試析電力系統(tǒng)通信電源的管理與維護(hù)

吳均勻

【摘 要】通信電源是整個(gè)通信系統(tǒng)的核心組成部分，被稱為通信設(shè)備的“心臟”。如果通信電源設(shè)備發(fā)生了問題，就會(huì)導(dǎo)致通信系統(tǒng)全面中斷，給電力系統(tǒng)帶來極大的影響。本文主要對(duì)電力通信電源的管理與維護(hù)進(jìn)行了分析探討。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng);通信電源;管理;維護(hù)

電力系統(tǒng)運(yùn)行涉及到發(fā)電、供電及用電等不同環(huán)行，一旦通信電源出現(xiàn)運(yùn)行問題，將影響信息的正常傳輸，進(jìn)而影響電力系統(tǒng)的運(yùn)行。因此，需加強(qiáng)對(duì)通信電源的管理維護(hù)，以保障電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

1電力系統(tǒng)通信電源的重要性

電力系統(tǒng)運(yùn)行范圍較廣，運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，運(yùn)行情況難以控制，必須依靠通信系統(tǒng)進(jìn)行全面了解和調(diào)整。近年來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，電力電源相關(guān)技術(shù)也不斷升級(jí)。電力系統(tǒng)功能從單一的繼電保護(hù)和自動(dòng)化調(diào)度基礎(chǔ)上不斷附加了遠(yuǎn)程計(jì)量、安全穩(wěn)定、PMU以及OA辦公等。電力系統(tǒng)運(yùn)行中，如果通信電源出現(xiàn)問題，將無法及時(shí)準(zhǔn)確地傳輸信息，影響遠(yuǎn)程計(jì)量和OA辦公等。

2電力系統(tǒng)通信電源的基本組成和配置管理

2.1交流電配電單元

通常，一套通信電源的交流電配電單元會(huì)有兩路交流電輸入，同時(shí)會(huì)加裝避雷器和交流切換裝置等。將切換裝置處理后的兩路交流電輸入分別連接交流分路輸出和整流模塊輸入。交流電配電單元需滿足不同設(shè)備的工作電壓要求，因此選擇輸入配線時(shí)需考慮通信電源設(shè)備的最大容量要求或者配置相應(yīng)的穩(wěn)壓裝置。此外，交流電配電單元需具有良好的線路切換功能。交流配電有兩條輸入電路，日常檢修調(diào)試和設(shè)備維護(hù)時(shí)需對(duì)兩條線路進(jìn)行切換，可在設(shè)備安裝和春秋大檢作業(yè)時(shí)進(jìn)行線路切換試驗(yàn)，保證切換功能正常。

2.2整流單元

通信電源直流電源的關(guān)鍵是高頻開關(guān)的整流單元。該整流單元在通信電源系統(tǒng)運(yùn)行中起到重要作用。第一，實(shí)現(xiàn)交流電的變化，并采用并聯(lián)均流的方式為電力系統(tǒng)通信設(shè)備提供電力支持。第二，為通信電源的監(jiān)控模塊提供電源，并對(duì)蓄電池進(jìn)行限壓充電。目前，電力系統(tǒng)通信電源的高頻開關(guān)設(shè)計(jì)時(shí)，按照模塊化配置的方式選擇整流器，所以整流器的電氣指標(biāo)和性能等直接影響整個(gè)通信電源直流供電部分的運(yùn)行質(zhì)量。

2.3直流配電單元

通信電源直流配電單元的主要作用是完成對(duì)直流電壓的分配，與通信設(shè)備的最終分配容量直接相關(guān)。直流分配單元與整流單元連接，直接將整流單元輸入的直流電壓分成兩部分，一部分用于給通信電源的蓄電池組進(jìn)行充電，保證蓄電池組的正常使用;另一部分用于其他直流用電單元和通信設(shè)備等。由于直流電流使用中無零點(diǎn)，易出現(xiàn)爆炸起火問題，需使用專用的直流斷路器。直流通信較明顯的特點(diǎn)是電流大、電壓小，電纜的選擇可參照公式S=I×L（/ΔU×R），其中，S、I、L、ΔU及R分別代表電纜截面積、電流、所用電纜長度、壓降及不同材質(zhì)的電導(dǎo)率。表1為通信電源直流部分電纜常用的壓降指數(shù)。假設(shè)某段電纜長度為20m，流經(jīng)電流為60A，使用通信電纜的截面積S應(yīng)不小于60×20/（57×0.5）=40mm²。

2.4蓄電池組

除使用市電輸入作為電力電源外，其他電力設(shè)備會(huì)使用蓄電池組作為備用電源。當(dāng)市電輸入出現(xiàn)電力故障和停電等情況時(shí)，蓄電池組參與供電作業(yè)，保證通信系統(tǒng)的正常運(yùn)行。配置蓄電池時(shí)，主要考慮蓄電池的容量和供電方式。一般需配置兩組蓄電池，并聯(lián)供電，以提高供電可靠性。同時(shí)，蓄電池的容量需滿足實(shí)際用電設(shè)備10h的用電需求，在無人值守的中繼站應(yīng)滿足18h的用電需求。

2.5監(jiān)控單元

雖然電力系統(tǒng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，電力傳輸跨越距離越來越長，但輸配變電部分已基本實(shí)現(xiàn)無人值守的運(yùn)行狀態(tài)。這歸功于通信系統(tǒng)監(jiān)控單元。通信系統(tǒng)電力電源設(shè)備的運(yùn)行中，監(jiān)控單元可監(jiān)控通信電源的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)出現(xiàn)的意外狀況發(fā)出警告，并對(duì)接監(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一監(jiān)控。

