浅谈珊溪电厂通信电源系统的技术改造

何春华

（浙江珊溪经济发展有限责任公司，浙江 温州 325000）

浅谈珊溪电厂通信电源系统的技术改造

何春华

（浙江珊溪经济发展有限责任公司，浙江 温州 325000）

摘要：为进一步提高电厂通信系统的安全运行水平，进行了通信电源系统的技术改造，主要从电源的重要性，运行阶段存在的问题等方面进行阐述，介绍了新电源系统的配置和优点，并对新老电源系统的配置做了简要对比。

关键词：通信电源；改造;配置；对比

0引言

珊溪水电厂位于浙江省温州市文成县境内的飞云江上，电厂总装机容量200MW,安装4台混流式水轮发电机组，年平均发电量3.55亿kW·h，电厂出线由220 kV电压等级接入华东电网，承担调峰、调相和紧急事故备用等作用。电厂首台机组于2000年6月开始投产发电，电源系统设备运行至今已接近12年，因设备老化和备品备件采购困难，设备故障率升高，维护量较大，已经不能满足安全生产和经济运行要求，故在2012年3月期间，我厂对通信电源系统进行了技术改造，老通信电源系统采用的是华为公司的PS48240/1800，改造后的电源系统采用艾默生PS48120/1800系统。

1通信电源的重要性

我厂的通信电源系统承担着电厂所有通信设备的电源供给。伴随国家电力系统的飞速发展,生产自动化、继电保护、通信等专业新技术、新设备大量应用,对电力通信工作的要求也越来越高标准，电力通信系统的重要性日益突出，也相应增强了对通信设备安全、稳定运行的重视程度。而通信电源系统恰似整个通信系统的“心脏”，是所有通信设备正常运行的基础保障。

2进行技术改造的原由

（1）随着科学技术的发展，通信电源的系统配置、工艺质量、整流器技术指标等方面都有了很大的提高，从发展的角度出发，应该与时俱进，合理采用包含新科技的先进设备。

（2）设备老化严重等方面原因导致通信电源存在安全隐患，根据《浙江电网通信设备状态评价导则》要求，通信电源设备投运一般最长时间为8年,而我们电厂的电源设备已经运行10多年，在可靠性和稳定性能等方面已经大打折扣。

（3）随着时间的推移，制造厂家已经不再生产老旧设备的配套备件，备品备件的采购难度加大，型号匹配、兼容性能等各方面都存在问题。

（4）电源系统本身的运行情况也不容乐观，故障频频发生,譬如电源整流模块输出电压不稳定、市电控制及采样板故障、风扇故障等，不能有效保障其他通信设备的安全运行。

（5）蓄电池的物理状态已经恶化：蓄电池间连接处多处松动、出现腐蚀现象；蓄电池极柱、安全阀周围有酸雾或酸液溢出。

（6）部分单个蓄电池端电压已经低于1.8V，并且通过核对性充放电试验，发现电池已经劣化，电池实际容量已经小于电池额定容量80%,通信专用蓄电池组存在单节电池容量不足，电压过低情况，不符合《浙江电力通信电源系统运行管理办法》的要求，一旦交流电源失电,由于蓄电池已经严重劣化,运行中的通信设备就会有退出运行的趋势,将严重影响自动化、继电保护、信息交换、电话等业务，从而影响到电厂的安全、稳定、经济运行。

3新电源系统的配置

我厂的通信电源系统采用艾默生PS48120/1800系统，由配电单元、整流模块及监控模块组成，共有2套，分为2个柜体，其中配电单元位于机柜上部，采用上出线式。单柜体电源配置详见表1。

表1配置表

4新、老电源系统的配置比较

（1）电源设备冗余情况

电源双路交流输入；电源设备1+1冗余（包括蓄电池组1+1冗余）；电源整流模块2+1冗余配置。由双电源（交流和直流两套电源）供电，最大限度保证重要通信设备工作电源不会轻易中断，即使交流电源出现故障不能供电，也能由直流电源系统供给重要用户设备一段时间，给维护和抢修期间的数据传输等提供有效地保障。

