鄭長明

摘 要：廣播電視的安全運行需要機房的安全供電作為支撐。廣播電視機房的供電系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行是保證機房內(nèi)相關(guān)系統(tǒng)安全運行的前提。文章主要從實例的角度出發(fā)，介紹了國內(nèi)電視臺播控中心激發(fā)UPS集中供配電系統(tǒng)的設(shè)計方案與實施途徑。

關(guān)鍵詞：電視臺；機房供配電系統(tǒng)；設(shè)計研究

電視臺播控中心機房對于電視廣播系統(tǒng)來說是非常重要的，承擔(dān)著電視臺安全、穩(wěn)定和持續(xù)運行的重任。而機房內(nèi)的供電系統(tǒng)就是電視臺播控中心機房內(nèi)的核心系統(tǒng)，是整個廣播電視臺不斷運轉(zhuǎn)的前提條件。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計報告顯示，國內(nèi)多數(shù)電視臺事故，均與電視臺播控中心機房的供配電系統(tǒng)有關(guān)，其占比高達85%。因此，不難看出，電視臺供配電系統(tǒng)是影響廣播電視節(jié)目質(zhì)量的關(guān)鍵因素。

1 機房供配電系統(tǒng)的設(shè)計原則

1.機房供電系統(tǒng)的合理設(shè)計

在實際機房設(shè)計中，由于設(shè)計者的疏忽，機房設(shè)計時忽視了機房供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障時維修方案的設(shè)計。依據(jù)機房使用進行設(shè)計的要求，機房用電與其他的用電系統(tǒng)保持相對的獨立性，不能共同采用統(tǒng)一電源，單相用電設(shè)備與動力用電設(shè)備分開使用電纜，保證電力運輸不受互相干擾，機房的照明設(shè)備要使用專用的供電系統(tǒng)，對于使用規(guī)模較小，要求較少的系統(tǒng)可以采用ATS投切系統(tǒng)，而負(fù)荷電流量較大的復(fù)雜系統(tǒng)則采用開關(guān)柜倒閘系統(tǒng)進行操作，為了防止雷電的侵入造成的電壓不穩(wěn)定和對電網(wǎng)開關(guān)的影響，在配電柜內(nèi)保證配置二級避雷設(shè)備。機房系統(tǒng)中配電的設(shè)計主要經(jīng)濟安全作為依據(jù)，保證所用產(chǎn)品的質(zhì)量保證，對電力負(fù)荷以及未來增加負(fù)荷進行充分的考慮。

2.合理設(shè)計UPS供電系統(tǒng)

UPS供電系統(tǒng)的設(shè)計是對機房低壓設(shè)備進行設(shè)計的最后一個環(huán)節(jié)，這種供電系統(tǒng)的設(shè)計主要有分區(qū)供電及集中供電兩種方式，采用的方式主要與機房的布局和系統(tǒng)需要進行設(shè)計。UPS系統(tǒng)的輸入開關(guān)主要采用低壓斷路器，在進行安全時避免在源市電輸入前端安裝漏電保護裝置，為了減少和預(yù)防重大事故的發(fā)生，嚴(yán)禁UPS電源工作輸入市電嚴(yán)禁脫零線，避免造成管理人員的傷亡。嚴(yán)格依據(jù)國家要求安裝接地設(shè)備，保證接地阻值與國家標(biāo)準(zhǔn)相符，有效的減少設(shè)備的停工和損壞。UPS電源的選擇中要嚴(yán)格對使用的電池的型號進行選擇，根據(jù)機房空間、使用的時間以及經(jīng)濟利益等進行選擇，保證電池安全性能、放電性能等，有效的避免劣質(zhì)電池對設(shè)備供電時間的影響。

3.合理設(shè)計變電站

供配電系統(tǒng)的設(shè)計，除一級負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷采用10kv三回路供電外，對于機房供電應(yīng)考慮一級電源檢修或故障的情況，采用雙回路電源供電。配供電設(shè)備一般都自帶電源，當(dāng)發(fā)生事故時保證設(shè)備自備電源的靈活切換。設(shè)計主要目的是保證安全啊操作、運行安全靈活、維修方便和方便操作等。電源接線方式和電源引入的回路數(shù)量要依據(jù)機房的供電需求和負(fù)荷的等級進行設(shè)計。為了防止在檢修中電力系統(tǒng)工作受到影響，可以采用隔離開關(guān)將母線斷開，從而實現(xiàn)不同時間對兩端母線的整修，保證了供電系統(tǒng)的正常工作。干式變壓器一般作為室內(nèi)變電站的變壓器使用，而油變變壓器主要是用于室外變壓站。在對變壓器進行選擇時要對機房環(huán)境、系統(tǒng)現(xiàn)有和未來可能存在的負(fù)荷進行準(zhǔn)確的計算有效選擇，做好防鼠、防水等工作。同時在對變電站進行設(shè)計時要充分的考慮電壓偏差的存在，盡量平衡三相負(fù)荷，因此要進行無功功率補償，具體的方式則依據(jù)實際運行中的優(yōu)劣勢和經(jīng)濟問題進行思考。

