通信機樓電源增容改造方案設計及分析

魏蕤

（廣東省電信規劃設計院有限公司，廣東廣州，510630）

1 實踐案例概述

1.1 A通信機樓配置

A通信機樓引入一路高壓（10KV）和2臺變壓器（800KVA），并采取“一主一備”運行模式。其中，準備2臺卡特彼勒柴油發電機組作備用電源使用，擔負的作用在于為機房專用空調和通信等負荷提供備用交流電源。值得注意的是，這2臺特彼勒柴油發電機組分別由 1臺520KW容量的特彼勒柴油發電及1臺560KW容量的特彼勒柴油發電機構成，主要作用在于支撐“主備份”運營模式。通信負荷電源能夠將雙回路牽引至末端，如此電源使用情況便能與一級負荷需求相匹配（如：圖一）。文章提及的一級負荷，簡單說來其實際上指的是中斷供電后可能造成的人身傷亡或者可能造成損毀的主要供電設備，且在很長一段時間內這些設備都無法進行修復，并以此給石油提煉廠、大型醫院、礦井及煉鋼廠等國民經濟帶來十分巨大的經濟損失。針對一級負荷，主要要求在供電系統某一線路運行環節出現發生故障而引起停電，依然需確保其供電連續性，此時便需要根據電力用戶對供電連續性的實際需求，把供電負荷劃分成一級負荷、二級負荷和三級負荷的過程。在所有供電負荷中一級負荷當屬對連續性供電要求最高的一種負荷。

1.2 用電需求預測

結合現場觀察到的實際情況， A通信機樓實際用電量的需求展開預測，并編制出“新增設備用電需求報表”。表中反映出的內容較多，總結如下。

機房1為5層信令自動化監測三期，交流負荷為60，空調負荷為174，屬設計中的項目；機房1為5層DCN，交流負荷為5，空調負荷為174；機房3為5層MISC二期，交流負荷為17，空調負荷為174，屬設計中的項目；機房4為5層彩鈴系統，交流負荷為5，空調負荷為174；機房5為4層（16年）統一信息化平臺，交流負荷為6，直流負荷為4，空調負荷為20；機房6為3層GWM十期交換設備，直流負荷為44，空調負荷為30，屬空調專業項目；機房7為2層傳輸GSM十期，直流負荷為8；機房8為2層傳輸城域網六期，直流負荷為2；機房9為預留項目，預留100，含空調。總交流負荷為93；總直流負荷為58；總空調負荷為224；預留100。取利用系數（KW）之后，交流負荷kx為0.6；直流負荷kx為0.6；空調負荷kx為0.6；預留kx為1。合計KW為325，折合計算值（A）為 618。

圖1 A通信機樓電源改造前的低壓配電系統構成圖

2 探究有效的電源增容改造設計方案

結合已有經驗，有關通信機樓電源增容改造方案特征主要表現在施工難度大、舊管線結構復雜以及施工障礙多等。因施工者施工經驗有限，未做好施工現場電源管控工作，以致在具體施工環節常發生斷電問題。基于此，便急需對通信機樓的電源結構進行調整，科學采用電源增容改造設計方案。

2.1 改造高壓段

A通信機樓涉及到的10KV電源實際上采取的是站前變元合線供電的方式，即由電力部門專業統一負責將電纜終端桿之上存在著的10KV進戶開關替換成ZW32-12/600-2000A型真空斷路器類開關。因原有的YJV22-10KV3X120型電纜基本滿足電源供電需求，因此不用再作更換，只需增添變壓器柜（1臺）即可。

2.2 改造低壓配電主接線段

2號變壓器室增添800KVA3#變壓器1臺，且變壓器運行方式當從傳統形式的“一主一備”轉換成“兩主一備”的方式，因為這一方式能夠使電源容量增大1倍以上。此外，還應增添油機1臺，且柴油發電機運行方式也應當從傳統的“一主一備”轉換成“兩主一備”的方式。所謂“兩主一備”實際上指的是在原有2號變壓器室的基礎上新增1臺800KVA3#變壓器，原有設備同時運行，800KVA3#變壓器設備作備用設備使用，當前面設備運行環節出現故障，需停止進行檢修時，為確保供電持續性，作備用設備的800KVA3#變壓器便會自行啟動，持續供電，如此便實現“兩主一備”。

2.3 改造PLC控制段

首先應對PLC這一可編程控制器的使用特性有一定了解，即該設備在抗干擾能力和高可靠性等方面表現良好。K1—K6型斷路器分閘與合閘操作都需通過PLC才能完成，如此便間接驗證了PLC具備較高可靠性。

一般來講，電源由前端供給，然而從A通信機樓現場實際觀察得知，因該工程項目內涉及到很多前端電源，如此便加大了PLC獲取電源取變的難度。基于此，設計者便在PLC電源的基礎上引進UPS系統，目的在于進一步確保PLC工作穩定性。

經改造后的系統涉及到自動、手動這兩種工作方式，無論選擇哪一種工作方式，都需要在PLC的幫助下實現電路器間的電氣聯鎖反應。具體來講，該系統實現功能有四種。第一種：市電正常運轉時，將1#B和3#B作為主變壓器；2#B作為備用變壓器；在PLC系統應用下可二者間可實現自投自復操作。第二種：市電故障之時，將1#G及3#G作為主用油機；2#G作為備用油機；在PLC系統幫助下實現兩者間自投自復操作。第三種：2#B在前，1#B在后，3#B在發生故障時，用于監測2#B工作狀況莫若2#依然處在工作狀態之中，則應開啟3#G；若3#G發生故障，系統會自動向2#G發出與之相對的啟動信號。第四種：故障閉鎖功能。

最后在A通信機樓的值班室中還轉門增添了信號顯示屏（1臺），主要用于有機故障和UPS故障監測和報警。

2.4 新增配電柜段

新舊配電柜間需通過母線進行連接，在具體連接過程中要求新增添的配電柜上端銅排相序務必同現有封閉式母線端相序保持一致，如此便能防止出現重復修改線路的問題，進而保障施工改造質量。

A通信機樓電源增容改造具體實施環節，設計在在2#變壓器的幫助下引出封閉式母線，目的是為了將母線牽引至配電柜AA3’上，進而再連接到新增添的BB2之上。簡單說便是在在原有AA3’配電柜上更換一個T型接頭，增加母線繼續連接到BB2配電柜。BB2配電柜有兩段母線同時引入，另一段母線由3#變壓器引來，在柜子的上面無法做母線相序的扭轉。若封閉式母線相序同配電柜上端涉及到的銅排相序一樣，則要求保證在配電柜相序同現有封閉式母線的相序務必保持一致。

3 總結

文章以A通信機樓為實踐案例進行分析。通過分析A通信機樓電源運營現狀，整合經驗，圍繞改造低壓配電主接線、改造高壓段等方面闡述了該通信機樓電源增容改造設計流程及內容。

參考文獻

[1] 邢鋒,陳月琴,鄒節凱等.通信機樓電源系統蓄電池優化應用研究[J].通信電源技術,2014,31(5):28-30.

[2] 宗希媛.通信機樓電源增容改造方案探討[J].科技與企業,2012,(18):303-304.