廣播電視中心供配電設計的探索與思考探究

周家程

（山東廣播電視臺，山東 濟南 250000）

0 引言

自改革開放以來，我國科學技術不斷取得新的突破，電視技術也得到了充分的發展，廣播電視行業在這一基礎上取得了一系列的提升[1]。當前在廣播電視節目數量、節目質量以及節目播出時長等方面都有了新的變化，這些變化使得廣播電視中心的供配電設計面臨著新的挑戰和更加嚴格的要求。在當前供電數量越來越多的情況下，供配電系統中存在的風險也越來越高。因此如何將廣播電視中心的供配電設計進一步優化，從而更好地改善和減少停電斷電事故成為當前亟待解決的問題，以此對廣播電視中心節目的正常播出進行保障。

1 廣播電視中心供配電設計要素簡述

1.1 專用電路

針對廣播電視中心的供配電系統進行分析，需要保障所有進入廣播電視中心的電路都要具有專用電路，在高壓電路方面需要具備兩到三路的專用電路，同時需要對這些電路的來源進行完善和設計，需要將這兩到三路的專用電路由供配電系統中不同的變電站進行供電，這一設計是為了在突發情況出現之后，能夠有相應的補救措施和應急方式。在實際情況中如果按照上述要求進行設計，當遇到停電或者是斷電的突發情況時，存在可以正常使用和工作的線路，不會造成整個廣播系統癱瘓，能夠將損失和影響降到最低。

1.2 雙回路供電及自動切換裝置

雙回路的供電方式應當引起廣播電視中心供配電設計的重視，并在這一基礎上進行自動切換電源裝置的設計，通過以上兩個設計能夠在突發情況降臨時，保證廣播電視中心能夠用最短時間進行問題的解決。廣播電視中心在發生斷電或者停電的情況下，利用雙回路的供電方式能夠在電壓達到限定數值發生意外后，供配電系統利用雙回路供電方式進行線路的自動切換，將供電線路切換到另一條線路上，從而保證供電中心能夠正常的運行[2]。

1.3 備用電源

備用電源對于廣播電視中心來說，是其在供配電設計過程中必要重點設計的環節之一。廣播電視中心為了保障節目的正常播出，需要對任何能夠影響節目播出和供電系統正常運行的突發情況進行提前考慮，從而保障工作人員在突發情況出現后能夠有效并且及時地應對和處理，將突發情況帶來的影響降到最小。因此，廣播電視中心在對供配電進行設計時應當準備發電機組、UPS不間斷電源等備用電源，從而在斷電、停電事故出現后能夠第一時間利用UPS不間斷電源進行供電，如果停電時間較長則使用發電機，利用這樣的應急方式能夠將因突發情況導致的損害降至最低。

2 廣播電視中心供配電系統各部分設計思考

2.1 電力變壓器

在對廣播電視進行供配電系統設計時，需要對電力變壓器的承受能力以及對之后工作運行下的維護工作進行重點關注，廣播電視中心的特殊性在于其需要極強的電力承受能力，如果出現了超負荷運轉則需要專業的維修人員進行定期的檢查，從而保證供配電系統中的變壓器可以正常工作和運行。在對變壓器的運行維護過程中，檢修人員應當根據油溫、油位、油色以及運行過程中發出的聲音等因素對電力變壓器進行檢查，并且檢修人員應當重視檢查過程，對其進行嚴謹認真的維護，保障廣播電視中心電力正常運行[3]。

2.2 UPS

UPS不間斷電源是獨立并且完整的電源系統，因此其具備自身獨特的組成部分和工作內容，并且UPS不間斷電源具有多種不同的類型，例如離線式、在線式、在線互動式等等，這些不同的類型具備有不同的優缺點，可以根據實際需要進行選擇。針對UPS不間斷電源的供電方式進行分類，主要有集中式和分散式兩種，在實際設計以及運用過程中需要對電源的容量進行考量，過大和過小都不適宜，都會對UPS不間斷電源的使用時長造成影響，這是因為過載會導致電池受到永久性的損傷，過小會對電池的逆變器進行損壞，因此在實際運用的過程中對這些細節問題應當有足夠的重視。

2.3 配電裝置

對廣播電視中心的供配電系統進行設計和完善，其目的是為了保證電視節目的正常播出，將意外降至最低，因此在實際的工作中要對配電裝置進行定期的檢查，保證對可預防的事故提前預防，不能預防的事故在出現后也能夠及時進行解決。例如在雷雨天氣下，應當對配電裝置進行重點檢查，以保證配電裝置的正常、穩定運行，從而使電視節目能夠正常播出。

3 廣播電視中心供配電設計方案探索

3.1 用電容量設計

用電容量的設計需要對播出機房、數據機房、廣播直播室、新聞直播室和所有機房的用電量進行計算和測量，假設當前總負載為35kV，綜合考慮未來新業務的發展負載會進一步上升，因此系統總負載按照45kV進行計算，可以考慮使用兩路60kV以上的UPS進行一主一備的機房供電。對UPS的放電時間按照一小時以上進行設計，當外部電路中斷后，電池容量的設計要求需要能夠支持所有機房同時工作1小時以上，并且應當對UPS輸出的三相負載均衡進行充分考量。

對UPS配電系統的設計如圖1所示，市電1和市電2在經過2臺工藝變壓器三相380V后經互投配電柜AP1輸出給主設備UPS，當兩路市電同時斷電時，需要通過切換開關把市電1切換到應急發電機中進行緊急電源供電。并且在主備UPS都設置上手動的旁路開關，一旦UPS發生故障不能工作時能夠通過手動開關保障各機房的主備電源可以正常地進行供電。并且主備UPS電源經過各自的配電柜輸出到每個機房的智能配電柜中。在UPS電源負載分配時需要保證三個電壓的負載均衡，以此保證UPS能夠正常工作。

