1引言

為了保證供電的穩(wěn)定可靠，在廣播電視制播工藝系統(tǒng)中往往會(huì)引進(jìn)UPS電源系統(tǒng)。但正是由于UPS的大規(guī)模引入，致使諸多數(shù)字音視頻工藝系統(tǒng)屢遭干擾，使噪音、死機(jī)、誤碼、眼圖閉合、信號(hào)有效傳輸距離縮短等現(xiàn)象頻發(fā)，給工程技術(shù)人員帶來(lái)了許多困擾。

2干擾產(chǎn)生

在三相四線(xiàn)制星形線(xiàn)路中，由于大多數(shù)廣播電視工藝系統(tǒng)三相負(fù)載不能保證完全平衡．因此在零線(xiàn)電流不為零。當(dāng)在該供電回路中接入U(xiǎn)PS時(shí)．由于UPS一般是“交一直一交”式結(jié)構(gòu)，功率器件往往工作在“截止一導(dǎo)通一截止”這樣一個(gè)非線(xiàn)性的突變過(guò)程．這種突變極易產(chǎn)生較強(qiáng)的高次諧波。而運(yùn)行在非平衡負(fù)載狀態(tài)下的三相供電系統(tǒng)又更加劇了這種諧波的產(chǎn)生。三次及其倍頻諧波的產(chǎn)生，會(huì)形成不可低估的同相諧波電流分量．而這種電流分量。正是直接導(dǎo)致三相電路零線(xiàn)回路電流過(guò)載而產(chǎn)生干擾的罪魁禍?zhǔn)住?/p>

通過(guò)分析這些干擾產(chǎn)生的原因不難發(fā)現(xiàn)。在三相交流供電線(xiàn)路中接入大功率UPS。的確很容易產(chǎn)生高次諧波，尤其是三次及其倍頻諧波危害最大。當(dāng)這種諧波的電流分量與原來(lái)的零線(xiàn)電流疊加后．整個(gè)供電回路的功率因數(shù)會(huì)因此而降低，輕則導(dǎo)致零電位擾動(dòng)，拉大零地電位差，引起對(duì)負(fù)載端丁藝系統(tǒng)設(shè)備的干擾；重則使零線(xiàn)過(guò)載，銅損增大，甚至損毀輸入側(cè)的前端供電設(shè)備，如變壓器、油機(jī)、遠(yuǎn)程UPS系統(tǒng)等。因此，在實(shí)施廣播電視工程項(xiàng)目時(shí)，務(wù)必引起足夠重視．并采取有效措施加以防范。

3抑制措施

3．1措施一

要講究UPS的選型。合理選擇UPS本身就可以有效預(yù)防或減低干擾的發(fā)生。一般來(lái)說(shuō)，選擇UPS應(yīng)按負(fù)荷大小、運(yùn)行方式、電壓及頻率波動(dòng)范圍、供電保持時(shí)間、輸出波形畸變系數(shù)等重要指標(biāo)來(lái)確定。對(duì)于廣播電視工程來(lái)說(shuō)。UPS的引入還應(yīng)特別注重其性能指標(biāo)以及內(nèi)在質(zhì)量，具體考慮以下問(wèn)題：1)是否具備高精度的電壓穩(wěn)定功能；2)輸出電壓是否諧波分量小，正弦波失真少；3)是否具有主備系統(tǒng)的同步鎖相功能?？蛇M(jìn)行同步切換或并機(jī)運(yùn)行，有無(wú)崩潰點(diǎn)；4)逆變器的效率是否較高，動(dòng)態(tài)特性是否較好；5)容量是否具有可擴(kuò)充的余地；6)性?xún)r(jià)比是否較合理。

3．2措施二

在UPS輸入端接入交流阻波電抗器。從前面的分析可知，造成供電系統(tǒng)功率因數(shù)降低，給設(shè)備帶來(lái)干擾的原因還不是三相負(fù)載的不平衡．而是其中的三次及其倍頻諧波。在UPS輸入端接人交流阻波電抗器AL(見(jiàn)圖1)，不僅可以有效抑制諧波的回流反射，提高電路的功率因數(shù)，還能降低UPS接通瞬間的充電涌流。較好地解決了UPS對(duì)前端供電系統(tǒng)的沖擊而引起的過(guò)載問(wèn)題。阻波電抗器可根據(jù)UPS額定輸入電流的大小選擇相應(yīng)的型號(hào)，3只電容器均采用電力電容器，耐壓≥1000V即可。其容量一般在100—220nF之間選擇。

