電力系統通信電源的管理與維護探討

李 輝

（國網濟寧供電公司，山東 濟寧 272100）

0 引 言

在電力系統的運行過程中，信息通信承擔著很多關鍵性務任務，主要包括繼電保護、自動調度與配送電、遠程電量統計、PMU、辦公及系統的穩定安全運行等。信息通信在電網的穩定、高效運行中發揮著重要作用，因此對通信電源的安全性、穩定性和可靠性提出了更高要求。通常，完整的通信電源包括四部分：UPS不間斷電源、交直流配電單元、高頻開關電源和蓄電池組。

1 UPS不間斷電源

現在的電力系統信息通信機房內，必須要配備UPS不間斷電源。一般需要根據機房的最大負載電流來確定其選配功率，通常不能超過UPS最大輸出功率的90%。當前，市場常見的UPS有后備式、Delta變換式、在線互動式及雙變換在線式四類。在具體配置時，需要根據機房的重要性程度來確定。雙變化在線模式的不間斷電源可以在市電停電、欠壓、過壓、電壓下降、電壓上涌、頻率不穩、電源干擾和切換瞬間電源不穩定等情況下使用，由于價格較昂貴，一般只運用在較重要的場合[1]。

2 交直流配電單元

2.1 對于交流配電單元的要求

2.1.1 交流輸入配線要高于機房內所有設備的最大容量市電交流輸入存在電壓不穩的情況，要求交流配電單元有較大動態范圍的工作電壓或要配置與其相適配的穩壓裝置，保證電氣設備在工作時電壓穩定。

2.1.2 應配置雙交流電輸入并可進行自動切換

每年對變電站進行春秋檢的過程中，需要將兩路交流輸入配電交替停用。交流接觸器的自動切換對于無人值守的通信站尤為重要。在新裝設備調試或變電站每年春秋檢時，都要對交流接觸器做切換試驗，保證兩路交流輸入可以正常切換。

2.1.3 要配備電子或模擬儀表檢測輸入和輸出交流電

通過手動轉換或儀表準確顯示相電壓、線電壓、電流及相電流頻率等參數的有效數值，若機房工作環境差，還要配置母線溫度測試表準確掌握母線的溫度[2]。

2.1.4 對于過壓、欠壓或缺項等故障可以及時發出聲光報警

不僅現場要具備聲光報警裝置，而且為了實現集中監控，還要預留遙測、遙信等功能的通信接口，同時這些接口要有相應的通信協議。

2.1.5 具備多層級負載開關，實現一次二次下電功能

根據實際情況，負載開關要有多個層級。若發生缺電，根據負載的重要程度進行一次二次下電，保證設備的逐級供電。

若發生市電交流電停電的情況，則需要有蓄電池組通過UPS進行不間斷供電，要對重要負載進行臨時供電，并保證臨時照明以應對事故[3]。

2.2 對于直流配電單元的要求

直流配電單元應采用直流專用斷路器。若電流相對較小，如電流在100 A以下時，交流電與直流電可以通用一個斷路器。但是，一旦電流超過100 A以上就會出現問題，因端口在交流電過零點時電弧會出現熄滅現象，但是直流電因沒有過零點，所以電弧不會熄滅。如果電弧持續存在時間超過20 ms，就會引發爆炸。這是某些電網設備起火事故的根源。

監控單元要能夠準確顯示直流單元的輸入、輸出電壓和電流及接線的具體方式等內容，同時要有遙測、遙信等功能，具備相應的輸出端口和完善的通信協議。

在條件允許的情況下，將監控單元改為集中監控平臺的模式，對相關內容進行集中監控。當前，我國大多數變電站都屬于無人值守情況，集中監控在這里充分體現了其優勢[4]。

3 高頻開關電源

通信電源中，高頻開關電源是非常關鍵的部件。高頻開關電源能否可靠運行，直接影響通信電源的穩定性。

3.1 高頻開關電源的選擇及配置

為了方便用戶維護和使用，高頻開關電源應具有“熱插拔”功能，同時要按照N+1的標準配置數量。

3.2 高頻開關電源的日常維護

在通信電源中，高頻開關電源非常關鍵。因此，在對其進行巡視的過程中，要特別關注以下幾個方面。第一，觀察環境溫度、濕度及環境量，檢查是否存在灰塵和漏水等現象；第二，檢查負載連線的牢固性，防止出現松動；第三，檢查交直流輸出電壓的具體情況，同時使用接地電阻儀檢測零線與接地網的連接狀況，看零線對地線的電壓是否正常；第四，檢查監控模塊，查看是否發生警告，數據是否出現問題，參數設置是否正確，是否與實際相符，執行控制指令時有無問題等。

