電力通信網(wǎng)中通信電源故障分析與維護

劉洪帥，劉帥帥

（國網(wǎng)山東省電力公司超高壓公司，山東 濟南 250000）

0 引 言

電力通信網(wǎng)是電網(wǎng)工程的關(guān)鍵組成部分，會對電網(wǎng)系統(tǒng)運行質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。為保證電網(wǎng)安全運行，需要重點做好電力通信網(wǎng)維護工作，將故障問題發(fā)生概率降至最低，進一步提升電力通信網(wǎng)的運行可靠性。由電源故障導(dǎo)致的問題屬于電力通信網(wǎng)運行中較為常見的問題，因此應(yīng)將通信電源維護放在重要位置，保證通信電源良好供電，促進電力通信網(wǎng)良好運行。

1 通信電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

通信電源系統(tǒng)主要由基礎(chǔ)電源、引入電源、不間斷電源以及變電器電源構(gòu)成。基礎(chǔ)電源是自身能夠產(chǎn)生電能的設(shè)備，同時能夠傳輸產(chǎn)生的電能，如生活中常見的電池[1]。引入電源可以分配、引導(dǎo)、計量電能物體，并且能將電能切斷，如電纜、計量器、直流配電盤等。不間斷電源是并聯(lián)整流器和蓄電池的設(shè)備，能夠在一段時間內(nèi)確保電能不間斷，又被稱為浮充電池。變換器電源是可以實現(xiàn)電能相互轉(zhuǎn)換的設(shè)備，如變壓器等。通信電源屬于為通信設(shè)備供電的裝置，主要涉及太陽能電池、通信直流供電系統(tǒng)、通信交流供電系統(tǒng)等。其中，通信直流供電系統(tǒng)包括電源布線、直流配電、蓄電池以及整流設(shè)備等，可為通信設(shè)備提供-48 V 直流電源；通信交流供電系統(tǒng)包括逆變器、不間斷電源設(shè)備、交流配電屏等，為通信設(shè)備提供交流電源。通信電源基本組成如圖1 所示。

圖1 通信電源基本組成

2 電力通信網(wǎng)中通信電源故障

2.1 蓄電池故障

電力通信系統(tǒng)中，蓄電池屬于一種緊急裝置，能夠在外界交流斷電時繼續(xù)供電。但受到某些因素影響，電池會發(fā)生故障，影響通信設(shè)備正常運轉(zhuǎn)，使負載服務(wù)中斷。如果通信基站出現(xiàn)通信中斷情況，大概率是蓄電池出現(xiàn)了問題。電池內(nèi)部短路時，同線路相連的部分會發(fā)生損壞[2]。當電池不存在故障時，電壓值不會發(fā)生變化，如果檢測電壓值明顯降低，表示電池存在問題。蓄電池構(gòu)成如圖2 所示。

圖2 蓄電池構(gòu)成

2.2 整流器故障

當整流器插接件、連接件松動時，會出現(xiàn)運行中斷情況，影響整流器的穩(wěn)定運行。存在參數(shù)設(shè)置不合理情況時，如整流器功率負載盲目增加，或者長時間滿載運行等，會造成整流器損壞，增大整流器故障問題的發(fā)生概率，進而不利于通信電源可靠運行。

2.3 交流部分故障

導(dǎo)致該故障發(fā)展的主要原因是交流接觸器未能完全吸合和控制電路板插件不牢靠。電源未能順利啟、關(guān)，一部分主干網(wǎng)設(shè)備光端機失壓，從而導(dǎo)致電力通信網(wǎng)絡(luò)中斷。當交流部分避雷器不具備良好的防雷效果時，也會引發(fā)通信電源故障。

