淺談熱電廠通信電源系統的管理維護

大唐太原第二熱電廠 趙益珊

淺談熱電廠通信電源系統的管理維護

大唐太原第二熱電廠 趙益珊

通信電源在通信系統中的重要性眾所周知，通信電源技術不斷發展，設備不斷更新。為了提高通信電源系統的安全性、可靠性、穩定性，太原第二熱電廠做了大量的革新和改造工作，使通信電源系統不斷完善和提升。文章敘述了太原第二熱電廠通信電源系統的演變發展過程和通信電源的管理維護。

通信電源演變 管理 維護

前言

大唐太原第二熱電廠1956年開工建設，1958年6月14日，第一臺機組投產發電。大唐太原第二熱電廠幾代人近60年嘔心瀝血的艱苦創業，歷經七期建設，截至2015年5月，總裝機容量1 860 MW。隨著裝機容量的增大，電力生產自動化水平的提高，通信系統也在不斷發展進步。作為通信設備動力來源的通信電源，必須安全、可靠、穩定運行，這樣才能保證通信設備的供電要求，為電力生產提供高效穩定的信息傳輸。因此，建設安全、穩定、合理、可靠的通信電源系統，不斷進行完善，精心維護設備是通信人員最基本、最重要的責任。

通信電源的組成及基本要求

1.組成

通信主機設備可概括地分為交流供電的通信設備和直流供電的通信設備兩大類，通信電源也有交流不間斷供電、直流不間斷供電兩大系統，兩個系統的不間斷供電，是靠蓄電池儲備的能源來保證的。交流不間斷供電系統包括由交流整流為直流，再由直流逆變為交流兩個環節的轉變，這將影響系統的效率及可靠性，并且交流不間斷系統技術相對復雜，這是通信設備及供電電源以直流不間斷供電為主的原因。

2.基本要求

（1）供電可靠性

電源系統安全可靠運行是確保通信系統正常工作的首要條件，這就要求，通信電源系統在部分設備發生故障時仍能保證供電不中斷。交流供電應采用交流不間斷系統，直流應采用整流器與電池并聯浮充供電方式，還必須提高各種通信電源設備的可靠性。通信電源的可靠性一般用不可用度指標來衡量，是指因電源系統故障引起的由該電源系統供電的通信系統全部阻斷的時間與阻斷時間和正常供電時間之和的比。

（2）供電質量

①交流電源質量

交流電源的電壓和頻率是標志電能質量的兩個重要指標。通信設備電源輸入端子處電壓允許變動范圍為-10%～+5%，頻率允許變動范圍為-4%～ +4%。電壓波形畸變率小于5%。其它指標符合有關規定。

②直流電源質量

目前通信設備需用的直流基礎電源趨于簡化為-48 V一種，通信電源的電壓和雜音是標志電能質量的兩個重要指標。通信機房每個機架直流電源輸入端子處的電壓為-48 V，電源電壓變動范圍為-57 V～-40 V,電話衡重雜音應小于2 MV。

太原第二熱電廠通信電源系統演變

（1）1993年四期擴建前，通信電源系統比較松散，行政交換機的工作電壓為60 V,由兩臺整流器作主、備工作電源；生產調度交換機工作電壓為48 V、24 V、6 V等，由數臺不同電壓等級的整流器作為主備工作電源通過自動控制裝置給設備供電；兩路交流來電與一路逆變器輸出備用電源，三路流電源經自動控制裝置，輸出一路作為上述整流器設備的交流輸入。正常工作時,選兩路交流中的一路作為交流輸入,當兩路交流都失去時，帶重合閘的逆變器啟動，輸出的交流供上述電源設備工作，逆變器的直流輸入是廠用直流系統。存在的最大問題是，通信系統沒有專用的蓄電池，逆變器的工作受廠直流系統運行狀態的影響。見圖1。

圖2 電源方框圖

（2）1993年四期擴建時，通信電源設備全部更新。主要通信電源設備是郵電部武漢通信電源廠生產（包括DZY0248/200整流器2臺、DPJN-380/100交流屏、DPZ08-48/200直流屏），逆變器是江蘇靖江變流設備廠生產的GNQIC設備，蓄電池是重慶蓄電池總廠生產的GF500固定式鉛酸蓄電池，由這些電源設備組成通信設備供電系統。系統由兩路不同來源的交流，自動或人工選擇一路作為工作電源。存在的問題是：雖然設置了兩套整流器，兩路交流輸入，但是設備的交流輸入是兩路自動切換后的一路，如果切換裝置發生問題，兩套整流器都不能工作。直流屏只有一段，存在上述類似問題。見圖2。

