浅谈热电厂通信电源系统的管理维护

大唐太原第二热电厂 赵益珊

浅谈热电厂通信电源系统的管理维护

大唐太原第二热电厂 赵益珊

通信电源在通信系统中的重要性众所周知，通信电源技术不断发展，设备不断更新。为了提高通信电源系统的安全性、可靠性、稳定性，太原第二热电厂做了大量的革新和改造工作，使通信电源系统不断完善和提升。文章叙述了太原第二热电厂通信电源系统的演变发展过程和通信电源的管理维护。

通信电源演变 管理 维护

前言

大唐太原第二热电厂1956年开工建设，1958年6月14日，第一台机组投产发电。大唐太原第二热电厂几代人近60年呕心沥血的艰苦创业，历经七期建设，截至2015年5月，总装机容量1 860 MW。随着装机容量的增大，电力生产自动化水平的提高，通信系统也在不断发展进步。作为通信设备动力来源的通信电源，必须安全、可靠、稳定运行，这样才能保证通信设备的供电要求，为电力生产提供高效稳定的信息传输。因此，建设安全、稳定、合理、可靠的通信电源系统，不断进行完善，精心维护设备是通信人员最基本、最重要的责任。

通信电源的组成及基本要求

1.组成

通信主机设备可概括地分为交流供电的通信设备和直流供电的通信设备两大类，通信电源也有交流不间断供电、直流不间断供电两大系统，两个系统的不间断供电，是靠蓄电池储备的能源来保证的。交流不间断供电系统包括由交流整流为直流，再由直流逆变为交流两个环节的转变，这将影响系统的效率及可靠性，并且交流不间断系统技术相对复杂，这是通信设备及供电电源以直流不间断供电为主的原因。

2.基本要求

（1）供电可靠性

电源系统安全可靠运行是确保通信系统正常工作的首要条件，这就要求，通信电源系统在部分设备发生故障时仍能保证供电不中断。交流供电应采用交流不间断系统，直流应采用整流器与电池并联浮充供电方式，还必须提高各种通信电源设备的可靠性。通信电源的可靠性一般用不可用度指标来衡量，是指因电源系统故障引起的由该电源系统供电的通信系统全部阻断的时间与阻断时间和正常供电时间之和的比。

（2）供电质量

①交流电源质量

交流电源的电压和频率是标志电能质量的两个重要指标。通信设备电源输入端子处电压允许变动范围为-10%～+5%，频率允许变动范围为-4%～ +4%。电压波形畸变率小于5%。其它指标符合有关规定。

②直流电源质量

目前通信设备需用的直流基础电源趋于简化为-48 V一种，通信电源的电压和杂音是标志电能质量的两个重要指标。通信机房每个机架直流电源输入端子处的电压为-48 V，电源电压变动范围为-57 V～-40 V,电话衡重杂音应小于2 MV。

太原第二热电厂通信电源系统演变

（1）1993年四期扩建前，通信电源系统比较松散，行政交换机的工作电压为60 V,由两台整流器作主、备工作电源；生产调度交换机工作电压为48 V、24 V、6 V等，由数台不同电压等级的整流器作为主备工作电源通过自动控制装置给设备供电；两路交流来电与一路逆变器输出备用电源，三路流电源经自动控制装置，输出一路作为上述整流器设备的交流输入。正常工作时,选两路交流中的一路作为交流输入,当两路交流都失去时，带重合闸的逆变器启动，输出的交流供上述电源设备工作，逆变器的直流输入是厂用直流系统。存在的最大问题是，通信系统没有专用的蓄电池，逆变器的工作受厂直流系统运行状态的影响。见图1。

图2 电源方框图

（2）1993年四期扩建时，通信电源设备全部更新。主要通信电源设备是邮电部武汉通信电源厂生产（包括DZY0248/200整流器2台、DPJN-380/100交流屏、DPZ08-48/200直流屏），逆变器是江苏靖江变流设备厂生产的GNQIC设备，蓄电池是重庆蓄电池总厂生产的GF500固定式铅酸蓄电池，由这些电源设备组成通信设备供电系统。系统由两路不同来源的交流，自动或人工选择一路作为工作电源。存在的问题是：虽然设置了两套整流器，两路交流输入，但是设备的交流输入是两路自动切换后的一路，如果切换装置发生问题，两套整流器都不能工作。直流屏只有一段，存在上述类似问题。见图2。

在设备的日常维护中，可控硅整流器的控制特别繁琐、复杂，各项参数的调整大量使用电位器，接触不良，调整不连续，增加了设备隐患，后期有的器件老化，工作不可靠，电路板修理频繁，备品备件比较困难；截止到2000年，蓄电池运行7年，容量、性能下降。综合系统和设备存在的问题，我们向厂部申请对通信电源进行全面技术改造，厂部向山西省电力公司提出技改申请。

