1、广播电影电视 UPS 供电设计系统解决方案广播电影电视 UPS 供电设计黎苏庆(广东南方电视台,广州)摘要:由于外电高压的不稳定,广播电影电视供电系统大部分 UPS 存在旁路供电的问题.通过 UPS 故障案例分析,阐明 UPS 旁路供电的重要性,提出 UPS 旁路供电的正确设计方案,确保 UPS突发故障时 UPS 能自动切换到交流旁路供电.保持供电不间断.关键词:不间断电源;交流旁路供电;双路供电中图分类号:TP29 文献标识码:ADesignofUPSPowerSupplyforRadio,F.JmandTelevisionLISuqing(SouthernTelevisionGuangdo
2、ng,Guangzhou,China)Abstract:Becauseofunstableofhighpressure,mostofradio,filmandtelevisionsystemSUPSpowersupplysystemshavebypasspowersupplyproblems.ThroughcaseanalyzeofUPSmalfunction.theimpor口 tan 口 ceofUPSbypasspowersupplyisclarified.ThecorrectdesignofUPSbypasspowersupplyschemeisproposedandtheUPScan
3、autoswitchtoACbypasspowersupplywhenasuddenmalfimctionhappens.Keywords:UPS;ACbypasspowersupply;dualpowersupply0 引言UPS 能保证电源供应的连续性和可靠性,并能消除电网干扰对用电设备的影响.但是 UPS 本身也是电子设备.难免突发故障.为此设置了旁路供电回路.保证在 UPS 过载或突发故障时.UPS 从逆变器供电自动切换到交流旁路供电通过对某电视台 UPS 供电故障案例的分析.阐明 UPS 广播电影电视供电设计的重要性.l 播控中心 UPS 故障2008 年 6 月某电视台播控中心 U
4、PS 输出失电.其 UPS 供电示意图如图 1 所示 ATS 是双电源自动切换开关.可以在常用 A 电源和备用 B 电源之间自动切换本次事故是 ATS 发生故障.造成 ATS 没有输出电源.UPS 没有输入电源.UPS 自动转入蓄电池供电.由于在 ATS 下桩没有安装失压报警装置.蓄电池放电直至结束也没有被发现.UPS 就转入交流旁路供电由于交流旁路输入回路和 UPS 输人回路是在同一 ATS输出回路上.因此交流旁路输入也没有电源.造成UPS 输出失电作者简介:黎苏庆(1983 一),电气工程师,主要从事供配电,UPS 及电力系统自动化技术管理.收稿日期:2011-03-21I1WWW 自动化
5、应用A 路常图 1 某电视台播控中心 UPS 供电线路根据图 1 分析.该设计存在严重缺陷在该供电线路加装 ATS 开关本意是为了增加 UPS 供电的可靠性,但却忽略了 ATS 开关本身是由电子回路组成,它也会发生故障.将它串联在 UPS 的输入回路内.无疑是给 UPS 增加了故障点主输入回路和旁路回路共用一个断路器.即使 ATS 没有故障.倘若外部断路器跳闸.则旁路输入也没有了电源.仍然会造成 UPS 输出电源中断.取消 ATS,将图 l 改成图 2.不仅节约费用.还提高了 UPS 的供电可靠性图 2 正确的 UPS 供电线路2 供电设计要求2.1UPS 内部断路器设置日本 j 三菱生产的
6、UPS 在交流旁路和逆变器输入回路中均设置输入空气断路器 f 具有过载和瞬时过流脱扣功能 1UPS 内部开关布置如图 3 所示.K1 为交流主输入断路器.K2 为交流旁路供电输入断路器.有些公司的 UPS 的输入端有 Kl 或 K1,K22 种开关设置,K1,K2 开关是带熔丝的闸刀隔离开关.作断开回路和短路保护图 3UPS 内部开关布置2.2UPS 内部开关对外部断路器的要求在逆变器供电状态下.一旦发生逆变器故障.就会产生很大的短路电流如果 UPS 内部装有瞬时过流脱扣和电子检测过流脱扣两种保护的 K1,K2 断路器或 Kl 断路器.则 UPS 内部的过载和短路由 K1,K2 来保护.外部断
7、路器主要起断路器输出端到 UPS 怏熔输入端的电缆的短路保护和 UPS 后备保护的作用.只要外部断路器的额定电流容量和瞬时脱扣电流选择正确.遇到 UPS 内部短路故障电流时 Kl 断路器就会跳系统解决方案熏一棼黧鬻开而外部断路器不跳.由外部断路器和 K2 断路器向交流旁路供电,负载不会失电要是 Kl,K2 断路器不具有过载和瞬时过流脱扣功能.UPS 的过载和短路保护需要依靠 UPS 内部的快熔和 UPS 外部设置的空气断路器保护.由于外部断路器需要起过载保护作用.则断路器的额定电流不能选大.那么断路器的瞬时脱扣电流就不能躲过 UPS 的故障短路电流而跳闸3 正确的 UPS 供电设计如果 UPS
