交流多電源相序錯(cuò)誤的隱患分析與建議

常亞峰

（中國(guó)電信股份有限公司泰興分公司，江蘇 泰興 225400）

0 引 言

市電作為清潔、環(huán)保、高效、廉價(jià)的能源，成為通信局站主用交流電源的首選，市電引入一般選用10 kV高壓市電[1]。

一類通信局（站）通常采用一類市電供電方式：從兩個(gè)穩(wěn)定可靠的獨(dú)立電源引入兩路10 kV高壓市電，并由專線引入，一路主用，一路備用，兩路供電線不同時(shí)檢修停電，且兩路供電線多配置備用電源自動(dòng)投入裝置。二類通信局（站）多采用二類市電供電方式：從兩個(gè)以上獨(dú)立電源構(gòu)成的穩(wěn)定可靠的環(huán)形網(wǎng)上引入一路供電線，或從一個(gè)穩(wěn)定可靠的電源或穩(wěn)定可靠的輸電線路上引入一路供電線。三類通信局（站）具備條件時(shí)引入二類市電，不具備條件時(shí)引入三類市電：從一個(gè)電源引入一路供電線。四類局站就近引入可靠的380 V或220 V電源。同時(shí)，為提高交流電源的安全性和可靠性，防止在市電停電或出現(xiàn)故障時(shí)造成供電事故，一、二、三類通信局（站）都配有一臺(tái)或多臺(tái)固定式發(fā)電機(jī)組或應(yīng)急移動(dòng)發(fā)電站[2]。

因此，通信交流供電系統(tǒng)是以“N路市電+M臺(tái)油機(jī)”為模型，以冗余或備份方式組成的多電源供電系統(tǒng)，相比單電源供電系統(tǒng)，多電源供電系統(tǒng)的相序問題是一個(gè)必須引起高度重視的問題，主備交流電源相序錯(cuò)誤將使供電可靠性大大降低，使以冗余或備份形式存在的備用電源失去意義，導(dǎo)致供電安全隱患。

1 相序錯(cuò)誤的危害

新建、改建、擴(kuò)建市電輸電線路或油機(jī)更換擴(kuò)容，在工程施工完畢、向設(shè)備送電前，都必須進(jìn)行三相電源核相試驗(yàn)，以確保供電線路相序與機(jī)房設(shè)備三相負(fù)載所需求的相序一致。若二路或多路電源（主變壓器）并列供電，如相互間相序錯(cuò)誤，將會(huì)造成短路事故，嚴(yán)重?fù)p害主變壓器，影響設(shè)備正常供電。若多路電源采用主備供電模式，如兩路市電，一主一備運(yùn)行；或“市電+油機(jī)”模式，市電主用，油機(jī)備用。當(dāng)主備電源倒換后，如果兩路市電之間或市電和油機(jī)之間相序不一致，雖然48 V和240 V開關(guān)電源等電源設(shè)備因無(wú)相序要求，能正常工作帶載，但會(huì)引起其他三相設(shè)備的非正常運(yùn)行：如機(jī)房精密空調(diào)無(wú)法制冷工作；UPS主機(jī)無(wú)法開機(jī)，UPS電池放電；中央空調(diào)主機(jī)無(wú)法啟動(dòng)，冷凍水泵電機(jī)反轉(zhuǎn)等故障，對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)安全帶來(lái)嚴(yán)重安全隱患，甚至造成通信事故[3]。

2 相序錯(cuò)誤隱患實(shí)例

2.1 實(shí)例一：雙市電高壓交流相序錯(cuò)誤導(dǎo)致供電隱患

某B類局站采用10 kV雙市電引入，雙市電實(shí)行電氣和機(jī)械互鎖。為落實(shí)通信保障任務(wù)，某晚19：00，分公司動(dòng)力維護(hù)人員進(jìn)行兩路高壓市電模擬停電應(yīng)急調(diào)度演練及應(yīng)急預(yù)案驗(yàn)證測(cè)試：先斷開1#鎮(zhèn)東線高壓斷路器，模擬1#鎮(zhèn)東線高壓停電，然后進(jìn)行高壓調(diào)電操作，啟用2#南軸線高壓供電，19：10調(diào)度完成，2#南軸線正常帶載后，開關(guān)電源、照明等正常工作。然而，當(dāng)巡視到傳輸機(jī)房、數(shù)據(jù)機(jī)房等時(shí)，發(fā)現(xiàn)機(jī)房專用空調(diào)停機(jī)保護(hù)無(wú)法啟動(dòng)，查看監(jiān)控面板，出現(xiàn)“氣流故障”報(bào)警，機(jī)房溫度急劇升高；機(jī)房UPS主機(jī)無(wú)法正常啟動(dòng)，監(jiān)控顯示“相序錯(cuò)誤”，UPS工作在電池放電狀態(tài)；同時(shí)辦公大樓電梯、風(fēng)機(jī)等也無(wú)法正常運(yùn)行。至此，判定由于兩路高壓市電相序不一致，導(dǎo)致1#鎮(zhèn)東線投入使用時(shí)能正常工作的設(shè)備，當(dāng)調(diào)度使用2#南軸線的時(shí)候，由于相序錯(cuò)誤，設(shè)備無(wú)法正常工作。后經(jīng)查證，由于備用線路供電公司改造施工，導(dǎo)致改造后備用市電與主用市電相序不一致。19：30重新調(diào)電回至1#鎮(zhèn)東線，并聯(lián)系供電公司申請(qǐng)高壓調(diào)相處理，高壓調(diào)相處理成功后，再次應(yīng)急調(diào)度演練，設(shè)備均工作正常，成功完成應(yīng)急演練，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)并排除了交流雙電源供電系統(tǒng)的供電安全隱患[4]。

