淺談珊溪電廠通信電源系統(tǒng)的技術(shù)改造

何春華

（浙江珊溪經(jīng)濟(jì)發(fā)展有限責(zé)任公司，浙江 溫州 325000）

淺談珊溪電廠通信電源系統(tǒng)的技術(shù)改造

何春華

（浙江珊溪經(jīng)濟(jì)發(fā)展有限責(zé)任公司，浙江 溫州 325000）

摘要：為進(jìn)一步提高電廠通信系統(tǒng)的安全運(yùn)行水平，進(jìn)行了通信電源系統(tǒng)的技術(shù)改造，主要從電源的重要性，運(yùn)行階段存在的問題等方面進(jìn)行闡述，介紹了新電源系統(tǒng)的配置和優(yōu)點(diǎn)，并對新老電源系統(tǒng)的配置做了簡要對比。

關(guān)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(nèi)的飛云江上，電廠總裝機(jī)容量200MW,安裝4臺(tái)混流式水輪發(fā)電機(jī)組，年平均發(fā)電量3.55億kW·h，電廠出線由220 kV電壓等級接入華東電網(wǎng)，承擔(dān)調(diào)峰、調(diào)相和緊急事故備用等作用。電廠首臺(tái)機(jī)組于2000年6月開始投產(chǎn)發(fā)電，電源系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行至今已接近12年，因設(shè)備老化和備品備件采購困難，設(shè)備故障率升高，維護(hù)量較大，已經(jīng)不能滿足安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求，故在2012年3月期間，我廠對通信電源系統(tǒng)進(jìn)行了技術(shù)改造，老通信電源系統(tǒng)采用的是華為公司的PS48240/1800，改造后的電源系統(tǒng)采用艾默生PS48120/1800系統(tǒng)。

1通信電源的重要性

我廠的通信電源系統(tǒng)承擔(dān)著電廠所有通信設(shè)備的電源供給。伴隨國家電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展,生產(chǎn)自動(dòng)化、繼電保護(hù)、通信等專業(yè)新技術(shù)、新設(shè)備大量應(yīng)用,對電力通信工作的要求也越來越高標(biāo)準(zhǔn)，電力通信系統(tǒng)的重要性日益突出，也相應(yīng)增強(qiáng)了對通信設(shè)備安全、穩(wěn)定運(yùn)行的重視程度。而通信電源系統(tǒng)恰似整個(gè)通信系統(tǒng)的“心臟”，是所有通信設(shè)備正常運(yùn)行的基礎(chǔ)保障。

2進(jìn)行技術(shù)改造的原由

（1）隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，通信電源的系統(tǒng)配置、工藝質(zhì)量、整流器技術(shù)指標(biāo)等方面都有了很大的提高，從發(fā)展的角度出發(fā)，應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)，合理采用包含新科技的先進(jìn)設(shè)備。

（2）設(shè)備老化嚴(yán)重等方面原因?qū)е峦ㄐ烹娫创嬖诎踩[患，根據(jù)《浙江電網(wǎng)通信設(shè)備狀態(tài)評價(jià)導(dǎo)則》要求，通信電源設(shè)備投運(yùn)一般最長時(shí)間為8年,而我們電廠的電源設(shè)備已經(jīng)運(yùn)行10多年，在可靠性和穩(wěn)定性能等方面已經(jīng)大打折扣。

（3）隨著時(shí)間的推移，制造廠家已經(jīng)不再生產(chǎn)老舊設(shè)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(tǒng)本身的運(yùn)行情況也不容樂觀，故障頻頻發(fā)生,譬如電源整流模塊輸出電壓不穩(wěn)定、市電控制及采樣板故障、風(fēng)扇故障等，不能有效保障其他通信設(shè)備的安全運(yùn)行。

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

（6）部分單個(gè)蓄電池端電壓已經(jīng)低于1.8V，并且通過核對性充放電試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)電池已經(jīng)劣化，電池實(shí)際容量已經(jīng)小于電池額定容量80%,通信專用蓄電池組存在單節(jié)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(tǒng)運(yùn)行管理辦法》的要求，一旦交流電源失電,由于蓄電池已經(jīng)嚴(yán)重劣化,運(yùn)行中的通信設(shè)備就會(huì)有退出運(yùn)行的趨勢,將嚴(yán)重影響自動(dòng)化、繼電保護(hù)、信息交換、電話等業(yè)務(wù)，從而影響到電廠的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

3新電源系統(tǒng)的配置

我廠的通信電源系統(tǒng)采用艾默生PS48120/1800系統(tǒng)，由配電單元、整流模塊及監(jiān)控模塊組成，共有2套，分為2個(gè)柜體，其中配電單元位于機(jī)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(tǒng)的配置比較

（1）電源設(shè)備冗余情況

電源雙路交流輸入；電源設(shè)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(shè)備工作電源不會(huì)輕易中斷，即使交流電源出現(xiàn)故障不能供電，也能由直流電源系統(tǒng)供給重要用戶設(shè)備一段時(shí)間，給維護(hù)和搶修期間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)忍峁┯行У乇Ｕ稀?/p>

