500kV變電站通信電源在線改造新方法

李俊堂，周定宇，趙林坤

(1.國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司檢修公司，湖南 長(zhǎng)沙 410004；2.國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司長(zhǎng)沙供電局，湖南 長(zhǎng)沙 410005)

500kV變電站通信電源在線改造新方法

李俊堂1，周定宇1，趙林坤2

(1.國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司檢修公司，湖南 長(zhǎng)沙 410004；2.國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司長(zhǎng)沙供電局，湖南 長(zhǎng)沙 410005)

通信電源是電力系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障，降低通信電源事故發(fā)生率，可提高電力系統(tǒng)通信可靠性。針對(duì)湖南部分500kV變電站存在通信電源系統(tǒng)老化、超期服役存在的安全隱患，以500kV沙坪變電站通信電源優(yōu)化改造為例，闡述通信電源配置及技術(shù)要求，并對(duì)通信設(shè)備電源改造中涉及的標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)流程、風(fēng)險(xiǎn)控制方法、安全防范措施進(jìn)行了歸納總結(jié)，為類似改造工作提供參考。

電力通信;通信電源;優(yōu)化改造;風(fēng)險(xiǎn)控制

1 引言

湖南500kV沙坪變?cè)袆?dòng)力源通信電源系統(tǒng)投運(yùn)于2001年，因設(shè)備老化出現(xiàn)多次故障。2012年1月2日，動(dòng)力源整流屏出現(xiàn)兩路進(jìn)線交流無(wú)法倒換而造成失去交流電多個(gè)小時(shí)，嚴(yán)重危及通信設(shè)備運(yùn)行安全。因此亟需將通信電源優(yōu)化改造，消除通信運(yùn)行方式存在的隱患。針對(duì)該站通信設(shè)備供電現(xiàn)狀制定了詳細(xì)的通信電源改造方案，并順利實(shí)施完成。此次改造設(shè)備多、工期長(zhǎng)、需投退的通道業(yè)務(wù)量大，涉及到與相關(guān)專業(yè)、部門的協(xié)調(diào)和配合問(wèn)題，改造過(guò)程中很多環(huán)節(jié)若處理不當(dāng)，都可能造成重大人為事故。因此，將整個(gè)改造工作中所積累的經(jīng)驗(yàn)及問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)。

2 通信電源配置及技術(shù)要求

2.1 改造前沙坪變通信電源運(yùn)行方式

沙坪變通信電源系統(tǒng)改造前有兩套獨(dú)立運(yùn)行的通信電源：

(1)艾默生整流屏和老新泰達(dá)分配屏，接500AH通信蓄電池組1組，分配屏運(yùn)行有少量負(fù)荷，屬于運(yùn)行設(shè)備，本套通信電源投運(yùn)于2004年；

(2)動(dòng)力源整流屏和動(dòng)力源分配屏，接500AH南都牌通信蓄電池組2組，分配屏運(yùn)行有大量負(fù)荷，屬于運(yùn)行設(shè)備。本套通信電源投運(yùn)于2001年；

上述兩套通信電源互不相連。動(dòng)力源分配屏承載負(fù)荷較多，除通信設(shè)備外，還承載了保護(hù)通信接口柜供電。

2.2 改造后的通信電源配置及技術(shù)要求

通信電源系統(tǒng)主要由2套高頻開關(guān)電源、2套配電屏、2組-48V蓄電池、1套遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)組成，為設(shè)備提供-48V直流電源。

2.2.1 高頻開關(guān)電源

(1)高頻開關(guān)電源柜2路380V交流電源總輸入端應(yīng)并接C級(jí)防雷裝置；直流電源總輸出端應(yīng)并接D級(jí)SPD防雷裝置。

(2)配置遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，可監(jiān)測(cè)到高頻開關(guān)電源的交流輸入異常、直流輸出異常、充電裝置異常等情況；可監(jiān)測(cè)和監(jiān)控到每個(gè)充電模塊的運(yùn)行情況、參數(shù)和狀態(tài)等。

