淺談珊溪電廠通信電源系統的技術改造

何春華

（浙江珊溪經濟發展有限責任公司，浙江 溫州 325000）

淺談珊溪電廠通信電源系統的技術改造

何春華

（浙江珊溪經濟發展有限責任公司，浙江 溫州 325000）

摘要：為進一步提高電廠通信系統的安全運行水平，進行了通信電源系統的技術改造，主要從電源的重要性，運行階段存在的問題等方面進行闡述，介紹了新電源系統的配置和優點，并對新老電源系統的配置做了簡要對比。

關鍵詞：通信電源；改造;配置；對比

0引言

珊溪水電廠位于浙江省溫州市文成縣境內的飛云江上，電廠總裝機容量200MW,安裝4臺混流式水輪發電機組，年平均發電量3.55億kW·h，電廠出線由220 kV電壓等級接入華東電網，承擔調峰、調相和緊急事故備用等作用。電廠首臺機組于2000年6月開始投產發電，電源系統設備運行至今已接近12年，因設備老化和備品備件采購困難，設備故障率升高，維護量較大，已經不能滿足安全生產和經濟運行要求，故在2012年3月期間，我廠對通信電源系統進行了技術改造，老通信電源系統采用的是華為公司的PS48240/1800，改造后的電源系統采用艾默生PS48120/1800系統。

1通信電源的重要性

我廠的通信電源系統承擔著電廠所有通信設備的電源供給。伴隨國家電力系統的飛速發展,生產自動化、繼電保護、通信等專業新技術、新設備大量應用,對電力通信工作的要求也越來越高標準，電力通信系統的重要性日益突出，也相應增強了對通信設備安全、穩定運行的重視程度。而通信電源系統恰似整個通信系統的“心臟”，是所有通信設備正常運行的基礎保障。

2進行技術改造的原由

（1）隨著科學技術的發展，通信電源的系統配置、工藝質量、整流器技術指標等方面都有了很大的提高，從發展的角度出發，應該與時俱進，合理采用包含新科技的先進設備。

（2）設備老化嚴重等方面原因導致通信電源存在安全隱患，根據《浙江電網通信設備狀態評價導則》要求，通信電源設備投運一般最長時間為8年,而我們電廠的電源設備已經運行10多年，在可靠性和穩定性能等方面已經大打折扣。

（3）隨著時間的推移，制造廠家已經不再生產老舊設備的配套備件，備品備件的采購難度加大，型號匹配、兼容性能等各方面都存在問題。

（4）電源系統本身的運行情況也不容樂觀，故障頻頻發生,譬如電源整流模塊輸出電壓不穩定、市電控制及采樣板故障、風扇故障等，不能有效保障其他通信設備的安全運行。

（5）蓄電池的物理狀態已經惡化：蓄電池間連接處多處松動、出現腐蝕現象；蓄電池極柱、安全閥周圍有酸霧或酸液溢出。

（6）部分單個蓄電池端電壓已經低于1.8V，并且通過核對性充放電試驗，發現電池已經劣化，電池實際容量已經小于電池額定容量80%,通信專用蓄電池組存在單節電池容量不足，電壓過低情況，不符合《浙江電力通信電源系統運行管理辦法》的要求，一旦交流電源失電,由于蓄電池已經嚴重劣化,運行中的通信設備就會有退出運行的趨勢,將嚴重影響自動化、繼電保護、信息交換、電話等業務，從而影響到電廠的安全、穩定、經濟運行。

3新電源系統的配置

我廠的通信電源系統采用艾默生PS48120/1800系統，由配電單元、整流模塊及監控模塊組成，共有2套，分為2個柜體，其中配電單元位于機柜上部，采用上出線式。單柜體電源配置詳見表1。

表1配置表

4新、老電源系統的配置比較

（1）電源設備冗余情況

電源雙路交流輸入；電源設備1+1冗余（包括蓄電池組1+1冗余）；電源整流模塊2+1冗余配置。由雙電源（交流和直流兩套電源）供電，最大限度保證重要通信設備工作電源不會輕易中斷，即使交流電源出現故障不能供電，也能由直流電源系統供給重要用戶設備一段時間，給維護和搶修期間的數據傳輸等提供有效地保障。

