劉明

（貴州廣播電視臺，貴州 貴陽 550002）

貴州廣播電視臺播控中心電源改造的實現(xiàn)

劉明

（貴州廣播電視臺，貴州 貴陽 550002）

貴州廣播電視臺播控中心在2014年對現(xiàn)有的播出系統(tǒng)進行較大規(guī)模的改造，以適應臺事業(yè)的快速發(fā)展，原有的供電系統(tǒng)明顯不能滿足需求，首先對UPS供電系統(tǒng)進行了較為復雜的改動。對改造后UPS電源供電系統(tǒng)的配電方案以及UPS供電系統(tǒng)電源改造具體措施進行了介紹，并對該供電系統(tǒng)改造過程中的一些關鍵環(huán)節(jié)和數(shù)據(jù)進行了闡述。

UPS供電系統(tǒng)；功率擴容；冗余方案

隨著貴州廣播電視臺事業(yè)的不斷發(fā)展，播控中心從2013年上半年開始策劃機房的改造方案。新方案實現(xiàn)了非編、播出及編單資源共享，各種功能集成化，一方面簡化了上載工作、確保數(shù)據(jù)和素材安全，另一方面提高播出質量，保證播出系統(tǒng)更加安全高效。為此新系統(tǒng)增加了非編系統(tǒng)、媒資系統(tǒng)，更新了播出、上載視頻服務器，大量增加各種數(shù)據(jù)庫服務器、應用服務器、存儲設備（二級存儲及磁帶庫）等精密的數(shù)字電子設備。為確保本改造方案最終實現(xiàn)并能穩(wěn)定工作以滿足設計需要，首先對供電系統(tǒng)進行了改造[1]，主要表現(xiàn)在UPS功率提升和冗余安全[2]，從以下3個方面進行詳述。

1 改造前UPS配電系統(tǒng)

改造前UPS電源配電系統(tǒng)線路圖如圖1所示。

圖1 改造前UPS電源配電系統(tǒng)線路圖

兩臺80 kVA UPS并機組成互為熱備的UPS供電系統(tǒng)，最大可帶負載為80 kVA，實際運用中負載功率為25 kVA左右，三相電流大致平衡為35 A左右。由圖1可見，該冗余供電系統(tǒng)由2臺UPS輸出并聯(lián)組成，并由主備數(shù)據(jù)線連接進行數(shù)據(jù)的實時通信，確保在任何時刻2臺UPS的輸出都能做到“同頻、同相、同幅”以滿足并機的要求，這樣設計的優(yōu)點為2臺UPS互為熱備份，一臺故障時另一臺仍將繼續(xù)工作，不影響UPS的供電，不會引起供電中斷，相對只有一臺UPS的供電來說，極大地增加了供電的可靠性。但在較為極端的情況下，如一臺UPS的輸出變壓器線圈因過熱短路（隨著UPS使用年限的增加，UPS的輸出濾波電容器等器件老化致使參數(shù)改變，2臺UPS的輸出無法做到“同頻、同相、同幅”，則在2臺UPS之間不可避免地會出現(xiàn)內部環(huán)流，引起UPS輸出變壓器大量發(fā)熱），最終可能引起整個UPS供電系統(tǒng)癱瘓，存在一定的安全隱患（原UPS供電系統(tǒng)已使用10年，確已發(fā)現(xiàn)UPS的輸出變壓器溫度比以前有大幅增加）。

由于機房播出系統(tǒng)改造，精密設備和系統(tǒng)復雜性大量增加，因此，在新的供電系統(tǒng)中一方面應考慮增大UPS供電系統(tǒng)的輸出功率，另一方面為排除安全隱患，也要重新考慮配電系統(tǒng)的冗余方案，增加系統(tǒng)的安全性能，以同時滿足新播出系統(tǒng)對供電功率和安全兩方面的需要[3]。

2 改造后UPS電源供電系統(tǒng)的配電方案

改造后UPS電源配電系統(tǒng)線路圖如圖2所示。

整個UPS供電系統(tǒng)由4臺80 kVA UPS組成，2臺UPS并機互為熱備組成的UPS供電系統(tǒng)的主電，另外2臺UPS并機互為熱備組成的UPS供電系統(tǒng)的備電。本方案供電系統(tǒng)最大可帶負載增加為160 kVA，主、備供電系統(tǒng)互不依賴，實現(xiàn)主、備雙路獨立供電。