2 廣播電視臺播控中心供配電系統(tǒng)的設(shè)計方案

1.用電容量的確定及設(shè)計

依照播出機房、數(shù)據(jù)存儲機房、廣播電視直播間和新聞直播室的歷史用電數(shù)據(jù)和預(yù)測推算，四個部門的總用地按負(fù)載大約在三十五千瓦左右，考慮到電視臺后續(xù)的業(yè)務(wù)發(fā)展及業(yè)務(wù)變化趨勢，供配電系統(tǒng)總負(fù)載則應(yīng)該按照四十五千瓦來計算。因此，作者決定采用兩路60KVA的UPS，讓其成為一主一副來給機房進行供電。UPS的設(shè)計放電時間大約在一個小時左右，當(dāng)外接電源被中斷之后，UPS內(nèi)的電容量設(shè)計可以支持電視臺內(nèi)所有機房持續(xù)工作一個小時以上，同時還會考慮到UPS電量輸出的三項負(fù)載均衡的要素。

2.UPS 供配電系統(tǒng)的設(shè)計

從圖1我們就可以清楚的看到，兩條外部電源在經(jīng)過兩臺工藝變壓器處理之后的電力輸出三相為三百八十瓦，經(jīng)過互投配電柜AP1把電力輸出給主備UPS使用，若當(dāng)兩條外部電源均被切斷時，則可以通過線路切換把一號電源線路切換到應(yīng)急發(fā)電機上，采用應(yīng)急電源來進行供電。主備UPS都應(yīng)該配置手動旁路考官，當(dāng)UPS因故障問題而不能停止工作時，仍要確保各個電視臺各個機房主備電源供給正常。主備UPS經(jīng)獨立的配電柜把電力輸送到每個機房當(dāng)中。為了確保UPS供配電系統(tǒng)正常的運轉(zhuǎn)，當(dāng)UPS在進行電力負(fù)載分配時，應(yīng)該最大化保障三相電壓負(fù)載的均衡性。

3.播控中心機房供配電系統(tǒng)的設(shè)計

機房配電系統(tǒng)的設(shè)計：當(dāng)UPS電源通過線路到達各個機房后，則應(yīng)該采用精密配電柜來對其進行電源配置，將主備電源分別接到機房中每個機柜主備電源的接線板上，主UPS電源接主接線板。備UPS電源接備接線板，每一個接線板都要配置單獨的斷路器，從而提高電源的安全性和穩(wěn)定性。播控中心內(nèi)的重要設(shè)備分別接到主備兩條UPS電源上，主通道中的單電源設(shè)備接在主UPS電源上，備用通道中的單電源設(shè)備接到備用UPS電源之上，對于一些其他不適那么重要的輔助性設(shè)備，則應(yīng)該在相應(yīng)的機柜上配置ATS電源自動切換系統(tǒng)來切換輔助設(shè)備的電源。通過這樣的設(shè)計，當(dāng)任何一條UPS電源出現(xiàn)問題時，播控中心機房內(nèi)的設(shè)備不會將不會受到太大的影響，在另一條電源的支持下持續(xù)播出節(jié)目。在安裝施工完成之后，應(yīng)該在第一時間對每個機柜中的斷路器、電源插板貼上相應(yīng)的標(biāo)簽，這么做主要是為了便于后期的維護，不然時間一長維護工作就找不到頭緒，不能準(zhǔn)確分辨出斷路器所對應(yīng)的機柜。

3 供配電系統(tǒng)的配電監(jiān)測、監(jiān)控及報警系統(tǒng)

一套完整的供電系統(tǒng)不僅包含了核心的供配電技術(shù)，還應(yīng)該包括完善的電源監(jiān)控和報警系統(tǒng)，技術(shù)人員可以通過該套系統(tǒng)來準(zhǔn)確掌握設(shè)備的運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備中存在的問題，查詢相關(guān)的歷史數(shù)據(jù)。

1.UPS供電監(jiān)控系統(tǒng)

實時顯示并存儲UPS 供電通訊協(xié)議所提供的遠(yuǎn)程控制的運行參數(shù)以及各個部件的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，包含輸出/輸入電壓、輸出電流、頻率、整流器狀態(tài)、旁路狀態(tài)以及各環(huán)節(jié)的工作參數(shù)。及時判斷UPS供電系統(tǒng)部件是否出現(xiàn)報警現(xiàn)象，當(dāng)某一部分部件出現(xiàn)故障或越限時，監(jiān)控系統(tǒng)就會通過短信的方式向管理人員發(fā)出警報。

2.機房配電柜監(jiān)控系統(tǒng)

一般情況下，電視臺播控中心機房采用的都是精密配電柜，并配置以大容量觸摸屏為人機界面的分體式監(jiān)控系統(tǒng)，對相應(yīng)配電柜的全部進線及參數(shù)進行實時監(jiān)測，并對各個參數(shù)均設(shè)置了超限閥值，使其監(jiān)測系統(tǒng)能夠在一定范圍內(nèi)發(fā)出光警報信號，同時還應(yīng)該檢測總進線的開關(guān)，在線路分閘之前提前發(fā)出警報。監(jiān)測系統(tǒng)還可以擴展相應(yīng)的參數(shù)，即各個電力輸出線路的開關(guān)狀態(tài)、各輸出之路的電流量以及支路電流的功率等，并對其設(shè)置相應(yīng)的超限范圍以及閥值。

總而言之，供配電系統(tǒng)對于電視臺播控中心的各個機房來說非常重要，文章所述的設(shè)計方案并不一定適用于所有電視臺，因此，在進行實際設(shè)計時，還是應(yīng)該從電視臺的實際情況出發(fā)，綜合考慮多方面的因素，使設(shè)計方案更加有效。

參考文獻

[1]許文躍，張林華.《電視臺播控中心機房供配電系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)》[J].中國有線電視，2015.03

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