廣播電視機房電力供給系統優化改造設計

張巖梅

(山東廣播電視臺,山東 濟南250062)

隨著社會經濟的快速發展,各種智能技術的應用與推廣,拓展了人們獲取信息的途徑,大眾能夠依托移動設備、計算機等現代信息設備來快速、全面地獲得數據信息。近幾年,隨著民眾對社會發展關注度的提升,廣播電視事業成為宣傳社會主義思想、社會主義理論以及共產主義人生觀和價值觀思想的重要傳播工具。但在實踐中,各種原因會導致廣播電視節目在播出時出現形式不一的問題,而廣播電視機房中供配電系統是保證廣播電視節目播出的關鍵,電力供給一旦出現故障則會產生一系列不良后果。因此,我們需要對廣播電視機房配電系統存在的問題進行分析研究,并采取可行的方法對其進行優化升級,提升廣播電視機房供給配電系統的質量及廣播電視應用能力,為用戶提供更高質量的節目提供保障。

1 供電標準與需求

在實踐應用中,多數廣播電視系統由于涉及到大量的大功率電氣設備,因此會廣泛使用高壓設備,并且電網需要為廣播電視系統提供特殊的高壓供電系統。由于高壓電氣設備的高功率特點,長期運行使用易出現腐蝕、老化等問題,因此在實際工作中,在供電網絡中需要構建兩條相對獨立的高壓供電線路,如果一條電源線路發生故障,可以及時更換另一條供電線路,從而確保高壓供電系統不會出現事故。在實際設計過程中,需要明確區分出兩條高壓供電線路,避免單獨使用總線供電或直接使用高壓線供電,以節省成本或降低施工復雜度。這兩個高壓電源系統應具有相同的功能,在使用過程中可以相互替換,如果有問題,可以用另一條線替換。應急電源系統主要是在無法提供電源或其它電源中斷的情況下,針對電源網絡的大規模系統性故障而準備的應急系統。

應急電源系統可以分為兩種:用于處理瞬時電源故障或功率損耗的UPS 電源,以及用于處理長期大規模功率損耗的自給式發電設備。當機房供電系統遇到電流波動或斷電情況時,UPS電源能夠確保供電穩定。并且自備發電機能夠提供比UPS 更多的功率,從而維持著整個廣電網絡的正常運行,確保節目的正常播出。一般來說,廣播電視臺均會在機房準備至少兩臺自備發電機和足夠數量的柴油,從而在緊急情況下提供充足電力。

2 廣播電視機房電力供給系統優化改造設計

2.1 高壓直流供電系統

高壓直流供電系統與傳統直流電源系統原理相類似,高壓直流供電主要是由交流配電單元、整流模塊單元、電池管理單元等模塊組成。系統結構原理如圖1 所示。

圖1 高壓直流供電系統結構原理圖

高壓供電系統方案按照較高級別機房供電進行配置:A 級機房由來自不同變電站兩個電源進行供電,且每一路電源均能夠滿足對整個機房重要負荷供電。當供電出現容量較大問題時,由于單路電源用電容量難以滿足機房中所有重要負荷的用電要求,所以高壓電路系統會采用來自不同變電站的三回路電源供電,即兩路為常用供電系統,一路為備用電源系統,常用供電電源通常采用單母線分段接線方式。按照規定,T4 級機房中的所有模塊、系、路徑均需要設置成2(N+1)配置,其中外電源使用的是來自不同變電站的兩個電源供電,確保每一路電源都能夠滿足機房內所有關鍵設備系統的載荷要求。若超過用電量,由于單路電源容量難以完全滿足機房所有的用電負荷要求,因此高壓供電系統亦可以使用三回路電源供電,與前文所述一致,常用兩路電源使用單母線分段接線。如果使用的是高壓應急柴油發電機組,則將兩路柴油機發電機進線接到兩段高壓母線即可。

2.2 機房IT 設備電源模塊

通常機房采用模塊化設計,各樓層機房均安裝變壓器與配套UPS 不間斷電源,并為電源模塊配置高壓開關柜、變壓器等。一般來說,A 級機房設備及其它形式的重要負荷使用雙電源供電方式,并分別由不同的兩臺變壓器設備供電,其中雙電源供電線路與開關應滿足互相備份需求,并能夠在線擴容與維護,其具體安排如下:

2.2.1 C 級機房電源模塊。在此模塊中,依托于高壓母線接入一路電源作為變壓器供電線路,并經過UPS 為機房滿足IT 設備的供電需求。因為變壓器容量是滿足基本需求的,不再進行敘述。UPS 采用的是N+1 冗余。如圖2 所示。

圖2 C 級機房帶能源模塊示意圖

2.2.2 B 級機房帶能源模塊。依托于高壓母線上的線路作為兩個機房變壓器的供電線路。每組UPS 采用N+1 冗余,并根據實際情況按照A 級機房帶能源模塊進行設計。

2.2.3 A 級機房電源模塊。配置雙電源,從高壓母線引入電源,作為兩臺變壓器供電,并通過UPS 不間斷電源為機房IT 設備供電。

2.3 采用高壓直流供電系統保護模式

一般來說,在機房中高壓直流供電系統常會用全程雙擊保護方式,如采用熔斷器與斷路器組合、單雙級斷路器組合等。高壓直流供電配電系統使用的是交直流斷路器或熔斷器,直流斷路器的優點是后期維護簡單、檢修問題效率高。

3 日常運行維護與注意事項

廣播電視機房供電系統在運行的過程中,需要承載較大的工作載荷,機房供電系統不可避免地會發生故障,影響供電系統的穩定運行。因此,需要強化廣播電視機房供電系統的日常運行維護,為廣播電視節目的高質量播出提供保障。(1)完善檢查制度,發揮巡查作用。在廣播電視機房供電系統的日常維護工作中,應結合機房內各種設備的使用說明以及相關的檢修要求等制定嚴格的檢查標準,要求維修養護人員定期開展設備的巡查工作,并格外注意對高低壓供電系統的檢修。在巡查中如果發現設備的運行存在故障則應及時停用設備,若故障設備無法進行修復則應及時進行更換。(2)落實責任,消除隱患。為充分調動維修養護人員的工作責任心,應將廣播電視供電機房設備的日常維護管理責任明確到具體責任人,并成立專門日常維護管理工作小組,分配專人對機房供電系統進行維護。對于在日常維護工作中表現突出的應及時給予獎勵,反之,對于那些責任落實不到位的人員應給予一定的懲罰,最大限度地降低人工操作不規范導致的供電系統故障發生概率。

4 結論

隨著各種智能技術的應用與推廣,人們獲取信息的方式更加快捷高效,尤其是互聯網信息傳播媒介的出現,對傳統廣播電視造成了巨大沖擊,為在日益激烈的競爭中立于不敗之地,就需要提升廣播電視節目的制作與播出質量。電力供給系統是確保電視廣播節目播出質量的關鍵,對其進行優化升級適應社會發展具有重要意義。