500kV变电站通信电源在线改造新方法

李俊堂，周定宇，赵林坤

(1.国网湖南省电力公司检修公司，湖南 长沙 410004；2.国网湖南省电力公司长沙供电局，湖南 长沙 410005)

500kV变电站通信电源在线改造新方法

李俊堂1，周定宇1，赵林坤2

(1.国网湖南省电力公司检修公司，湖南 长沙 410004；2.国网湖南省电力公司长沙供电局，湖南 长沙 410005)

通信电源是电力系统通信网络安全稳定运行的重要保障，降低通信电源事故发生率，可提高电力系统通信可靠性。针对湖南部分500kV变电站存在通信电源系统老化、超期服役存在的安全隐患，以500kV沙坪变电站通信电源优化改造为例，阐述通信电源配置及技术要求，并对通信设备电源改造中涉及的标准化作业流程、风险控制方法、安全防范措施进行了归纳总结，为类似改造工作提供参考。

电力通信;通信电源;优化改造;风险控制

1 引言

湖南500kV沙坪变原有动力源通信电源系统投运于2001年，因设备老化出现多次故障。2012年1月2日，动力源整流屏出现两路进线交流无法倒换而造成失去交流电多个小时，严重危及通信设备运行安全。因此亟需将通信电源优化改造，消除通信运行方式存在的隐患。针对该站通信设备供电现状制定了详细的通信电源改造方案，并顺利实施完成。此次改造设备多、工期长、需投退的通道业务量大，涉及到与相关专业、部门的协调和配合问题，改造过程中很多环节若处理不当，都可能造成重大人为事故。因此，将整个改造工作中所积累的经验及问题进行总结。

2 通信电源配置及技术要求

2.1 改造前沙坪变通信电源运行方式

沙坪变通信电源系统改造前有两套独立运行的通信电源：

(1)艾默生整流屏和老新泰达分配屏，接500AH通信蓄电池组1组，分配屏运行有少量负荷，属于运行设备，本套通信电源投运于2004年；

(2)动力源整流屏和动力源分配屏，接500AH南都牌通信蓄电池组2组，分配屏运行有大量负荷，属于运行设备。本套通信电源投运于2001年；

上述两套通信电源互不相连。动力源分配屏承载负荷较多，除通信设备外，还承载了保护通信接口柜供电。

2.2 改造后的通信电源配置及技术要求

通信电源系统主要由2套高频开关电源、2套配电屏、2组-48V蓄电池、1套远程监控系统组成，为设备提供-48V直流电源。

2.2.1 高频开关电源

(1)高频开关电源柜2路380V交流电源总输入端应并接C级防雷装置；直流电源总输出端应并接D级SPD防雷装置。

(2)配置远程监控系统，可监测到高频开关电源的交流输入异常、直流输出异常、充电装置异常等情况；可监测和监控到每个充电模块的运行情况、参数和状态等。

(3)根据需求可考虑加装绝缘监测功能装置。

2.2.2 直流配电屏

(1)配电屏各直流支路空气开关应采用专用的直流空气开关。

(2)2个配电屏母线之间通过1个200 A直流母联联络开关倒换并联运行，联络开关配有关联浪涌电压抑制装置。当一套电源失电，通过直流母线联络开关使另一套电源同时向所有通信设备供电。

(3)根据实际需求可考虑加入交流输出配电单元，此单元也可安装在高频开关电源柜内。

2.2.3 蓄电池

(1)蓄电池采用免维护密封阀控式铅酸蓄电池(简称VRLA电池)。

(2)每组蓄电池由单体2V共24只组成。根据不同要求，可考虑每套电源带1组或2组蓄电池。

(3)当交流电源输入中断时，由通信专用蓄电池组单独供电的时间应不少于12h；可按以下公式换算出供电时间：

2.3 通信电源1+1配置原理结构分析

改造后沙坪变通信电源系统1+1配置原理结构图(见图1)分析如下：

(1)两路三相交流电源线分别接入高频开关电源柜交流接触器(电源倒换装置)，正常运行时为一路交流供电，两路互为备用。另外，每套通信电源系统高频开关电源的2路380V交流电源分别从站用电室内不同母线的低压开关柜上取电。

(2)通过2台高频开关电源的-48V直流输出端分别连接对应的直流配电屏直流输入端，在直流配电屏形成可独立通断的双路电源输出方式。

(3)从2台高频开关电源告警硬接点或其他可匹配的接口，通过信号线接入至主控室的综合自动化系统，并同时接入集控中心动力环境监控系统，实现对站内电源系统的监控。

图1 通信电源系统1+1双重化配置原理图

3 通信设备电源改造

3.1 现场电源使用情况核查

将各通信设备电源线从旧配电屏改接至新配电屏前，需核查现场电源使用情况，尤其是要统计和核实直流支路空开到设备电源进线端的对应情况，必须做到核查准确率为100%，从而避免改接时误断空开。