3．3措施三

負(fù)載端采用隔離變壓器輸出。從物理連接上將UPS與負(fù)載的零線(xiàn)分開(kāi)(如圖2)，這對(duì)有效抑制各種干擾非常有利。隔離變壓器是一個(gè)非常成熟的產(chǎn)品，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，規(guī)格齊全，可以滿(mǎn)足各種功率等級(jí)的要求，而且安全可靠。使用上無(wú)風(fēng)險(xiǎn)。所以，經(jīng)常被應(yīng)用在現(xiàn)代精密配電中心(PPC)上。實(shí)踐證明，隔離變壓器的引入，不僅能很好地解決零線(xiàn)壓降隨電流增大而提高．從而導(dǎo)致負(fù)載端零地電位差升高的問(wèn)題，有效杜絕了由諧波帶來(lái)的干擾，而且還有效減弱了強(qiáng)雷電給工藝系統(tǒng)帶來(lái)的電磁干擾。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)．隔離變壓器應(yīng)盡量接在靠近負(fù)載端。因?yàn)楦綦x后的電源零線(xiàn)要就近接入工藝地線(xiàn)，這樣做是為了確保負(fù)載零線(xiàn)與工藝地線(xiàn)電位的一致。使零地并接后其電位差趨近于零，上述干擾也就不復(fù)存在。

在日常的技術(shù)維護(hù)中．因零地電位差過(guò)大而引起對(duì)廣播電視工藝系統(tǒng)設(shè)備干擾的問(wèn)題。卻普遍得不到人們的重視和研究．把系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的一些古怪現(xiàn)象和故障表現(xiàn)，簡(jiǎn)單歸咎于設(shè)備本身．使系統(tǒng)常常處在惡劣的電源環(huán)境和干擾之中運(yùn)行，而長(zhǎng)期得不到改善。因此，機(jī)房UPS三次諧波干擾與零電位擾動(dòng)問(wèn)題應(yīng)引起充分重視。

3．4措施四

合理的施工工藝是確保工程取得事半功倍成效之關(guān)鍵。設(shè)備的品質(zhì)同然重要，而其合理的布局和講究的布線(xiàn)工藝對(duì)系統(tǒng)的質(zhì)量影響尤其突出。從前面分析的情況看，縮短零線(xiàn)長(zhǎng)度，增大零線(xiàn)截面積是一種減小零線(xiàn)電抗，降低壓降，縮小零地電位差，減低干擾的有效途徑。從零線(xiàn)電抗計(jì)算公式Z．=ρ×L÷S可以看出，當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度己減小，導(dǎo)線(xiàn)載面積S增大時(shí)，磊隨之減小，零地電位差也隨之降低。

當(dāng)然．合理地確定布線(xiàn)空間同樣可以取得好的成效。根據(jù)有關(guān)技術(shù)資料說(shuō)明，對(duì)于雙變換純?cè)诰€(xiàn)式UPS，當(dāng)逆變器工作時(shí)，UPS輸入端零線(xiàn)電流理論E應(yīng)該為零。但由于配電機(jī)房電纜多數(shù)走的是大電流．這些大電流設(shè)備包括大功率UPS，電梯變頻器，空調(diào)壓縮機(jī)等，它們工作時(shí)多少會(huì)產(chǎn)生各種諧波．若把這些電纜緊挨在一起走長(zhǎng)線(xiàn)，難免會(huì)產(chǎn)生各種諧波的耦合和調(diào)制。并互為串?dāng)_。產(chǎn)生新的諧波分量，最終導(dǎo)致干擾的產(chǎn)生。所以，有條件時(shí)應(yīng)將UPs的火線(xiàn)和零線(xiàn)、地線(xiàn)分開(kāi)走線(xiàn)。兩者的距離應(yīng)該保證在20cm以上。其他動(dòng)力電纜也應(yīng)該遠(yuǎn)離UPS零線(xiàn)。如因場(chǎng)地原因不能拉開(kāi)距離，零線(xiàn)或地線(xiàn)可考慮使用屏蔽電纜，也可達(dá)到同樣效果。

4工程案例

本案例是麗水廣電中心新建工藝機(jī)房的高質(zhì)量供電系統(tǒng)．該系統(tǒng)采用模塊式在線(xiàn)型UPS，分3個(gè)區(qū)域布局設(shè)置。分別是：1號(hào)區(qū)域?yàn)殡娨曆莶ブ谱鲄^(qū)，額定容量120kV A，主要負(fù)責(zé)大小演播廳6個(gè)。新聞、欄目、廣告等3個(gè)編輯機(jī)房及錄音配音室的日常供電。在非常時(shí)期，經(jīng)卸載部分負(fù)荷，可作為遠(yuǎn)程UPS向保障級(jí)別要求更高的廣播電視播控系統(tǒng)，提供更長(zhǎng)時(shí)間的電力保障。2號(hào)區(qū)域?yàn)殡娨暡タ貐^(qū)。額定容量40kV A。系本地UPS．專(zhuān)供具有4套電視節(jié)目播出容量的播總控系統(tǒng)的日常供電。3號(hào)區(qū)域?yàn)閺V播制播區(qū)，額定容量20kV A，系本地UPS，負(fù)責(zé)最多可同時(shí)進(jìn)行3套廣播節(jié)目制播的電力保障。實(shí)踐證明，本設(shè)計(jì)(如圖3所示)技術(shù)成熟，安全有效。

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