大功率UPS電源在廣電機(jī)房中的應(yīng)用與維護(hù)

徐華輝

摘? ? 要：相關(guān)規(guī)定指出，UPS電源是廣播電視信號(hào)網(wǎng)絡(luò)傳輸、生產(chǎn)、廣播、接收和發(fā)射系統(tǒng)的主要電源和能源，UPS電源是廣播電視系統(tǒng)的重要組成部分，因?yàn)樗仨氝B續(xù)向第三級(jí)以上的廣播發(fā)射臺(tái)供電，在大型直播節(jié)目中起著非常重要的作用。基于此，本文從UPS的基本原理出發(fā)，介紹了大功率UPS電源在廣電機(jī)房中的應(yīng)用與維護(hù)，以供參考。

關(guān)鍵詞：大功率;UPS電源;廣電機(jī)房;應(yīng)用與維護(hù)

一UPS電源概述

1.1? UPS的基本原理

當(dāng)城市電源正常時(shí)，電網(wǎng)的輸入電壓通過噪聲濾波器消除電網(wǎng)中的高頻干擾，獲得純電壓，然后進(jìn)入充電器給電池組充電，將交流電源轉(zhuǎn)換為逆變器的直流電源和通信設(shè)備的220V/50hz交流電源。當(dāng)電源故障發(fā)生時(shí)，濾波器、整流器和充電器不再工作，但此時(shí)電池放電，直流電源轉(zhuǎn)換到逆變器和交流電源的通信設(shè)備，所以對(duì)于通信設(shè)備來(lái)說，城市電源中斷，電池可以正常運(yùn)行。

1.2? UPS四種工作模式

1.2.1市電模式

升壓后，經(jīng)過電壓、濾波、頻率穩(wěn)定處理，為負(fù)載提供穩(wěn)定的電源，同時(shí)通過城市電源獨(dú)立充電器對(duì)備用電池進(jìn)行充電。在這一點(diǎn)上，UPS處于一種準(zhǔn)備狀態(tài)，一旦出現(xiàn)異常情況（斷電、大波動(dòng)等），將接管負(fù)載的電源供應(yīng)，電池的電量?jī)?chǔ)備由逆變器處理，以提供穩(wěn)定的正弦交流電給負(fù)載。城市供電模式是UPS的正常工作模式，在這種模式下UPS可以發(fā)揮不間斷電源的作用，保護(hù)核心設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

1.2.2旁路模式

市政電源經(jīng)過整流濾波后，無(wú)需逆變器直接向負(fù)載供電。UPS無(wú)法在此模式下執(zhí)行不間斷切換。

1.2.3電池模式

在出現(xiàn)異常情況時(shí)，將蓄電池中儲(chǔ)存的直流電轉(zhuǎn)換成交流電，然后由蓄電池提供逆變器的輸入，逆變器將繼續(xù)提供電力，供應(yīng)負(fù)載繼續(xù)使用，實(shí)現(xiàn)連續(xù)供電功能。

1.2.4維修模式

在UPS電源大修時(shí)，通過手動(dòng)設(shè)置旁路電路來(lái)保證負(fù)載設(shè)備的電源供應(yīng)。維修作業(yè)完成后，UPS電源重新啟動(dòng)，UPS電源恢復(fù)正常運(yùn)行。

二、UPS系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1運(yùn)用UPS的目的

廣播電視無(wú)線發(fā)射站大多位于偏遠(yuǎn)山區(qū)，城市電力供應(yīng)極不穩(wěn)定。雖然車站配備了雙向供電，但在一定程度上避免了停電造成的長(zhǎng)期停電。然而，自動(dòng)切換裝置的切換時(shí)間約為0.3至0.5秒，油機(jī)需要一定的時(shí)間啟動(dòng)。在此期間，設(shè)備將會(huì)停電，因此雙向電源不能完全保證電源的連續(xù)性，特別是當(dāng)主電源立即切斷并恢復(fù)時(shí)，自動(dòng)開關(guān)裝置可能會(huì)立即從主電源切換回備用電源，造成電源兩次中斷，停電的影響對(duì)設(shè)備的損害很大。采用大功率UPS作為全站供電電源，較好地解決了停電、閃變、電壓波動(dòng)和電網(wǎng)雜波等問題。

2.2UPS的選擇

2.2.1主機(jī)的選擇

UPS作為整個(gè)電站的電源，需要為整個(gè)設(shè)備提供3小時(shí)的供電時(shí)間。以機(jī)房40KVA負(fù)荷為例，以UPS的運(yùn)行效率為80%，選擇48KVA以上的主機(jī)是必要的。

2.2.2后備電池的選擇

以機(jī)房負(fù)載40KVA，供電時(shí)間3小時(shí)為例，蓄電池的最低放電電壓為10.5V，逆變器效率為0.9，再加上30%的冗余，結(jié)合上位機(jī)額定輸入電壓的實(shí)際情況，應(yīng)選用12V/100AH免維護(hù)鉛酸蓄電池組30組，共4組連接。

2.3UPS的接入

2.3.1接入配電系統(tǒng)

