1项目背景
广电总局要求一级负荷单位应设对应于不同外电的、互为主备的工艺专用变压器,双电源播出设备和主备播出设备供电应来自两个不同工艺变压器的独立低压回路。随着公司业务的发展,用电设备不断增加,能源1站供电紧张,广东有线总前端机房供电一直未能完全满足广电总局的要求。目前播出用电由一台专用变压器和一台民用变压器提供,而且播出设备用电都来自安装在UPS输出端的STS高速切换开关,即双电源设备和主备播出设备用电都是来自同一低压回路,有的双电源设备和主备播出设备甚至还使用了同一套STS高速开关提供的电源。另外,1#电源房的UPS已在线运行13年,不稳定因素增加,严重影响安全播出,能源2站的投入使用,为该公司提供了改造契机,必须把握机会构建一个高可靠性的供配电系统。
2现有电源系统
总前端机房现有电源系统是由1#、2#电源房的两套UPS并机组建而成的A、B两路供电回路同时给机房STS高速切换开关供电,经过STS二选一输出后再提供给播出负载使用。1000kW油机与能源1站播出专用变压器T7联动,作为播出后备应急电源。如果中间环节STS装置出现故障,必将造成严重的安全播出事故。
3改造中可能发生的故障
(1)由于1#电源房UPS并机已在线运行13年,电容等易损部件已经严重老化,2013年实施停机更换电容模块时曾出现过无法正常开机的情况,最后检测发现停机后导致逆变模块损坏,更换逆变模块后才恢复正常,所以在进行升级改造过程中这种情况很有可能再次发生。
(2)由于2#电源房UPS并机的主备电源都是从1#电源房配电柜并接,1#电源房实施配电柜更换,将导致2#电源房UPS并机只有第三路电源单独供电至配电柜更换完成,后备电源只有1200kVA的应急油机,一旦2#电源房UPS并机故障,将有可能导致单机过载而造成安全播出事故。
(3)播出负载比较大,原A、B两路UPS并机同时供电,刚刚满足广电总局62号令关于蓄电池后备时间至少30min的要求。对1#电源房升级改造过程中,只有2#电源房的B路UPS供电,蓄电池组后备时间严重不足。
4电源系统设计原则
(1)在不影响安全播出的前提下,系统设计必须根据现有线路的情况进行设计,具有高安全性、可行性和可操作性。
(2)留有足够冗余,满足扩容要求,系统建成后便于操作和维护。
(3)配电柜设计必须密切联系到具体实施步骤,保证设计的配电柜满足使用要求,不会因原有线缆不够长无法完成配电柜更换,而影响整个项目进度。
(4)为确保不在供电路径中任何一个环节设置两路电源一用一备的单节点瓶颈,设计应从高压外线开始,经过高压系统、低压系统,到工艺设备,始终贯彻双路供电到底的方式,即两路电源单母线分列运行,互为备用,确实做到双路电源均到机柜内。
5电源系统改造方案
(1)由于有线电视传输安全性,每一次施工必须在凌晨2点至5点半完成,同时考虑到机房电缆敷设难度大,为缩短施工时间,确保安全播出,原供电线缆拟保持不变,配电柜和UPS更换应分步实施。
(2)根据供电系统实际情况,必须在新UPS系统安装就位后,独立进行严格的充放电测试以及放电、旁路、逆变等功能切换测试,至少通电试运行30天,期间播出用电仍然使用原UPS系统供电。新UPS系统试运行结束后,才实施UPS替换,正式投入使用。
(3)鉴于1#电源房空间有限,原有蓄电池组后备时间短,拟搭建独立的电池间,增加后备蓄电池,延长后备放电时间,原电池组位置可以腾空安装新UPS系统。
(4)由于1#电源房升级改造施工期间,只有2#电源房的B路UPS供电,即高速开关只有一路电源输入,保障级别比较低,因此,拟从高清互动机房(该机房两套独立的UPS系统主备电源均由能源2站供电)临时引两路UPS电源到播出机房,并对设备机柜加装两路UPS电源PDU,作为临时备份电源,提高播出机房供电保障级别,同时为机柜双路UPS供电改造做好前期工作。
(5)在1#电源房配电柜和UPS更换结束后,将播出机房临时引入的两路高清互动机房UPS供电电缆分别迁移到1#、2#电源房两套UPS供电系统,就可完成播出机房机柜双路UPS供电的改造,提高了播出主备设备和双电源设备以及单电源播出设备的供电保障级别。
6结语
供电改造完成后,实现了每个机柜有两路独立的UPS电源供电,供电线路中间不留任何的瓶颈(STS等中间设备)环节,不仅使总前端机房达到上级文件要求,而且让一些双电源政治期刊设备、主备播出设备发挥了应有的作用,另外,机柜单电源设备仍然保持由STS高速开关供电,由于高速开关前端的UPS主备输入电源都改成了专线供电,保障级别得到了提高。
作者:黎苏庆 单位:广东有线广播电视网络有限公司
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