（2）新增加的項目

a.現場柜子布置：原華為電源系統為單柜系統，更改為現在的兩個柜體。柜內空間的增加，不僅有利于設備的安裝、維護，還有利于設備自身散熱，延緩元器件的老化等。

b.直流蓄電池:采用了性價比較高的國產品牌電池：哈爾濱光宇二組，規格型號為GFM---2V/200AH (Z)。蓄電池由原來的立式放置改為臥式放置安裝，不但方便了電池間的連接安裝，還方便了日后的測試維護等工作。

c.采用了ZYHF-004型通信電源維護系統，增加了蓄電池放電系統和溫度量檢測系統，前者便利了維護測試工作，后者既能監測機房環境溫度，還能監測蓄電池運行時的溫度，使我們能及時了解設備的工作環境條件。

d.電源模塊:由原來的1+1備份冗余,增加到2+1冗余,單個模塊容量由原來的20A增加到30A。

e.增加了一臺監控工控機：研華 IPC-610 （Putium(R)Dual-Core CPU E5700@3.00GHz,2GB的內存）。

（3）采用兩級防雷措施，抑制電網中的浪涌沖擊和雷擊，同時交、直流側均有完善的防雷措施。

（4）直流配電單元由監控模塊來實現電池自動切斷和接入功能。

（5）M500D監控模塊提供8對告警干接點，具體定義見表2。信號電纜線頭去皮后，直接插入干節點連接端子，旋緊端子螺釘，操作簡單。

表2干節點定義列表

（6）新電源系統采用模塊化設計，插槽式結構，使系統具有良好、便捷地可維護性；整流模塊采用無損傷熱插拔技術，即插即用，更換時間小于1min。

5新電源系統的優點

（1）監控模塊的突出優點

a.能顯示電源系統的各項運行參數、運行狀態、告警狀態、設置參數、系統配置數據及控制參數。

b.可根據系統的運行狀態對被監控對象發出相應的動作指令，主要包括：控制整流模塊開/關機轉換和電池組的均/浮充轉換；改變整流模塊限流點。支持自動和手動兩種系統控制方式。在自動方式下，能自動完成電池管理的所有功能；在手動方式下，只能實現電池均充時間保護和容量計算兩項功能，其余電池管理的功能均需要手動完成。自動和手動控制方式的切換可通過鍵盤來完成，但必須通過密碼的檢驗。

c.通過遙測、遙信、遙控，即“三遙”功能，獲取系統的實時模擬量、開關量，對部分模擬量和開關量進行控制。

d.告警與記錄功能，故障回叫，電池自動管理功能。根據用戶設定的數據（如充電限流值、均浮充轉換電流值等）調整電池的充電方式、充電電流，并實施各種保護措施（如充電限流、浮充溫度補償等）。

e.通訊功能:監控模塊具有與后臺主機和下級設備通訊功能；后臺主機協議遵循郵電部部頒協議；與后臺主機的通訊支持MODEM、RS232、RS485/422三種方式；與下級設備的通訊支持RS485方式。

f.干接點輸出功能:監控單元有8個干接點輸出，通過設置可與不同的告警信號關聯，當系統發生告警時，監控單元通過所設置的干接點輸出告警信號。

（2）整流模塊的突出優點

a.整流模塊采用有源功率因數補償技術，功率因數值達0.99。

b.手動輸入系統交流輸入電壓正常工作范圍寬至85～300Var。

c.整流模塊采用全面軟開關技術，額定效率高達90%以上。

d.整流模塊超低輻射。采用先進的電磁兼容設計，整流模塊能夠滿足CE、NEBS、YD/T983等國內外標準要求。整流模塊的傳導和輻射均能達到Class B的要求。

e.整流模塊安規設計符合UL，CE，NEBS標準。

f.模塊功率密度高。

g.整流模塊采用無損傷熱插拔技術，即插即用，更換時間小于1min。

h.整流模塊有輸出過壓硬件保護和輸出過壓軟件保護，其中軟件過壓保護方式有兩種選擇：一次過壓鎖死模式、二次過壓鎖死模式。

i.完善的電池管理：有電池低電壓保護功能，能實現溫度補償、自動調壓、無級限流、電池容量計算、在線電池測試等功能。

j.可記錄200條歷史告警記錄；可記錄10組電池測試數據。

k.網絡化設計，提供一路RS232接口、Modem、干接點等多種通信接口，組網靈活，可實現遠程監控，無人值守。

l.完善的交、直流側防雷設計。

m.完備的故障保護、故障告警功能。

6結束語

通信電源是通信網絡中故障發生率比較高的一個環節,通過這次電源系統改造，使相關設備及時得到更新，有效地消除了老舊電源系統存在的安全隱患，降低了日常消缺的頻率和強度，提高了電源的可靠穩定性、通信系統的運行水平和安全保障能力，增強了電源的負載輸出能力及設備擴容能力，方便了日常運維和消缺工作，確保了通信質量、生產安全和財產安全等，為我們電廠通信系統的安全運行奠定了堅實的基礎。

中圖分類號：TM912

文獻標識碼：B

文章編號：1672-5387（2015）10-0007-03

DOI：10.13599/j.cnki.11-5130.2015.10.003

收稿日期：2015-03-11

作者簡介：何春華（1976-），男，工程師，主要從事水電廠設備管理工作。