電力通信電源系統配置與維護

詹宏飛

（中國電建集團河南省電力勘測設計院有限公司，河南 鄭州 450000）

0 引 言

在通信系統運行過程中，停電是比較常見和嚴重的問題。如果通信系統停電，在短時間內沒有提供及時有效的解決方案，那么不僅會導致通信系統不能正常運行，而且還可能引發安全事件，導致無法彌補的損害[1]。因此，為保證通信系統電源的安全可靠運行，有必要分析通信系統的電源配置，探討通信系統電源故障的類型和原因，采取有效的維護措施，更好地利用通信系統電源的性能，提高通信系統的運行效率。

1 電力通信電源系統重要性

隨著電力設備技術的迅猛發展，現階段對電力通信系統提出了更高的性能要求，同時電力通信電源系統作為基礎設備，其安全性和穩定性也是近些年關注的重點。5G通信、融合通信以及無線通信等技術的不斷更新與發展，使得電力傳輸設備、電力電源、電力調度設備，到后續的OA系統、通信管理系統以及電力調度系統等所承擔的業務壓力越來越大。而電力通信電源系統運行作為中間紐帶，它運行的穩定性及可靠性直接關系到整個系統的質量，其重要性越來越凸顯[2]。

2 電力系統通信電源配置組成結構

電力系統通信電源配置組成示意如圖1所示。

2.1 交流配電裝置

正常情況下，電力通信交流配電裝置會有兩個交流電輸入，其中還包括避雷裝置與交流開關裝置。在對開關器件進行處理之后，其輸入交流端分別連接到電力設備的輸出端和讀寫模塊的輸入端。在實際的交流電接入工作中，工作人員需要考慮通信電源設備及相應穩壓器的最大容量要求，以滿足不同設備的工作電壓要求[3]。此外，交流配電裝置中具有良好的輸入電切換功能，以滿足設備檢查及日常維護的需要，保證供電功能正常。

2.2 整流裝置

電力通信設備的供電要求通常為直流-48 V，整流裝置是整個電力通信電源系統的關鍵部分，也是重要裝置。整流單元實現了交流電的變化，電力系統通信設備以并聯電共享為支撐，此外為通信電源的監控模塊供電，為電池充電。當前，在電力系統通信電源高頻開關的設計中，整流器是按模塊化配置來選擇的，其整流器的電氣指標和性能關系到整個通信電源系統的運行[4]。

2.3 直流配電裝置

該裝置主要是完成直流電壓的分配，直接關系到通信設備的配電能力。直流配電單元與電氣單元相連，其直流電壓輸入一方面用于其他直流電源單元和設備等，另一方面可為通信電池組充電，以確保電池組的正確使用[5]。由于直流電流的使用沒有零點，很容易爆炸和著火，因此需要使用具有大電流和低電壓特點的專用直流斷路器。

2.4 蓄電池組裝置

蓄電池組一般作為備用電源，在停電或斷電時作為應急使用。在安裝蓄電池裝置時，需考慮電池容量和電源模式，一般配置兩組電池，以保障供電可靠性。電池組需滿足電力設備10 h的用電需求，中繼站需滿足18 h的用電需求。

2.5 監控裝置

目前，隨著電力系統范圍不斷增加，電力通信系統的監控系統也逐漸完善，許多的輸配電裝置已實現了無人值守。在通信監控系統運行中，監控單元可以對相關的設備進行24 h的監控，發現情況會自動報警，并接入監控中心，實現通信監控一體化[6]。

3 電力系統通信電源的管理與維護分析

電力通信系統通信電源由不同的裝置構成，系統結構復雜，一些關鍵部件的管理及維護尤為重要，在日常工作中需格外注意。

3.1 通信電源高頻開關電源維護分析

在高頻開關電源維護工作中，主要有以下4個方面。一是設備的運行環境要保證在合理的范圍內，防止空氣潮濕造成開關短路，二是要檢查仔細電源設備的各個連接處，確保連接安全，避免斷開，三是定期檢測輸入輸出電壓，四是檢查各裝置的運行情況，確保各裝置數據和監測指令正常運行。