2.4 高頻開關(guān)電源失壓故障

電力通信線路電壓發(fā)生問題后，應(yīng)重點檢查高頻網(wǎng)絡(luò)電源，當發(fā)生警告信號時，需要給予重視，全面檢查設(shè)備電源開關(guān)。如果在檢查環(huán)節(jié)發(fā)現(xiàn)直流電流模塊電壓全部表現(xiàn)為零電壓，則可判斷為高頻率開關(guān)電源故障。該故障出現(xiàn)的具體原因為通信系統(tǒng)中電路板設(shè)備零件不牢固，影響高頻電源正常工作，導(dǎo)致模塊電壓損壞，引發(fā)電力通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中斷現(xiàn)象。

2.5 溫度異常和輸出欠壓預(yù)警

當通信電源運行溫度過高或過低時，控制單元會發(fā)出報警，從而提醒工作人員及時處理故障。輸出欠壓主要是電池放電導(dǎo)致，出現(xiàn)此類故障時，可檢查輸出電壓值，如果發(fā)現(xiàn)電壓值過低，則可通過上調(diào)的措施加以解決。

3 電力通信網(wǎng)中通信電源故障維護策略

3.1 注重蓄電池組維護工作

蓄電池組維護工作主要如下。第一，對電池浮動充電電壓進行定期檢測，若數(shù)值在電池要求范圍之外，應(yīng)及時調(diào)整。通常情況下，單個蓄電池每個月檢查一次，如果輸出電流超過廠家規(guī)定，通過幾個月觀察仍未有變化，應(yīng)與制造商聯(lián)系。第二，對蓄電池溫度進行觀察。日常維護環(huán)節(jié)，如果電池存在明顯的發(fā)熱情況，需要與廠商聯(lián)系，由其實施后續(xù)維護。第三，電池使用環(huán)節(jié)，避免出現(xiàn)過度放電、大電流充電等情況。電池放電后，維護人員應(yīng)及時進行充電，防止出現(xiàn)硫酸鹽腐蝕情況，影響電池容量[3]。第四，全面檢查接頭情況，避免出現(xiàn)腐蝕、松動情況，如果發(fā)現(xiàn)存在不正常情況，則及時鎖緊，防止電池出現(xiàn)故障。第五，及時更換電池，一旦發(fā)生無法修復(fù)的故障，就需要及時換新，確保更換的蓄電池與原蓄電池要求相符。

3.2 科學(xué)處理整流器故障

整流器運行中會受到飛塵干擾，進而引發(fā)故障問題，因此應(yīng)做到及時維修處理故障問題。將每季度作為節(jié)點，全面清潔整流器。實際除塵時，應(yīng)檢查各插件的緊固情況，當發(fā)現(xiàn)存在松動情況時，應(yīng)及時處理，排除故障隱患。

整流器故障維修環(huán)節(jié)，應(yīng)檢查高頻開關(guān)參數(shù)，判斷參數(shù)的準確性，以免出現(xiàn)參數(shù)不準確情況，引發(fā)直流電源運行不持續(xù)等問題，不可隨意提升負載功率，并且不能使整流器長期處于滿載運行狀態(tài)，避免縮短整流器使用壽命。同時，處理整流器故障問題時，需要對電源參數(shù)做出嚴格控制，保證電源良好運行。

3.3 有效維護交流部分

檢查維修環(huán)節(jié)，應(yīng)詳細檢查交流輸入避雷器實際運行狀況，特別是在雨季，應(yīng)重點關(guān)注避雷器是否正常運行。如果防雷模塊故障顯示端口顯示紅色，需要做好防雷模塊換新工作，使避雷器滿足實際使用要求。如果發(fā)現(xiàn)避雷器存在老化現(xiàn)象，那么需要及時更換性能更好、質(zhì)量更高的避雷器，防止對交流部分運行產(chǎn)生不良影響。

處理交流部分故障時，應(yīng)引入在線故障診斷技術(shù)，對故障問題實施自動化、智能化診斷，科學(xué)制定故障處理方案，有效提升交流部分穩(wěn)定性和可靠性，降低故障問題的發(fā)生概率。

