朱輝青
(廣東電網(wǎng)公司江門供電局,廣東 江門529000)
電力通信直流供電系統(tǒng)是為電力通信設備的光傳輸、接入、語音交換等提供電源的核心設備,是保證電力通信網(wǎng)承載的語音、實時控制數(shù)據(jù)、非實時管理數(shù)據(jù)和圖像等重要通信業(yè)務穩(wěn)定、可靠運行的重要設施。一旦電力通信直流供電系統(tǒng)中斷供電,將造成通信設備停止運行,導致電力通信網(wǎng)承載的業(yè)務癱瘓。因此,全面了解電力通信直流供電系統(tǒng),做好其運行維護工作具有重大意義。
電力通信直流供電系統(tǒng)主要由輔助元器件、交流配電單元、高頻開關整流模塊、直流配電單元、蓄電池組、監(jiān)控單元和電源布線等組成,其作用是將交流電源轉變?yōu)榉€(wěn)定的-48V直流電源,與蓄電池組并聯(lián)構成浮充供電方式,形成不間斷直流供電的系統(tǒng)。電力通信直流供電系統(tǒng)典型的配置結構如圖1所示。
圖1 電力通信直流供電系統(tǒng)典型的配置結構圖
電力通信直流供電系統(tǒng)的輔助元器件一般包括斷路器和熔斷器、防雷模塊、交流切換裝置和接觸器等。具體如下:(1)斷路器和熔斷器。在系統(tǒng)的交流輸入側、輸出側和蓄電池組進線側設置的斷路器、熔斷器是防止電路過電流的保護裝置。其保護方式不同,斷路器是跳閘方式,排除故障后通過合閘即可恢復供電;熔斷器是熔斷方式,排除故障后需更換熔體方可恢復供電。(2)防雷模塊。在系統(tǒng)接入設備前端安裝C(通流容量≥20kA)、D(通流容量≥10kA)級防雷模塊。首先,在交流輸入側安裝的C級交流防雷模塊主要是對非直擊感應雷擊的浪涌電壓提供防護。其次,在直流輸出母排側安裝的D級直流防雷模塊主要是防止雷電過電壓和瞬態(tài)過電壓對系統(tǒng)設備造成損壞。當某個防雷模塊的單元窗口由綠色變?yōu)榧t色時,則表示該防雷單元已損壞,應盡快更換。(3)交流切換裝置。交流輸入電路經(jīng)過切換裝置,可實現(xiàn)兩路交流輸入的通斷互鎖、自動切換功能。(4)接觸器。在交流輸入中斷、由蓄電池組承擔供電后,當電壓下降到設置的最低保護工作電壓時,蓄電池組進線側安裝的保護接觸器將斷開蓄電池組供電。
交流配電單元一般為2路380V三相四線交流輸入,在電源容量較小時也使用2路220V單相交流輸入,以保證電源可靠供電。經(jīng)切換裝置后,交流輸入分為整流模塊輸入和交流分路輸出,其中,交流分路輸出可接其他交流用電設備,但需注意其輸出容量是否合適。
高頻開關整流模塊負責將交流電源轉換成符合通信要求的直流電源,并提供充電電壓給蓄電池組。整流模塊應滿足N+M冗余配置,其中N只主用,N≤10時,1只備用;N>10時,每10只備用1只。整流模塊數(shù)量應不少于3只,總容量應大于負載電流和蓄電池組10hr充電電流之和。此外,整流模塊并聯(lián)工作,某個整流模塊出現(xiàn)異常時,不影響系統(tǒng)正常運行;各整流模塊按比例均分負載(負載為50%~100%額定輸出電流時),其輸出電流不平衡度低于±5%。
直流配電單元負責將蓄電池組接入系統(tǒng),與整流模塊輸出并聯(lián),再將一路不間斷的直流電分成多路,分配給各種容量的直流通信設備。
當下常用的蓄電池一般是閥控式密封鉛酸蓄電池,在交流輸入中斷時,通信設備的直流供電將由蓄電池組承擔,因而蓄電池組是電力通信直流供電系統(tǒng)不可缺少的組成部分。新安裝或大修后的閥控蓄電池組,應進行全核對性放電試驗,以后每隔2~3年進行一次核對性試驗,運行6年以后的閥控蓄電池組,應每年做一次核對性放電試驗。此外,蓄電池組的維護應嚴格按照其技術要求進行。
監(jiān)控單元是整個電力通信直流供電系統(tǒng)的“總指揮”,起著監(jiān)控和協(xié)調各個模塊工作的作用,并對蓄電池組等其他分電路節(jié)點進行監(jiān)視、控制等。其監(jiān)控內容包括整流模塊的輸出電流和電壓、直流母線電流和電壓、電源輸出電流和電壓、蓄電池組充/放電電流和電壓、電源模塊故障告警、輸出過壓/欠壓/過流告警、負載/電池分斷告警、過熱告警等。