(3)根據(jù)需求可考慮加裝絕緣監(jiān)測(cè)功能裝置。

2.2.2 直流配電屏

(1)配電屏各直流支路空氣開關(guān)應(yīng)采用專用的直流空氣開關(guān)。

(2)2個(gè)配電屏母線之間通過(guò)1個(gè)200 A直流母聯(lián)聯(lián)絡(luò)開關(guān)倒換并聯(lián)運(yùn)行，聯(lián)絡(luò)開關(guān)配有關(guān)聯(lián)浪涌電壓抑制裝置。當(dāng)一套電源失電，通過(guò)直流母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)使另一套電源同時(shí)向所有通信設(shè)備供電。

(3)根據(jù)實(shí)際需求可考慮加入交流輸出配電單元，此單元也可安裝在高頻開關(guān)電源柜內(nèi)。

2.2.3 蓄電池

(1)蓄電池采用免維護(hù)密封閥控式鉛酸蓄電池(簡(jiǎn)稱VRLA電池)。

(2)每組蓄電池由單體2V共24只組成。根據(jù)不同要求，可考慮每套電源帶1組或2組蓄電池。

(3)當(dāng)交流電源輸入中斷時(shí)，由通信專用蓄電池組單獨(dú)供電的時(shí)間應(yīng)不少于12h；可按以下公式換算出供電時(shí)間：

2.3 通信電源1+1配置原理結(jié)構(gòu)分析

改造后沙坪變通信電源系統(tǒng)1+1配置原理結(jié)構(gòu)圖(見(jiàn)圖1)分析如下：

(1)兩路三相交流電源線分別接入高頻開關(guān)電源柜交流接觸器(電源倒換裝置)，正常運(yùn)行時(shí)為一路交流供電，兩路互為備用。另外，每套通信電源系統(tǒng)高頻開關(guān)電源的2路380V交流電源分別從站用電室內(nèi)不同母線的低壓開關(guān)柜上取電。

(2)通過(guò)2臺(tái)高頻開關(guān)電源的-48V直流輸出端分別連接對(duì)應(yīng)的直流配電屏直流輸入端，在直流配電屏形成可獨(dú)立通斷的雙路電源輸出方式。

(3)從2臺(tái)高頻開關(guān)電源告警硬接點(diǎn)或其他可匹配的接口，通過(guò)信號(hào)線接入至主控室的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，并同時(shí)接入集控中心動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)站內(nèi)電源系統(tǒng)的監(jiān)控。

圖1 通信電源系統(tǒng)1+1雙重化配置原理圖

3 通信設(shè)備電源改造

3.1 現(xiàn)場(chǎng)電源使用情況核查

將各通信設(shè)備電源線從舊配電屏改接至新配電屏前，需核查現(xiàn)場(chǎng)電源使用情況，尤其是要統(tǒng)計(jì)和核實(shí)直流支路空開到設(shè)備電源進(jìn)線端的對(duì)應(yīng)情況，必須做到核查準(zhǔn)確率為100%，從而避免改接時(shí)誤斷空開。

(1)核實(shí)各通信設(shè)備電源線連接回路和通信設(shè)備進(jìn)線端走線情況，制作改造前的通信電源配電屏至各設(shè)備的電路連接示意圖；

(2)統(tǒng)計(jì)改造前舊配電屏通信電源負(fù)載配電表；

(3)制作電源改造后的通信電源配電屏至各設(shè)備的電路連接示意圖；

(4)配合二次專業(yè)繼電保護(hù)人員統(tǒng)計(jì)核實(shí)通信機(jī)房?jī)?nèi)保護(hù)、安穩(wěn)等接口裝置、傳輸業(yè)務(wù)的通道情況。

3.2 方案編寫

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)所有通信設(shè)備電源使用情況，對(duì)每臺(tái)設(shè)備的電源線如何改接進(jìn)行分析，為通信電源實(shí)現(xiàn)1+1配置改造設(shè)施方案初搞的編寫做好充分準(zhǔn)備。

