试论广播电视机房的供配电系统设计

郑长明

摘 要：广播电视的安全运行需要机房的安全供电作为支撑。广播电视机房的供电系统的安全、稳定运行是保证机房内相关系统安全运行的前提。文章主要从实例的角度出发，介绍了国内电视台播控中心激发UPS集中供配电系统的设计方案与实施途径。

关键词：电视台；机房供配电系统；设计研究

电视台播控中心机房对于电视广播系统来说是非常重要的，承担着电视台安全、稳定和持续运行的重任。而机房内的供电系统就是电视台播控中心机房内的核心系统，是整个广播电视台不断运转的前提条件。据相关统计报告显示，国内多数电视台事故，均与电视台播控中心机房的供配电系统有关，其占比高达85%。因此，不难看出，电视台供配电系统是影响广播电视节目质量的关键因素。

1 机房供配电系统的设计原则

1.机房供电系统的合理设计

在实际机房设计中，由于设计者的疏忽，机房设计时忽视了机房供电系统出现故障时维修方案的设计。依据机房使用进行设计的要求，机房用电与其他的用电系统保持相对的独立性，不能共同采用统一电源，单相用电设备与动力用电设备分开使用电缆，保证电力运输不受互相干扰，机房的照明设备要使用专用的供电系统，对于使用规模较小，要求较少的系统可以采用ATS投切系统，而负荷电流量较大的复杂系统则采用开关柜倒闸系统进行操作，为了防止雷电的侵入造成的电压不稳定和对电网开关的影响，在配电柜内保证配置二级避雷设备。机房系统中配电的设计主要经济安全作为依据，保证所用产品的质量保证，对电力负荷以及未来增加负荷进行充分的考虑。

2.合理设计UPS供电系统

UPS供电系统的设计是对机房低压设备进行设计的最后一个环节，这种供电系统的设计主要有分区供电及集中供电两种方式，采用的方式主要与机房的布局和系统需要进行设计。UPS系统的输入开关主要采用低压断路器，在进行安全时避免在源市电输入前端安装漏电保护装置，为了减少和预防重大事故的发生，严禁UPS电源工作输入市电严禁脱零线，避免造成管理人员的伤亡。严格依据国家要求安装接地设备，保证接地阻值与国家标准相符，有效的减少设备的停工和损坏。UPS电源的选择中要严格对使用的电池的型号进行选择，根据机房空间、使用的时间以及经济利益等进行选择，保证电池安全性能、放电性能等，有效的避免劣质电池对设备供电时间的影响。

3.合理设计变电站

供配电系统的设计，除一级负荷中特别重要的负荷采用10kv三回路供电外，对于机房供电应考虑一级电源检修或故障的情况，采用双回路电源供电。配供电设备一般都自带电源，当发生事故时保证设备自备电源的灵活切换。设计主要目的是保证安全啊操作、运行安全灵活、维修方便和方便操作等。电源接线方式和电源引入的回路数量要依据机房的供电需求和负荷的等级进行设计。为了防止在检修中电力系统工作受到影响，可以采用隔离开关将母线断开，从而实现不同时间对两端母线的整修，保证了供电系统的正常工作。干式变压器一般作为室内变电站的变压器使用，而油变变压器主要是用于室外变压站。在对变压器进行选择时要对机房环境、系统现有和未来可能存在的负荷进行准确的计算有效选择，做好防鼠、防水等工作。同时在对变电站进行设计时要充分的考虑电压偏差的存在，尽量平衡三相负荷，因此要进行无功功率补偿，具体的方式则依据实际运行中的优劣势和经济问题进行思考。