為了更方便地實時監(jiān)控系統(tǒng)的運行情況,遠程監(jiān)測技術應運而生,它是通信電源維護和管理從人工看守式向計算機集中監(jiān)控管理模式轉變的標志。遠程監(jiān)測按采集方式可分為直接采集系統(tǒng)信息和通過協(xié)議采集系統(tǒng)信息2種,其中,直接采集方式拋開了電源監(jiān)控單元,直接通過變送器采集現(xiàn)場的電壓、電流等模擬量,但其無法采集電源開關的告警信息,因而具有一定的局限性。
電力通信直流供電系統(tǒng)是電力通信系統(tǒng)的心臟,為了保障系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運行和優(yōu)質供電,良好的電源設備的維護工作是非常必要的。電源設備維護可分為日常維護、專項維護和定期檢驗3類。
日常維護主要是根據(jù)系統(tǒng)設備技術特點、行業(yè)規(guī)范與標準和運行維護制度制定的月度、季度、年度計劃來執(zhí)行實現(xiàn),可分為設備運行環(huán)境檢查、外觀檢查、運行狀態(tài)檢查3大類。日常維護的主要內容如下:(1)通信機房、溫度、相對濕度、空調、照明、消防系統(tǒng)是否符合通信環(huán)境要求;(2)直流供電設備的機柜、支架、配線端子、接地端子固定牢固,設備機架、面板保持清潔,線纜及開關標識清晰;(3)蓄電池組無明顯發(fā)熱、變形、漏漿現(xiàn)象,連接線頭無腐蝕、松動現(xiàn)象;(4)輔助元器件無異常;(5)監(jiān)控單元正常工作,校準輸入/輸出電壓、電流及時間;(6)整流模塊是否有正常電流輸出,均流值是否在正常范圍內;(7)遠程監(jiān)測通信是否正常。
電力通信直流供電系統(tǒng)的日常維護需要嚴格按照維護計劃進行,并根據(jù)維護作業(yè)表單內容逐項開展、記錄,對日常維護過程中發(fā)現(xiàn)的缺陷要按缺陷管理要求及時上報處理。
專項維護即重點針對防雷單元、高頻開關整流模塊、監(jiān)控單元1年1次做專業(yè)檢查;蓄電池組的定期檢驗分別按投運6年內1年1次,6年及以上3~6個月1次執(zhí)行,視設備運行情況可適當縮減檢查周期。
針對電力通信直流供電系統(tǒng)的維護,相關人員應盡量做到以下幾點:(1)收集及整理圖紙資料,并常態(tài)化更新。在電力通信直流供電系統(tǒng)新建、擴建工程竣工驗收之時,收集竣工圖紙、設備說明書、實際電路系統(tǒng)圖、供電電源實際走向及示意圖、蓄電池組安裝圖等資料,并根據(jù)現(xiàn)場設備型號進行核對,確保設備與圖紙資料相一致;在此基礎上建立并完善準確的“一站點一清冊”圖紙資料,且對日常維護過程中變更的設備元器件及其他圖紙資料進行實時更新。(2)加強學習,充實和完善專業(yè)技能。隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大和通信電源技術的更新?lián)Q代,維護人員應緊跟時代發(fā)展的步伐,不斷地學習和熟悉通信電源設備的性能及特點,積極參加通信電源技術培訓及技能競賽,積累及分析總結運行維護經(jīng)驗,改善運行維護方式,以期實現(xiàn)電力通信直流供電系統(tǒng)更加穩(wěn)定、可靠、高效運行的目標。(3)做好維護的相關記錄。維護人員在日常維護過程中應根據(jù)維護作業(yè)表單做好現(xiàn)場維護及缺陷處理記錄,同時在專項維護和定期檢驗過程中完成檢驗和總結報告。由此,維護人員以記錄促進分析,以分析歸納總結,以總結提高維護技能,就能使電力通信直流供電系統(tǒng)的維護工作達到最佳效果。
電力通信直流供電系統(tǒng)是電力通信系統(tǒng)的心臟,其運行質量將直接影響電力通信網(wǎng)絡的運行質量和電網(wǎng)安全。因此,設備運行維護人員應全面了解電力通信直流供電系統(tǒng),在日常維護工作中有的放矢,做好維護和缺陷分析處理記錄,不斷地分析與總結經(jīng)驗,充實和完善專業(yè)技能,從而使電力通信直流供電系統(tǒng)的運維工作達到更好的效果。
[1]YD/T1058—2007 通信用高頻開關電源系統(tǒng)[S]
[2]DL/T724—2000 電力系統(tǒng)用蓄電池直流電源裝置運行與維護規(guī)程[S]