試論廣播電視機房的供配電系統設計

鄭長明

摘 要：廣播電視的安全運行需要機房的安全供電作為支撐。廣播電視機房的供電系統的安全、穩定運行是保證機房內相關系統安全運行的前提。文章主要從實例的角度出發，介紹了國內電視臺播控中心激發UPS集中供配電系統的設計方案與實施途徑。

關鍵詞：電視臺；機房供配電系統；設計研究

電視臺播控中心機房對于電視廣播系統來說是非常重要的，承擔著電視臺安全、穩定和持續運行的重任。而機房內的供電系統就是電視臺播控中心機房內的核心系統，是整個廣播電視臺不斷運轉的前提條件。據相關統計報告顯示，國內多數電視臺事故，均與電視臺播控中心機房的供配電系統有關，其占比高達85%。因此，不難看出，電視臺供配電系統是影響廣播電視節目質量的關鍵因素。

1 機房供配電系統的設計原則

1.機房供電系統的合理設計

在實際機房設計中，由于設計者的疏忽，機房設計時忽視了機房供電系統出現故障時維修方案的設計。依據機房使用進行設計的要求，機房用電與其他的用電系統保持相對的獨立性，不能共同采用統一電源，單相用電設備與動力用電設備分開使用電纜，保證電力運輸不受互相干擾，機房的照明設備要使用專用的供電系統，對于使用規模較小，要求較少的系統可以采用ATS投切系統，而負荷電流量較大的復雜系統則采用開關柜倒閘系統進行操作，為了防止雷電的侵入造成的電壓不穩定和對電網開關的影響，在配電柜內保證配置二級避雷設備。機房系統中配電的設計主要經濟安全作為依據，保證所用產品的質量保證，對電力負荷以及未來增加負荷進行充分的考慮。

2.合理設計UPS供電系統

UPS供電系統的設計是對機房低壓設備進行設計的最后一個環節，這種供電系統的設計主要有分區供電及集中供電兩種方式，采用的方式主要與機房的布局和系統需要進行設計。UPS系統的輸入開關主要采用低壓斷路器，在進行安全時避免在源市電輸入前端安裝漏電保護裝置，為了減少和預防重大事故的發生，嚴禁UPS電源工作輸入市電嚴禁脫零線，避免造成管理人員的傷亡。嚴格依據國家要求安裝接地設備，保證接地阻值與國家標準相符，有效的減少設備的停工和損壞。UPS電源的選擇中要嚴格對使用的電池的型號進行選擇，根據機房空間、使用的時間以及經濟利益等進行選擇，保證電池安全性能、放電性能等，有效的避免劣質電池對設備供電時間的影響。

3.合理設計變電站

供配電系統的設計，除一級負荷中特別重要的負荷采用10kv三回路供電外，對于機房供電應考慮一級電源檢修或故障的情況，采用雙回路電源供電。配供電設備一般都自帶電源，當發生事故時保證設備自備電源的靈活切換。設計主要目的是保證安全啊操作、運行安全靈活、維修方便和方便操作等。電源接線方式和電源引入的回路數量要依據機房的供電需求和負荷的等級進行設計。為了防止在檢修中電力系統工作受到影響，可以采用隔離開關將母線斷開，從而實現不同時間對兩端母線的整修，保證了供電系統的正常工作。干式變壓器一般作為室內變電站的變壓器使用，而油變變壓器主要是用于室外變壓站。在對變壓器進行選擇時要對機房環境、系統現有和未來可能存在的負荷進行準確的計算有效選擇，做好防鼠、防水等工作。同時在對變電站進行設計時要充分的考慮電壓偏差的存在，盡量平衡三相負荷，因此要進行無功功率補償，具體的方式則依據實際運行中的優劣勢和經濟問題進行思考。