開展交流部分故障維修工作時，需要詳細、全面地檢查接觸器吸合情況。檢查過程發(fā)現(xiàn)存在不良情況時，應(yīng)及時緊固電路板插件，還應(yīng)做好交流接合器維修處理工作，防止影響通信電源穩(wěn)定運行，引發(fā)故障問題。此外，實際處理通信電源交流部分故障時，應(yīng)借助萬用表詳細測量變送器端子，了解直流電壓情況，以免其數(shù)值不合理。當發(fā)現(xiàn)直流電壓異常時，應(yīng)選擇全新的變送器端子更換原有端子，進而維持合理的直流電壓，以免其發(fā)生故障，影響交流部分的運行。

3.4 規(guī)范使用方法及做好維護工作

規(guī)范使用方法并做好維護工作的主要內(nèi)容如下。第一，通信電源設(shè)計過程中，應(yīng)做到全方位考慮。科學(xué)制定應(yīng)急處理方案，不斷提升通信電源性能，從而在突發(fā)情況時，應(yīng)急電源可繼續(xù)供電，以免發(fā)生斷電問題[4]。第二，施工過程中，相關(guān)工作人員應(yīng)根據(jù)要求，科學(xué)安裝通信電源，并檢查其設(shè)計合理性，避免為減少建設(shè)成本、減少工序，放松技術(shù)要求。安裝操作中，需要根據(jù)標準要求開展實際工作，應(yīng)用高質(zhì)量材料，結(jié)合設(shè)備功能，將其安裝至正確位置，正確處理電纜接頭處。第三，針對不同材質(zhì)的電源，應(yīng)針對性地制定保護措施，并科學(xué)維護，定期檢查維修。針對設(shè)備運行易發(fā)生的故障，工作人員應(yīng)制定預(yù)防措施與應(yīng)對方案，實現(xiàn)故障問題有效防范。

3.5 優(yōu)化通信電源機房環(huán)境

通過優(yōu)化通信電源機房環(huán)境，能夠有效降低通信電源故障的發(fā)生概率。通信站設(shè)備機房，可安裝一定數(shù)量的空調(diào)，注重機房環(huán)境優(yōu)化，保證設(shè)備在良好的環(huán)境中穩(wěn)定工作。實際工作中，還應(yīng)在機房中安裝電源監(jiān)控設(shè)備，相關(guān)技術(shù)人員能夠利用在線監(jiān)測的方式，實時了解通信電源運行狀態(tài)，當發(fā)現(xiàn)故障問題時，可及時進行檢修、處理[5]。現(xiàn)階段，通信站中的設(shè)備具有較高的集成度，散熱方法主要是進行工業(yè)強制散熱，為保證設(shè)備良好運行，應(yīng)確保環(huán)境溫濕度處于合理范圍，還應(yīng)確保環(huán)境的干凈整潔。同時，要及時打掃整理機房，如果設(shè)備存在嚴重積灰和高溫情況，會增大故障發(fā)生概率。

3.6 構(gòu)建預(yù)警體系

電力通信網(wǎng)絡(luò)中，通信電源處于重要位置，電力企業(yè)需要引入最優(yōu)告警系統(tǒng)，確保相關(guān)人員可以及時了解故障信息，在此基礎(chǔ)上實施有效維護。科學(xué)技術(shù)水平不斷提升下，電力企業(yè)應(yīng)做與時俱進，在通信網(wǎng)運行環(huán)境及控制系統(tǒng)中應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能技術(shù)等先進的技術(shù)。及時分析故障原因，實現(xiàn)精準控制，由人工開展故障診斷工作，最終有效解決通信電源問題，實現(xiàn)通信電源安全、穩(wěn)定運行。

4 結(jié) 論

通信電源在電力通信網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮著重要作用，只有確保通信電源具有良好的性能，才能保證電力通信網(wǎng)絡(luò)安全運行。不過電力通信網(wǎng)中，通信電源仍會面臨蓄電池、整流器、交流部分以及高頻開關(guān)等方面的故障問題，會威脅到電力通信網(wǎng)的正常工作。相關(guān)工作人員需要強化通信電源維護，及時發(fā)現(xiàn)并處理通信電源故障問題，保證通信電源作用的良好發(fā)揮。