(1)在方案編寫之前，先將沙坪變傳輸業(yè)務(wù)的大致情況和改造思路向省調(diào)、電業(yè)局等相關(guān)部門進(jìn)行說(shuō)明。主要包括電源改造中如何合理安排需臨時(shí)停電且對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)造成影響的通信設(shè)備和要申請(qǐng)退出的相應(yīng)線路保護(hù)、穩(wěn)控、自動(dòng)化等實(shí)時(shí)控制業(yè)務(wù)裝置的時(shí)間及順序，在雙方意見(jiàn)達(dá)成一致后開始進(jìn)行方案編寫。

(2)方案內(nèi)容包括：概述、工作內(nèi)容(包括電源設(shè)備改造操作順序表)、設(shè)備停電影響范圍、通信設(shè)備停運(yùn)對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的要求及影響、計(jì)劃工作時(shí)間、組織措施、安全措施、施工步驟、技術(shù)措施、工器具和所需材料表、危險(xiǎn)點(diǎn)分析和附件等。

3.3 改造中的注意事項(xiàng)及防范措施

3.3.1 防范線路主保護(hù)所有通道失電

(1)對(duì)于有兩個(gè)光纖通道的主保護(hù)，必須改造好第一個(gè)通道的電源，并正常投入后，才一能進(jìn)行第二個(gè)通道的電源改造。

(2)對(duì)于有一個(gè)光纖和一個(gè)載波通道的主保護(hù)，改造光纖(或載波)通道時(shí)必須將主保護(hù)切換到載波(或光纖)通道，正常后，才能進(jìn)行改造。

(3)對(duì)于只有一個(gè)通道的主保護(hù)，必須在其他主保護(hù)通道正常投入時(shí)，才能進(jìn)行改造。

3.3.2 防范作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)情況核查不全面、不準(zhǔn)確

作業(yè)前，必須核對(duì)圖紙，勘察現(xiàn)場(chǎng)，徹底查明設(shè)備接線情況。

3.3.3 防范安裝電池、電纜時(shí)，造成靜電、短路損壞設(shè)備

在工作過(guò)程中，所用工具必須采取可靠的絕緣措施，并有專人監(jiān)護(hù)。在設(shè)備側(cè)進(jìn)行電源接入時(shí)，接觸單元板和設(shè)備上的金屬部件時(shí)必須戴防靜電手腕，避免造成設(shè)備板卡的損壞。

3.3.4 防范誤碰帶電部位造成人身觸電

核對(duì)圖紙，弄清工作范圍，在工作屏的前后掛標(biāo)識(shí)牌，與帶電部位保持安全距離，防止誤觸、誤碰帶電部位。3.3.5 防范負(fù)載切換過(guò)程中，斷錯(cuò)開關(guān)，造成設(shè)備停運(yùn)

在工作前，現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)設(shè)備接線情況，并做好標(biāo)記，清楚具體連接線位置，再進(jìn)行操作。在操作開關(guān)時(shí)，由二人進(jìn)行，一人操作一人監(jiān)護(hù)。進(jìn)行設(shè)備電源改造和電源切換試驗(yàn)時(shí)，嚴(yán)格執(zhí)行“標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)步驟及施工組織措施”，如設(shè)備發(fā)生斷電，應(yīng)立即在10min內(nèi)恢復(fù)送電。

3.3.6 防范布放線纜時(shí)靜電地板滑落砸壞地板下的線纜，引起保護(hù)、穩(wěn)控、自動(dòng)化及調(diào)度業(yè)務(wù)的中斷

