贵州广播电视台播控中心电源改造的实现

刘明

（贵州广播电视台，贵州 贵阳 550002）

贵州广播电视台播控中心电源改造的实现

刘明

（贵州广播电视台，贵州 贵阳 550002）

贵州广播电视台播控中心在2014年对现有的播出系统进行较大规模的改造，以适应台事业的快速发展，原有的供电系统明显不能满足需求，首先对UPS供电系统进行了较为复杂的改动。对改造后UPS电源供电系统的配电方案以及UPS供电系统电源改造具体措施进行了介绍，并对该供电系统改造过程中的一些关键环节和数据进行了阐述。

UPS供电系统；功率扩容；冗余方案

随着贵州广播电视台事业的不断发展，播控中心从2013年上半年开始策划机房的改造方案。新方案实现了非编、播出及编单资源共享，各种功能集成化，一方面简化了上载工作、确保数据和素材安全，另一方面提高播出质量，保证播出系统更加安全高效。为此新系统增加了非编系统、媒资系统，更新了播出、上载视频服务器，大量增加各种数据库服务器、应用服务器、存储设备（二级存储及磁带库）等精密的数字电子设备。为确保本改造方案最终实现并能稳定工作以满足设计需要，首先对供电系统进行了改造[1]，主要表现在UPS功率提升和冗余安全[2]，从以下3个方面进行详述。

1 改造前UPS配电系统

改造前UPS电源配电系统线路图如图1所示。

图1 改造前UPS电源配电系统线路图

两台80 kVA UPS并机组成互为热备的UPS供电系统，最大可带负载为80 kVA，实际运用中负载功率为25 kVA左右，三相电流大致平衡为35 A左右。由图1可见，该冗余供电系统由2台UPS输出并联组成，并由主备数据线连接进行数据的实时通信，确保在任何时刻2台UPS的输出都能做到“同频、同相、同幅”以满足并机的要求，这样设计的优点为2台UPS互为热备份，一台故障时另一台仍将继续工作，不影响UPS的供电，不会引起供电中断，相对只有一台UPS的供电来说，极大地增加了供电的可靠性。但在较为极端的情况下，如一台UPS的输出变压器线圈因过热短路（随着UPS使用年限的增加，UPS的输出滤波电容器等器件老化致使参数改变，2台UPS的输出无法做到“同频、同相、同幅”，则在2台UPS之间不可避免地会出现内部环流，引起UPS输出变压器大量发热），最终可能引起整个UPS供电系统瘫痪，存在一定的安全隐患（原UPS供电系统已使用10年，确已发现UPS的输出变压器温度比以前有大幅增加）。

由于机房播出系统改造，精密设备和系统复杂性大量增加，因此，在新的供电系统中一方面应考虑增大UPS供电系统的输出功率，另一方面为排除安全隐患，也要重新考虑配电系统的冗余方案，增加系统的安全性能，以同时满足新播出系统对供电功率和安全两方面的需要[3]。

2 改造后UPS电源供电系统的配电方案

改造后UPS电源配电系统线路图如图2所示。

整个UPS供电系统由4台80 kVA UPS组成，2台UPS并机互为热备组成的UPS供电系统的主电，另外2台UPS并机互为热备组成的UPS供电系统的备电。本方案供电系统最大可带负载增加为160 kVA，主、备供电系统互不依赖，实现主、备双路独立供电。

图2 改造后UPS电源配电系统线路图

主备电源分配原则为：双电源设备主备供电均接单电源设备，主机接主电，备机接备电；单机单电源则接主电。2013年下半年播出系统改造完成后，测试在中断主供电或中断备供电的情况下新播出系统均可正常播出，大幅提高了供电系统的安全性。

功率方面，整个新播出系统的实测总功率为82 kVA左右，其中主供电系统负担的功率为48 kVA，三相电流大致平衡为72 A左右；备供电系统负担的功率为34 kVA，三相电流大致平衡为51 A左右。本供电系统设计最大可带载量160 kVA，可满足新播出系统的功率要求，并留有一定的扩容裕量。

综上所述，本主、备独立的UPS供电系统一方面实现了功率扩容，另一方面则有效地提高了整个供电系统的安全性能，完全满足了最初的设计要求。

3 UPS供电系统电源改造的具体实施

为达到新UPS供电系统的设计要求，以下4个方面的重要工作也需逐步落实：

1）将新增的2台UPS并机作供电主路，原UPS系统作供电备路（已通知厂家更换原UPS的输出滤波电容器并作调整以达到原来设计的参数值）。因播出机房空间限制（11楼），所增加的2台UPS被安置在地下负一楼，又因其为主路所带负载较多，电流较大，供电又是从负1楼到11楼，传输距离较远，为降低传送损耗，其间所使用的传送导线采用较粗的5× 90 mm2的多芯铜质电缆线。

2）新增各柜上原自带的电源插板可靠性不高[4]，故全部以新订购的专业机柜电源插板条取代，并将电源导线与插板上的铜条用铜卡子压紧后上锡，确保接触牢靠和能承受较大负载的工作电流。

3）机房配电中断路器采用三级空开、上下级保护方式。新供电系统中第一级断路器选用的主、备2个120～160 A（可承担负载功率80～100 kVA）电流可调式的三相总空开；其下二级全部采用40 A三相空开（可承担负载功率26 kVA）为控制各排机柜的分控空开；第三级采用20 A的单相空开（可承担负载功率4 kVA）。并按行业规范设置空开参数以保证各级空开相互配合和实现各级空开动作选择性保护。

4）新的UPS供电系统完成后，发现将UPS供电主路的输入市电变为台内已安装的柴油发电机时，主路新加的两台UPS一时能接进发电机的供电，一时又跳为电池放电状态，工作极不稳定。联系UPS厂家，适当调宽UPS输入市电的限制范围参数后，工作正常。此工作模拟市电长时间断电时启用发电机供电时的状况非常重要，为必测项目[5]。

至此，播控中心对UPS供电系统的改造已全部完成，既提升了UPS供电系统的功率输出，同时也大幅增加了系统的安全性。系统的各项实测数据满足最初设计要求，系统各项测试性能也达到了预先的设想。通过本次UPS系统的改造，也为2015年贵州广播电视台新大楼全高清数字播出机房的供电建设积累了宝贵经验。

[1] 刘瑄.中心机房配电系统改造[J].铁道建筑技术，2011（7）：70-73.

[2] 王青阳.广播电视机房供配电系统技术安全[J].电视技术，2012，36（10）：73-74.

[3] 阎国强.使用UPS电源改善电视播控中心机房的供电质量[J].广播与电视术，1999，26（2）：69-70.

[4]张建伟.广播电视专业机房UPS电源可靠性设计实践[J].电视技术，2012，36（14）：91-93.

[5]陈金銮.某数据中心机房UPS供电系统改造设计及其可用性分析[J].智能建筑电气技术，2011，5（5）：37-40.

责任编辑：闫雯雯

TN931

A

10.16280/j.videoe.2015.08.022

2014-07-22

【本文献信息】刘明.贵州广播电视台播控中心电源改造的实现[J].电视技术，2015，39（8）.