超特高压变电站内通信电源设备的运维问题

陈焕璋 汪恒立

摘要：为了保证通信电源的顺畅运行，本文在分析通信电源系统组成的前提下，对通信运维中需要注意的问题进行探究，并通过案例对其进行分析，最后提出了变电站通信设备的优化配置方案，以供相关的工作人员参考借鉴。

关键词：超特高压;变电站;通信电源;运维;问题

1通信电源系统组成

通信电源系统由高压配电、变压器、柴油发电机组、整流器、交、直流配电屏、UPS电源、蓄电池组、变换器和通信设备配电屏组成。如图1所示。

2通信运维中需要注意的问题

2.1开关电源设备容量满足

通信电源配置容量应满足在单台通信电源（失备）运行时，整流能力应大于站内全部通信设备工作电流与20%蓄电池容量之和。据此要求，通信运维人员在安全检查时，应进行开关电源容量核算。在新建通信系统时，应由设计部门对每个站点的开关电源设备容量进行核算。如果不符合要求，应增加电源设备容量。

2.2开关电源设备的散热

按照相关标准，开关电源设备在设计时，均配有温度保护装置，一般设定在55℃-65℃保护动作，闭锁输出。正常工作时，由于有两台开关电源分担负荷，负荷电流较小，开关电源和模块发热并不严重，温度保护不起作用。如果一台开关电源故障，全部负荷由另一台开关电源带运行时，设备温升十分明显。特别是整流模块未配置风扇、采用散热片自然散热时，由于多个模块聚集，极易导致由于设备模块温度保护动作，闭锁开关电源输出。所以，在通信运维工作中，要定期进行模块风扇清扫，并做好相关预案，必要时可采取人工辅助降温方法。

2.3电缆和电缆接点的温升

在开关电源带上大负荷的情况下，应注意电缆和电缆接点的温升，应定期使用红外测温仪进行接点温升测试，防止电缆头由于温度过高烧断。

2.4防止蓄电池过放电损坏

按照相关标准，开关电源设计时，均配有蓄电池欠压保护装置，用于在蓄电池组电压低于设定值时（设定值通常为43V～44V），自动切断负荷，保护蓄电池组，防止蓄电池过放电损坏。对蓄电池欠压保护装置的使用，目前在国网通信系统内还没有明确的规定，很多通信站点都使用设备出厂设置。但是注意这是通信行业的标准，未考虑电力系统通信网对设备可靠性的特殊要求。目前电力系统通信网上承载着线路保护、安控、调度电话等多种信号，对通信网的可靠性要求远远高于电信网。按照电力系统安全管理的原则：防人身、保主网、保设备。保证电力主网安全运行的意义，远远高于保证蓄电池的设备安全，何况保证超特高压线路安全运行的经济意义也远远大于保证蓄电池安全的经济价值。现在通信设备在工作电压上的裕量通常较大，甚至供电电压低至40V，通信设备依然可以正常工作。如果由于通信电源故障导致蓄电池欠压保护装置（或蓄电池欠压保护装置误动）动作，将会导致全站对外通信中断，多条线路多套保护通道中断等严重后果。所以鉴于超特高压变电站在电力通信网中的关键节点地位，鉴于现在普遍应用通信设备复用保护信号的实际情况，应将蓄电池欠压保护装置退出运行。这样在通信电源设备故障时，可以为检修人员多争取到约1-2个小时的抢修时间。

2.5直流主回路上的隔离二极管

在直流主回路上设置二极管是某些厂家为防止直流电压不平衡导致功率倒灌的措施，但是据了解，现在电源厂家往往将防止功率倒灌的措施整合到整流模块内部。直流主回路的隔离二极管反而由于质量不佳、散热不良成为电源设备故障的主要原因。

3案例分析

某变电站，通信48V直流电源系统由一台交流屏、两台开关电源、两台直流屏和两组蓄电池组成，每台开关电源容量250A;每组蓄电池容量为500Ah。每台开关电源带负荷约105A，全部负荷约210A左右，隔离二极管的容量为300A。主接线图如图2。故障时，1#开关电源的二极管D1故障，导致1#直流屏全部失压，多条线路的第一套保护通道中断告警。合上直流母联开关K03后，线路保护通道恢复正常。但是运行约半小时后，2#开关电源因负荷过大、开关电源模块过热，温度保护动作，模块闭锁输出。导致由第二组蓄电池带所有通信负荷，蓄电池电压急速下降，负荷电流逐步上升。检修人员在两个小时后赶到现场时，发现蓄电池电压已降至39.6V左右，电流升至300A左右。检修人员查明故障原因后，将开关电源#1内部的二极管D进行短接，开关电源#1开机正常，输出电压正常，带负荷正常。检查开关电源#2模块温度已降至常温后，开启开关电源#2。开关电源#2开机正常，输出电压正常，带负荷正常。

4变电站通信设备优化配置方案

特高压变电站的数据业务主要是通过封装以太网信息，将其放入SONET/SDH中进行传输，即IPoverSDH综合数据网。IPoverSDH实质是在一种光纤信号传输系统。其中，SDH是指“SynchronousOpticalNetwork”，即“同步光网络”。由于电力系统数据在传输过程中，信息量大，可靠性要求高，故需要选择一种合适的信息传输技术进行交换和接入设备的配置。传统的PHD技术在向更高传输速率发展的同时，也暴露出：分支电路复杂、不利用维护、兼容性低等问题。所以，在此基础上SDH克服了PDH的不足。IPoverSDH通信系统有如下特点：（1）SDH有强大灵活的分插功能，能

5結束语

随着特高压交直流工程的大规模建设，接入站点不断增加，网络架构不断强壮，通信传输及接入设备大规模增加，“双设备、双路由、双电源”配置对通信电源系统供电容量和供电可靠性提出了更高的要求。为保障通信电源系统的运行可靠性，本文对其运维问题展开了探讨。

参考文献

[1]周琦.电力系统通信电源应用分析[J].电力系统通信，2016，28（6）：67-68.

[2]刘桂芳.通信电源维护和管理要点[J].中国设备工程，2019，0（6）：33-35.

作者简介：陈焕璋（1995.9.15），性别：男，籍贯：山东省威海市，民族：汉，学历：本科，职称：助理工程师，职务：直流运检员，研究方向：电气工程及其自动化;

汪恒立（1995.1.2），性别：男，籍贯：陕西省宝鸡市，民族：汉，学历：本科，职称：助理工程师，职务：直流运检员，研究方向：电气工程及其自动化。