廣播電視三臺(tái)廣播發(fā)射臺(tái)以上兩臺(tái)主備用電源，主備用電源在優(yōu)化輸出后供負(fù)荷使用，大功率UPS作為全站供電，為了實(shí)現(xiàn)不間斷輸出，應(yīng)在ats中連接。

2.3.2接入遠(yuǎn)程監(jiān)控

目前UPS主機(jī)可以通過網(wǎng)絡(luò)適配器訪問遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，具有實(shí)時(shí)監(jiān)控、報(bào)警管理、統(tǒng)計(jì)和人機(jī)交互等功能。它的兩個(gè)重要功能是實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可以有效地監(jiān)測(cè)各種運(yùn)行參數(shù)和UPS的狀態(tài)，以及報(bào)警管理，可以在超過報(bào)警登記和使用權(quán)限時(shí)產(chǎn)生報(bào)警信息，這些信息被傳遞給系統(tǒng)管理員，以便他們采取實(shí)際步驟來(lái)處理。

三、UPS使用與維護(hù)檢修

3.1使用中注意事項(xiàng)

傳統(tǒng)的UPS電池大多是免維護(hù)的，其電源是UPS的化學(xué)電源。因此，UPS電池的效率取決于化學(xué)電源鉛酸蓄電池的性能，正確使用和維護(hù)UPS電源不僅可以有效地避免故障，而且可以延長(zhǎng)電源的使用壽命。安裝UPS電源時(shí)，必須保證室內(nèi)通風(fēng)、清潔、位置穩(wěn)定、供電線路配置合理，安裝后應(yīng)充分控制UPS電源的環(huán)境溫度，確保電源溫度滿足要求。

3.2定期維護(hù)

3.2.1日檢

（1）檢查電源是否正常;（2）檢查控制面板：確保所有l(wèi)ed指示燈正常，液晶屏上顯示的所有參數(shù)正常，面板上沒有報(bào)警器;（3）是否沒有異常噪音;（4）檢查風(fēng)扇、避雷器等是否處于良好狀態(tài);（5）觀察機(jī)房溫度，應(yīng)控制在0至30度之間;（6）觀察機(jī)房是否潮濕，濕度超過90%時(shí)，應(yīng)啟動(dòng)除濕設(shè)備;（7）觀察機(jī)房?jī)?nèi)的灰塵。

3.2.2年檢

（1）檢查電源裝置和輔助裝置的漏電、變形等;（2）檢查磁性元件有無(wú)過熱、松緊和裂紋的跡象;（3）檢查電纜有無(wú)老化、磨損和過熱的跡象;（4）檢查pcb接頭是否牢固;（5）檢查pcb清潔度和完整性。

3.3維護(hù)工作中重點(diǎn)內(nèi)容

（1）測(cè)試“城市電源逆變器”和“城市電源旁路”開關(guān)是否正常，首先確認(rèn)設(shè)備在“城市電源逆變器”工作，做負(fù)荷數(shù)據(jù)備份等。然后按下“斷電”按鈕，使設(shè)備從“城市電源逆變器”變?yōu)椤俺鞘须娫磁月菲鳌?如果正常，則按下“啟動(dòng)”按鈕，使設(shè)備從“城市電源旁路器”變回“城市電源逆變器”。

（2）測(cè)試“電網(wǎng)”和“供電”開關(guān)先確認(rèn)設(shè)備在“電網(wǎng)輸入”，做好負(fù)荷數(shù)據(jù)備份等工作。

（3）測(cè)試“城市電源逆變器”和“電池逆變器”開關(guān)是否正常，首先確認(rèn)該設(shè)備工作在“城市電源逆變器”，然后切斷城市電源的交流輸入設(shè)備，觀察該設(shè)備是否可以切換到“電池逆變器”;如果正常加上市場(chǎng)電源，使該設(shè)備回到“城市電源逆變器”。

（4）電池自檢可以通過后臺(tái)發(fā)出監(jiān)控指令，也可以人工放電，測(cè)量電池端子電壓和放電時(shí)間曲線，測(cè)量每個(gè)電池端子電壓的變化，以評(píng)估單個(gè)電池的健康狀況。

結(jié)束語(yǔ)：

隨著信息時(shí)代的到來(lái)，移動(dòng)通信系統(tǒng)已成為社會(huì)生產(chǎn)和人們生活的強(qiáng)烈需求。大功率UPS的應(yīng)用，有效地解決了廣播電視無(wú)線發(fā)射臺(tái)的停電、閃光、電壓波動(dòng)、電網(wǎng)雜波等問題，為設(shè)備提供了穩(wěn)定、純凈、高質(zhì)量的不間斷電源，進(jìn)一步保證了廣播電視節(jié)目的安全、高質(zhì)量播出，更好地適應(yīng)社會(huì)發(fā)展和人們對(duì)廣播電視節(jié)目日益增長(zhǎng)的需求，更好地為人民服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王小瑞.基于功率下垂的UPS無(wú)內(nèi)聯(lián)線并聯(lián)及網(wǎng)絡(luò)控制逆變器并聯(lián)研究[D].浙江大學(xué)，2014.