UPS电源在播控机房中的应用与维护

摘 要：为了保证电视节目的正常播出，播控机房中的电源供电起着至关重要的作用。本文就UPS电源在郑州电视台播控机房中的应用和维护情况进行简单介绍，首先分析UPS应急操作，然后探讨UPS电源的选配与应用。

关键词：UPS；电源；播控机房

中图分类号：TN86 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2018）20-0144-02

UPS Power Supply in Broadcast Control Room Application and Maintenance

LIN Peng

（Zhengzhou TV Station，Zhengzhou Henan 450000）

Abstract： In order to ensure the safe broadcast of TV programs， the power supply in the broadcast control room plays a crucial role. This paper briefly introduced the application and maintenance of UPS power supply in Zhengzhou TV Station broadcasting and control computer room. First， the emergency operation of UPS was analyzed， then the selection and application of UPS power supply was discussed.

Keywords： UPS；power supply；broadcasting control room

郑州电视台播控机房作为郑州电视台最后一级播出终端，遇到一次瞬时的电路中断，就会导致电视频道正常播出节目的突然停播，从而造成严重的后果，所以对供电系统的安全和稳定具有极其严格的要求。为此，郑州电视台的播控机房对供电系统的安全和稳定要进行极其严格的规划和保障，以确保在遇到突发情况时，电视节目播出依然能正常进行。而UPS电源在机房中的应用就显得非常重要。

不间断电源UPS的工作原理很简单，即是通过市电整流，然后给事先准备好的蓄电池进行充电，再通过这个蓄电池给逆变器供电，以达到在市电断电之后自动供电的目的。

1 UPS应急操作

郑州电视台采用的是在线式UPS电源，分为主机和蓄电池2部分，放置在14楼，担负全台网和播出网的供电，归技术部维护管理。播出部方正监控软件可实时监控UPS状态，遇特殊情况将发出声、光报警。技术员要多巡检监控软件中UPS监控模块的状態，如实填写巡检报告，出现的告警信息要详细记录，第一时间通知技术部准确地告警出错信息，并做好应急电力处理准备，以免因人为或者技术原因引起UPS供电故障，造成停播[1]。

1.1 正常运行方式

UPS供电原理是：当市电正常时，机器会将市电的交流电转换为直流电，而后对电池充电，以备电力中断时使用；不断电系统并不是停电时才会动作，如遇到电压过低或过高、瞬间突波等，足以影响设备正常运转的电力品质时，不断电系统均会动作，提供设备稳定且干净的电力。

当市电（A、B两路）正常供电时，经滤波回路后，分为两个回路同时动作：其一是经由充电回路（转均浮充）对电池组充电；其二是经整流回路（直流），作为逆变器的输入，再经过逆变器的转换（交流）提供电力给负载（全台网和播出网）使用。由此可知，UPS的输出完全由逆变器来供应，因此，不论市电电力品质如何，其输出均是稳定而不受任何影响的交流电源。

注意告警信息：开关机状态；市电状态；直流状态；转均浮充状态；逆变状态、逆变过压、逆变欠压。

1.2 电池工作方式

一旦市电发生异常，将储存于电池中的直流电转换为交流电，此时逆变器的输入改由电池组来供应，逆变器持续提供电力，供给负载继续使用，达到不断电的功能。电池的容量是有限的，因此，UPS不会像市电一样无限制供应，不论多大容量的电池组，其所供电的时间必定是有限的。因此，一旦UPS进入电池工作方式，要第一时间通知技术部，获取正常供电所需时间，如果故障较大，短时间内难以恢复市电，要做到以下几方面：第一，立即关掉7、8、9频道播控机、字幕机和大屏；第二，关闭所有频道的pst、pgm大屏；第三，关闭上载、软审两机房所有设备，尽量降低负载，等恢复正常供电后再逐一打开关闭设备[2]。