需要揭開靜電地板進(jìn)行布線時(shí)，必須采用靜電地板吸盤，同時(shí)將揭開的地板置開口處1m以外，并放置穩(wěn)妥。

3.3.7 防范重要的通信傳輸設(shè)備在電源改造中引起其他不可預(yù)知的異常情況發(fā)生

改造中必須經(jīng)當(dāng)值運(yùn)行值班負(fù)責(zé)人同意后方能進(jìn)行工作。在受省調(diào)通信值班網(wǎng)管監(jiān)控(即網(wǎng)管在省調(diào))的通信設(shè)備上工作，電源改造前后還應(yīng)與省調(diào)當(dāng)值通信值班員取得聯(lián)系，使得在改造過(guò)程中省調(diào)通信值班員能密切關(guān)注和了解現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備情況。

3.3.8 防范大量的電源線纜敷設(shè)和更換，線纜及配電屏開關(guān)不能準(zhǔn)確對(duì)應(yīng)到每臺(tái)設(shè)備

改造中可以先把所有從配電屏到設(shè)備的電源線敷設(shè)到位，做好接頭，然后根據(jù)電源線徑的大小，在每根電源線兩側(cè)套上有編號(hào)的套管或標(biāo)記。每改好一臺(tái)通信設(shè)備，需用臨時(shí)標(biāo)簽紙注明每對(duì)電源線的“起點(diǎn)”和“終點(diǎn)”，在配電屏對(duì)應(yīng)空開處用臨時(shí)標(biāo)簽紙標(biāo)明該空開對(duì)應(yīng)設(shè)備屏位號(hào)和名稱，以便在電源改造全部完畢后，重新更換標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的標(biāo)示牌和標(biāo)簽紙。

4 結(jié)束語(yǔ)

通信系統(tǒng)中為通信及保護(hù)設(shè)備起著支撐作用的通信電源是最薄弱的環(huán)節(jié)。近3年來(lái)，國(guó)網(wǎng)幾乎每年都有由于通信電源故障影響電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行安全的事件發(fā)生，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)通信電源配置、技術(shù)要求的理解，最大可能地避免因通信電源故障造成通信設(shè)備掉電、大量重要業(yè)務(wù)傳輸中斷、甚至線路被迫停運(yùn)的事件發(fā)生。本文總結(jié)500kV沙坪變電站通信電源優(yōu)化改造中的經(jīng)驗(yàn)，并對(duì)通信電源的配置及技術(shù)要求進(jìn)行闡述，為類似改造提供參考。

[1] 華中電網(wǎng)通信運(yùn)行管理規(guī)程[S].華中電網(wǎng)有限公司,2003.

[2] 湖南省電力公司通信電源運(yùn)行維護(hù)管理規(guī)定[S].湖南省電力公司,2006.

[3] 電力系統(tǒng)蓄電池直流電源裝置運(yùn)行與維護(hù)規(guī)程[S].北京：中國(guó)電力出版社,2000.

[4] 500kV沙坪變通信電源改造施工組織方案[S].湖南省電力公司檢修公司,2012.

A New Method of Online Transformation for the Communication Power Supply of a 500kV Substation

LIJun-tang1,ZHOUDing-yu1,ZHAOLin-kun2

(1.State Grid Hunan Electric Power Corporation Maintenance Company,Changsha 410004,China;2.State Grid Hunan Electric Power Corporation Changsha Power Supply Company,Changsha 410005,China)

Aiming at security risks of communication power supply system according of being aging and extended service for the portion of 500kV substation in Hunan electric network,put forward new plan of on-line communication power supply system transformation.Taking the optimizing reformation of communication power on the 500kV Sha-ping substation for example,This paper described the configuration and technical requirements of communication power supply,operating procedure,risk control methods and security precautions during the construction are summarized,providing reference for the same type of transformation.

power communication;communication power supply;optimal reconstruction;risk control

2015-04-27

王秋杰(1988)，男，湖北人，碩士，研究方向：電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與智能配電網(wǎng)； 梅李朋(1989)，男，湖北人，碩士，研究方向：電力系統(tǒng)戰(zhàn)域保護(hù)與智能變電站。

1004-289X(2015)05-0093-03

TM63

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