圖2 改造后UPS電源配電系統(tǒng)線路圖

主備電源分配原則為：雙電源設備主備供電均接單電源設備，主機接主電，備機接備電；單機單電源則接主電。2013年下半年播出系統(tǒng)改造完成后，測試在中斷主供電或中斷備供電的情況下新播出系統(tǒng)均可正常播出，大幅提高了供電系統(tǒng)的安全性。

功率方面，整個新播出系統(tǒng)的實測總功率為82 kVA左右，其中主供電系統(tǒng)負擔的功率為48 kVA，三相電流大致平衡為72 A左右；備供電系統(tǒng)負擔的功率為34 kVA，三相電流大致平衡為51 A左右。本供電系統(tǒng)設計最大可帶載量160 kVA，可滿足新播出系統(tǒng)的功率要求，并留有一定的擴容裕量。

綜上所述，本主、備獨立的UPS供電系統(tǒng)一方面實現(xiàn)了功率擴容，另一方面則有效地提高了整個供電系統(tǒng)的安全性能，完全滿足了最初的設計要求。

3 UPS供電系統(tǒng)電源改造的具體實施

為達到新UPS供電系統(tǒng)的設計要求，以下4個方面的重要工作也需逐步落實：

1）將新增的2臺UPS并機作供電主路，原UPS系統(tǒng)作供電備路（已通知廠家更換原UPS的輸出濾波電容器并作調整以達到原來設計的參數(shù)值）。因播出機房空間限制（11樓），所增加的2臺UPS被安置在地下負一樓，又因其為主路所帶負載較多，電流較大，供電又是從負1樓到11樓，傳輸距離較遠，為降低傳送損耗，其間所使用的傳送導線采用較粗的5× 90 mm2的多芯銅質電纜線。

2）新增各柜上原自帶的電源插板可靠性不高[4]，故全部以新訂購的專業(yè)機柜電源插板條取代，并將電源導線與插板上的銅條用銅卡子壓緊后上錫，確保接觸牢靠和能承受較大負載的工作電流。

3）機房配電中斷路器采用三級空開、上下級保護方式。新供電系統(tǒng)中第一級斷路器選用的主、備2個120～160 A（可承擔負載功率80～100 kVA）電流可調式的三相總空開；其下二級全部采用40 A三相空開（可承擔負載功率26 kVA）為控制各排機柜的分控空開；第三級采用20 A的單相空開（可承擔負載功率4 kVA）。并按行業(yè)規(guī)范設置空開參數(shù)以保證各級空開相互配合和實現(xiàn)各級空開動作選擇性保護。

4）新的UPS供電系統(tǒng)完成后，發(fā)現(xiàn)將UPS供電主路的輸入市電變?yōu)榕_內已安裝的柴油發(fā)電機時，主路新加的兩臺UPS一時能接進發(fā)電機的供電，一時又跳為電池放電狀態(tài)，工作極不穩(wěn)定。聯(lián)系UPS廠家，適當調寬UPS輸入市電的限制范圍參數(shù)后，工作正常。此工作模擬市電長時間斷電時啟用發(fā)電機供電時的狀況非常重要，為必測項目[5]。

至此，播控中心對UPS供電系統(tǒng)的改造已全部完成，既提升了UPS供電系統(tǒng)的功率輸出，同時也大幅增加了系統(tǒng)的安全性。系統(tǒng)的各項實測數(shù)據(jù)滿足最初設計要求，系統(tǒng)各項測試性能也達到了預先的設想。通過本次UPS系統(tǒng)的改造，也為2015年貴州廣播電視臺新大樓全高清數(shù)字播出機房的供電建設積累了寶貴經驗。

[1] 劉瑄.中心機房配電系統(tǒng)改造[J].鐵道建筑技術，2011（7）：70-73.

[2] 王青陽.廣播電視機房供配電系統(tǒng)技術安全[J].電視技術，2012，36（10）：73-74.

[3] 閻國強.使用UPS電源改善電視播控中心機房的供電質量[J].廣播與電視術，1999，26（2）：69-70.

[4]張建偉.廣播電視專業(yè)機房UPS電源可靠性設計實踐[J].電視技術，2012，36（14）：91-93.

[5]陳金鑾.某數(shù)據(jù)中心機房UPS供電系統(tǒng)改造設計及其可用性分析[J].智能建筑電氣技術，2011，5（5）：37-40.

責任編輯：閆雯雯

TN931

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10.16280/j.videoe.2015.08.022

2014-07-22

【本文獻信息】劉明.貴州廣播電視臺播控中心電源改造的實現(xiàn)[J].電視技術，2015，39（8）.