淺談電力通信直流供電系統(tǒng)及其維護(hù)

朱輝青

（廣東電網(wǎng)公司江門供電局，廣東 江門529000）

0 引言

電力通信直流供電系統(tǒng)是為電力通信設(shè)備的光傳輸、接入、語音交換等提供電源的核心設(shè)備，是保證電力通信網(wǎng)承載的語音、實(shí)時控制數(shù)據(jù)、非實(shí)時管理數(shù)據(jù)和圖像等重要通信業(yè)務(wù)穩(wěn)定、可靠運(yùn)行的重要設(shè)施。一旦電力通信直流供電系統(tǒng)中斷供電，將造成通信設(shè)備停止運(yùn)行，導(dǎo)致電力通信網(wǎng)承載的業(yè)務(wù)癱瘓。因此，全面了解電力通信直流供電系統(tǒng)，做好其運(yùn)行維護(hù)工作具有重大意義。

1 電力通信直流供電系統(tǒng)的組成

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(guān)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(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的－48V直流電源，與蓄電池組并聯(lián)構(gòu)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(jié)構(gòu)如圖1所示。

1.1 輔助元器件

圖1 電力通信直流供電系統(tǒng)典型的配置結(jié)構(gòu)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(cè)、輸出側(cè)和蓄電池組進(jìn)線側(cè)設(shè)置的斷路器、熔斷器是防止電路過電流的保護(hù)裝置。其保護(hù)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(fù)供電；熔斷器是熔斷方式，排除故障后需更換熔體方可恢復(fù)供電。（2）防雷模塊。在系統(tǒng)接入設(shè)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(cè)安裝的C級交流防雷模塊主要是對非直擊感應(yīng)雷擊的浪涌電壓提供防護(hù)。其次，在直流輸出母排側(cè)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(shè)備造成損壞。當(dāng)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(yīng)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(shí)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(dān)供電后，當(dāng)電壓下降到設(shè)置的最低保護(hù)工作電壓時，蓄電池組進(jìn)線側(cè)安裝的保護(hù)接觸器將斷開蓄電池組供電。

1.2 交流配電單元

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(shè)備，但需注意其輸出容量是否合適。

1.3 高頻開關(guān)整流模塊

高頻開關(guān)整流模塊負(fù)責(zé)將交流電源轉(zhuǎn)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(yīng)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(yīng)不少于3只，總?cè)萘繎?yīng)大于負(fù)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(yùn)行；各整流模塊按比例均分負(fù)載（負(fù)載為50%～100%額定輸出電流時），其輸出電流不平衡度低于±5%。

1.4 直流配電單元

直流配電單元負(fù)責(zé)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(shè)備。

1.5 蓄電池組

當(dāng)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(shè)備的直流供電將由蓄電池組承擔(dān)，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(yīng)進(jìn)行全核對性放電試驗(yàn)，以后每隔2～3年進(jìn)行一次核對性試驗(yàn)，運(yùn)行6年以后的閥控蓄電池組，應(yīng)每年做一次核對性放電試驗(yàn)。此外，蓄電池組的維護(hù)應(yīng)嚴(yán)格按照其技術(shù)要求進(jìn)行。

1.6 監(jiān)控單元

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(diào)各個模塊工作的作用，并對蓄電池組等其他分電路節(jié)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)視、控制等。其監(jiān)控內(nèi)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(fù)載／電池分?jǐn)喔婢⑦^熱告警等。

為了更方便地實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行情況，遠(yuǎn)程監(jiān)測技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，它是通信電源維護(hù)和管理從人工看守式向計算機(jī)集中監(jiān)控管理模式轉(zhuǎn)變的標(biāo)志。遠(yuǎn)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(guān)的告警信息，因而具有一定的局限性。

2 電力通信直流供電系統(tǒng)的維護(hù)

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(yùn)行和優(yōu)質(zhì)供電，良好的電源設(shè)備的維護(hù)工作是非常必要的。電源設(shè)備維護(hù)可分為日常維護(hù)、專項維護(hù)和定期檢驗(yàn)3類。

2.1 日常維護(hù)

