大容量UPS在調(diào)頻發(fā)射臺的應(yīng)用

張云飛 牛慧軍

1.2.內(nèi)蒙古新聞出版廣電局841臺 內(nèi)蒙古 呼和浩特市 010070

保障安全播出是發(fā)射臺站最重要的任務(wù)。影響安全播出的因素主要有兩點：一是發(fā)射系統(tǒng)（信源、發(fā)射機和天饋線等）的可靠性；二是電源系統(tǒng)的可靠性。本文主要對電源的可靠性進行討論。

841 臺 有 8 部 10kW、 4 部5kW 調(diào)頻發(fā)射機，3 部 1kW 電視發(fā)射機。是內(nèi)蒙古自治區(qū)調(diào)頻節(jié)目數(shù)量最多、播出功率最大、覆蓋范圍最廣的直屬調(diào)頻發(fā)射臺，承擔著重要的播出任務(wù)。為保障安全播出，經(jīng)過多次論證，841 臺于2018 年底開始使用大容量UPS 為發(fā)射機提供電源，以避免電源切換導(dǎo)致發(fā)射機重啟事故的發(fā)生?，F(xiàn)結(jié)合UPS在841 臺的使用情況，就大容量UPS 在調(diào)頻發(fā)射臺的應(yīng)用做一些探討。

1 UPS的選擇

1.1 容量

為選擇合適容量的UPS，841 臺將各發(fā)射機開到最大功率實測各發(fā)射機的電流，數(shù)據(jù)如表1所示。

或S=IUA相電壓+IUB相電壓+IUC相電壓

計算得出：

所有機房用空調(diào)總電流實測數(shù)據(jù)如表2所示：

計算得出：

經(jīng)計算得出技術(shù)區(qū)實際的視在功率約為280kVA?？紤]到預(yù)留功率和UPS 自身效率等因素決定選用容量為400kVA的UPS。

表1

表2

1.2 后備時間

UPS 的后備電源由電池提供。蓄電池的數(shù)量越多，后備供電時間越長?？紤]電池的安裝場所、維護工作量、經(jīng)濟性等因素，結(jié)合841臺技術(shù)演練雙路失電時啟動發(fā)電機時間為6～8分鐘的實際，UPS 的后備時間應(yīng)滿足在滿功率播出時供電15～20分鐘。

1.3 其他功能

UPS 要具備適應(yīng)負載躍變的功能和在三相功率不平衡條件下正常工作的能力。

UPS 要有可靠的旁路功能，要滿足在UPS 本身故障時，具備快速、可靠的旁路切換功能，由市電直接為發(fā)射機提供電源。

UPS 還應(yīng)配備遠程監(jiān)控系統(tǒng)，方便用戶在控制室查看UPS及電池組的運行狀態(tài)，可以在線讀取UPS 實時數(shù)據(jù)和每一塊電池的數(shù)據(jù)，包括溫度、浮充電壓、各電池的狀態(tài)和電池充電溫度補償功能。

2 UPS的接入方案

841 臺低壓配電系統(tǒng)接線如圖1 所示，低壓用電系統(tǒng)分為技術(shù)區(qū)和生活區(qū)兩段，由主、備路變壓器低壓側(cè)各引出兩路電纜分別接入技術(shù)區(qū)和生活區(qū)的雙電源互投裝置，以避免生活區(qū)用電故障對技術(shù)區(qū)造成不必要的影響。發(fā)電機輸出電纜接在技術(shù)區(qū)互投裝置出口處，作為后備電源。

圖1 內(nèi)蒙古新聞出版廣電局841臺配電系統(tǒng)圖

安裝UPS 的目的是為了保障發(fā)射機不停機，所以，技術(shù)方案設(shè)計為UPS 只為技術(shù)區(qū)負荷供電。將技術(shù)區(qū)雙電源互投裝置與技術(shù)區(qū)母排斷開，由雙電源互投裝置輸出端引電纜至UPS輸入端，由UPS 輸出端引電纜至技術(shù)區(qū)母排，完成了UPS 的接入。如圖2 所示。這樣即使發(fā)生雙路失電，發(fā)電機會作為后備電源繼續(xù)為UPS 供電，保障電源的可靠供給。

3 實際效果

UPS 在841 臺投入使用以來，運行穩(wěn)定，各項指標均在正常范圍內(nèi)。主、備路電源切換時發(fā)射機運行正常，無斷電重啟現(xiàn)象發(fā)生，保障了發(fā)射機安全穩(wěn)定運行。

圖2 內(nèi)蒙古新聞出版廣電局841臺配電系統(tǒng)圖

2019 年，841 臺首次實現(xiàn)全年零秒非計劃停播，圓滿完成全年安全播出任務(wù)。841 臺成為內(nèi)蒙古自治區(qū)首家將大功率UPS 運用到發(fā)射機系統(tǒng)的發(fā)射臺站，經(jīng)過一年多的實際運行，效果很好，為全區(qū)安全播出工作提供了寶貴的經(jīng)驗和重要的指導(dǎo)意義。

4 存在問題

UPS 的使用有效保障了發(fā)射機的連續(xù)穩(wěn)定運行，提高了安全播出的可靠性，同時增加了巡檢和維護的工作量。此外，UPS 和電池組占地面積較大，需要獨立的安裝場所，運行場所的環(huán)境溫度要求在15℃～25℃之間，必須加裝空調(diào)。

在雙路失電情況下，啟動發(fā)電機的過程需要進行倒閘操作，必須培訓專人進行操作，且應(yīng)經(jīng)常開展應(yīng)急演練操作。