电力通信网中通信电源故障及解决对策

2023-01-06吴传琦

通信电源技术 2022年17期

吴传琦

（湖南省送变电工程有限公司，湖南长沙 410000）

1 电力通信网中通信电源的典型配置以及存在的问题

1.1 电力通信网通信电源的结构配备

电力通信网的供电典型结构是调度通信中心、电力载波通信基站以及光缆通信基站。电力载波站在变电站内，采用220 V或48 V供电。光缆通信基站位于变电站和火力发电厂，通常采用直流或交流供电。通过交流（Alternating Current，AC）配电屏幕将其送入高频开关，进行对应的电力供应。切换电源中，通常采用单一的箱体布置模式直接输出电源信号，直接分配切换电源中的直流（Direct Current，DC）线路。调度通信中心的计算机在省调通信室内对各系统进行相应处理，以保证电力通信的基本要求[1-4]。

1.2 电力通信网中通信电源存在的故障

电力通信网在电力系统的运行中扮演着重要角色，电力通信网出现问题，将对整个电力系统的运行产生重大影响。在电力系统维护中，有关单位必须加强对电力通信网的维护和保养工作。通信电源是通信网的主要构成部分，也是确保通信网络通畅运行的重要基础设施，可防止通信设备失效而对整个通信系统造成严重损害。各相关单位要强化对通信供电的故障处理，由专业的维修技术人员全面排查各线路故障，找出线路失效的主要原因，积累维护经验。

1.2.1 通信电源的高频开关存在的电源故障

电池故障会对通信电源的正常运行产生一定影响或危害。通常引起高频开关故障的原因为开关处的控制插件松动，使整个通信电源处于无压状态而无法正常工作。因此，在通信电源的日常维护工作中，为保证通信电源正常工作，必须降低高频开关的负荷。供电公司应加强对通信电源开关的维修保养，定期对员工进行相关知识培训，提高员工对通信电源开关的重视程度，严格遵守电源开关的使用规范，保证通信设备正常工作。

1.2.2 通信用电的电池失效

通信网中存在许多造成通信设备供电失效的因素。当通信设备出现问题时，检修人员须先对其进行检修，利用排除法迅速查找故障原因，以便为后续的维修工作奠定基础。电池失效会影响通信系统的整体工作，甚至导致通信系统瘫痪。技术人员要加强对电池的维护，密切关注其工作状况，如有不正常现象发生，马上向上级汇报，并通知维修人员进行维修，替换电池的老化电线和其他基本设备，保证电池的正常使用[5-7]。

2 电源故障的原因

2.1 不正规运用

通信网中，通信机供电的可靠度是首要考虑的问题。如果不能正常供应电力，站内有关的保护和测控等功能将在短期内无法正常工作，会导致使用材料质量差等问题。

2.2 计算机机房设备不足

通信设备要保持长时间稳定工作，要具备优良的性能。变电站通常对通信机房设施有着严格规定，但室内环境因素会影响设备的工作时间和工作可靠性。通常会在电源房内安装空调器，以降低房间温度，同时保证房间的干净和整洁，避免尘埃对电源造成负面影响。

2.3 管理问题

目前，我国对电力系统的操作缺乏基本的规范与相应的技术措施。由于供电设备要求的技术水平较高，造成维修人员和管理人员短缺，无法正常进行供电设备的维修工作，给电力通信造成了较大影响。

3 解决电力通信电源故障的对策

3.1 科学规范电力通信设备的失效

解决通信电源开关中的高频断路器问题，要求科学运用技术手段，从故障原因入手，找到维修的关键点。此外，要制订针对性的检修计划，保证其实际运用中的正常功能。维修过程中，检修人员要检验电源开关的结构，确保其性能达到国家标准。要检验电源材质，保证产品达到国内品质要求。电源切换发生问题时，维修人员要选择高性能材质，将其与高频切换相配合，解决失效问题[8]。