在設備的日常維護中，可控硅整流器的控制特別繁瑣、復雜，各項參數的調整大量使用電位器，接觸不良，調整不連續，增加了設備隱患，后期有的器件老化，工作不可靠，電路板修理頻繁，備品備件比較困難；截止到2000年，蓄電池運行7年，容量、性能下降。綜合系統和設備存在的問題，我們向廠部申請對通信電源進行全面技術改造，廠部向山西省電力公司提出技改申請。

（3）2002年，山西省電力公司批準了通信電源技術改造申請。我廠將整流器更換為保定中匯電氣公司組屏高頻開關整流設備，蓄電池更換為番禺恒達蓄電池廠生產的閥控鉛酸蓄電池，以適應電源技術的發展趨勢。在通信電源系統的方式制定上，一般的高頻開關電源是模塊化結構，采用一套電源系統、電源模塊冗余配置達到通信電源的安全可靠是普遍的做法。根據設備維護中出現的問題并綜合各方面的因素，我們配置兩套直流電源系統、雙段母線方式，兩套系統之間加母聯開關，兩組蓄電池分別浮充在不同的母線上，每套電源兩路交流輸入，二者自動切換，克服兩路電源切換后供給兩臺整流器，切換裝置發生問題，兩套設備都受影響的弊病，雙段母線方式，便于直流屏的檢修和維護。

系統投入運行一段時間后，有些方面仍需要改進：

a.兩路交流電源沒有設置分配柜，兩臺整流柜、一臺配電柜的兩路電源輸入線在配電柜后的端子上復接，檢修維護很不方便也不安全。

b.機械儀表量程偏大，不適合使用，精度不高。

c.告警電路工作電源為交流電源，交流斷電后，電路不能工作，起不到應有的作用。

d.逆變器無直流輸入時，無交流輸出；設備接地線接地后不能正常切換。

e.交流來電部分導體裸露，存在安全隱患；其它裸露部分同時需要處理。

f.交流配電屏上沒有三相電源輸出。

g.監控器測量的負載電流、蓄電池電流、整流器電流三者之間的數量關系不對，不符合整流器輸出電流=負載電流+蓄電池電流。

圖3 電源設備系統圖

我廠對電源系統上述問題逐一進行解決。新配備一臺交流分配柜，完成將兩路交流來電分配到每個需要380 V電源的設備上，每個屏上都有兩路自動切換裝置，這樣切換電路出現故障，只影響一個屏的工作，安全、可靠性大大提高；把屏上的指示儀表全部更換為數字儀表；把告警裝置的工作電源改為直流電源；逆變器問題請廠家解決；其它問題也一一處理。監控器電流指示問題，我們經分析后檢查了取樣信號線路，結果準確無誤，最后認定是監控器故障。

高頻開關電源模塊是澳大利亞生產的，由于生產廠家退出中國市場，電源模塊損壞后，一直得不到解決，監控器的損壞，導致開關電源模塊、監控器必須更換。我廠對通信電源又一次進行了改造。

（4）2007年，我們利用部分電源系統設備及屏體，選擇愛默生公司的模塊、監控器，對澳大利亞的產品進行更換，重新制作模塊支架及各種連接導線，對設備進行技術改造。

（5）在設備運行期間，由于通訊樓拆除，整個通訊設備搬遷至綜合樓，兩路通信交流電源的源點發生變化，兩路都取自綜合樓箱變，其中有一路從0#生活變來，電源的等級、維護及故障響應時間都達不到要求,實際運行中，存在來電故障、檢修頻繁及故障響應速度慢。向有關領導反映后，廠部批準從廠保安段引一路專用電源至通信電源設備。最終電源系統方式見 圖3。

（6）工作原理

①兩路交流來電進入交流分配屏后，分別供給交流負荷及逆變器屏、#1充電屏、#2充電屏。

②兩路交流來電進入交流配電屏（逆變器屏）后，經過避雷器和自動切換后，其中A相和直流48 V輸入逆變器，逆變器輸出10路單相交流不間斷電源；B相和C相輸出10路單相交流普通電源。

③兩路交流來電進入#1充電屏，經過自動切換整流后，和#1蓄電池并聯接至直流Ⅰ段母線。兩路交流來電進入#2充電屏，經過自動切換整流后，和#2蓄電池并聯接至直流Ⅱ段母線。兩段母線各輸出10路，系統所有的直流負荷（除蓄電池外）基本都接在直流負荷屏上。Ⅰ段母線和Ⅱ段母線之間設母聯開關，當設備檢修或故障時使用。

結論

通信電源系統是整個通信系統的核心，是通信系統安全穩定運行的基礎。掌握通信電源系統的工作原理、運行規律，總結通信電源運行維護中的經驗，汲取教訓，是通信設備維護人員的必修課。

[1] 王家慶. 智能高頻開關電源系統的原理使用與維護[M]. 北京：人民郵電出版社.

[2] 侯振義，夏崢. 通信電源站原理及設計[M]. 北京：人民郵電出版社.

[3] 大唐太原第二熱電廠. 信通檢修規程.