建廈門　361021

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無功補償在廣播電視工程中的應用

詹志平
廈門市集美區(qū)廣播電視臺，福建廈門361021

摘要由于現(xiàn)有的廣播電視工程中很多部分的負載量較大，會產(chǎn)生較高的無功功率。本文首先分析了廣播電視項目中的建造特定以及用電負載的特性，并且具體分析了發(fā)射塔和發(fā)射臺部分的負載特點。進而給出廣播電視項目的無功補償策略，包括傳統(tǒng)的無功補償策略分析，提出了本文的廣播電視項目的TAPF的無功補償技術。最后，給出廣播電視項目的TAPF的無功補償技術用在某廣播電臺的效果解析。

關鍵詞負載量；無功功率；發(fā)射塔；發(fā)射臺；TAPF

在廣播電視的項目中由于空調(diào)以及水泵等相關模塊的負載量非常大，能夠得到比較高的無功功率，并且很多電子高科技裝置以及調(diào)光模塊的硅柜裝置均能夠得到很多諧波型電流，進而對廣播電視行業(yè)的無功補償模塊發(fā)生作用，對功率因素的優(yōu)化產(chǎn)生障礙，并且對無功補償模塊產(chǎn)生損壞。

無功補償系統(tǒng)能夠在電網(wǎng)中大道提升功率因子，并且減弱供電的變壓裝置和輸送模塊的損失，能夠提升供電的效應，并且改進電能供應狀況。若采取不當則會產(chǎn)生供電裝置的電壓模塊的變動，并且造成諧波部分增加等很多不足之處。

選取無功補償方法能夠獲取這樣的效應，首先提升低壓電網(wǎng)模塊以及用電設備的功率因子，能夠削弱使用者的費用輸出，并且形成節(jié)約電能的主要方法；提升電網(wǎng)中電壓部分的質量，并且保障裝置的持續(xù)性，進而提升裝置的使用時間；減弱電能的損失，并且根據(jù)各自負載的狀態(tài)進行動力部分分配。

從20世紀60年代開始，發(fā)達國家研究出同步模式的調(diào)相裝置［1］，該裝置通過勵磁運作的方式給裝置產(chǎn)生無功功率；70年代之后，同步調(diào)相裝置被靜止類型的無功補償系統(tǒng)代替，該技術在FACT策略的方式下進行構建［2］，之后發(fā)展為飽和類型的電抗裝置，晶閘管類型的電容裝置；在80年代之后，靜止無功調(diào)相裝置在美國研究成功，并且逐漸在美國、日本、德國等國家相繼推出和應用；90年代，國內(nèi)科研者研究的TSVG［3］無功產(chǎn)生電源由ASVG無功功率供電裝置以及TSC類型的可控無功類型的補償系統(tǒng)相組合；近來美國西屋企業(yè)采用光觸發(fā)模式作為中心，實現(xiàn)高持續(xù)性以及測控性的技術，并且和裝置進行銜接能夠實現(xiàn)高可靠性的運作模式。

本文主要分析了主要的廣播電視平臺的主要設備，廣播點速度核心，廣播電視發(fā)射裝置以及廣播電視發(fā)射臺裝置的無功負載特點，并且給出了廣播電視平臺的策劃模塊中針對無功補償?shù)姆椒ㄒ约案倪M策略。

1　廣播電視項目中的用電負載解析

1.1廣播電視項目中的用電負載特性

1.1.1廣播電視項目中的建造使用特性

廣播電視項目中的建造使用特性能夠將廣電的項目劃分為，廣電核心，廣電的發(fā)射裝置，廣電的發(fā)射平臺。此外，廣電核心劃分為廣播以及電視欄目的創(chuàng)造模塊，傳送模塊，發(fā)送模塊以及播放模塊，并且室內(nèi)裝置了大型，中型，小型的演播平臺，以及編輯中心，語音的錄制中心，多媒體的資源監(jiān)管核心等。典型的項目包含中央電視臺，國際廣播電視臺和中央人民廣播電視臺等項目。廣播電視塔通常稱為地區(qū)性的典型建筑，并且加入了參觀、商品、飲食等性能。此外還有國家級別的保密項目，如2021播放臺等。

