宋明剛，潘鵬飛，徐福彬

(大連供電公司，遼寧 大連 116001)

調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行涉及到供電系統(tǒng)、空氣調(diào)節(jié)及防雷等內(nèi)容，在《電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化與信息化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中的GB 50174—93和條文說(shuō)明都提出了運(yùn)行規(guī)范和原則，使運(yùn)行工作有章可循，但條文沒(méi)有規(guī)定具體細(xì)則要求，在實(shí)施過(guò)程中暴露出諸多問(wèn)題。因此，通過(guò)總結(jié)主站新建和改造經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)主站運(yùn)行的核心問(wèn)題，提出了若干實(shí)施建議。

1 供電系統(tǒng)

供電系統(tǒng)是保障主站設(shè)備可靠運(yùn)行的基礎(chǔ)。試驗(yàn)證明，在供電出現(xiàn)過(guò)渡狀態(tài)時(shí)，將影響計(jì)算機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)供電中斷1～2 ms，會(huì)引起存儲(chǔ)信息變化及非程序跳動(dòng);當(dāng)出現(xiàn)電壓擾動(dòng)時(shí)，將引起打印輸出錯(cuò)誤和磁盤(pán)讀取不正確輸入;當(dāng)出現(xiàn)電壓擾動(dòng)維持較長(zhǎng)時(shí)間，計(jì)算機(jī)或某個(gè)子程序會(huì)完全死機(jī)。

1.1 UPS的設(shè)置與選用

為提高供電質(zhì)量，UPS在調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用，UPS作為安全、純凈和穩(wěn)定的電源，不受任何因素的干擾而隨意改變或中斷，并有穩(wěn)定的電壓和頻率輸出給負(fù)載。因大中型主站(省調(diào)、地調(diào)主站)供電運(yùn)行中，通?？紤]2臺(tái)UPS并聯(lián)或主串聯(lián)運(yùn)行，輸入市電應(yīng)取自不同的交流母線，輸入直流則取自2套獨(dú)立的蓄電池組，以保證在1臺(tái)UPS故障或輸入電源完全中斷的情況下正常供電。在小型主站 (縣調(diào)、集控站)供電運(yùn)行中，通常只有1臺(tái)UPS，但應(yīng)具備旁路供電功能［1］。如果沒(méi)有考慮旁路，在不間斷電源裝置需要進(jìn)行故障處理或返回廠家維修時(shí)，必須給主站設(shè)備提供臨時(shí)電源，這樣就會(huì)長(zhǎng)時(shí)間中斷供電，且倒換市電過(guò)程費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、易出錯(cuò)容易造成系統(tǒng)全停事故。因此，旁路供電在單獨(dú)的UPS運(yùn)行中，可有效提高供電可靠性。UPS在運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生大量熱量，因此，要有良好的散熱環(huán)境，如果供電系統(tǒng)由多臺(tái)UPS構(gòu)成，可以考慮選用上方帶排風(fēng)扇，前、后、左、右無(wú)通風(fēng)孔的屏體，屏位可以緊密排放在一起，既節(jié)省空間又不會(huì)影響通風(fēng)散熱，但UPS上方要預(yù)留一些散熱空間。

UPS的容量選擇是指不間斷電源在允許范圍內(nèi)的超載能力，可以保證所帶負(fù)載正常工作和啟動(dòng)能力。不間斷電源的輸出功率可用有功功率表示，也可用視在功率表示。

P=S cosφ

式中 P——有功功率;

S——視在功率;

cosφ——功率因數(shù)。

大多數(shù)的UPS功率因數(shù)為0.75～0.8［2］，則P=0.8S。因此，1 kVA的UPS其最大輸出有功功率是0.8 kW，但個(gè)別負(fù)載的啟動(dòng)電流很大，如打印機(jī)的啟動(dòng)功率是其額定功率的3～5倍。因此，在UPS的容量匹配上則不能按P=0.8S計(jì)算。

