交流多电源相序错误的隐患分析与建议

常亚峰

（中国电信股份有限公司泰兴分公司，江苏 泰兴 225400）

0 引 言

市电作为清洁、环保、高效、廉价的能源，成为通信局站主用交流电源的首选，市电引入一般选用10 kV高压市电[1]。

一类通信局（站）通常采用一类市电供电方式：从两个稳定可靠的独立电源引入两路10 kV高压市电，并由专线引入，一路主用，一路备用，两路供电线不同时检修停电，且两路供电线多配置备用电源自动投入装置。二类通信局（站）多采用二类市电供电方式：从两个以上独立电源构成的稳定可靠的环形网上引入一路供电线，或从一个稳定可靠的电源或稳定可靠的输电线路上引入一路供电线。三类通信局（站）具备条件时引入二类市电，不具备条件时引入三类市电：从一个电源引入一路供电线。四类局站就近引入可靠的380 V或220 V电源。同时，为提高交流电源的安全性和可靠性，防止在市电停电或出现故障时造成供电事故，一、二、三类通信局（站）都配有一台或多台固定式发电机组或应急移动发电站[2]。

因此，通信交流供电系统是以“N路市电+M台油机”为模型，以冗余或备份方式组成的多电源供电系统，相比单电源供电系统，多电源供电系统的相序问题是一个必须引起高度重视的问题，主备交流电源相序错误将使供电可靠性大大降低，使以冗余或备份形式存在的备用电源失去意义，导致供电安全隐患。

1 相序错误的危害

新建、改建、扩建市电输电线路或油机更换扩容，在工程施工完毕、向设备送电前，都必须进行三相电源核相试验，以确保供电线路相序与机房设备三相负载所需求的相序一致。若二路或多路电源（主变压器）并列供电，如相互间相序错误，将会造成短路事故，严重损害主变压器，影响设备正常供电。若多路电源采用主备供电模式，如两路市电，一主一备运行；或“市电+油机”模式，市电主用，油机备用。当主备电源倒换后，如果两路市电之间或市电和油机之间相序不一致，虽然48 V和240 V开关电源等电源设备因无相序要求，能正常工作带载，但会引起其他三相设备的非正常运行：如机房精密空调无法制冷工作；UPS主机无法开机，UPS电池放电；中央空调主机无法启动，冷冻水泵电机反转等故障，对通信网络安全带来严重安全隐患，甚至造成通信事故[3]。

2 相序错误隐患实例

2.1 实例一：双市电高压交流相序错误导致供电隐患

某B类局站采用10 kV双市电引入，双市电实行电气和机械互锁。为落实通信保障任务，某晚19：00，分公司动力维护人员进行两路高压市电模拟停电应急调度演练及应急预案验证测试：先断开1#镇东线高压断路器，模拟1#镇东线高压停电，然后进行高压调电操作，启用2#南轴线高压供电，19：10调度完成，2#南轴线正常带载后，开关电源、照明等正常工作。然而，当巡视到传输机房、数据机房等时，发现机房专用空调停机保护无法启动，查看监控面板，出现“气流故障”报警，机房温度急剧升高；机房UPS主机无法正常启动，监控显示“相序错误”，UPS工作在电池放电状态；同时办公大楼电梯、风机等也无法正常运行。至此，判定由于两路高压市电相序不一致，导致1#镇东线投入使用时能正常工作的设备，当调度使用2#南轴线的时候，由于相序错误，设备无法正常工作。后经查证，由于备用线路供电公司改造施工，导致改造后备用市电与主用市电相序不一致。19：30重新调电回至1#镇东线，并联系供电公司申请高压调相处理，高压调相处理成功后，再次应急调度演练，设备均工作正常，成功完成应急演练，并及时发现并排除了交流双电源供电系统的供电安全隐患[4]。

2.2 实例二：市电油机相序不一致导致通信故障

由于供电公司线路条件限制，某 IDC 机房采用“一路10 kV市电+低压油机”的供电方案。某天，该IDC机房市电因供电外线故障临时停电，现场值班人员立即启动备用柴油发电机组供电，油机正常启动并带载后不久，机房值班人员反馈：48 V开关电源及240 V高压直流电源正常输出；但UPS主机不工作，监控显示相序错误，电池持续放电；机房精密空调均不制冷，机房温度快速升高。经检查后发现，该油机为新购扩容，就位安装后仅做了启动试机，但是既没有核相，也没有带载测试，导致油机的相序和市电相序不一致，即与机房精密空调和 UPS 的工作相序不匹配，虽然油机工作正常，但不能对空调、UPS等负载进行供电；约30 min后，IDC 机房因高温引起部分服务器宕机。

3 相序错误的预防措施

（1）坚持落实责任到人。市电输电线路或油机新建、改建、扩建等施工过程中，严格按照安装规程操作，建立并落实有效的检查、验收制度，在工程施工完毕，向设备送电前，必须进行三相电路核相试验，以确保多电源相序一致，力争从源头消除供电隐患[5]。

（2）树立安全意识。按照国家标准认真做好供电线路全系统、全路由的相序排列和颜色标志，确保每相母线相色一致，对不规范的电缆接线，重点仔细核对，必要时更换电缆。

（3）做好主动性维护。定期做好备用市电及柴油发电机组的倒换带载运行测试，以便及时发现备用电源的可能隐患，确保备用电源的可靠性和安全性，提升供电可靠性。

（4）主动加强和供电部门联系。特别是电网检修或更新改造后，及时询问并测试相序有无变化，做好核相工作，做到有备无患。

4 维护建议

相序问题是平时日常巡视维护中极易忽视的问题，虽然对通信直流电源系统本身没有影响，但是它将导致UPS、机房专用空调、新风系统风机等有相序要求的设备无法工作，造成机房高温、设备宕机隐患，同时相序问题由于平时巡检、监控等无法检测并告警，很难发现相序异常的安全隐患。

现行Q/DXWHGC-F05—2019《中国电信通信网络维护规程（电源与机房环境基础设施分册）》对双电源或多电源供电系统维护并未涉及相序检测问题。同时市电双电源相序检测，对“市电+油机”的0.4 kV系统，一般用万用表进行核相；对3～35 kV中性点非接地系统，须用专用高压核相器进行核相。因此，建议合理配置工具仪表并规范方法与流程，从制度到行动，落实到实际维护工作中，并成为维护常态；平时加强和供电公司的沟通、配合，及时掌握备用线路改造情况，做好主动性维护，双路电源供电局点定期进行转换测试，油机定期带载试机，及时发现供电隐患，提高交流供电可靠性，切实保证通信网可靠运行。