2.1.2廣播電視項目中的用電負載特點

廣播電視項目中的用電負載主要分布在制造，傳送，發(fā)射以及播放這4個主要模塊，這4個主要模塊主要選取很多高科技商品，并且基于直播的節(jié)目繁多，因而對于用電模塊的持續(xù)性的標準也逐漸加深，并且選取UPS供電裝置加強電源部分的持續(xù)性，此外在廣電的建造體系中還包含空調(diào)裝置，水泵裝置，電梯裝置等功率因子比較低的負載模塊，此外照明體系以及演播廳的燈光模塊是整個建筑的主要負載部分。

1.2廣播電視項目中發(fā)射塔模塊的負載特性

以某廣播發(fā)射塔裝置作為實例，由于發(fā)射塔的總體的建造面積達到500m2左右，并且發(fā)射塔模塊主要包含發(fā)射性能。此外，其副建筑的總體面積大約為4 500m2左右。整體項目的耗電量大約在820kW左右。本項目選取單側單獨的10kV的供電模塊實現(xiàn)供電，并且將高壓供電平臺轉換為單母線連線的模式，在正常運轉之時，能夠讓兩側的電源一起供電，并且打開主要聯(lián)動開關，讓各個供電部分帶動一系列負載，若某個供電部分產(chǎn)生問題之時，則母聯(lián)開關自動運行，各個供電模塊都承載各自負載部分。電壓模塊則依照負載的特點給出兩臺變壓裝置，并且選取單母線的接線方式，若母線開關階段，則分段操作，若某臺變壓裝置由于問題或者檢修不能繼續(xù)運轉時，則手動閉合母聯(lián)開關，并且采用另一臺變壓裝置給兩部分母線提供負載。

1.3廣播電視項目中發(fā)射臺模塊的負載特性

以某城的發(fā)射臺裝置為示例，該項目的總功率值是540kW，并且選取道路兩側的10kV的高電壓供電模式，該模式選取主機和備機的供電方案。并且選取單母線結構的接線方法，此外選取主供電裝置給電，并且采用備用供電裝置的手動連入模式。所選取的變壓裝置為400KVA，并且D模式的接線模式。

各臺變壓裝置的低壓母線部分的負荷，當某臺變壓裝置產(chǎn)生障礙，則低壓的母聯(lián)斷路裝置的手動進入，采用另外一臺變壓裝置實現(xiàn)負載的測算。

2　廣播電視項目的無功補償策略

2.1傳統(tǒng)的無功補償策略

2.1.1隨時地無功補償

針對照明負載中的金鹵燈模型，高壓鈉燈等功率因子較為低的燈具模型，需要選取鎮(zhèn)流裝置，觸發(fā)裝置以及補償電容裝置測控內(nèi)部以及燈具，并且實現(xiàn)功率因數(shù)多于0.9的準則。

2.1.2跟蹤補償?shù)哪Ｐ?/p>

依據(jù)現(xiàn)有的解析方案，能夠得到廣播電視項目無功功率大約為整個裝機的總體容量的30%左右，此外，整個工程的規(guī)模越大，則需要實現(xiàn)的無功補償方向就會增多，并且將低壓電容裝置聯(lián)合在400V的母線之上，選取分組投切的補償方法能夠使得功率因子達到電力企業(yè)的標準。

2.1.3電容補償及不足

在實際中選取電容補償?shù)牟呗蕴嵘β室蜃?，能夠使得功率因子滿足當?shù)氐碾娋W(wǎng)需求，但是選取電容補償策略包含很多不足：

1）電容裝置獲取的諧波電流和基波電流之間進行疊合，使得電容裝置的有效電流增多，并且使得溫度增加；2）電容裝置所獲取的諧波電壓以及基波電壓進行疊合，并且增大了電容裝置的電壓最大值部分，并且使其發(fā)生破損；3）所采用的電容裝置容易和廣播電視項目的裝置產(chǎn)生諧振，并且把諧波部分增大，使得電容模塊發(fā)生損傷，進而對其他用電裝置產(chǎn)生威脅。

因而，本文選取動態(tài)的無功補償模式。

2.2廣播電視項目的TAPF的無功補償技術

TAPF的無功補償技術主要結合APF的供電系統(tǒng)和TSC裝置的可控硅的無功補償裝置相互綜合，并且將這兩者構建為完整的平臺，能夠同時實現(xiàn)有源濾波策略以及動態(tài)模式的無功濾波方案。

