大功率UPS电源在广电机房中的应用与维护

徐华辉

摘    要：相关规定指出，UPS电源是广播电视信号网络传输、生产、广播、接收和发射系统的主要电源和能源，UPS电源是广播电视系统的重要组成部分，因为它必须连续向第三级以上的广播发射台供电，在大型直播节目中起着非常重要的作用。基于此，本文从UPS的基本原理出发，介绍了大功率UPS电源在广电机房中的应用与维护，以供参考。

关键词：大功率;UPS电源;广电机房;应用与维护

一UPS电源概述

1.1  UPS的基本原理

当城市电源正常时，电网的输入电压通过噪声滤波器消除电网中的高频干扰，获得纯电压，然后进入充电器给电池组充电，将交流电源转换为逆变器的直流电源和通信设备的220V/50hz交流电源。当电源故障发生时，滤波器、整流器和充电器不再工作，但此时电池放电，直流电源转换到逆变器和交流电源的通信设备，所以对于通信设备来说，城市电源中断，电池可以正常运行。

1.2  UPS四种工作模式

1.2.1市电模式

升压后，经过电压、滤波、频率稳定处理，为负载提供稳定的电源，同时通过城市电源独立充电器对备用电池进行充电。在这一点上，UPS处于一种准备状态，一旦出现异常情况（断电、大波动等），将接管负载的电源供应，电池的电量储备由逆变器处理，以提供稳定的正弦交流电给负载。城市供电模式是UPS的正常工作模式，在这种模式下UPS可以发挥不间断电源的作用，保护核心设备的稳定运行。

1.2.2旁路模式

市政电源经过整流滤波后，无需逆变器直接向负载供电。UPS无法在此模式下执行不间断切换。

1.2.3电池模式

在出现异常情况时，将蓄电池中储存的直流电转换成交流电，然后由蓄电池提供逆变器的输入，逆变器将继续提供电力，供应负载继续使用，实现连续供电功能。

1.2.4维修模式

在UPS电源大修时，通过手动设置旁路电路来保证负载设备的電源供应。维修作业完成后，UPS电源重新启动，UPS电源恢复正常运行。

二、UPS系统设计

2.1运用UPS的目的

广播电视无线发射站大多位于偏远山区，城市电力供应极不稳定。虽然车站配备了双向供电，但在一定程度上避免了停电造成的长期停电。然而，自动切换装置的切换时间约为0.3至0.5秒，油机需要一定的时间启动。在此期间，设备将会停电，因此双向电源不能完全保证电源的连续性，特别是当主电源立即切断并恢复时，自动开关装置可能会立即从主电源切换回备用电源，造成电源两次中断，停电的影响对设备的损害很大。采用大功率UPS作为全站供电电源，较好地解决了停电、闪变、电压波动和电网杂波等问题。

2.2UPS的选择

2.2.1主机的选择

UPS作为整个电站的电源，需要为整个设备提供3小时的供电时间。以机房40KVA负荷为例，以UPS的运行效率为80%，选择48KVA以上的主机是必要的。

2.2.2后备电池的选择

以机房负载40KVA，供电时间3小时为例，蓄电池的最低放电电压为10.5V，逆变器效率为0.9，再加上30%的冗余，结合上位机额定输入电压的实际情况，应选用12V/100AH免维护铅酸蓄电池组30组，共4组连接。

2.3UPS的接入

2.3.1接入配电系统

广播电视三台广播发射台以上两台主备用电源，主备用电源在优化输出后供负荷使用，大功率UPS作为全站供电，为了实现不间断输出，应在ats中连接。

2.3.2接入远程监控

目前UPS主机可以通过网络适配器访问远程监控系统，具有实时监控、报警管理、统计和人机交互等功能。它的两个重要功能是实时监测，可以有效地监测各种运行参数和UPS的状态，以及报警管理，可以在超过报警登记和使用权限时产生报警信息，这些信息被传递给系统管理员，以便他们采取实际步骤来处理。

三、UPS使用与维护检修

3.1使用中注意事项

传统的UPS电池大多是免维护的，其电源是UPS的化学电源。因此，UPS电池的效率取决于化学电源铅酸蓄电池的性能，正确使用和维护UPS电源不仅可以有效地避免故障，而且可以延长电源的使用寿命。安装UPS电源时，必须保证室内通风、清洁、位置稳定、供电线路配置合理，安装后应充分控制UPS电源的环境温度，确保电源温度满足要求。

3.2定期维护

3.2.1日检

（1）检查电源是否正常;（2）检查控制面板：确保所有led指示灯正常，液晶屏上显示的所有参数正常，面板上没有报警器;（3）是否没有异常噪音;（4）检查风扇、避雷器等是否处于良好状态;（5）观察机房温度，应控制在0至30度之间;（6）观察机房是否潮湿，湿度超过90%时，应启动除湿设备;（7）观察机房内的灰尘。

3.2.2年检

（1）检查电源装置和辅助装置的漏电、变形等;（2）检查磁性元件有无过热、松紧和裂纹的迹象;（3）检查电缆有无老化、磨损和过热的迹象;（4）检查pcb接头是否牢固;（5）检查pcb清洁度和完整性。

3.3维护工作中重点内容

（1）测试“城市电源逆变器”和“城市电源旁路”开关是否正常，首先确认设备在“城市电源逆变器”工作，做负荷数据备份等。然后按下“断电”按钮，使设备从“城市电源逆变器”变为“城市电源旁路器”;如果正常，则按下“启动”按钮，使设备从“城市电源旁路器”变回“城市电源逆变器”。

（2）测试“电网”和“供电”开关先确认设备在“电网输入”，做好负荷数据备份等工作。

（3）测试“城市电源逆变器”和“电池逆变器”开关是否正常，首先确认该设备工作在“城市电源逆变器”，然后切断城市电源的交流输入设备，观察该设备是否可以切换到“电池逆变器”;如果正常加上市场电源，使该设备回到“城市电源逆变器”。

（4）电池自检可以通过后台发出监控指令，也可以人工放电，测量电池端子电压和放电时间曲线，测量每个电池端子电压的变化，以评估单个电池的健康状况。

结束语：

随着信息时代的到来，移动通信系统已成为社会生产和人们生活的强烈需求。大功率UPS的应用，有效地解决了广播电视无线发射台的停电、闪光、电压波动、电网杂波等问题，为设备提供了稳定、纯净、高质量的不间断电源，进一步保证了广播电视节目的安全、高质量播出，更好地适应社会发展和人们对广播电视节目日益增长的需求，更好地为人民服务。

参考文献：

[1]王小瑞.基于功率下垂的UPS无内联线并联及网络控制逆变器并联研究[D].浙江大学，2014.