日常維護(hù)主要是根據(jù)系統(tǒng)設(shè)備技術(shù)特點(diǎn)、行業(yè)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)和運(yùn)行維護(hù)制度制定的月度、季度、年度計劃來執(zhí)行實(shí)現(xiàn)，可分為設(shè)備運(yùn)行環(huán)境檢查、外觀檢查、運(yùn)行狀態(tài)檢查3大類。日常維護(hù)的主要內(nèi)容如下：（1）通信機(jī)房、溫度、相對濕度、空調(diào)、照明、消防系統(tǒng)是否符合通信環(huán)境要求；（2）直流供電設(shè)備的機(jī)柜、支架、配線端子、接地端子固定牢固，設(shè)備機(jī)架、面板保持清潔，線纜及開關(guān)標(biāo)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(zhǔn)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(nèi)；（7）遠(yuǎn)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(hù)需要嚴(yán)格按照維護(hù)計劃進(jìn)行，并根據(jù)維護(hù)作業(yè)表單內(nèi)容逐項開展、記錄，對日常維護(hù)過程中發(fā)現(xiàn)的缺陷要按缺陷管理要求及時上報處理。

2.2 專項維護(hù)和定期檢驗(yàn)

專項維護(hù)即重點(diǎn)針對防雷單元、高頻開關(guān)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(yàn)分別按投運(yùn)6年內(nèi)1年1次，6年及以上3～6個月1次執(zhí)行，視設(shè)備運(yùn)行情況可適當(dāng)縮減檢查周期。

3 維護(hù)經(jīng)驗(yàn)分享

針對電力通信直流供電系統(tǒng)的維護(hù)，相關(guān)人員應(yīng)盡量做到以下幾點(diǎn)：（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(kuò)建工程竣工驗(yàn)收之時，收集竣工圖紙、設(shè)備說明書、實(shí)際電路系統(tǒng)圖、供電電源實(shí)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(shè)備型號進(jìn)行核對，確保設(shè)備與圖紙資料相一致；在此基礎(chǔ)上建立并完善準(zhǔn)確的“一站點(diǎn)一清冊”圖紙資料，且對日常維護(hù)過程中變更的設(shè)備元器件及其他圖紙資料進(jìn)行實(shí)時更新。（2）加強(qiáng)學(xué)習(xí)，充實(shí)和完善專業(yè)技能。隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和通信電源技術(shù)的更新?lián)Q代，維護(hù)人員應(yīng)緊跟時代發(fā)展的步伐，不斷地學(xué)習(xí)和熟悉通信電源設(shè)備的性能及特點(diǎn)，積極參加通信電源技術(shù)培訓(xùn)及技能競賽，積累及分析總結(jié)運(yùn)行維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，改善運(yùn)行維護(hù)方式，以期實(shí)現(xiàn)電力通信直流供電系統(tǒng)更加穩(wěn)定、可靠、高效運(yùn)行的目標(biāo)。（3）做好維護(hù)的相關(guān)記錄。維護(hù)人員在日常維護(hù)過程中應(yīng)根據(jù)維護(hù)作業(yè)表單做好現(xiàn)場維護(hù)及缺陷處理記錄，同時在專項維護(hù)和定期檢驗(yàn)過程中完成檢驗(yàn)和總結(jié)報告。由此，維護(hù)人員以記錄促進(jìn)分析，以分析歸納總結(jié)，以總結(jié)提高維護(hù)技能，就能使電力通信直流供電系統(tǒng)的維護(hù)工作達(dá)到最佳效果。

4 結(jié)語

電力通信直流供電系統(tǒng)是電力通信系統(tǒng)的心臟，其運(yùn)行質(zhì)量將直接影響電力通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行質(zhì)量和電網(wǎng)安全。因此，設(shè)備運(yùn)行維護(hù)人員應(yīng)全面了解電力通信直流供電系統(tǒng)，在日常維護(hù)工作中有的放矢，做好維護(hù)和缺陷分析處理記錄，不斷地分析與總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，充實(shí)和完善專業(yè)技能，從而使電力通信直流供電系統(tǒng)的運(yùn)維工作達(dá)到更好的效果。

［1］YD／T1058—2007 通信用高頻開關(guān)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(yùn)行與維護(hù)規(guī)程［S］