電信運營商匯聚機房外市電改造研究

陳 濤，鄒照明

（中國聯合網絡通信有限公司河北雄安新區分公司，河北 保定 071700）

0 引 言

容城縣局位于雄安新區核心區域，目前為新區分公司重要的匯聚機房，但是變壓器等設備過于老舊且容量不足，隨著近幾年5G、DC化改造等項目迅速發展，需對該局址進行改造。

1 電源系統現狀

1.1 交流電源系統現狀

局機房交流電源系統現狀如表1所示。

表1 交流電源系統現狀表

局機房的交流供電系統現采用一路10 kV市電及一臺主用柴油發電機組組成。市電作為主用電源，油機作為備用電源。根據交流供電現狀表該局房的變壓器負荷已接近或超出額定容量，需擴容變壓器容量[1]。

1.2 各專業電源需求分析

根據無線、傳輸各專業所提用電需求，匯聚機房用電統計如表2所示。

表2 匯聚機房通信負荷匯總表

1.3 交流供電系統的組成及運行方式

交流供電系統由高壓供電系統與低壓供電系統組成。當市電正常供電時，由市電對所有負載進行供電，當市電發生故障停電時，柴油發電機啟動對局房內所有的負載進行供電，以保證設備用電、建筑用電以及消防用電等。無功功率補償方式在低壓配電室內采用低壓集中補償。功率因數按地方供電部門的要求補償到0.9以上（滯后）。

2 工程建設方案研究

2.1 交流供電系統配置原則

若交流供電系統的容量能夠滿足新增交流負荷的需求，則利舊現有交流供電系統，不能滿足的則需要擴容原有交流供電系統。

（1）配電設備設置規范。如果高壓配電柜設備遠期負荷需求較小的時候，應按遠期負荷考慮進行配置；低壓配電設備中配電柜應參照遠期負荷進行設置，配電柜可以依照滿足近期負荷需求并考慮一定發展負荷需要進行配置；

（2）補償設備配置原則。補償電容器柜的容量應按近期負荷配置并考慮一定發展，應設置自動補償設備。補償電容器柜需安裝一定數量的電抗器；

（3）專用變壓器配置原則。專用變壓器的容量配置應在考慮滿足近期負荷的基礎上一并考慮未來一定時間的發展負荷需求；

（4）柴油發電機組配置原則。市電供電為一類、二類的局址，遠期發展負荷較大時可以依照滿足近期負荷需求并考慮一定發展負荷需要進行配置，以上市電類別的局址，遠期規劃負荷需求較小時，宜按照遠期負荷需求設置柴油發電機組數量及配置[2]。

2.2 外市電引入、變配電系統及油機系統

根據《中國聯通基礎設施建設規范》。綜合業務接入點宜就近引入一路低壓市電，市電等級不宜低于三類市電。配置專用變壓器的匯聚局房、綜合業務接入點，其變壓器宜采用N配置。容城老局位于容城縣老城區內，現有低壓配電室內已無擴容設備的空間。大院內也沒有適合放置戶外箱式變電站的空間。容城老局現有200 kVA戶外桿上油浸式變壓器，啟用于1993年。容城老局低壓配電室內低壓配電系統于2017年啟用，低壓進線柜容量630 A，低壓補償柜容量150 kvar，及市電油機轉換柜容量630 A。容城老局變壓器容量建議擴容為315 kVA。

容城老局大院內沒有適合放置戶外箱式變電站的空間，現有低壓配電室內已無擴容設備的空間。容城老局低壓配電室內低壓配電系統于2017年啟用，低壓進線柜容量630 A，變壓器容量擴容為315 kVA，可利舊現有低壓配電室內低壓配電系統。容城老局目前剩余機房內可用面積約50 m2，機房后續新增負荷空間有限，該局僅有一部樓梯，也不滿足現行消防疏散要求[3]。綜合上述因素，容城老局變壓器容量建議擴容為315 kVA，仍采用戶外桿上油浸式變壓器。對于重要或規模較大的匯聚局房，具備安裝條件的，應配置固定油機。不具備條件的局房，應預留移動油機接口。綜合業務接入點，原則上不配置固定油機，應預留移動油機的快速接口。容城老局現有主用油機容量PRP功率200 kW，為2013年啟用。本期工程暫利舊現有油機容量，在后續其他項目中再解決油機容量擴容。

綜上本期工程容城老局將一路外市電容量擴容為315 kVA，新建一臺315 kVA戶外桿上油浸式變壓器、計量開關及變壓器出線箱。拆除容城老局原1993年的200 kVA變壓器及現有計量開關、變壓器出線箱。容城老局低壓配電室內低壓配電系統的容量可滿足本次擴容后新建變壓器需求。

2.3 防雷接地、抗震加固、監控

交換局接地系統應按GB50689-2011《通信局（站）防雷與接地工程設計規范》的要求采用聯合接地方式：設備工作接地、防雷接地、保護接地合用同一個接地體的接地方式。本工程各局交流供電采用TN-S供電方式。

根據國家標準GB50689-2011《通信局（站）防雷與接地工程設計規范》的要求，在供電系統中采用多級防雷措施，并且各級防雷設備的最大通流容量參數相互配合，在遭受雷電沖擊時使到達設備輸入端的浪涌電流不超過設備所允許值，保障供電安全。本項目屬于中雷區[4]。

為了達到動力電源設備的抗震標準，工程中所配置的電源設備需采取一定的抗震加固措施。所有電源設備和地面的固定應采用膨脹螺栓并且并列放置的兩臺設備之間使用屏間連接螺栓進行連接，確保設備穩固。對于墻掛式的設備應使用膨脹螺栓4點對墻進行加固。

為使局房達到無人或少人值守應建立電源及環境的集中監控系統，以便于實現對電源設備的集中維護和管理，及時監測電源系統的故障情況與運行狀態，做到迅速分析、辨識、排除故障隱患。本期工程在選取電源設備時應選用帶干接點及智能接口的設備。

3 結 論

為滿足各大運營商在5G及DC化機房建設對基礎設施配套的需求，需進行機房配套建設改造，擴容改造外市電等設備。通過對本項目的建設必要性、建設方案、投資合理性以及項目風險進行分析，匯聚機房變壓器擴容是十分必要的，能滿足DC業務及主營業務用電需求，提高雄安新區匯聚機房的供電能力，并改善匯聚機房的供電安全可靠性，同時滿足雄安新區機房面向5G的DC化建設需求。