1.2 供電電源布線

調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)主站電纜類型很多，有UPS電源線、市電電源線、2M同軸、光纖、網(wǎng)線、信號(hào)延長(zhǎng)線、音頻模擬四線等。在電纜敷設(shè)時(shí)要按功能模塊組屏，達(dá)到維護(hù)界限清晰，減少跨屏連接電纜，同時(shí)盡量美觀。電源電纜的敷設(shè)要避免強(qiáng)電電纜和弱電電纜的交叉和長(zhǎng)距離并排布線，嚴(yán)禁各類線纜之間發(fā)生纏繞。強(qiáng)電電纜對(duì)弱電電纜會(huì)產(chǎn)生電磁干擾，通過(guò)感應(yīng)、傳導(dǎo)和輻射等途徑引入到元器件上，當(dāng)干擾水平超過(guò)裝置邏輯元件和邏輯回路的干擾水平時(shí)，將引起裝置邏輯回路不正常工作，在主站產(chǎn)生大量垃圾信息。因此，在具備條件的情況下，可以在靜電地板下安裝電纜槽架，強(qiáng)電、弱電電纜分槽走線，分別從左、右兩個(gè)方向進(jìn)入主站機(jī)房，在屏體前后位置進(jìn)入屏內(nèi) (如圖1所示)。這樣可以有效防止電磁干擾，而且電纜走向清晰，利于維護(hù)。

圖1 強(qiáng)電、弱電電纜走向

2 空氣調(diào)節(jié)

調(diào)節(jié)自動(dòng)化系統(tǒng)主站的空氣調(diào)節(jié)主要針對(duì)溫度、濕度和潔凈度，潔凈度包括新風(fēng)和防塵兩方面。試驗(yàn)證明，18～26℃是計(jì)算機(jī)等電子設(shè)備的最佳環(huán)境溫度，如果增加10℃，半導(dǎo)體元件的可靠性將降低25%［3］，環(huán)境溫度過(guò)高將影響電子設(shè)備自身熱量的散發(fā)，導(dǎo)致死機(jī)和芯片燒毀［4］;如果環(huán)境溫度過(guò)低，計(jì)算機(jī)會(huì)出現(xiàn)軟盤(pán)、磁盤(pán)讀寫(xiě)信號(hào)減弱，運(yùn)行出錯(cuò)。環(huán)境濕度在40%～65%為宜，濕度過(guò)高會(huì)引起電子設(shè)備元件銹蝕，降低使用壽命，嚴(yán)重的將造成短路;濕度過(guò)低容易產(chǎn)生靜電，靜電放電體在接觸電子設(shè)備時(shí)對(duì)其放電，使邏輯元件和射線管產(chǎn)生錯(cuò)誤信息，導(dǎo)致操作和圖像出現(xiàn)紊亂，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使電子設(shè)備癱瘓無(wú)法再次啟動(dòng)運(yùn)行?；覊m將造成軟盤(pán)在讀寫(xiě)過(guò)程中劃傷，還會(huì)造成電路板短路或電子設(shè)備漏電，縮短設(shè)備的使用壽命。

在空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行和選擇上應(yīng)根據(jù)主站的空間布局選擇空調(diào)的機(jī)型、規(guī)格和臺(tái)數(shù)，充分考慮其房間溫度、濕度、設(shè)備發(fā)熱量、設(shè)備布置密度、風(fēng)量和風(fēng)阻等?？照{(diào)系統(tǒng)在保證熱負(fù)荷和冷負(fù)荷最大計(jì)算值的前提下應(yīng)備有一定的冗余。應(yīng)盡量避免選用普通空調(diào)，普通空調(diào)運(yùn)行主要考慮的是人體在固定空間內(nèi)的舒適度，而不是針對(duì)電子設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境，普通空調(diào)還存在風(fēng)量小、風(fēng)速低無(wú)法形成整體氣流循環(huán)，無(wú)法達(dá)到除塵的要求。因此，應(yīng)用在調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)主站的空調(diào)應(yīng)是恒溫、恒濕的專用空調(diào)機(jī)組。如果設(shè)備密度大，設(shè)備發(fā)熱量大，為了加快機(jī)柜內(nèi)的空氣流速，使電子設(shè)備在標(biāo)準(zhǔn)的空氣指標(biāo)下運(yùn)行，送風(fēng)口應(yīng)運(yùn)行在靜電地板的下方，采用下送上回的方式。送風(fēng)口可設(shè)計(jì)成格柵風(fēng)口、條形風(fēng)口或帶有條形風(fēng)口的活動(dòng)地板和孔板等，回風(fēng)口可設(shè)計(jì)為格柵風(fēng)口、百葉風(fēng)口、網(wǎng)板風(fēng)口等，這樣可提高機(jī)柜內(nèi)設(shè)備散熱效應(yīng)，降低空調(diào)系統(tǒng)消耗。采用下送上回方式，出口風(fēng)速不應(yīng)大于3 m/s，送風(fēng)氣流不應(yīng)直對(duì)工作人員。