（2）新增加的项目

a.现场柜子布置：原华为电源系统为单柜系统，更改为现在的两个柜体。柜内空间的增加，不仅有利于设备的安装、维护，还有利于设备自身散热，延缓元器件的老化等。

b.直流蓄电池:采用了性价比较高的国产品牌电池：哈尔滨光宇二组，规格型号为GFM---2V/200AH (Z)。蓄电池由原来的立式放置改为卧式放置安装，不但方便了电池间的连接安装，还方便了日后的测试维护等工作。

c.采用了ZYHF-004型通信电源维护系统，增加了蓄电池放电系统和温度量检测系统，前者便利了维护测试工作，后者既能监测机房环境温度，还能监测蓄电池运行时的温度，使我们能及时了解设备的工作环境条件。

d.电源模块:由原来的1+1备份冗余,增加到2+1冗余,单个模块容量由原来的20A增加到30A。

e.增加了一台监控工控机：研华 IPC-610 （Putium(R)Dual-Core CPU E5700@3.00GHz,2GB的内存）。

（3）采用两级防雷措施，抑制电网中的浪涌冲击和雷击，同时交、直流侧均有完善的防雷措施。

（4）直流配电单元由监控模块来实现电池自动切断和接入功能。

（5）M500D监控模块提供8对告警干接点，具体定义见表2。信号电缆线头去皮后，直接插入干节点连接端子，旋紧端子螺钉，操作简单。

表2干节点定义列表

（6）新电源系统采用模块化设计，插槽式结构，使系统具有良好、便捷地可维护性；整流模块采用无损伤热插拔技术，即插即用，更换时间小于1min。

5新电源系统的优点

（1）监控模块的突出优点

a.能显示电源系统的各项运行参数、运行状态、告警状态、设置参数、系统配置数据及控制参数。

b.可根据系统的运行状态对被监控对象发出相应的动作指令，主要包括：控制整流模块开/关机转换和电池组的均/浮充转换；改变整流模块限流点。支持自动和手动两种系统控制方式。在自动方式下，能自动完成电池管理的所有功能；在手动方式下，只能实现电池均充时间保护和容量计算两项功能，其余电池管理的功能均需要手动完成。自动和手动控制方式的切换可通过键盘来完成，但必须通过密码的检验。

c.通过遥测、遥信、遥控，即“三遥”功能，获取系统的实时模拟量、开关量，对部分模拟量和开关量进行控制。

d.告警与记录功能，故障回叫，电池自动管理功能。根据用户设定的数据（如充电限流值、均浮充转换电流值等）调整电池的充电方式、充电电流，并实施各种保护措施（如充电限流、浮充温度补偿等）。

e.通讯功能:监控模块具有与后台主机和下级设备通讯功能；后台主机协议遵循邮电部部颁协议；与后台主机的通讯支持MODEM、RS232、RS485/422三种方式；与下级设备的通讯支持RS485方式。

f.干接点输出功能:监控单元有8个干接点输出，通过设置可与不同的告警信号关联，当系统发生告警时，监控单元通过所设置的干接点输出告警信号。

（2）整流模块的突出优点

a.整流模块采用有源功率因数补偿技术，功率因数值达0.99。

b.手动输入系统交流输入电压正常工作范围宽至85～300Var。

c.整流模块采用全面软开关技术，额定效率高达90%以上。

d.整流模块超低辐射。采用先进的电磁兼容设计，整流模块能够满足CE、NEBS、YD/T983等国内外标准要求。整流模块的传导和辐射均能达到Class B的要求。

e.整流模块安规设计符合UL，CE，NEBS标准。

f.模块功率密度高。

g.整流模块采用无损伤热插拔技术，即插即用，更换时间小于1min。

h.整流模块有输出过压硬件保护和输出过压软件保护，其中软件过压保护方式有两种选择：一次过压锁死模式、二次过压锁死模式。

i.完善的电池管理：有电池低电压保护功能，能实现温度补偿、自动调压、无级限流、电池容量计算、在线电池测试等功能。

j.可记录200条历史告警记录；可记录10组电池测试数据。

k.网络化设计，提供一路RS232接口、Modem、干接点等多种通信接口，组网灵活，可实现远程监控，无人值守。

l.完善的交、直流侧防雷设计。

m.完备的故障保护、故障告警功能。

6结束语

通信电源是通信网络中故障发生率比较高的一个环节,通过这次电源系统改造，使相关设备及时得到更新，有效地消除了老旧电源系统存在的安全隐患，降低了日常消缺的频率和强度，提高了电源的可靠稳定性、通信系统的运行水平和安全保障能力，增强了电源的负载输出能力及设备扩容能力，方便了日常运维和消缺工作，确保了通信质量、生产安全和财产安全等，为我们电厂通信系统的安全运行奠定了坚实的基础。

中图分类号：TM912

文献标识码：B

文章编号：1672-5387（2015）10-0007-03

DOI：10.13599/j.cnki.11-5130.2015.10.003

收稿日期：2015-03-11

作者简介：何春华（1976-），男，工程师，主要从事水电厂设备管理工作。