（3）2002年，山西省电力公司批准了通信电源技术改造申请。我厂将整流器更换为保定中汇电气公司组屏高频开关整流设备，蓄电池更换为番禺恒达蓄电池厂生产的阀控铅酸蓄电池，以适应电源技术的发展趋势。在通信电源系统的方式制定上，一般的高频开关电源是模块化结构，采用一套电源系统、电源模块冗余配置达到通信电源的安全可靠是普遍的做法。根据设备维护中出现的问题并综合各方面的因素，我们配置两套直流电源系统、双段母线方式，两套系统之间加母联开关，两组蓄电池分别浮充在不同的母线上，每套电源两路交流输入，二者自动切换，克服两路电源切换后供给两台整流器，切换装置发生问题，两套设备都受影响的弊病，双段母线方式，便于直流屏的检修和维护。

系统投入运行一段时间后，有些方面仍需要改进：

a.两路交流电源没有设置分配柜，两台整流柜、一台配电柜的两路电源输入线在配电柜后的端子上复接，检修维护很不方便也不安全。

b.机械仪表量程偏大，不适合使用，精度不高。

c.告警电路工作电源为交流电源，交流断电后，电路不能工作，起不到应有的作用。

d.逆变器无直流输入时，无交流输出；设备接地线接地后不能正常切换。

e.交流来电部分导体裸露，存在安全隐患；其它裸露部分同时需要处理。

f.交流配电屏上没有三相电源输出。

g.监控器测量的负载电流、蓄电池电流、整流器电流三者之间的数量关系不对，不符合整流器输出电流=负载电流+蓄电池电流。

图3 电源设备系统图

我厂对电源系统上述问题逐一进行解决。新配备一台交流分配柜，完成将两路交流来电分配到每个需要380 V电源的设备上，每个屏上都有两路自动切换装置，这样切换电路出现故障，只影响一个屏的工作，安全、可靠性大大提高；把屏上的指示仪表全部更换为数字仪表；把告警装置的工作电源改为直流电源；逆变器问题请厂家解决；其它问题也一一处理。监控器电流指示问题，我们经分析后检查了取样信号线路，结果准确无误，最后认定是监控器故障。

高频开关电源模块是澳大利亚生产的，由于生产厂家退出中国市场，电源模块损坏后，一直得不到解决，监控器的损坏，导致开关电源模块、监控器必须更换。我厂对通信电源又一次进行了改造。

（4）2007年，我们利用部分电源系统设备及屏体，选择爱默生公司的模块、监控器，对澳大利亚的产品进行更换，重新制作模块支架及各种连接导线，对设备进行技术改造。

（5）在设备运行期间，由于通讯楼拆除，整个通讯设备搬迁至综合楼，两路通信交流电源的源点发生变化，两路都取自综合楼箱变，其中有一路从0#生活变来，电源的等级、维护及故障响应时间都达不到要求,实际运行中，存在来电故障、检修频繁及故障响应速度慢。向有关领导反映后，厂部批准从厂保安段引一路专用电源至通信电源设备。最终电源系统方式见 图3。

（6）工作原理

①两路交流来电进入交流分配屏后，分别供给交流负荷及逆变器屏、#1充电屏、#2充电屏。

②两路交流来电进入交流配电屏（逆变器屏）后，经过避雷器和自动切换后，其中A相和直流48 V输入逆变器，逆变器输出10路单相交流不间断电源；B相和C相输出10路单相交流普通电源。

③两路交流来电进入#1充电屏，经过自动切换整流后，和#1蓄电池并联接至直流Ⅰ段母线。两路交流来电进入#2充电屏，经过自动切换整流后，和#2蓄电池并联接至直流Ⅱ段母线。两段母线各输出10路，系统所有的直流负荷（除蓄电池外）基本都接在直流负荷屏上。Ⅰ段母线和Ⅱ段母线之间设母联开关，当设备检修或故障时使用。

结论

通信电源系统是整个通信系统的核心，是通信系统安全稳定运行的基础。掌握通信电源系统的工作原理、运行规律，总结通信电源运行维护中的经验，汲取教训，是通信设备维护人员的必修课。

[1] 王家庆. 智能高频开关电源系统的原理使用与维护[M]. 北京：人民邮电出版社.

[2] 侯振义，夏峥. 通信电源站原理及设计[M]. 北京：人民邮电出版社.

[3] 大唐太原第二热电厂. 信通检修规程.