UPS電源在播控機房中的應用與維護

林鵬

摘 要：為了保證電視節(jié)目的正常播出，播控機房中的電源供電起著至關重要的作用。本文就UPS電源在鄭州電視臺播控機房中的應用和維護情況進行簡單介紹，首先分析UPS應急操作，然后探討UPS電源的選配與應用。

關鍵詞：UPS；電源；播控機房

中圖分類號：TN86 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2018）20-0144-02

UPS Power Supply in Broadcast Control Room Application and Maintenance

LIN Peng

（Zhengzhou TV Station，Zhengzhou Henan 450000）

Abstract： In order to ensure the safe broadcast of TV programs， the power supply in the broadcast control room plays a crucial role. This paper briefly introduced the application and maintenance of UPS power supply in Zhengzhou TV Station broadcasting and control computer room. First， the emergency operation of UPS was analyzed， then the selection and application of UPS power supply was discussed.

Keywords： UPS；power supply；broadcasting control room

鄭州電視臺播控機房作為鄭州電視臺最后一級播出終端，遇到一次瞬時的電路中斷，就會導致電視頻道正常播出節(jié)目的突然停播，從而造成嚴重的后果，所以對供電系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定具有極其嚴格的要求。為此，鄭州電視臺的播控機房對供電系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定要進行極其嚴格的規(guī)劃和保障，以確保在遇到突發(fā)情況時，電視節(jié)目播出依然能正常進行。而UPS電源在機房中的應用就顯得非常重要。

不間斷電源UPS的工作原理很簡單，即是通過市電整流，然后給事先準備好的蓄電池進行充電，再通過這個蓄電池給逆變器供電，以達到在市電斷電之后自動供電的目的。

1 UPS應急操作

鄭州電視臺采用的是在線式UPS電源，分為主機和蓄電池2部分，放置在14樓，擔負全臺網和播出網的供電，歸技術部維護管理。播出部方正監(jiān)控軟件可實時監(jiān)控UPS狀態(tài)，遇特殊情況將發(fā)出聲、光報警。技術員要多巡檢監(jiān)控軟件中UPS監(jiān)控模塊的狀態(tài)，如實填寫巡檢報告，出現的告警信息要詳細記錄，第一時間通知技術部準確地告警出錯信息，并做好應急電力處理準備，以免因人為或者技術原因引起UPS供電故障，造成停播[1]。

1.1 正常運行方式

UPS供電原理是：當市電正常時，機器會將市電的交流電轉換為直流電，而后對電池充電，以備電力中斷時使用；不斷電系統(tǒng)并不是停電時才會動作，如遇到電壓過低或過高、瞬間突波等，足以影響設備正常運轉的電力品質時，不斷電系統(tǒng)均會動作，提供設備穩(wěn)定且干凈的電力。

當市電（A、B兩路）正常供電時，經濾波回路后，分為兩個回路同時動作：其一是經由充電回路（轉均浮充）對電池組充電；其二是經整流回路（直流），作為逆變器的輸入，再經過逆變器的轉換（交流）提供電力給負載（全臺網和播出網）使用。由此可知，UPS的輸出完全由逆變器來供應，因此，不論市電電力品質如何，其輸出均是穩(wěn)定而不受任何影響的交流電源。

注意告警信息：開關機狀態(tài)；市電狀態(tài)；直流狀態(tài)；轉均浮充狀態(tài)；逆變狀態(tài)、逆變過壓、逆變欠壓。

1.2 電池工作方式

一旦市電發(fā)生異常，將儲存于電池中的直流電轉換為交流電，此時逆變器的輸入改由電池組來供應，逆變器持續(xù)提供電力，供給負載繼續(xù)使用，達到不斷電的功能。電池的容量是有限的，因此，UPS不會像市電一樣無限制供應，不論多大容量的電池組，其所供電的時間必定是有限的。因此，一旦UPS進入電池工作方式，要第一時間通知技術部，獲取正常供電所需時間，如果故障較大，短時間內難以恢復市電，要做到以下幾方面：第一，立即關掉7、8、9頻道播控機、字幕機和大屏；第二，關閉所有頻道的pst、pgm大屏；第三，關閉上載、軟審兩機房所有設備，盡量降低負載，等恢復正常供電后再逐一打開關閉設備[2]。