圖1 UPS 機房配電系統圖

3.2 機房配電系統設計

在UPS電源接入機房線路之后，需要利用智能配電柜對主備UPS電源進行配電，將主備電源分別接入每個機柜中的主備電源PDU上，要求主PDU使用主UPS電源，備用的PDU使用備用的UPS電源，并且要求每一個PDU都要使用單獨的斷路器以加強整個系統的穩定性。機房當中的雙電源應當分別按照主通道和備用通道與主備UPS電源接入。對于其他的單電源輔助裝備需要在相應的機柜上增設ATS電源自動切換設備來進行供電，如此一來，任何一臺UPS在出現故障的時候都不會對整體的供電產生影響[4]。按照這種要求進行施工后，還需要對機柜中的每個斷路器以及電源PDV貼上標簽進行辨別，有助于在日后進行維護時提供便利。

3.3 配電監測、監控、報警系統

報警和監控系統是完整的系統設計中不可缺少的一部分，通過報警和監控系統能夠讓相關工作人員及時了解設備的運轉情況，能夠對故障進行提前的預測和接觸。在本次設計方案中使用了基于局域網的集中監控系統，通過在每個機房中進行溫濕度傳感器、煙感傳感器的設置，能夠通過網管電腦和局域網實時采集記錄外電輸入、UPS、智能配電柜和機房的環境數據，能夠對設備故障、斷電等異常情況通過平臺和聲光報警的形式進行警報。利用局域網可以通過電腦對整個配電系統的工作情況和歷史記錄進行查閱，設計中在播出機房和數據機房各配置了一臺電腦用來監測。

3.3.1 UPS 監控系統實時顯示并保存

UPS能夠通過通信協議對輸入電壓、輸出電壓、輸出電流、輸出頻率、整流器狀態、逆變器狀態等一系列工作部件的工作參數進行收集和匯報。能夠對UPS的部件是否出現警報進行監控，一旦UPS的某個部件出現了故障，監控主系統能夠發出警報并對此次故障信息進行收集記錄。

3.3.2 機房配電柜監控系統

播控中心的機房在設計中使用智能配電柜，通過大容量的觸摸液晶屏為人機界面的分體式監控系統，能夠對配電柜內總進線的全部參數進行監控，包括了三相電流電壓、無功功率、有功功率、功率因數、電度、電量等參數，并且還設置有超過限制的閾值，能夠在超出設定范圍之后通過聲光進行警告，同時對總進線的開關狀態進行監控，在分閘時進行告警。

3.3.3 機房和機柜環境

監控系統的用電設備都會產生一定的熱量，一旦機房的溫度過高會導致設備的穩定性受到影響，因此應當對機房環境進行監控。在這次系統設計中對PUS機房、播出中心各個機房的重要機柜內裝置溫濕度傳感器、煙感傳感器，從而對機房的環境進行持續監控，確保整個設備系統的良好運行環境。

3.4 接地防雷系統

如果在機房中不進行接地和防雷系統的設置，極易導致嚴重的播出事故出現，特別嚴重還會導致人身的安全，因此供配電系統的重要組成部分還應當包括良好的接地系統和防雷系統。在施工開始前應當對整個接地系統進行測繪，應當確保接地的電阻小于0.5Ω，并且在機房中使用30x3的銅條進行等電位帶的鋪設，從而確保整個系統的接地性。并且應當在PUS輸出配電柜以及機房智能配電柜安裝防浪涌保護器進行防護，防止雷電感應以及雷電波損害電子設備。

4 其他方面注意事項

為了保障供配電系統能夠在廣播電視系統中得到安全的運用，應當做好應急管理方面的工作。首先，應當加強對供配電設施的監督和監管，提前做好消防工作，同時還應當注重生物對供配電設施的損壞，以免在實際運行中產生影響。其次，要提升對突發情況以及故障的應對措施水平[5]。例如在出現外電中斷、電氣設備故障等現象時，需要根據實際情況進行相應的改善措施，從而確保隨設備的故障進行有效的解決，降低突發情況對廣播電視正常運行的影響。相關負責人員應當對緊急處理使用的工具和設備進行定期的檢測和維護，從而確保在故障發生時能夠有效地使用。其次應當有專業的應急管理部門和工作人員，加強廣播電視的應急管理能力，并且應當提高工作人員的安全意識和責任意識。最后，應當不斷完善供配電系統的檢測方式，從而確保供配電系統的安全穩定運行，加強對高低壓配電室等關鍵環節的監控，能夠方便檢測人員以及工作人員積極地發現問題并采取有效措施，降低由于故障對供配電系統的損壞，確保供配電系統能夠正常地為廣播電視進行供電。

5 結語

隨著科技的不斷進步，廣播電視中心也在不斷地發展，隨著人們對精神生活的要求越來越高，廣播電視中心的節目數量和時常也在不斷突破新高，這對于廣播電視中心的供配電系統提出了更高的要求。通過對供配電系統的設計部分進行論述，期望能夠保證廣播電視中心能夠正常播出節目。在本次設計中，我們感受到廣播電視播出安全的重要性和意義，應當按照相關標準嚴格要求，根據實際情況進行更加科學的方案制定，同時應當對設備、工程材料、實際施工的質量進行嚴格把關，對于監控系統和接地系統進行測量改造，從細節方面保證整個供配電系統的質量。希望本文能夠對更多廣播電視中心供配電設計提供思路，能夠為廣播電視事業發展起到一定的幫助。