3電力系統(tǒng)通信電源的管理與維護(hù)

電力系統(tǒng)通信電源系統(tǒng)由多種功能不同的部分組成，系統(tǒng)配置復(fù)雜，需做好基礎(chǔ)單元配置和日常維護(hù)管理，尤其是關(guān)鍵部件的故障維護(hù)和整個(gè)電源系統(tǒng)的應(yīng)急故障處理。

3.1高頻開關(guān)電源的維護(hù)

3.1.1通信電源高頻開關(guān)電源的日常維護(hù)

高頻開關(guān)電源日常維護(hù)需重點(diǎn)注意四個(gè)方面。第一，保證電源設(shè)備運(yùn)行環(huán)境正常。空氣中的灰塵和空氣溫濕度都影響開關(guān)電源的使用，同時(shí)需避免出現(xiàn)漏水情況，杜絕短路故障。第二，檢查確認(rèn)各連接部位，確保牢固連接，避免斷路。第三，全面檢測(cè)輸入電壓、輸出電壓及對(duì)地電壓。第四，及時(shí)查看監(jiān)控單元的運(yùn)行狀況，確保運(yùn)行數(shù)據(jù)和監(jiān)控指令正常。

3.1.2高頻開關(guān)電源常見故障及維護(hù)處理

高頻開關(guān)電源運(yùn)行中的常見故障主要包括單元模塊不能正常輸出、設(shè)備模塊均流異常、模塊不工作、風(fēng)扇損壞及無顯示等。對(duì)于模塊面板無顯示的故障，需檢查模塊輸入電源，確認(rèn)送電是否正常，再檢查模塊連接和模塊單元，確認(rèn)是否更換新模塊單元。

3.2蓄電池的維護(hù)

3.2.1蓄電池的充放電試驗(yàn)

蓄電池長期處于備用狀態(tài)和充電狀態(tài)，日常維護(hù)中需檢查蓄電池的性能。對(duì)系統(tǒng)大修和新安裝的蓄電池組進(jìn)行放電試驗(yàn)，確認(rèn)蓄電池功能是否正常，確認(rèn)正常后再進(jìn)行充電，投入使用。蓄電池運(yùn)行中，需按照相應(yīng)周期和操作規(guī)定進(jìn)行放電試驗(yàn)。

3.2.2蓄電池的日常巡檢

除大檢修周期內(nèi)的充放電試驗(yàn)，還需每月對(duì)蓄電池進(jìn)行巡檢。巡檢內(nèi)容主要包括五點(diǎn)：①記錄電壓值，并與歷史數(shù)據(jù)對(duì)比;②檢查外觀是否存在電池液泄露和封裝脹裂的情況;③檢查蓄電池的電極，對(duì)于腐蝕漏液的情況進(jìn)行處理;④用濕抹布擦拭蓄電池外部，保證外觀清潔;⑤保證蓄電池所處環(huán)境的安全，保持良好的氣流和溫濕度。

3.3電力系統(tǒng)通信電源故障應(yīng)急預(yù)案

除日常維護(hù)管理外，還要制定切實(shí)可行的應(yīng)急預(yù)案，并在合適的時(shí)間進(jìn)行模擬演練，以檢驗(yàn)矯正預(yù)案。例如，某電力系統(tǒng)運(yùn)行中，監(jiān)控中心發(fā)現(xiàn)某無人值守電源設(shè)備電壓異常下降，需立即聯(lián)系相關(guān)負(fù)責(zé)人，確認(rèn)線路情況。若在短時(shí)間內(nèi)無法恢復(fù)正常供電，需采取以下應(yīng)急措施。首先，安排維護(hù)人員到現(xiàn)場(chǎng)處理，根據(jù)設(shè)備重要性進(jìn)行供電處理，不重要的設(shè)備可先行斷電;其次，按照蓄電池容量和設(shè)備耗電量預(yù)估蓄電池的可持續(xù)供應(yīng)時(shí)間，為后續(xù)工作提供參考（假設(shè)蓄電池容量為300Ah，所有設(shè)備用電量為10A/h，蓄電池使用三年，效率為0.85，那么兩組蓄電池可持續(xù)供電51h）;最后，安排柴油發(fā)電機(jī)備用發(fā)電，并配置穩(wěn)壓設(shè)備。采取應(yīng)急措施后，可按照先搶通、再維修及更換故障模塊等原則進(jìn)行故障處理。

3.4按時(shí)按要求進(jìn)行電源設(shè)備的維護(hù)

通信系統(tǒng)設(shè)備在通信電源運(yùn)行中占據(jù)極為重要的地位。在通信電源實(shí)際運(yùn)行過程中，工作人員以實(shí)際情況為基礎(chǔ)進(jìn)行通信電源維護(hù)與技術(shù)檢測(cè)。在檢查維護(hù)通信電源設(shè)備時(shí)，工作人員根據(jù)機(jī)架連接裝置、接電電纜等情況實(shí)施重點(diǎn)檢查，并對(duì)通信電源機(jī)房存在的接地電阻進(jìn)行詳細(xì)核查，以保證接地電阻符合規(guī)定要求的需要。

結(jié)語

電力系統(tǒng)中，電力通信網(wǎng)具有至關(guān)重要的作用。因此，必須做好電力通信電源系統(tǒng)的維護(hù)檢修工作，提升電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性。

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[2]龐明軍.關(guān)于電力系統(tǒng)通信電源及應(yīng)急預(yù)案的研究[J].信息通信（4）：217-218.

（作者單位：國網(wǎng)晉城供電公司）