-48 V直流电源系统供电中断应急处置分析

王 平

（中移铁通有限公司，北京 100033）

1 -48 V直流电源系统常见供电中断原因分析

1.1 中断原因

按照设计规范，-48 V直流电源系统需要配备2～4组满足30 min及以上后备时间的蓄电池，直流供电系统示意如图1所示[1,2]。

图1 直流供电系统

由于这种直流电源系统安全稳定性好，尤其是新上线运行带载率较低的前几年，维护人员除了进行必要的计表工作外，几乎感知不到它的存在，因此也常常因放松了维护造成一些低级事故。常见供电中断原因包括：蓄电池质量问题；电源设备或蓄电池超期服役问题；电源系统配置严重不符合规范问题；电源系统带载率过高问题；未认真执行维护规程要求的对蓄电池进行容量实验问题；维护人员责任心问题；系统中设备故障问题。

1.2 某-48 V电源系统供电中断案例分析

某枢纽机房-48 V电源系统由20个50 A整流模块（10台/整流柜×2）和4组1 000 Ah蓄电池组成，所带负载电流约400 A，已经运行9年多。某日此系统主用市电中断，由于其前端两路市电自动切换开关（Automatic Transfer Switch，ATS）故障未动作，致使蓄电池放电不足5 min后，电源系统供电中断造成负载掉电事故发生。

除了ATS开关故障造成第二路交流市电不能及时供应外，蓄电池容量严重不足（此时的蓄电池也是超期服役设备）才是电源系统断电的主因。在众多的-48 V直流电源系统供电中断事故中，绝大多数都是由于蓄电池释放不出电能所致。

2 -48 V直流电源供电中断后应急处置安全分析

2.1 上述案例的应急处置

上述-48 V电源系统供电中断后，维护人员迅速手动操作ATS开关，使第二路市电接入此套电源系统，暂时恢复了负载的直流电供应[4]。由于无备用的ATS开关，故无法在短时间内更换此开关，维护人员就将此电源系统第一台整流器柜上的10台整流模块的交流电源接入了主用的第一路交流市电，也即此套-48 V电源系统20台整流模块分别由两路市电供电。任何一路市电停电，此系统都有10台整流模块能够得到另一路市电的能源供应。

由于新购蓄电池需要较长的采购周期，维护人员决定暂从4组蓄电池中挑选出2组质量较好的蓄电池接入系统中（2×1 000 Ah），等新购蓄电池到货后再将这2组蓄电池彻底更换。为防止断电事故再次发生，维护人员用另一套300 A容量的-48 V开关电源（配置了2组200 Ah蓄电池),作为在两路市电同时停电时现有2 000 Ah蓄电池无法供电情况下的应急手段。

2.2 应急处置安全分析

虽然应急处置属于临时方案，但也应遵循确保电源系统安全供电的原则。上述应急处置使得-48 V电源系统控制模块无法监控第一台整流器柜上10台整流模块的交流供电情况，即使这10台整流模块交流供电已经中断，由于是无人值守机房，维护人员也不会通过动环监控系统及时发现，存在运行安全隐患。

由于重新组建的2组1 000 Ah旧蓄电池未进行容量测试，实存容量不详，结合实际发生的断电事故情况，这2组蓄电池极有可能也存在容量严重不足的情况，而另一套-48 V电源系统蓄电池总容量才400 Ah，相对于400 A左右的负载而言容量太小，如果不能支撑市电与发电机供电倒换所需时间，仍然会发生-48 V供电中断事故。

3 -48 V直流电源系统供电中断后应急处置

3.1 找出供电中断的原因，迅速解决主要问题

电源系统供电中断后，要第一时间恢复供电，然后再分析供电中断的原因，采取有效措施解决问题。

上述案例中，ATS开关故障使得-48 V电源系统未及时得到市电供应，是负载中断故障的次要原因，主要原因是-48 V电源系统的蓄电池容量严重不足。解决这个故障的主要方案包括：一是更换这套-48 V电源系统的蓄电池；二是在无新电池可用的情况下将部分负载供电割接到其他电源系统上，使小容量-48 V电源系统能够承担剩余负载供电。

3.2 执行应急预案，避免产生二次隐患

通信行业的二次电源系统无论是-48 V直流供电还是UPS交流供电，电源系统中蓄电池是必不可少的关键设备。为了掌握蓄电池随着运行时间的延长容量下降带来的风险，执行企业维护计表是关键手段，与此同时各个运营企业都制定了详细的应急预案，也每年进行应急演练，这就为供电中断的应急处置提供了手段和方法，也避免了由于临时方案不完善产生二次安全隐患。

3.3 临时处置方案要简洁实用

故障发生后，应制定尽可能简洁的处置方案，重点依据先恢复负载的能源供应再处理故障的原则。临时处置要确保处置方案本身的完善避免发生二次事故，以确保安全为总原则，当恢复供电与确保安全有冲突时，在充分考虑现场实际能力的情况下，可以对非重要负载进行临时下电处理，待供电能力满足需求后再回复供电。