2 广播电视台播控中心供配电系统的设计方案

1.用电容量的确定及设计

依照播出机房、数据存储机房、广播电视直播间和新闻直播室的历史用电数据和预测推算，四个部门的总用地按负载大约在三十五千瓦左右，考虑到电视台后续的业务发展及业务变化趋势，供配电系统总负载则应该按照四十五千瓦来计算。因此，作者决定采用两路60KVA的UPS，让其成为一主一副来给机房进行供电。UPS的设计放电时间大约在一个小时左右，当外接电源被中断之后，UPS内的电容量设计可以支持电视台内所有机房持续工作一个小时以上，同时还会考虑到UPS电量输出的三项负载均衡的要素。

2.UPS 供配电系统的设计

从图1我们就可以清楚的看到，两条外部电源在经过两台工艺变压器处理之后的电力输出三相为三百八十瓦，经过互投配电柜AP1把电力输出给主备UPS使用，若当两条外部电源均被切断时，则可以通过线路切换把一号电源线路切换到应急发电机上，采用应急电源来进行供电。主备UPS都应该配置手动旁路考官，当UPS因故障问题而不能停止工作时，仍要确保各个电视台各个机房主备电源供给正常。主备UPS经独立的配电柜把电力输送到每个机房当中。为了确保UPS供配电系统正常的运转，当UPS在进行电力负载分配时，应该最大化保障三相电压负载的均衡性。

3.播控中心机房供配电系统的设计

机房配电系统的設计：当UPS电源通过线路到达各个机房后，则应该采用精密配电柜来对其进行电源配置，将主备电源分别接到机房中每个机柜主备电源的接线板上，主UPS电源接主接线板。备UPS电源接备接线板，每一个接线板都要配置单独的断路器，从而提高电源的安全性和稳定性。播控中心内的重要设备分别接到主备两条UPS电源上，主通道中的单电源设备接在主UPS电源上，备用通道中的单电源设备接到备用UPS电源之上，对于一些其他不适那么重要的辅助性设备，则应该在相应的机柜上配置ATS电源自动切换系统来切换辅助设备的电源。通过这样的设计，当任何一条UPS电源出现问题时，播控中心机房内的设备不会将不会受到太大的影响，在另一条电源的支持下持续播出节目。在安装施工完成之后，应该在第一时间对每个机柜中的断路器、电源插板贴上相应的标签，这么做主要是为了便于后期的维护，不然时间一长维护工作就找不到头绪，不能准确分辨出断路器所对应的机柜。

3 供配电系统的配电监测、监控及报警系统

一套完整的供电系统不仅包含了核心的供配电技术，还应该包括完善的电源监控和报警系统，技术人员可以通过该套系统来准确掌握设备的运行状态，及时发现设备中存在的问题，查询相关的历史数据。

1.UPS供电监控系统

实时显示并存储UPS 供电通讯协议所提供的远程控制的运行参数以及各个部件的运转状态，包含输出/输入电压、输出电流、频率、整流器状态、旁路状态以及各环节的工作参数。及时判断UPS供电系统部件是否出现报警现象，当某一部分部件出现故障或越限时，监控系统就会通过短信的方式向管理人员发出警报。

2.机房配电柜监控系统

一般情况下，电视台播控中心机房采用的都是精密配电柜，并配置以大容量触摸屏为人机界面的分体式监控系统，对相应配电柜的全部进线及参数进行实时监测，并对各个参数均设置了超限阀值，使其监测系统能够在一定范围内发出光警报信号，同时还应该检测总进线的开关，在线路分闸之前提前发出警报。监测系统还可以扩展相应的参数，即各个电力输出线路的开关状态、各输出之路的电流量以及支路电流的功率等，并对其设置相应的超限范围以及阀值。

总而言之，供配电系统对于电视台播控中心的各个机房来说非常重要，文章所述的设计方案并不一定适用于所有电视台，因此，在进行实际设计时，还是应该从电视台的实际情况出发，综合考虑多方面的因素，使设计方案更加有效。

参考文献

[1]许文跃，张林华.《电视台播控中心机房供配电系统的设计与实现》[J].中国有线电视，2015.03

[2]张华.《广播电视机房供配电系统设计》[J].西部广播电视，2006.11endprint