广电大楼ups供配电系统的设计和改造

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1、广电大楼UPS供配电系统的设计和改造南京广播电视集团沈宝根摘要：现在广电设备对UPS电源的需求越来越高，本文从可靠性、安全性等方面论述对UPS供配电系统的设计，通过对南京广电集团演播中心大楼UPS供配电系统设计和改造的介绍，希望对兄弟台的建设设计和改造有所启发。关键词：广电大楼UPS供配电设计改造随着数字化、网络化的迅猛发展，广电大楼内的广播电视制播设备也会不断的增加和更新，广电设备对电源的要求越来越高，许多广播电视专用设备已没有电源开关，更要求24小时不间断供电，对电源的要求是电压稳定、无杂波干扰、方便接入还要方便管理。UPS电源是用来对负载进行断电保护的关键设备，对于断电保护

2、，针对不同的负载应用，又有两种类型：一种是普通的电脑类设备，当断电发生时，UPS电源需要为负载提供几分钟到十几分钟的后备供电时间。在这段后备时间之内，负载设备会进行数据存储等动作以防数据丢失，之后负载就会关机。在UPS达到后备时间之后负载仍然会断电，但这不会导致经济损失。另外一种是在广播电视播出和制作的场合，对电源的要求就是真正的不断电，系统必须提供全天候的连续供电。本文对可靠性的讨论就是针对这种情况，根据本人的工作实际，谈些对广电大楼内UPS供配电系统设计、改造的体会，供参考。1、广电大楼UPS电源系统的可靠性UPS电源系统的可靠性通常可以使用MTBF（平均故障间隔时间，或者平

3、均无故障工作时间，以小时表示）来表示，或还有一个更加容易理解的指标故障率α。α和MTBF成反比关系，也就是α=8760/MTBF。因此MTBF越长，则年故障率越低。广电大楼一般会采用双机冗余并联的供电方式。原因是这种方式的可靠性很高，而且已为实践所证明。双机冗余并联一般习惯称为1+1冗余方式，意思是说实际负载量小于其中一台的容量，即备用量是100%。目前也有的声称不同容量的UPS也可并联，但实际意义不大。一般冗余并联的UPS都是用容量和同规格的，当然也是同一厂家的。不同容量的UPS并联只可做增容用。2、广电大楼UPS系统供电设计UPS可以向负载提供稳压精度高、稳频、波形失真度小的

4、高质量电源，并且在与静态旁路切换时可以做到供电无间断。所以它的前级供电质量不容忽视，我们在设计广电大楼前级供电系统时，应考虑以下几个方面：l前级供电系统电源质量不能太差，电压及频率应稳定在正常范围。一般地讲，大容量UPS主机输入电压范围应为380V±15%。电压过低，将使UPS备电池频繁放电，最终因长期处于欠压充电状态而大大缩短它的使用寿命，相反，电压过高，则易引起逆变器损坏。对于旁路输入，其电压和频率波动也有一定的范围，一般为额定电压±10%，额定频率±15%，如果前级电源变化范围过大，就会导致逆变器和旁路电源之间的切换被禁止或有间断。6l前级供电系统中不应当带有频繁启动和会产

5、生高次谐波的负载，比如经常使用的电梯，频繁开启的空调或演播室调光立柜等。原因是在这些负载开、关机时会出现瞬间高低压，使供电线路上电压波形失真度过大，造成UPS市电旁路供电与逆变器供电转换控制电路误动作，进而引起同步控制电路故障。所以最好将UPS电源尽可能接于电网输入的前端，采用专用工艺变压器。l前级供电系统中的交流发电机组容量应适当放大。有的广电大楼备有发电机组，以解决较长时间停电难以供电问题。但在配置发电机组时，其容量应考虑不少于UPS电源额定输出功率的1.5-2倍，以保证发电机输出电压、频率正常，并改善其波形失真度。有许多广电大楼，出于可靠性的目的采用了双市电供电方案。至于双

6、市电供电线路如何与UPS连接，各用户却有着自己的方案。有两路市电接入同一台UPS的，也有并联冗余的两台UPS各接一路市电变压器的，这两种UPS接入方式均存在缺点，会发生令人意想不到的故障。最通用可靠的方式是两路市电互投为一路后再供给UPS，这样将两路市电互投为一路后就满足了一主一备的初衷，比如开始用市电1，市电1故障后就切换到市电2继续供电。在市电切换中的间隔断电时间里由UPS的电池组放电来填补。这样一来，后面的负载就“全天候”地处在UPS的保护之下，同时也满足了一般UPS整流器输入端和旁路（Bypass）都接到同一输入端的原始设计，省去了好多麻烦。为了确保广电大楼制作播出的安全

7、，要求两路电源进线是来自两个不同的变电所，如果条件许可还可以增加自发电设备的接入，这样就更可靠地保证了UPS电源的输入。UPS输入电源应主用专用工艺变压器，以防止有谐波干扰的电源输入影响UPS设备的正常运行。如下示意图：3、广电大楼UPS配电安全和运行环境设计3.1、负载应平衡用电，三相用电的功率分配应尽量分配平衡，如相差过大会造成中性线（零线）电流过大及零对地电压偏高，会造成机器运行的不安全甚至引发火灾事故！对广播电视的精密负载会造成损害，甚至直接的损坏！3.2、配线采用TNS