3.3 高頻開關電源常見故障處理

故障表現包括無顯示、無輸出、過熱、風扇孫華、不均流、均流不正常、整流模塊不正常工作、功率控制板工作不良和輸出過電等現象。整流模塊面板指示燈不亮或面板無顯示時，首先檢查交流輸入電源，查看交流屏輸入開關狀態是否正常輸入，電壓是否正常。若確認無交流輸入，則要及時恢復供電。另外，要嚴密監視蓄電池電壓，做好啟動事故預案的準備。若整流器的交流輸入無故障，則檢查模塊的輸入熔絲，若發生熔絲熔斷的現象，要及時更換故障模塊。

若風扇老化嚴重或不工作，會導致模塊內部出現高溫而停止輸出，監控面板顯示運行燈與故障燈熄滅，所有整流模塊均顯示狀態“1”，此時需要更換風扇。若以上檢查均未發現故障，則要打開模塊，檢查顯示器對應的段子、插座等是否松動。若二者無故障，再檢查顯示器有無故障。

模塊輸出不均流。通信站在進行高頻開關電源安裝調試時，已經對各模塊的均流設置進行了調整，但在運行過程中還是會出現整流模塊負載不均的狀況。這時可以采用排除法測試元件，即按照順序將整流模塊進行編號，并逐個關閉其中一個模塊，看其他模塊是否正常均流，最后確認不能均流的模塊，及時將其更換或維修。

整流模塊在通信電源直流電系統中非常關鍵，其運行的可靠性與通信系統的安全、穩定運行有直接關系。所以，通過通信調度對其進行集中監控，以實時監控其狀態[5]。

4 蓄電池組

在通信電源系統中，蓄電池組是非常重要的組成部分。當前，電力系統通信電源多使用閥控式鉛酸密封蓄電池組，通常將24節2 V蓄電池串聯，為通信系統提供48 V的直流供電，且同時并聯兩組蓄電池，采用浮充供電方式進行供電。目前，市場上有很多蓄電池品牌，建議采用免維護蓄電池。這種免維護蓄電池并非不進行維護，反而需要大量的維護工作，主要作用是可以進行二次下電、溫度補償及無極限流等。這些措施是蓄電池穩定運行的基本保障，對延長蓄電池壽命非常有效。

4.1 蓄電池組的配置

第一，通信樞紐站應當同時配置兩組蓄電池來保證穩定供電。第二，根據《電力通信技術標準》的相關規定，蓄電池要按照可以實際供電3～5 h放電率進行配置。實際中，大多數變電站位置分散且距離較遠，再加大部分是無人值守狀態，只有少數配置了發電設備保證系統供電。因此，需要按照實際用電量10 h放電率進行蓄電池組配置，而無人值守的微波中繼站和光纜中繼站通常要按照15～20 h的放電率進行蓄電池組配置。

4.2 蓄電池組的維護

根據電力通信系統規程的具體標準，必須嚴格控制蓄電池放點周期。新裝蓄電池或者對閥控蓄電池進行大修后，要進行全面的核對性放點檢驗，然后間隔2年要再進行一次檢驗。對于使用超過4年的蓄電池組，每年都要進行檢驗[6]。

5 結 論

在電力系統通信網絡中，電源最關鍵的組成部分是保證通信網絡正常運行的基礎。因此，必須提高管理的制度化和專業化水平，采用先進技術設備和現代化的技術手段進行操作和維護；從主觀上予以重視，創造良好的運行環境，為通信電源系統穩定運行提供保障，為電力通信系統提供穩定的電源供電。