2.2.1TAPF的無功補償技術介紹

TAPF的有源濾波以及無功補償裝置的測控平臺能夠同時針對裝置的諧波電流以及無功電流實現(xiàn)隨時的測算以及解析，并且能夠實現(xiàn)裝置所必須的諧波電流和無功功率的功率補償，進而實現(xiàn)好的結果。

2.2.2TAPF的無功補償技術優(yōu)點

1）TAPF的無功補償技術主要選取PWM的測控變流裝置構建有源模式的電力濾波裝置，并且融合雙路測控方案以及快速DSP芯片，達到迅速測算符合電流之中的諧波量，并且針對輸出電流實現(xiàn)補償，獲取好的濾波效果；2）TAPF的無功補償技術能夠針對負載實現(xiàn)動態(tài)模式的追蹤，并且迅速響應，其測控具有持續(xù)性，操作方法簡潔和系統(tǒng)實現(xiàn)銜接并不需要考量交流裝置的相序；3）TAPF的無功補償技術可以實現(xiàn)功率因子的迅速補償，并且能夠實現(xiàn)切換的模式中沒有涌流部分的襲擊，沒有過電壓現(xiàn)象以及電弧的燃燒狀況發(fā)生。

2.3無功補償?shù)耐肚心Ｊ?/p>

2.3.1瞬時方式的投切策略并且本裝置主要采用LC串接方案以及電力半導體裝置實現(xiàn)投切。LC串接方案選取電容達到量的補償，若選取的電感參量比較大，體積也比較大時，其價值較大，并且采用調(diào)節(jié)電抗的模式實現(xiàn)無功功率的補償，該方式反應的速率很快，并且不需要太多的分化。

電力半導體裝置實現(xiàn)的補償方式，其選材較為便捷，但是會出現(xiàn)元件自身不能夠實現(xiàn)迅速關斷的問題，該方式的持續(xù)性較低，并且其保護方式需要進一步優(yōu)化。

2.3.2混合方式的投切策略

本文的廣播電視項目的TAPF的無功補償技術實際上是上述兩種策略的混合，該方案相對于單一的投切模式來說，適用區(qū)間較廣，并且能夠實現(xiàn)較好的節(jié)能方法，此外本裝置同時選取分相模式的補償方案，能夠實現(xiàn)線路模式的不均衡所帶來的損耗。

3　實驗結果和分析

本文的廣播電視項目的TAPF的無功補償技術用在某廣播電臺后，并且考量在現(xiàn)實操作中，包含的大量非線性的負荷，其中包含調(diào)光模塊，配備電子鎮(zhèn)流裝置的熒光燈，UPS，變頻空調(diào)等部分。本文的測試點選取在配電室內(nèi)部的無功補償母線部分，測算整個項目所得的補償功率因數(shù)到達0.95左右。

選取的TAPF的無功補償技術能夠實現(xiàn)變壓裝置的無功補償，并且占據(jù)的空間小，安裝簡單。先前的某號柜諧波部分大并且產(chǎn)熱嚴重，最終實現(xiàn)了溫度的減低，此外某綜合樓宇的配電裝置的跳閘狀況得到抑制。處理了油機以及負荷之間的配準，并且發(fā)電裝置能夠實現(xiàn)整體帶動負荷的能力。

4　結論

廣播電視工程中很多部分的負載量較大，會產(chǎn)生較高的無功功率。很多電子高科技裝置以及調(diào)光模塊的硅柜裝置均能夠得到很多諧波型電流，進而對廣播電視行業(yè)的無功補償模塊發(fā)生作用，對功率因素的優(yōu)化產(chǎn)生障礙，并且對無功補償模塊產(chǎn)生損壞。

本開題首先分析了廣播電視項目中的建造特定以及用電負載的特性，并且具體分析了發(fā)射塔和發(fā)射臺部分的負載特點。進而給出廣播電視項目的無功補償策略，包括傳統(tǒng)的無功補償策略分析，提出了本文的廣播電視項目的TAPF的無功補償技術。最后，給出廣播電視項目的TAPF的無功補償技術用在某廣播電臺的效果解析。

參考文獻

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［3］董云龍.無功補償技術綜述［J］.東南大學，2015，6 （9）：13-19.

中圖分類號G2

文獻標識碼A

文章編號1674-6708（2016）165-0092-02

作者簡介：詹志平，助理工程師，廈門市集美區(qū)廣播電視臺，研究方向為廣播電視工程技術。