2 廣播電視臺播控中心供配電系統的設計方案

1.用電容量的確定及設計

依照播出機房、數據存儲機房、廣播電視直播間和新聞直播室的歷史用電數據和預測推算，四個部門的總用地按負載大約在三十五千瓦左右，考慮到電視臺后續的業務發展及業務變化趨勢，供配電系統總負載則應該按照四十五千瓦來計算。因此，作者決定采用兩路60KVA的UPS，讓其成為一主一副來給機房進行供電。UPS的設計放電時間大約在一個小時左右，當外接電源被中斷之后，UPS內的電容量設計可以支持電視臺內所有機房持續工作一個小時以上，同時還會考慮到UPS電量輸出的三項負載均衡的要素。

2.UPS 供配電系統的設計

從圖1我們就可以清楚的看到，兩條外部電源在經過兩臺工藝變壓器處理之后的電力輸出三相為三百八十瓦，經過互投配電柜AP1把電力輸出給主備UPS使用，若當兩條外部電源均被切斷時，則可以通過線路切換把一號電源線路切換到應急發電機上，采用應急電源來進行供電。主備UPS都應該配置手動旁路考官，當UPS因故障問題而不能停止工作時，仍要確保各個電視臺各個機房主備電源供給正常。主備UPS經獨立的配電柜把電力輸送到每個機房當中。為了確保UPS供配電系統正常的運轉，當UPS在進行電力負載分配時，應該最大化保障三相電壓負載的均衡性。

3.播控中心機房供配電系統的設計

機房配電系統的設計：當UPS電源通過線路到達各個機房后，則應該采用精密配電柜來對其進行電源配置，將主備電源分別接到機房中每個機柜主備電源的接線板上，主UPS電源接主接線板。備UPS電源接備接線板，每一個接線板都要配置單獨的斷路器，從而提高電源的安全性和穩定性。播控中心內的重要設備分別接到主備兩條UPS電源上，主通道中的單電源設備接在主UPS電源上，備用通道中的單電源設備接到備用UPS電源之上，對于一些其他不適那么重要的輔助性設備，則應該在相應的機柜上配置ATS電源自動切換系統來切換輔助設備的電源。通過這樣的設計，當任何一條UPS電源出現問題時，播控中心機房內的設備不會將不會受到太大的影響，在另一條電源的支持下持續播出節目。在安裝施工完成之后，應該在第一時間對每個機柜中的斷路器、電源插板貼上相應的標簽，這么做主要是為了便于后期的維護，不然時間一長維護工作就找不到頭緒，不能準確分辨出斷路器所對應的機柜。

3 供配電系統的配電監測、監控及報警系統

一套完整的供電系統不僅包含了核心的供配電技術，還應該包括完善的電源監控和報警系統，技術人員可以通過該套系統來準確掌握設備的運行狀態，及時發現設備中存在的問題，查詢相關的歷史數據。

1.UPS供電監控系統

實時顯示并存儲UPS 供電通訊協議所提供的遠程控制的運行參數以及各個部件的運轉狀態，包含輸出/輸入電壓、輸出電流、頻率、整流器狀態、旁路狀態以及各環節的工作參數。及時判斷UPS供電系統部件是否出現報警現象，當某一部分部件出現故障或越限時，監控系統就會通過短信的方式向管理人員發出警報。

2.機房配電柜監控系統

一般情況下，電視臺播控中心機房采用的都是精密配電柜，并配置以大容量觸摸屏為人機界面的分體式監控系統，對相應配電柜的全部進線及參數進行實時監測，并對各個參數均設置了超限閥值，使其監測系統能夠在一定范圍內發出光警報信號，同時還應該檢測總進線的開關，在線路分閘之前提前發出警報。監測系統還可以擴展相應的參數，即各個電力輸出線路的開關狀態、各輸出之路的電流量以及支路電流的功率等，并對其設置相應的超限范圍以及閥值。

總而言之，供配電系統對于電視臺播控中心的各個機房來說非常重要，文章所述的設計方案并不一定適用于所有電視臺，因此，在進行實際設計時，還是應該從電視臺的實際情況出發，綜合考慮多方面的因素，使設計方案更加有效。

參考文獻

[1]許文躍，張林華.《電視臺播控中心機房供配電系統的設計與實現》[J].中國有線電視，2015.03

[2]張華.《廣播電視機房供配電系統設計》[J].西部廣播電視，2006.11endprint