3.2 通信电源设备失效的正确处理

针对通信电源设备的各类问题，电力企业要加强预防、积极应对，以减少故障发生次数，保证电力网的稳定运行。为解决通信系统出现的电池失效问题，电力主管单位往往采取更换电池的方法，将与地面相连的方式转换成不接地电池架方式，从而防止电池因短路而引发火灾。在维修通信电源设备中，工作人员依据电源问题检查电池，在较短时间内找到故障部件。为方便检修，提升检修效率和检修品质，防止检修周期过久破坏电力通信系统而影响人们的日常生活。

3.3 重视日常通信电源的保养，强化维修人员的培训

为保证通信电源的正常运行，电力通信企业要对其进行定期维修，设立故障维修小组，指定专业技术人员对其进行监测，分析电力系统故障，开展科学维修，保证安全可靠供电。电力和通信主管部门要建立健全供电设备故障维修管理体系，合理分配各主管部门职责，明确责任。为保证严格遵守有关规定，认真履行职责，运维检修人员需要加强对通信设备维修工作的监督，强化维修人员的培训，提高维修人员的的整体素质，组建一支强大的通信设备维修团队。

4 通信电源典型事故案例分析

4.1 事故概述

2020年某城市遭遇强烈飓风，中心大楼的电力值班大厅成为第2个监视哨，而值班员工忙于应付各无人值班的局站供电中断协调工作。这时变电站的调度中心来电，由于10 kV电力线出现问题，需要将柱上通信电线卸下，由变电站进行检查。为与变电站进行的故障维修工作相协调，通信值班员工在切换运行时导致主机房的交流电源被切断，同时10楼和11楼的2个UPS和1个切换供电系统由于蓄电池的放电而被关闭。

4.2 故障原因及处理过程

由于受台风影响，电网大面积停电，中组楼10 kV供电公司进行紧急检修，并通知当地电信公司进行相应配合。图1为高压和低压工作原理图。当班工人先切断低压侧开关，再分断高压侧的开关。由于值班人员是其他专业的调换人员，不熟悉倒电和二次监控相关处理工作，倒电时间接近10 min。

图1 高低压工作原理

因为1号变压器、2号变压器以及3号变压器在1条线路上均没有供电，所以负载（如交流电源等）将进行电力自动转换功能，为1号变压器提供电力，导致1号变压器低压端开关过负荷。所有的交流电源均被切断，UPS和切换电源均处于电池放电状态。

由于1号变开关发生负载跳变，值勤人员忙着高电压转换工作，没有注意到这个问题。在2号变压器和3号变压器重新供电后，1号变压器的负载转移到2号变压器和3号变压器上，加上蓄电池充电和空调机满载运行，致使高压母线开关超载短路，出现1号变压器、2号变压器以及3号变压器再次失电。当班工人又一次对高压母线进行合闸动作，2 min后，该高压母线又发生跳闸。真实负载超出了额定电压值，最高可达270 A（10 kV）。

支援工作人员赶到后发现，1号低压配电系统的断路器超负荷断开，立即将其复位并再次闭锁，使电力恢复正常。支援组曾数次试图通过母线切换合闸，但均未能取得良好效果。11层的1台伊顿9 315/400 kVA UPS，由于电池电量不足导致电源中断。

4.3 故障处理效果

检修期间，值班人员在11层9 315/400 kVA UPS电源被切断和旁路电源造成主输入开关短路（由于设备自动启动时产生的大量冲击）的情况下，紧急切断了列头柜电源并重新启动。10层伊顿9 315/400 kVA UPS装置通过手动复位，恢复电源10层1号开关电源（48 V）。由于AC触点失效，蓄电池群不断放电，直到电池的电压过低，电力供应中断。AC输入屏的主输入电源AC触点失效，造成电源不能输入[9,10]。图2为倒闸操作模拟图，维修人员在10层进行了接触器故障处理，进行倒闸操作恢复了电源，随后机舱内的负荷全部恢复。