注意告警信息：逆变A、B、C三相的电流、电压值；电池模块电流、电压值；输出过载、过温、超温、风机状态。

1.3 旁路运行方式

当UPS超载、旁路命令（手动或自动）、逆变器过热或机器故障，UPS一般将逆变输出转为旁路输出，即由市电直接供电。旁路输出时，UPS输出频率相位需要与市电频率相位相同，因而采用锁相同步技术确保UPS输出与市电同步。旁路开关双向可控硅并联工作方式解决了旁路切换的时间问题，真正做到了不间断切换。在过载时，必须人为减少负载，否则旁路短路器会自动切断输出。应急操作方式参考电池工作方式。

1.4 总结

播出部的UPS放置在14楼电力机房和15楼设备机房，分别担负播出网的主备路供电，归技术部维护管理。

播出部方正监控软件可实时监控UPS状态，遇特殊情况将发出声、光报警。技术员要多巡检监控软件中UPS监控模块的状态，如实填写巡检报告。一旦市电中断，UPS进入电池工作方式或者因逆变过载造成旁路直通，UPS会发出告警信息，这时要第一时间告知技术部准确的告警、出错信息，并执行如下应急操作：①关掉7、8、9频道播控机、字幕机和大屏（已关闭）；②关闭所有频道的pst、pgm大屏电源，关闭高标清矩阵大屏电源；③关闭上载、软审两机房所有设备，尽量降低负载，保证安全播出。

UPS恢复正常供电后再逐一打开关闭设备，缓慢恢复负载。在日志中详细记录UPS告警信息、告警时间、恢复时间等要素信息。

2 UPS电源的选配与应用

2.1 UPS的选配

为了确保UPS电源能在机房中安全使用，一般负载功率应根据UPS电源总功率60%～70%的负载设计能力来计算。郑州电视台播控机房中各个设备处于满负荷状态时的总功率大约为40kW，因此，在配置UPS时按照40kW÷60%=66.7kW。为了保障电源的安全供电，经过综合考虑，选择河北先控IMS系列模块化75KVA的UPS电源。其主要由系统监控器、静态开关以及1～15个5kW的UPS功率模块所架构而成，各模块均是智能型，可独立运行。即使系统监控器发生故障，系统也可以维持正常输出，不会出现停机的情况，且静态开关也可保持正常功能不会出现误动作。各功率模块可在线热插拔更换，便于在线维护和扩容，是一款真正意义上的模块化UPS电源。

2.2 UPS的应用

UPS是为了保障在市电出现故障时能不间断地为设备供电，那么，电源电池的工作时间就显得比较重要，供电时间取决于负载功率和后备蓄电池的总容量。

UPS电源系统在检测到市电中断后，可自行启动供电，同时发出报警音以提醒技术人员。随着电池慢慢放电，电池的余量随时间逐渐降低，考虑到电池寿命终止还要保留一定的余量，所以要保障电池容量下降到50%时为止。郑州电视台播控机房UPS电源系统主机额定工作功率75kW，36块铅酸电池，每块电压12V，容量150Ah，该系统满载时蓄电池工作时间为：150Ah×12V×36÷75 000W÷0.6=1.44h。但是，平时运行的设备实际负载功率只有19 000～20 000W。郑州电视台的UPS电源按照实际负载功率来计算，工作时间大约为：150Ah×12V×36/20 000W=3.24h。在目前的电网环境下，电视台供电系统发生停电超过3h的事故毕竟很少，概率几乎为“0”。而且郑州电视台播控机房的电源系统是双路设计的，即使遇到这样的停电事故，其也能够从容应对。

3 结语

UPS电源在播控机房的使用过程中，要重视一些注意事项，并采取正确的维护方法，这样才能提高UPS的使用寿命。当遇到市电电压低、市电中断等供电问题时，才能最大限度地提高供電的可靠性，降低系统风险性，在大事故和大灾难面前从容应对，从而保证电视节目的安全播出。

参考文献：

[1]周志敏，周纪海，纪爱华.UPS应用与故障诊断[M].北京：中国电力出版社，2008.

[2]张颖超.UPS原理与维修[M].北京：化学工业出版社，2011.

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