通信局站开关电源系统的隐患整治方案

2020-10-21张军

机电信息 2020年11期

关键词：隐患

摘要：通信网络的安全畅通离不开稳定、可靠的开关电源系统，电源设备老化是影响系统供电安全的重要因素，电源系统的日常运行隐患是危及系统供电安全的主要原因。现通过分析开关电源系统存在的运行隐患，提出了隐患排查、整治措施，以达到提升系统运行质量，保障设备供电安全的目的。

关键词：开关电源系统;隐患;参数管理;等级供电管理

1 开关电源系统隐患排查整治的必要性

开关电源系统是通信局站设备供电的基础，其中电池维护和供电方案管控是电源维护的核心，若电源维护管理不到位极易造成开关电源系统的安全隐患，直接危及电池的使用寿命和设备供电安全，造成通信断站的风险。

开关电源系统的隐患主要集中在以下3个方面：

（1）开关电源系统参数维护不当，超出电池耐受的运行条件，损伤电池性能，降低电池后备容量，危及系统后备供电安全。

（2）电池放电检测不当，未能及时发现落后电池单体、故障电池单体并替换，将加速电池的性能劣化，降低电池后备容量，缩短电池使用寿命。

（3）没有合理规划设备供电方案，开关电源一、二次下电控制功能与设备等级供电管理规则不匹配，将增加设备断电和通信断站的风险。

因此，为了提高通信局站设备的供电安全性，保证通信畅通，开展开关电源系统的隐患排查整治工作尤为必要。

2 开关电源系统的隐患分析

开关电源系统的日常维护管控措施，直接影响系统的运行质量，甚至会影响重要设备的供电安全，对开关电源系统的供电隐患进行分析是隐患排查工作的首要任务。

（1）电池后备容量不足。电池后备容量不足，除了是由于电池本身的质量因素所致以外，维护管理不当也是主要诱因，包括3种情况：1）电池充、放电参数的日常维护不到位，造成电池过充（或欠充）电;2）电池放电后因应急发电不及时或市电未及时恢复，没有及时对电池进行充电;3）电池放电后，开关电源模块容量不足，不能及时恢复电池的正常充电。

（2）开关电源的等级供电管控和一、二次负荷下电参数的影响。首先，开关电源负荷的一、二次下电功能，实现了对重要程度不同的网络设备供电的等级控制，所以设备的供电方案规划要遵守一般设备的电源从一次下电侧供电、重要设备的电源从电源的二次下电侧供电的原则，否则将直接影响局站的通信。其次，开关电源的一、二次下电参数的设置对电池的后备容量和通信供电安全性有重要影响。二次下电是保护电池安全的参数，为防止电池过放电，该参数设置不可过低;一次下电参数值关系到设备供电的安全性，需根据电池后备容量、后备时长和一、二次侧负荷电流的数据进行综合分析，确定一次下电参数值。总之，兼顾二次下电侧重要设备的供电安全和最大限度地压缩一次下电侧非重要设备的停电时间，是设置一次下电参数的关键。

（3）故障电池对电池组后备容量的影响。运行的电池组中，常见容量不足的电池故障形式有3种：1）存在少量落后电池单体，放电时电压下降较快，导致电池组容量不足;2）极个别单体内部开路，导致电池组后备容量为零的极端情况;3）电池组整体性能劣化，导致后备容量不足。

3 开关电源系统隐患排查整治要点

3.1 检查调整开关电源的电池充、放电参数设置

檢查调整开关电源的电池充、放电参数设置，适应电池运行要求，及时消除危及电池运行安全的隐患。根据电池使用手册整理的电池充、放电管理参数，可供电池维护参考。

（1）电池充电参数的维护。电池组均、浮充电压参数维护如表1所示。

电池组配置参数的维护，按照电池组的实际数量和容量进行核实、修改设置。在后续维护过程中，更新、调整电池要及时修改配置参数。

电池充电限流值和均浮充转换电流、均充时间和均充周期4项参数，可参照表2、表3进行设置。

开关电源的二次下电功能是为保护电池的运行安全，防止电池过放电损坏电池性能，该项参数需要严格维护，二次下电电压值一律设定为43.2 V。

3.2 开关电源系统不同等级供电隐患的排查整治

（1）首先根据通信业务的影响，确定局站设备的等级供电规则。SDH、波分、IPRAN这三类传输设备，大二层交换机、OLT这两类数据设备及动环监控设备的供电安全关系到局站通信的畅通和电源系统的运行安全，应优先保障，从二次下电侧供电;其他设备用电只需提供一般用电保障，从一次下电侧供电即可。

（2）不同等级供电安全隐患的排查整治措施。

总体思路：首先，统计开关电源一、二次下电侧供电端子的数量、容量（额定电流）和各端子的电流值，根据开关容量、温升、负荷电流和线缆温度，判断供电支路是否存在安全隐患;其次，梳理开关电源一、二次下电侧配电端子供电的设备类型，根据等级供电规则排查是否存在安全隐患;最后，根据排查出的供电端子的资源情况、设备类型和负荷电流，对存在安全隐患的设备负荷重新规划供电方案，通过电源割接及时消除隐患。市电停电后，及时准备移动式发电机保障供电，避免电池过放电和电池容量不足产生断站的风险。

根据电池后备容量和负荷电流，可提升一次下电设定值，以延长电池后备时间，保障二次下电设备的供电安全。

如二次下电侧供电端子不能满足重要设备的供电需求，可通过增加配电箱或分别从一、二次下电端子各接一半电源满足供电需求。

在规划调整负荷割接时，电源输出开关容量应与设备用电负荷保持匹配。开关容量的选择，可按照恒功率原理来测算设备最大负荷电流，并按维护规程要求，选择满足“开关的额定容量≥1.35倍的设备最大负荷电流值”安全条件的开关，或选额定容量比设备最大负荷电流值高一个规格的开关。

设备最大负荷电流的计算：根据电源浮充时的电压值和设备运行电流值计算出设备运行功率，按此功率值计算系统最低供电电压对应的电流值作为设备的最大负荷电流，可用一、二次下电电压值作为最低供电电压来计算。

对个别开关容量不满足设备电流要求的，可以利旧退网设备上的大容量同类开关进行原位替换，提前消除开关跳闸隐患，保证设备供电安全。

对于从配电柜（或列头柜）转供电的设备，隐患排查整治除参照开关电源一、二次下电侧的隐患排查整治方案实施外，还需完成配电柜输入开关的隐患排查整治工作。

3.3 电池故障隐患的排查整治

（1）电池故障隐患的排查。通过对后备容量不足的局站电池进行放电测试，剔除落后和故障单体，制定可利旧电池的使用方案;对整组电池性能严重劣化，无利旧价值的电池要坚决报废，避免造成新的隐患。

（2）电池故障隐患的整治。根据电池利旧使用方案，重新拼装成组使用;对整组电池报废、无电池可用的局站，可申请更新电池组，或调整次要局站电池，优先保证重点局站的供电安全。

（3）电池隐患整治的目标。整治后电池组的后备供电时长应能满足应急发电所需的时间要求，以保证重要设备的供电安全。

4 结语

当前，通信企业电源设备超期服役的情况较为普遍，因此加强开关电源系统的维护管理和隐患整治，对于提高供电系统运行质量、保证设备供电安全具有重要意义，希望本文能为相关从业人员提供一些参考和帮助。