注意告警信息：逆變A、B、C三相的電流、電壓值；電池模塊電流、電壓值；輸出過載、過溫、超溫、風機狀態(tài)。

1.3 旁路運行方式

當UPS超載、旁路命令（手動或自動）、逆變器過熱或機器故障，UPS一般將逆變輸出轉為旁路輸出，即由市電直接供電。旁路輸出時，UPS輸出頻率相位需要與市電頻率相位相同，因而采用鎖相同步技術確保UPS輸出與市電同步。旁路開關雙向可控硅并聯工作方式解決了旁路切換的時間問題，真正做到了不間斷切換。在過載時，必須人為減少負載，否則旁路短路器會自動切斷輸出。應急操作方式參考電池工作方式。

1.4 總結

播出部的UPS放置在14樓電力機房和15樓設備機房，分別擔負播出網的主備路供電，歸技術部維護管理。

播出部方正監(jiān)控軟件可實時監(jiān)控UPS狀態(tài)，遇特殊情況將發(fā)出聲、光報警。技術員要多巡檢監(jiān)控軟件中UPS監(jiān)控模塊的狀態(tài)，如實填寫巡檢報告。一旦市電中斷，UPS進入電池工作方式或者因逆變過載造成旁路直通，UPS會發(fā)出告警信息，這時要第一時間告知技術部準確的告警、出錯信息，并執(zhí)行如下應急操作：①關掉7、8、9頻道播控機、字幕機和大屏（已關閉）；②關閉所有頻道的pst、pgm大屏電源，關閉高標清矩陣大屏電源；③關閉上載、軟審兩機房所有設備，盡量降低負載，保證安全播出。

UPS恢復正常供電后再逐一打開關閉設備，緩慢恢復負載。在日志中詳細記錄UPS告警信息、告警時間、恢復時間等要素信息。

2 UPS電源的選配與應用

2.1 UPS的選配

為了確保UPS電源能在機房中安全使用，一般負載功率應根據UPS電源總功率60%～70%的負載設計能力來計算。鄭州電視臺播控機房中各個設備處于滿負荷狀態(tài)時的總功率大約為40kW，因此，在配置UPS時按照40kW÷60%=66.7kW。為了保障電源的安全供電，經過綜合考慮，選擇河北先控IMS系列模塊化75KVA的UPS電源。其主要由系統(tǒng)監(jiān)控器、靜態(tài)開關以及1～15個5kW的UPS功率模塊所架構而成，各模塊均是智能型，可獨立運行。即使系統(tǒng)監(jiān)控器發(fā)生故障，系統(tǒng)也可以維持正常輸出，不會出現停機的情況，且靜態(tài)開關也可保持正常功能不會出現誤動作。各功率模塊可在線熱插拔更換，便于在線維護和擴容，是一款真正意義上的模塊化UPS電源。

2.2 UPS的應用

UPS是為了保障在市電出現故障時能不間斷地為設備供電，那么，電源電池的工作時間就顯得比較重要，供電時間取決于負載功率和后備蓄電池的總容量。

UPS電源系統(tǒng)在檢測到市電中斷后，可自行啟動供電，同時發(fā)出報警音以提醒技術人員。隨著電池慢慢放電，電池的余量隨時間逐漸降低，考慮到電池壽命終止還要保留一定的余量，所以要保障電池容量下降到50%時為止。鄭州電視臺播控機房UPS電源系統(tǒng)主機額定工作功率75kW，36塊鉛酸電池，每塊電壓12V，容量150Ah，該系統(tǒng)滿載時蓄電池工作時間為：150Ah×12V×36÷75 000W÷0.6=1.44h。但是，平時運行的設備實際負載功率只有19 000～20 000W。鄭州電視臺的UPS電源按照實際負載功率來計算，工作時間大約為：150Ah×12V×36/20 000W=3.24h。在目前的電網環(huán)境下，電視臺供電系統(tǒng)發(fā)生停電超過3h的事故畢竟很少，概率幾乎為“0”。而且鄭州電視臺播控機房的電源系統(tǒng)是雙路設計的，即使遇到這樣的停電事故，其也能夠從容應對。

3 結語

UPS電源在播控機房的使用過程中，要重視一些注意事項，并采取正確的維護方法，這樣才能提高UPS的使用壽命。當遇到市電電壓低、市電中斷等供電問題時，才能最大限度地提高供電的可靠性，降低系統(tǒng)風險性，在大事故和大災難面前從容應對，從而保證電視節(jié)目的安全播出。

參考文獻：

[1]周志敏，周紀海，紀愛華.UPS應用與故障診斷[M].北京：中國電力出版社，2008.

[2]張穎超.UPS原理與維修[M].北京：化學工業(yè)出版社，2011.