3.2 蓄電池維護要點

日常維護時需要檢查蓄電池的性能狀態，對檢修中和新安裝的電池組進行放電試驗，確定蓄電池使用情況，除了日常期間的充放電試驗外，還需要每月對蓄電池進行檢查[7]。巡查主要包括5個方面，一是記錄每次電壓值并與歷史數據進行比較，二是檢查蓄電池的外觀有無損壞，電池液是否有泄漏，三是檢查蓄電池有無腐蝕情況，四是確保蓄電池外觀清潔，周邊無異物，五是確保蓄電池溫度和濕度及周邊環境安全。

3.3 加強智能電源系統的設計和建設

在設計和建設初期，要根據交流電源和直流負荷等實際情況，選擇合理的運行方式、容量和設備配置，同時加強智能電源系統的應用，根據建設需求選擇適合的智能電源系統。基本有4種智能設備的選型，其比較如表1所示。

表1 電源智能設備選型比較

3.4 注意機房通信電源運行環境

通信電源設備的運行環境，對其安全運行至關重要，因此需要做好有效的維護工作。注意電力通信電源系統機房的運行環境，要注意設備散熱環境，使電源保持穩定的濕度，同時加強機房設備的除塵工作，機房應保持清潔無塵，防止暴露在陽光和潮濕的環境中，確保通風順暢。

3.5 務實系統運維管理

一是建立通信電源系統管理責任制，詳細劃分管理區域，實行區域責任制，以增加管理人員的責任心。二是加強通信電源管理維護服務人員進行培訓，定期考核，定期進行技能培訓，對于培訓不積極的工作人員批評教育，讓其認識到自身的問題，及時改正。三是建立停電應急管理機制，對設備發生故障、交流接觸器故障以及熔斷器故障等常見停電采取有效的應急機制，并做好應急演練工作。四是做好用電監測管理，使操作人員及時了解監控電源運行狀態通過供電狀態實時監控系統，及時發現供電運行中的隱患[8]。

4 注意運維的重要問題

4.1 注意現場檢查

現階段，雖然各類電力通信站基本實現了遠程監控，但現場檢查發現通信電源運行隱患是最有效途徑，做好預防檢查比發生故障強很多。進行電源設備的檢查應有固定期限，檢查工作內容主要有電源系統的電流、電壓、設備環境、直流波動及蓄電池的充電電壓等情況是否正常，電源監控模塊的工作參數是否正確，溫度補償是否真正開始正常工作等[9]。此外，還要注意電池組周圍環境和放電等現象，機房的環境溫度是影響電源系統的重要因素，現場檢查中還需分析比對采集的數據，發現問題并及時解決。

4.2 注意電源系統的連鎖反應

在電源維護與排查故障時，需要注意電源故障引發的連鎖反應，其表現有以下4點。一是交流輸入電壓不穩定會導致開關電源整流模塊工作異常甚至損壞，如整流裝置出現高壓停機或低壓停機現象，整流裝置不能啟動或電流限制輸出等[10]。二是開關電源整流模塊和監控單元參數設置不當，引起電源系統其他部分出現告警。三是蓄電池電池出現內部短路或放電過深情況，使監控單元出現“充電限流”信號。四是整流器模塊和開關電源監控單元的參數設置不當，導致電源系統其他部件報警[11]。

4.3 發揮遠程監控作用

使用監控系統對電力設備實施遠程實時監控，通過監控對應電力系統中的各個信號站和機房移動環境，實時監控電力系統的運行狀態。當發現事故時，有利于操作人員及時組織處理，同時操作人員應進行記錄處理，形成操作記錄數據庫，為后續維護管理工作提供借鑒。遠程實時監控可對變電站通信電源系統、空調及機房環境進行同步監測與維護管理，提高了通信電力系統的可靠性和各種通信設施的安全性。

5 結 論

通信電源系統在整個通信系統功能中至關重要，這直接決定了通信系統是否穩定可靠的安全運行。由于多種因素，使得通信系統運行過程中會出現電源電池等故障問題，因此只有通過全面系統地分析這些電源故障，制定一套具有針對性的系統維護對策，才能提高通信系統的效率，減少電源系統故障，保證電網通信設備的安全穩定運行。