大容量UPS在调频发射台的应用

张云飞 牛慧军

1.2.内蒙古新闻出版广电局841台 内蒙古 呼和浩特市 010070

保障安全播出是发射台站最重要的任务。影响安全播出的因素主要有两点：一是发射系统（信源、发射机和天馈线等）的可靠性；二是电源系统的可靠性。本文主要对电源的可靠性进行讨论。

841 台 有 8 部 10kW、 4 部5kW 调频发射机，3 部 1kW 电视发射机。是内蒙古自治区调频节目数量最多、播出功率最大、覆盖范围最广的直属调频发射台，承担着重要的播出任务。为保障安全播出，经过多次论证，841 台于2018 年底开始使用大容量UPS 为发射机提供电源，以避免电源切换导致发射机重启事故的发生。现结合UPS在841 台的使用情况，就大容量UPS 在调频发射台的应用做一些探讨。

1 UPS的选择

1.1 容量

为选择合适容量的UPS，841 台将各发射机开到最大功率实测各发射机的电流，数据如表1所示。

或S=IUA相电压+IUB相电压+IUC相电压

计算得出：

所有机房用空调总电流实测数据如表2所示：

计算得出：

经计算得出技术区实际的视在功率约为280kVA。考虑到预留功率和UPS 自身效率等因素决定选用容量为400kVA的UPS。

表1

表2

1.2 后备时间

UPS 的后备电源由电池提供。蓄电池的数量越多，后备供电时间越长。考虑电池的安装场所、维护工作量、经济性等因素，结合841台技术演练双路失电时启动发电机时间为6～8分钟的实际，UPS 的后备时间应满足在满功率播出时供电15～20分钟。

1.3 其他功能

UPS 要具备适应负载跃变的功能和在三相功率不平衡条件下正常工作的能力。

UPS 要有可靠的旁路功能，要满足在UPS 本身故障时，具备快速、可靠的旁路切换功能，由市电直接为发射机提供电源。

UPS 还应配备远程监控系统，方便用户在控制室查看UPS及电池组的运行状态，可以在线读取UPS 实时数据和每一块电池的数据，包括温度、浮充电压、各电池的状态和电池充电温度补偿功能。

2 UPS的接入方案

841 台低压配电系统接线如图1 所示，低压用电系统分为技术区和生活区两段，由主、备路变压器低压侧各引出两路电缆分别接入技术区和生活区的双电源互投装置，以避免生活区用电故障对技术区造成不必要的影响。发电机输出电缆接在技术区互投装置出口处，作为后备电源。

图1 内蒙古新闻出版广电局841台配电系统图

安装UPS 的目的是为了保障发射机不停机，所以，技术方案设计为UPS 只为技术区负荷供电。将技术区双电源互投装置与技术区母排断开，由双电源互投装置输出端引电缆至UPS输入端，由UPS 输出端引电缆至技术区母排，完成了UPS 的接入。如图2 所示。这样即使发生双路失电，发电机会作为后备电源继续为UPS 供电，保障电源的可靠供给。

3 实际效果

UPS 在841 台投入使用以来，运行稳定，各项指标均在正常范围内。主、备路电源切换时发射机运行正常，无断电重启现象发生，保障了发射机安全稳定运行。

图2 内蒙古新闻出版广电局841台配电系统图

2019 年，841 台首次实现全年零秒非计划停播，圆满完成全年安全播出任务。841 台成为内蒙古自治区首家将大功率UPS 运用到发射机系统的发射台站，经过一年多的实际运行，效果很好，为全区安全播出工作提供了宝贵的经验和重要的指导意义。

4 存在问题

UPS 的使用有效保障了发射机的连续稳定运行，提高了安全播出的可靠性，同时增加了巡检和维护的工作量。此外，UPS 和电池组占地面积较大，需要独立的安装场所，运行场所的环境温度要求在15℃～25℃之间，必须加装空调。

在双路失电情况下，启动发电机的过程需要进行倒闸操作，必须培训专人进行操作，且应经常开展应急演练操作。