8、 内部断路器具有过裁和瞬时过流脱扣保护功能.UPS 外部可以仅装一个断路器.此断路器仅作断路器输出端至 UPS 输入端的短路保护但是断路器瞬时脱扣电流要放大到 UPS 额定电流的 30 倍以上才可以躲开 UPS 内部短路电流跳闸.而且一般大容量 UPS 的 30 倍额定电流可能引起上一级断路器跳闸.因此需要对上一级断路器脱扣电流进行核算.防止越级跳闸如果 UPS 内部断路器没有任何保护功能,在外部装一个断路器.断路器瞬时脱扣电流适当放大后.UPS 就会失去过载保护.因此需外部装 2 个断路器但是.广播电影电视UPS 供电设计必须提高交流旁路供电的可靠性因此.主输入和旁路输入均需设置断路器.有必
9、要由A,B 双路母线分别向 UPS 的主输入和旁路输入供电.如图 2 所示.4 广播电影电视系统 UPS 供电建议广播电影电视系统属于一级负荷.但是在过去很长一段时间里.很多广播电影电视供电系统都是采用单路或者热备份式 UPS 供电.安全保障系数较低随着双电源设备的出现以及广播电影电视行业对安全播出的更高要求.为保障供电系统的安全性.建议采用现今比较流行的冗余并联运行系统.即 2 台 UPS 完全处于并联.互为备份现在一般广播电影电视供电系统都配备有 2 台足够容量的丁艺专用变压器.使用A,B 双路供电.而且配备了应急发电机组.由于并联运行的 2 台 UPS 要求容量,电位等参数相同.而且逆变
10、器输出与旁路输出交流电源必须同步.建议同一路并联运行的 UPS 容量相等且电源来自同一台变压器.避免事故的发生.如图 4 所示5 结语UPS 的交流旁路回路是提高 UPS 不问断供电可靠性的一种有效措施.使 UPS 的主输入和旁路输入来自两路电源.并且分别设置输入断路器,即使 UPS 发(下转第 25 页)自动化应用 20117 期 12系统解决方案鬟 0 薯囊臻 0【AJKJTk)=COS(yk)一 sink)0sin(yk)cos(yh)000100OAJK(Zks)=10000100001hOO0l则有AJK=AJK()AJK)AJK(AJKJMK)EMK0)(3)位置误差变换特征矩阵:
11、(I,1-kpSkp.0O0-l0%xkpz,0111-,B“k000010ff0001Jl000010o1o0001式中,% 8kjs,分别为典型体相对其相邻低序体运动误差矢量沿,l,Z 向的分量和绕,l,z 轴的回转分量,可根据位置误差特征确定.(4)运动误差变换矩阵:【AJK:1 一 ksk6kk1 一 k6k,一ksk1000l其中,瓦,sb,分别为典型体相对其相邻低序体运动误差矢量沿,y,Z 向的分量和绕,Z 轴的回转分量,其运动误差变换矩阵可根据运动误差特征确定.将以上转换矩阵带入AJK公式即可获得两相邻低序体之间的坐标变换.以此类推.可以获取刀具工件坐标系问的误差模型3 展望误差
12、补偿技术具有低成本,高柔性等特点.可以显着提高数控机床的加工精度.在机床设计和机床加工领域具有不可替代的优势和作用.目前机床误差补偿技术刚刚进入应用阶段.误差测量,建模和补偿技术还需进一步研究和整合参考文献1】李书和 ,张奕群,等.多轴机床几何误差的一般模型J.航空精密制造技术,1996,f03):9.122杨建国,潘志宏 ,等.数控机床几何和热误差综合的运动学建模【JJ.机械设计与制造,1998,(05):31-333】刘又午 ,章青,等.基于多体理论模型的加工中心热误差补偿技J.机械工程,2002,38(1):1271304】张虎 ,周云飞,等.基于激光干涉仪的数控机床运动误差识别与补偿J
13、】.中国机械工程,2002,21:1838-18415】张虎 ,周云飞,等.数控机床空间误差球杆仪识别和补偿J. 机械工程,2002,38(10):108 一 l136】刘焕牢 ,李斌,等.基于球杆仪数控机床误差补偿方法研究【J.工具技术,2003,39(8):41-437】洪迈生 ,苏恒,等.数控机床运动误差检测技术J.组合机床与自动化加工技术.2002(01):18.238】晓龙 .三轴数控机床通用几何误差软件补偿技术的研究D.北京:北京工业大学,20039粟时平,李圣怡 ,王贵林.多轴数控机床的通用运动学综合空间误差模型J.国防科技大学,2001,23(4):4550(上接第 12 页)
14、路电振 A 路电菲 A 路宅弹 A 蹄也 B 蹄屯撩 B 路也撑踣 J 辣 B 蹄电腺镕 mBr图 4 冗余并联系统生主路电源输入故障,还可以可靠地提供交流旁路电25WWW.autoapply.corn 自动化应用源.真正起到不问断供电的作用参考文献【1王兆安 ,张明勋.电力电子设备设计和应用手册M.北京:机械工业出版社.20022李苏苏.配电网合环冲击电流的计算和分析【J. 南方电网技术研究.20063】周代文 ,侯振程.一种新型不间断电源(uPs)电路的探讨J. 电力电子技术,19984】詹跃东 ,史扬.单相 UPS 电源的锁相同步电路设计【J.电力电子技术.20015】杨春榕 ,黄亚忠.单片机智能控制的后备式方波 UPS电源【J.电子与自动化,19966】阮自杰 ,梁心雄.小型 UPS 电源的日常维护和使用J.广东气象.20017】姚志刚 .UPS 电源在化工企业中的优化配置 J.化工生产与技术.200lO1O1DoLKA