(1)核实各通信设备电源线连接回路和通信设备进线端走线情况，制作改造前的通信电源配电屏至各设备的电路连接示意图；

(2)统计改造前旧配电屏通信电源负载配电表；

(3)制作电源改造后的通信电源配电屏至各设备的电路连接示意图；

(4)配合二次专业继电保护人员统计核实通信机房内保护、安稳等接口装置、传输业务的通道情况。

3.2 方案编写

根据现场所有通信设备电源使用情况，对每台设备的电源线如何改接进行分析，为通信电源实现1+1配置改造设施方案初搞的编写做好充分准备。

(1)在方案编写之前，先将沙坪变传输业务的大致情况和改造思路向省调、电业局等相关部门进行说明。主要包括电源改造中如何合理安排需临时停电且对电网系统造成影响的通信设备和要申请退出的相应线路保护、稳控、自动化等实时控制业务装置的时间及顺序，在双方意见达成一致后开始进行方案编写。

(2)方案内容包括：概述、工作内容(包括电源设备改造操作顺序表)、设备停电影响范围、通信设备停运对电网系统的要求及影响、计划工作时间、组织措施、安全措施、施工步骤、技术措施、工器具和所需材料表、危险点分析和附件等。

3.3 改造中的注意事项及防范措施

3.3.1 防范线路主保护所有通道失电

(1)对于有两个光纤通道的主保护，必须改造好第一个通道的电源，并正常投入后，才一能进行第二个通道的电源改造。

(2)对于有一个光纤和一个载波通道的主保护，改造光纤(或载波)通道时必须将主保护切换到载波(或光纤)通道，正常后，才能进行改造。

(3)对于只有一个通道的主保护，必须在其他主保护通道正常投入时，才能进行改造。

3.3.2 防范作业现场情况核查不全面、不准确

作业前，必须核对图纸，勘察现场，彻底查明设备接线情况。

3.3.3 防范安装电池、电缆时，造成静电、短路损坏设备

在工作过程中，所用工具必须采取可靠的绝缘措施，并有专人监护。在设备侧进行电源接入时，接触单元板和设备上的金属部件时必须戴防静电手腕，避免造成设备板卡的损坏。

3.3.4 防范误碰带电部位造成人身触电

核对图纸，弄清工作范围，在工作屏的前后挂标识牌，与带电部位保持安全距离，防止误触、误碰带电部位。3.3.5 防范负载切换过程中，断错开关，造成设备停运

在工作前，现场核实设备接线情况，并做好标记，清楚具体连接线位置，再进行操作。在操作开关时，由二人进行，一人操作一人监护。进行设备电源改造和电源切换试验时，严格执行“标准化作业步骤及施工组织措施”，如设备发生断电，应立即在10min内恢复送电。

3.3.6 防范布放线缆时静电地板滑落砸坏地板下的线缆，引起保护、稳控、自动化及调度业务的中断

需要揭开静电地板进行布线时，必须采用静电地板吸盘，同时将揭开的地板置开口处1m以外，并放置稳妥。

3.3.7 防范重要的通信传输设备在电源改造中引起其他不可预知的异常情况发生

改造中必须经当值运行值班负责人同意后方能进行工作。在受省调通信值班网管监控(即网管在省调)的通信设备上工作，电源改造前后还应与省调当值通信值班员取得联系，使得在改造过程中省调通信值班员能密切关注和了解现场设备情况。

3.3.8 防范大量的电源线缆敷设和更换，线缆及配电屏开关不能准确对应到每台设备

改造中可以先把所有从配电屏到设备的电源线敷设到位，做好接头，然后根据电源线径的大小，在每根电源线两侧套上有编号的套管或标记。每改好一台通信设备，需用临时标签纸注明每对电源线的“起点”和“终点”，在配电屏对应空开处用临时标签纸标明该空开对应设备屏位号和名称，以便在电源改造全部完毕后，重新更换标准、规范的标示牌和标签纸。

4 结束语

通信系统中为通信及保护设备起着支撑作用的通信电源是最薄弱的环节。近3年来，国网几乎每年都有由于通信电源故障影响电网系统运行安全的事件发生，应加强对通信电源配置、技术要求的理解，最大可能地避免因通信电源故障造成通信设备掉电、大量重要业务传输中断、甚至线路被迫停运的事件发生。本文总结500kV沙坪变电站通信电源优化改造中的经验，并对通信电源的配置及技术要求进行阐述，为类似改造提供参考。

[1] 华中电网通信运行管理规程[S].华中电网有限公司,2003.

[2] 湖南省电力公司通信电源运行维护管理规定[S].湖南省电力公司,2006.

[3] 电力系统蓄电池直流电源装置运行与维护规程[S].北京：中国电力出版社,2000.

[4] 500kV沙坪变通信电源改造施工组织方案[S].湖南省电力公司检修公司,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，硕士，研究方向：电力系统继电保护与智能配电网； 梅李朋(1989)，男，湖北人，硕士，研究方向：电力系统战域保护与智能变电站。

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

TM63

B