3 防雷系統(tǒng)

雷電從形式上大致可分為直擊雷、感應(yīng)雷。感應(yīng)雷沒(méi)有直擊雷猛烈，是通過(guò)靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)產(chǎn)生作用，可在較大范圍內(nèi)多個(gè)小局部同時(shí)發(fā)生雷災(zāi)。感應(yīng)雷發(fā)生的概率多于直擊雷，尤其是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信系統(tǒng)等，常因動(dòng)力電纜和通信電纜引入感應(yīng)過(guò)電壓或過(guò)流而損壞，對(duì)這類設(shè)備，感應(yīng)雷的危害往往大于直擊雷。據(jù)統(tǒng)計(jì)，微電子設(shè)備遭受雷擊損壞80%以上是由感應(yīng)雷引起的。

要有效防止雷害，就要在雷電的引入線 (如動(dòng)力電纜和通信電纜)做好防雷，合理地運(yùn)行防雷裝置，并遵循層層防護(hù)、層層衰減的原則。在動(dòng)力電纜防雷運(yùn)行中，應(yīng)在供電系統(tǒng)的建造物進(jìn)線入口，安裝防雷裝置作為第一級(jí)防護(hù);在UPS的電源入口處和市電交流入口處，安裝防雷裝置作為第二級(jí)防護(hù);在機(jī)柜電源的引入口，安裝防雷裝置作為第三級(jí)防護(hù)。通信通道的防雷裝置，應(yīng)安裝在DTF接線架和音頻電纜的接線端子上。防雷措施在實(shí)施中應(yīng)考慮實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性。

機(jī)房所在的樓宇電源要保證接地［5］，將交流工作地、安全保護(hù)地和防雷接地共用一點(diǎn)接地，接地電阻不宜大于3Ω。為避免對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的電磁干擾，宜采用將多種接地線分別接到接地母線上，由接地母線采用一根接地線單點(diǎn)與接地體連接，計(jì)算機(jī)設(shè)備至接地母線的連接導(dǎo)線應(yīng)采用編織銅網(wǎng)，且應(yīng)盡量縮短連接距離，并采取格柵等措施，盡量使各接地點(diǎn)處于同一等電位上。為使靜電地板達(dá)到理想的使用效果，應(yīng)將支持地板的金屬腳架進(jìn)行逐一焊接接地。這樣，就能將感應(yīng)雷害進(jìn)行有效隔離、衰減和釋放入地，從而保證了電子設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

4 結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)供電系統(tǒng)、空氣調(diào)節(jié)和防雷系統(tǒng)的運(yùn)行改進(jìn)意見(jiàn)，在大連供電公司地調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)和集控中心建設(shè)中得到實(shí)施和應(yīng)用，從實(shí)際生產(chǎn)情況看，有效地改善了主站設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境，提高了調(diào)節(jié)自動(dòng)化系統(tǒng)的可靠性，促進(jìn)了維護(hù)人員的身心健康。

［1］ 李 鵬，劉洪潔．淺談UPS及其并聯(lián)技術(shù) ［J］．東北電力技術(shù)，2008，29(2):36－39．

［2］ 曲瑞昌．談信息網(wǎng)絡(luò)設(shè)備運(yùn)行環(huán)境 ［J］．東北電力技術(shù)，2000，21(2):49－51．

［3］ 黃紅兵．計(jì)算機(jī)機(jī)房的環(huán)境要求與維護(hù)對(duì)策［J］．信息技術(shù)，2004，27(7):132－133．

［4］ 潘秀寶，趙東旭，劉文娟．變電站監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行情況分析［J］．東北電力技術(shù)，2006，27(12):6－7．

［5］ 于 瀅，姜立秋．電力企業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息安全淺析 ［J］．東北電力技術(shù)，2008，29(10):50－52．