电力通信电源系统配置与维护

2020-03-06詹宏飞

通信电源技术 2020年21期

詹宏飞

（中国电建集团河南省电力勘测设计院有限公司，河南郑州 450000）

0 引言

在通信系统运行过程中，停电是比较常见和严重的问题。如果通信系统停电，在短时间内没有提供及时有效的解决方案，那么不仅会导致通信系统不能正常运行，而且还可能引发安全事件，导致无法弥补的损害[1]。因此，为保证通信系统电源的安全可靠运行，有必要分析通信系统的电源配置，探讨通信系统电源故障的类型和原因，采取有效的维护措施，更好地利用通信系统电源的性能，提高通信系统的运行效率。

1 电力通信电源系统重要性

随着电力设备技术的迅猛发展，现阶段对电力通信系统提出了更高的性能要求，同时电力通信电源系统作为基础设备，其安全性和稳定性也是近些年关注的重点。5G通信、融合通信以及无线通信等技术的不断更新与发展，使得电力传输设备、电力电源、电力调度设备，到后续的OA系统、通信管理系统以及电力调度系统等所承担的业务压力越来越大。而电力通信电源系统运行作为中间纽带，它运行的稳定性及可靠性直接关系到整个系统的质量，其重要性越来越凸显[2]。

2 电力系统通信电源配置组成结构

电力系统通信电源配置组成示意如图1所示。

2.1 交流配电装置

正常情况下，电力通信交流配电装置会有两个交流电输入，其中还包括避雷装置与交流开关装置。在对开关器件进行处理之后，其输入交流端分别连接到电力设备的输出端和读写模块的输入端。在实际的交流电接入工作中，工作人员需要考虑通信电源设备及相应稳压器的最大容量要求，以满足不同设备的工作电压要求[3]。此外，交流配电装置中具有良好的输入电切换功能，以满足设备检查及日常维护的需要，保证供电功能正常。

2.2 整流装置

电力通信设备的供电要求通常为直流-48 V，整流装置是整个电力通信电源系统的关键部分，也是重要装置。整流单元实现了交流电的变化，电力系统通信设备以并联电共享为支撑，此外为通信电源的监控模块供电，为电池充电。当前，在电力系统通信电源高频开关的设计中，整流器是按模块化配置来选择的，其整流器的电气指标和性能关系到整个通信电源系统的运行[4]。

2.3 直流配电装置

该装置主要是完成直流电压的分配，直接关系到通信设备的配电能力。直流配电单元与电气单元相连，其直流电压输入一方面用于其他直流电源单元和设备等，另一方面可为通信电池组充电，以确保电池组的正确使用[5]。由于直流电流的使用没有零点，很容易爆炸和着火，因此需要使用具有大电流和低电压特点的专用直流断路器。

2.4 蓄电池组装置

蓄电池组一般作为备用电源，在停电或断电时作为应急使用。在安装蓄电池装置时，需考虑电池容量和电源模式，一般配置两组电池，以保障供电可靠性。电池组需满足电力设备10 h的用电需求，中继站需满足18 h的用电需求。

2.5 监控装置

目前，随着电力系统范围不断增加，电力通信系统的监控系统也逐渐完善，许多的输配电装置已实现了无人值守。在通信监控系统运行中，监控单元可以对相关的设备进行24 h的监控，发现情况会自动报警，并接入监控中心，实现通信监控一体化[6]。

3 电力系统通信电源的管理与维护分析

电力通信系统通信电源由不同的装置构成，系统结构复杂，一些关键部件的管理及维护尤为重要，在日常工作中需格外注意。

3.1 通信电源高频开关电源维护分析

在高频开关电源维护工作中，主要有以下4个方面。一是设备的运行环境要保证在合理的范围内，防止空气潮湿造成开关短路，二是要检查仔细电源设备的各个连接处，确保连接安全，避免断开，三是定期检测输入输出电压，四是检查各装置的运行情况，确保各装置数据和监测指令正常运行。

3.2 蓄电池维护要点

日常维护时需要检查蓄电池的性能状态，对检修中和新安装的电池组进行放电试验，确定蓄电池使用情况，除了日常期间的充放电试验外，还需要每月对蓄电池进行检查[7]。巡查主要包括5个方面，一是记录每次电压值并与历史数据进行比较，二是检查蓄电池的外观有无损坏，电池液是否有泄漏，三是检查蓄电池有无腐蚀情况，四是确保蓄电池外观清洁，周边无异物，五是确保蓄电池温度和湿度及周边环境安全。

3.3 加强智能电源系统的设计和建设

在设计和建设初期，要根据交流电源和直流负荷等实际情况，选择合理的运行方式、容量和设备配置，同时加强智能电源系统的应用，根据建设需求选择适合的智能电源系统。基本有4种智能设备的选型，其比较如表1所示。

表1 电源智能设备选型比较

3.4 注意机房通信电源运行环境

通信电源设备的运行环境，对其安全运行至关重要，因此需要做好有效的维护工作。注意电力通信电源系统机房的运行环境，要注意设备散热环境，使电源保持稳定的湿度，同时加强机房设备的除尘工作，机房应保持清洁无尘，防止暴露在阳光和潮湿的环境中，确保通风顺畅。

3.5 务实系统运维管理

一是建立通信电源系统管理责任制，详细划分管理区域，实行区域责任制，以增加管理人员的责任心。二是加强通信电源管理维护服务人员进行培训，定期考核，定期进行技能培训，对于培训不积极的工作人员批评教育，让其认识到自身的问题，及时改正。三是建立停电应急管理机制，对设备发生故障、交流接触器故障以及熔断器故障等常见停电采取有效的应急机制，并做好应急演练工作。四是做好用电监测管理，使操作人员及时了解监控电源运行状态通过供电状态实时监控系统，及时发现供电运行中的隐患[8]。

4 注意运维的重要问题

4.1 注意现场检查

现阶段，虽然各类电力通信站基本实现了远程监控，但现场检查发现通信电源运行隐患是最有效途径，做好预防检查比发生故障强很多。进行电源设备的检查应有固定期限，检查工作内容主要有电源系统的电流、电压、设备环境、直流波动及蓄电池的充电电压等情况是否正常，电源监控模块的工作参数是否正确，温度补偿是否真正开始正常工作等[9]。此外，还要注意电池组周围环境和放电等现象，机房的环境温度是影响电源系统的重要因素，现场检查中还需分析比对采集的数据，发现问题并及时解决。

4.2 注意电源系统的连锁反应

在电源维护与排查故障时，需要注意电源故障引发的连锁反应，其表现有以下4点。一是交流输入电压不稳定会导致开关电源整流模块工作异常甚至损坏，如整流装置出现高压停机或低压停机现象，整流装置不能启动或电流限制输出等[10]。二是开关电源整流模块和监控单元参数设置不当，引起电源系统其他部分出现告警。三是蓄电池电池出现内部短路或放电过深情况，使监控单元出现“充电限流”信号。四是整流器模块和开关电源监控单元的参数设置不当，导致电源系统其他部件报警[11]。

4.3 发挥远程监控作用

使用监控系统对电力设备实施远程实时监控，通过监控对应电力系统中的各个信号站和机房移动环境，实时监控电力系统的运行状态。当发现事故时，有利于操作人员及时组织处理，同时操作人员应进行记录处理，形成操作记录数据库，为后续维护管理工作提供借鉴。远程实时监控可对变电站通信电源系统、空调及机房环境进行同步监测与维护管理，提高了通信电力系统的可靠性和各种通信设施的安全性。