2.2 實(shí)例二：市電油機(jī)相序不一致導(dǎo)致通信故障

由于供電公司線路條件限制，某 IDC 機(jī)房采用“一路10 kV市電+低壓油機(jī)”的供電方案。某天，該IDC機(jī)房市電因供電外線故障臨時(shí)停電，現(xiàn)場(chǎng)值班人員立即啟動(dòng)備用柴油發(fā)電機(jī)組供電，油機(jī)正常啟動(dòng)并帶載后不久，機(jī)房值班人員反饋：48 V開關(guān)電源及240 V高壓直流電源正常輸出；但UPS主機(jī)不工作，監(jiān)控顯示相序錯(cuò)誤，電池持續(xù)放電；機(jī)房精密空調(diào)均不制冷，機(jī)房溫度快速升高。經(jīng)檢查后發(fā)現(xiàn)，該油機(jī)為新購(gòu)擴(kuò)容，就位安裝后僅做了啟動(dòng)試機(jī)，但是既沒有核相，也沒有帶載測(cè)試，導(dǎo)致油機(jī)的相序和市電相序不一致，即與機(jī)房精密空調(diào)和 UPS 的工作相序不匹配，雖然油機(jī)工作正常，但不能對(duì)空調(diào)、UPS等負(fù)載進(jìn)行供電；約30 min后，IDC 機(jī)房因高溫引起部分服務(wù)器宕機(jī)。

3 相序錯(cuò)誤的預(yù)防措施

（1）堅(jiān)持落實(shí)責(zé)任到人。市電輸電線路或油機(jī)新建、改建、擴(kuò)建等施工過(guò)程中，嚴(yán)格按照安裝規(guī)程操作，建立并落實(shí)有效的檢查、驗(yàn)收制度，在工程施工完畢，向設(shè)備送電前，必須進(jìn)行三相電路核相試驗(yàn)，以確保多電源相序一致，力爭(zhēng)從源頭消除供電隱患[5]。

（2）樹立安全意識(shí)。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)真做好供電線路全系統(tǒng)、全路由的相序排列和顏色標(biāo)志，確保每相母線相色一致，對(duì)不規(guī)范的電纜接線，重點(diǎn)仔細(xì)核對(duì)，必要時(shí)更換電纜。

（3）做好主動(dòng)性維護(hù)。定期做好備用市電及柴油發(fā)電機(jī)組的倒換帶載運(yùn)行測(cè)試，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)備用電源的可能隱患，確保備用電源的可靠性和安全性，提升供電可靠性。

（4）主動(dòng)加強(qiáng)和供電部門聯(lián)系。特別是電網(wǎng)檢修或更新改造后，及時(shí)詢問并測(cè)試相序有無(wú)變化，做好核相工作，做到有備無(wú)患。

4 維護(hù)建議

相序問題是平時(shí)日常巡視維護(hù)中極易忽視的問題，雖然對(duì)通信直流電源系統(tǒng)本身沒有影響，但是它將導(dǎo)致UPS、機(jī)房專用空調(diào)、新風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)等有相序要求的設(shè)備無(wú)法工作，造成機(jī)房高溫、設(shè)備宕機(jī)隱患，同時(shí)相序問題由于平時(shí)巡檢、監(jiān)控等無(wú)法檢測(cè)并告警，很難發(fā)現(xiàn)相序異常的安全隱患。

現(xiàn)行Q/DXWHGC-F05—2019《中國(guó)電信通信網(wǎng)絡(luò)維護(hù)規(guī)程（電源與機(jī)房環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施分冊(cè)）》對(duì)雙電源或多電源供電系統(tǒng)維護(hù)并未涉及相序檢測(cè)問題。同時(shí)市電雙電源相序檢測(cè)，對(duì)“市電+油機(jī)”的0.4 kV系統(tǒng)，一般用萬(wàn)用表進(jìn)行核相；對(duì)3～35 kV中性點(diǎn)非接地系統(tǒng)，須用專用高壓核相器進(jìn)行核相。因此，建議合理配置工具儀表并規(guī)范方法與流程，從制度到行動(dòng)，落實(shí)到實(shí)際維護(hù)工作中，并成為維護(hù)常態(tài)；平時(shí)加強(qiáng)和供電公司的溝通、配合，及時(shí)掌握備用線路改造情況，做好主動(dòng)性維護(hù)，雙路電源供電局點(diǎn)定期進(jìn)行轉(zhuǎn)換測(cè)試，油機(jī)定期帶載試機(jī)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)供電隱患，提高交流供電可靠性，切實(shí)保證通信網(wǎng)可靠運(yùn)行。