通信局站開關電源系統的隱患整治方案

摘要：通信網絡的安全暢通離不開穩定、可靠的開關電源系統，電源設備老化是影響系統供電安全的重要因素，電源系統的日常運行隱患是危及系統供電安全的主要原因。現通過分析開關電源系統存在的運行隱患，提出了隱患排查、整治措施，以達到提升系統運行質量，保障設備供電安全的目的。

關鍵詞：開關電源系統;隱患;參數管理;等級供電管理

1 開關電源系統隱患排查整治的必要性

開關電源系統是通信局站設備供電的基礎，其中電池維護和供電方案管控是電源維護的核心，若電源維護管理不到位極易造成開關電源系統的安全隱患，直接危及電池的使用壽命和設備供電安全，造成通信斷站的風險。

開關電源系統的隱患主要集中在以下3個方面：

（1）開關電源系統參數維護不當，超出電池耐受的運行條件，損傷電池性能，降低電池后備容量，危及系統后備供電安全。

（2）電池放電檢測不當，未能及時發現落后電池單體、故障電池單體并替換，將加速電池的性能劣化，降低電池后備容量，縮短電池使用壽命。

（3）沒有合理規劃設備供電方案，開關電源一、二次下電控制功能與設備等級供電管理規則不匹配，將增加設備斷電和通信斷站的風險。

因此，為了提高通信局站設備的供電安全性，保證通信暢通，開展開關電源系統的隱患排查整治工作尤為必要。

2 開關電源系統的隱患分析

開關電源系統的日常維護管控措施，直接影響系統的運行質量，甚至會影響重要設備的供電安全，對開關電源系統的供電隱患進行分析是隱患排查工作的首要任務。

（1）電池后備容量不足。電池后備容量不足，除了是由于電池本身的質量因素所致以外，維護管理不當也是主要誘因，包括3種情況：1）電池充、放電參數的日常維護不到位，造成電池過充（或欠充）電;2）電池放電后因應急發電不及時或市電未及時恢復，沒有及時對電池進行充電;3）電池放電后，開關電源模塊容量不足，不能及時恢復電池的正常充電。

（2）開關電源的等級供電管控和一、二次負荷下電參數的影響。首先，開關電源負荷的一、二次下電功能，實現了對重要程度不同的網絡設備供電的等級控制，所以設備的供電方案規劃要遵守一般設備的電源從一次下電側供電、重要設備的電源從電源的二次下電側供電的原則，否則將直接影響局站的通信。其次，開關電源的一、二次下電參數的設置對電池的后備容量和通信供電安全性有重要影響。二次下電是保護電池安全的參數，為防止電池過放電，該參數設置不可過低;一次下電參數值關系到設備供電的安全性，需根據電池后備容量、后備時長和一、二次側負荷電流的數據進行綜合分析，確定一次下電參數值。總之，兼顧二次下電側重要設備的供電安全和最大限度地壓縮一次下電側非重要設備的停電時間，是設置一次下電參數的關鍵。

（3）故障電池對電池組后備容量的影響。運行的電池組中，常見容量不足的電池故障形式有3種：1）存在少量落后電池單體，放電時電壓下降較快，導致電池組容量不足;2）極個別單體內部開路，導致電池組后備容量為零的極端情況;3）電池組整體性能劣化，導致后備容量不足。

3 開關電源系統隱患排查整治要點

3.1? ? 檢查調整開關電源的電池充、放電參數設置

檢查調整開關電源的電池充、放電參數設置，適應電池運行要求，及時消除危及電池運行安全的隱患。根據電池使用手冊整理的電池充、放電管理參數，可供電池維護參考。

（1）電池充電參數的維護。電池組均、浮充電壓參數維護如表1所示。

電池組配置參數的維護，按照電池組的實際數量和容量進行核實、修改設置。在后續維護過程中，更新、調整電池要及時修改配置參數。

電池充電限流值和均浮充轉換電流、均充時間和均充周期4項參數，可參照表2、表3進行設置。

開關電源的二次下電功能是為保護電池的運行安全，防止電池過放電損壞電池性能，該項參數需要嚴格維護，二次下電電壓值一律設定為43.2 V。

3.2? ? 開關電源系統不同等級供電隱患的排查整治

（1）首先根據通信業務的影響，確定局站設備的等級供電規則。SDH、波分、IPRAN這三類傳輸設備，大二層交換機、OLT這兩類數據設備及動環監控設備的供電安全關系到局站通信的暢通和電源系統的運行安全，應優先保障，從二次下電側供電;其他設備用電只需提供一般用電保障，從一次下電側供電即可。

（2）不同等級供電安全隱患的排查整治措施。

總體思路：首先，統計開關電源一、二次下電側供電端子的數量、容量（額定電流）和各端子的電流值，根據開關容量、溫升、負荷電流和線纜溫度，判斷供電支路是否存在安全隱患;其次，梳理開關電源一、二次下電側配電端子供電的設備類型，根據等級供電規則排查是否存在安全隱患;最后，根據排查出的供電端子的資源情況、設備類型和負荷電流，對存在安全隱患的設備負荷重新規劃供電方案，通過電源割接及時消除隱患。市電停電后，及時準備移動式發電機保障供電，避免電池過放電和電池容量不足產生斷站的風險。

根據電池后備容量和負荷電流，可提升一次下電設定值，以延長電池后備時間，保障二次下電設備的供電安全。

如二次下電側供電端子不能滿足重要設備的供電需求，可通過增加配電箱或分別從一、二次下電端子各接一半電源滿足供電需求。

在規劃調整負荷割接時，電源輸出開關容量應與設備用電負荷保持匹配。開關容量的選擇，可按照恒功率原理來測算設備最大負荷電流，并按維護規程要求，選擇滿足“開關的額定容量≥1.35倍的設備最大負荷電流值”安全條件的開關，或選額定容量比設備最大負荷電流值高一個規格的開關。

設備最大負荷電流的計算：根據電源浮充時的電壓值和設備運行電流值計算出設備運行功率，按此功率值計算系統最低供電電壓對應的電流值作為設備的最大負荷電流，可用一、二次下電電壓值作為最低供電電壓來計算。

對個別開關容量不滿足設備電流要求的，可以利舊退網設備上的大容量同類開關進行原位替換，提前消除開關跳閘隱患，保證設備供電安全。

對于從配電柜（或列頭柜）轉供電的設備，隱患排查整治除參照開關電源一、二次下電側的隱患排查整治方案實施外，還需完成配電柜輸入開關的隱患排查整治工作。

3.3? ? 電池故障隱患的排查整治

（1）電池故障隱患的排查。通過對后備容量不足的局站電池進行放電測試，剔除落后和故障單體，制定可利舊電池的使用方案;對整組電池性能嚴重劣化，無利舊價值的電池要堅決報廢，避免造成新的隱患。

（2）電池故障隱患的整治。根據電池利舊使用方案，重新拼裝成組使用;對整組電池報廢、無電池可用的局站，可申請更新電池組，或調整次要局站電池，優先保證重點局站的供電安全。

（3）電池隱患整治的目標。整治后電池組的后備供電時長應能滿足應急發電所需的時間要求，以保證重要設備的供電安全。

4 結語

當前，通信企業電源設備超期服役的情況較為普遍，因此加強開關電源系統的維護管理和隱患整治，對于提高供電系統運行質量、保證設備供電安全具有重要意義，希望本文能為相關從業人員提供一些參考和幫助。

收稿日期：2020-03-29

作者簡介：張軍（1971—），男，山東平原人，工程師，研究方向：通信電源空調系統的使用維護方法。