天气雷达站供电系统分析论文

1吕梁新一代天气雷达站供电环境

1.1供电线路及转接组成

凤山山下的公园广场地势平坦，并且建有公园管理委员会等办公机构，在这里安装着负载为250kW的变压器，为雷达站供电。当我们模拟供电时，适当开启供暖（估算功率为15kW）模拟雷达开机工作。电压发生很大跳便（发电机已经自动启动），同时用手触摸那根6mm2的线缆，感觉有明显的发热现象。这是因为6mm2线缆只能承载单项6kW的额定功率，无法满足雷达站的供电要求。目前已对供电线缆进行改进，将原有6mm2的线缆改为25mm2，保证了供电系统的安全性。

1.2雷达站的配电情况

在雷达站一楼配电房，安装着大功率的发电机组，它可以在外来电源发生异常时保证天气雷达的正常工作，同时也向整个雷达站的所有设备供电。吕梁雷达站的雷达用电从一楼配电房连接到二楼雷达机房的UPS。雷达机房按建筑设计为双电源进线，即一路市电供电线路，另一路柴油发电机供电线路，由双电源转换开关控制。由于在双电源转换开关工作时，有一小段的时间间隔，考虑双电源进线，所以将UPS安装在雷达机房。发电机房与UPS之间连接着专用配电柜。经过实地勘察发现，机房四周防静电地板下的接地铜条选材厚度不够，应选用厚度为5mm的优质铜条，现场所用为3.5mm的铜条。另外，在发射、接收机柜附近应增加布设一条以上标准要求的接地铜条。这样可以满足相关防雷规范的要求。需要注意，这里的地排为雷达机房的机柜设备接地和防雷接地，为了保证用电安全，应将两者接地分开布置。

2存在的问题

2.1供电系统分类

目前，吕梁雷达站的供电方式为TT系统，即三相四线制（保护接地）。该系统中性点在变压器端接地，并且所有负载设备外露导电部分均经各自的保护线PE分别直接接地。该系统具有以下特点：

①系统无PE，需另外加装保护接地。单相漏电时，加装保护接地的漏电电流多数情况下都不会很大，无法保证线路的熔断器（自动开关）跳闸，所以系统的安全性不高。

②系统的保护接地带来费工、废料，且难以回收。因此，TT系统很难推广。而TN系统的供电系统有一点直接接地，电气装置的外露可导电部分通过保护体与该点连接。在该系统中，雷达各设备的外露可导电部分直接与系统接地相连，一旦设备出现外壳带电，保护接零能将漏电电流上升为短路电流。这个电流很大，线路熔断器或低压断路器会迅速动作而跳闸，使故障设备断电，因此，TN系统的安全性高。另外，系统中无需另外加装保护接地，系统的建设省工、省料。通过对比，TN系统更适合新一代天气雷达站的供电系统。

2.2雷达站用电检测记录

在不同的时间段内对市电进行检测，检测结果如下表1所示。检测结论：

①白天，公园不开照明，在目前的供电系统基础上稍加改造，就可满足雷达运行要求。当然，不排除工作过程中发生供电系统的不平衡情况，所以，要加强工作时值班人员的责任心，加强对UPS工作状况的监控。

②晚上，公园照明运行，即使在40%的负荷下，个别相电压已经接近UPS稳定工作的极限。所以雷达工作必须脱离市电，依靠发电机工作。

3改造建议

吕梁雷达站目前使用的还是凤山公园自有的变压器，与公园的各项用电混在一起，暂时还能够较为稳定地为雷达站提供电力服务，但是为了更为安全、长远的考虑，建议雷达站安装自己的变压器，并严格按照相应的规范标准来完善我们雷达站的供电系统。吕梁凤山雷达站的供电线路已经布局完成，再进行大规模的改造已不现实。目前，由雷达站发电机房输送到二楼雷达机房为三相四线制的供电系统，而新一代雷达供电应该满足三相五线制的要求，因此我们建议在雷达站二楼机房进行如下改造：在雷达站机房配电柜内对为雷达设备供电的零线和地线施行二次接地，这样就形成了TN-C与TN-S相结合，即TN-CS的供电模式，从而满足了雷达供电应符合的三相五线制需求，另外，这样可以使供电系统更为标准化，方便今后业务系统的拓展。

4结束语

本文结合吕梁凤山雷达站的实际供电情况和新一代天气雷达CINRAD/CA的用电需求规范，分析总结了整个系统所存在的缺陷和不足，提出了相应的整改方案，并且雷达站已施行了该整改方案。目前，吕梁凤山雷达通电测试运行情况良好，当前的供电系统也基本上可以满足雷达的用电需求。

作者:张计晨王锴冯亚刘佳白自斌单位:山西省大气探测技术保障中心