（2）新增加的項(xiàng)目

a.現(xiàn)場柜子布置：原華為電源系統(tǒng)為單柜系統(tǒng)，更改為現(xiàn)在的兩個(gè)柜體。柜內(nèi)空間的增加，不僅有利于設(shè)備的安裝、維護(hù)，還有利于設(shè)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(jià)比較高的國產(chǎn)品牌電池：哈爾濱光宇二組，規(guī)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(hù)等工作。

c.采用了ZYHF-004型通信電源維護(hù)系統(tǒng)，增加了蓄電池放電系統(tǒng)和溫度量檢測系統(tǒng)，前者便利了維護(hù)測試工作，后者既能監(jiān)測機(jī)房環(huán)境溫度，還能監(jiān)測蓄電池運(yùn)行時(shí)的溫度，使我們能及時(shí)了解設(shè)備的工作環(huán)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(gè)模塊容量由原來的20A增加到30A。

e.增加了一臺(tái)監(jiān)控工控機(jī)：研華 IPC-610 （Putium(R)Dual-Core CPU E5700@3.00GHz,2GB的內(nèi)存）。

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

（4）直流配電單元由監(jiān)控模塊來實(shí)現(xiàn)電池自動(dòng)切斷和接入功能。

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

表2干節(jié)點(diǎn)定義列表

（6）新電源系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，插槽式結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)具有良好、便捷地可維護(hù)性；整流模塊采用無損傷熱插拔技術(shù)，即插即用，更換時(shí)間小于1min。

5新電源系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

（1）監(jiān)控模塊的突出優(yōu)點(diǎn)

a.能顯示電源系統(tǒng)的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)、告警狀態(tài)、設(shè)置參數(shù)、系統(tǒng)配置數(shù)據(jù)及控制參數(shù)。

b.可根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)對被監(jiān)控對象發(fā)出相應(yīng)的動(dòng)作指令，主要包括：控制整流模塊開/關(guān)機(jī)轉(zhuǎn)換和電池組的均/浮充轉(zhuǎn)換；改變整流模塊限流點(diǎn)。支持自動(dòng)和手動(dòng)兩種系統(tǒng)控制方式。在自動(dòng)方式下，能自動(dòng)完成電池管理的所有功能；在手動(dòng)方式下，只能實(shí)現(xiàn)電池均充時(shí)間保護(hù)和容量計(jì)算兩項(xiàng)功能，其余電池管理的功能均需要手動(dòng)完成。自動(dòng)和手動(dòng)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(yàn)。

c.通過遙測、遙信、遙控，即“三遙”功能，獲取系統(tǒng)的實(shí)時(shí)模擬量、開關(guān)量，對部分模擬量和開關(guān)量進(jìn)行控制。

d.告警與記錄功能，故障回叫，電池自動(dòng)管理功能。根據(jù)用戶設(shè)定的數(shù)據(jù)（如充電限流值、均浮充轉(zhuǎn)換電流值等）調(diào)整電池的充電方式、充電電流，并實(shí)施各種保護(hù)措施（如充電限流、浮充溫度補(bǔ)償?shù)龋?/p>

e.通訊功能:監(jiān)控模塊具有與后臺(tái)主機(jī)和下級設(shè)備通訊功能；后臺(tái)主機(jī)協(xié)議遵循郵電部部頒協(xié)議；與后臺(tái)主機(jī)的通訊支持MODEM、RS232、RS485/422三種方式；與下級設(shè)備的通訊支持RS485方式。

f.干接點(diǎn)輸出功能:監(jiān)控單元有8個(gè)干接點(diǎn)輸出，通過設(shè)置可與不同的告警信號關(guān)聯(lián)，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生告警時(shí)，監(jiān)控單元通過所設(shè)置的干接點(diǎn)輸出告警信號。

（2）整流模塊的突出優(yōu)點(diǎn)

a.整流模塊采用有源功率因數(shù)補(bǔ)償技術(shù)，功率因數(shù)值達(dá)0.99。

b.手動(dòng)輸入系統(tǒng)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(guān)技術(shù)，額定效率高達(dá)90%以上。

d.整流模塊超低輻射。采用先進(jìn)的電磁兼容設(shè)計(jì)，整流模塊能夠滿足CE、NEBS、YD/T983等國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)要求。整流模塊的傳導(dǎo)和輻射均能達(dá)到Class B的要求。

e.整流模塊安規(guī)設(shè)計(jì)符合UL，CE，NEBS標(biāo)準(zhǔn)。

f.模塊功率密度高。

g.整流模塊采用無損傷熱插拔技術(shù)，即插即用，更換時(shí)間小于1min。

h.整流模塊有輸出過壓硬件保護(hù)和輸出過壓軟件保護(hù)，其中軟件過壓保護(hù)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(hù)功能，能實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償、自動(dòng)調(diào)壓、無級限流、電池容量計(jì)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(shù)據(jù)。

k.網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)，提供一路RS232接口、Modem、干接點(diǎn)等多種通信接口，組網(wǎng)靈活，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，無人值守。

l.完善的交、直流側(cè)防雷設(shè)計(jì)。

m.完備的故障保護(hù)、故障告警功能。

6結(jié)束語

通信電源是通信網(wǎng)絡(luò)中故障發(fā)生率比較高的一個(gè)環(huán)節(jié),通過這次電源系統(tǒng)改造，使相關(guān)設(shè)備及時(shí)得到更新，有效地消除了老舊電源系統(tǒng)存在的安全隱患，降低了日常消缺的頻率和強(qiáng)度，提高了電源的可靠穩(wěn)定性、通信系統(tǒng)的運(yùn)行水平和安全保障能力，增強(qiáng)了電源的負(fù)載輸出能力及設(shè)備擴(kuò)容能力，方便了日常運(yùn)維和消缺工作，確保了通信質(zhì)量、生產(chǎn)安全和財(cái)產(chǎn)安全等，為我們電廠通信系統(tǒng)的安全運(yùn)行奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

中圖分類號：TM912

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)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(shè)備管理工作。