交流多電源相序錯誤的隱患分析與建議

常亞峰

（中國電信股份有限公司泰興分公司，江蘇 泰興 225400）

0 引 言

市電作為清潔、環保、高效、廉價的能源，成為通信局站主用交流電源的首選，市電引入一般選用10 kV高壓市電[1]。

一類通信局（站）通常采用一類市電供電方式：從兩個穩定可靠的獨立電源引入兩路10 kV高壓市電，并由專線引入，一路主用，一路備用，兩路供電線不同時檢修停電，且兩路供電線多配置備用電源自動投入裝置。二類通信局（站）多采用二類市電供電方式：從兩個以上獨立電源構成的穩定可靠的環形網上引入一路供電線，或從一個穩定可靠的電源或穩定可靠的輸電線路上引入一路供電線。三類通信局（站）具備條件時引入二類市電，不具備條件時引入三類市電：從一個電源引入一路供電線。四類局站就近引入可靠的380 V或220 V電源。同時，為提高交流電源的安全性和可靠性，防止在市電停電或出現故障時造成供電事故，一、二、三類通信局（站）都配有一臺或多臺固定式發電機組或應急移動發電站[2]。

因此，通信交流供電系統是以“N路市電+M臺油機”為模型，以冗余或備份方式組成的多電源供電系統，相比單電源供電系統，多電源供電系統的相序問題是一個必須引起高度重視的問題，主備交流電源相序錯誤將使供電可靠性大大降低，使以冗余或備份形式存在的備用電源失去意義，導致供電安全隱患。

1 相序錯誤的危害

新建、改建、擴建市電輸電線路或油機更換擴容，在工程施工完畢、向設備送電前，都必須進行三相電源核相試驗，以確保供電線路相序與機房設備三相負載所需求的相序一致。若二路或多路電源（主變壓器）并列供電，如相互間相序錯誤，將會造成短路事故，嚴重損害主變壓器，影響設備正常供電。若多路電源采用主備供電模式，如兩路市電，一主一備運行；或“市電+油機”模式，市電主用，油機備用。當主備電源倒換后，如果兩路市電之間或市電和油機之間相序不一致，雖然48 V和240 V開關電源等電源設備因無相序要求，能正常工作帶載，但會引起其他三相設備的非正常運行：如機房精密空調無法制冷工作；UPS主機無法開機，UPS電池放電；中央空調主機無法啟動，冷凍水泵電機反轉等故障，對通信網絡安全帶來嚴重安全隱患，甚至造成通信事故[3]。

2 相序錯誤隱患實例

2.1 實例一：雙市電高壓交流相序錯誤導致供電隱患

某B類局站采用10 kV雙市電引入，雙市電實行電氣和機械互鎖。為落實通信保障任務，某晚19：00，分公司動力維護人員進行兩路高壓市電模擬停電應急調度演練及應急預案驗證測試：先斷開1#鎮東線高壓斷路器，模擬1#鎮東線高壓停電，然后進行高壓調電操作，啟用2#南軸線高壓供電，19：10調度完成，2#南軸線正常帶載后，開關電源、照明等正常工作。然而，當巡視到傳輸機房、數據機房等時，發現機房專用空調停機保護無法啟動，查看監控面板，出現“氣流故障”報警，機房溫度急劇升高；機房UPS主機無法正常啟動，監控顯示“相序錯誤”，UPS工作在電池放電狀態；同時辦公大樓電梯、風機等也無法正常運行。至此，判定由于兩路高壓市電相序不一致，導致1#鎮東線投入使用時能正常工作的設備，當調度使用2#南軸線的時候，由于相序錯誤，設備無法正常工作。后經查證，由于備用線路供電公司改造施工，導致改造后備用市電與主用市電相序不一致。19：30重新調電回至1#鎮東線，并聯系供電公司申請高壓調相處理，高壓調相處理成功后，再次應急調度演練，設備均工作正常，成功完成應急演練，并及時發現并排除了交流雙電源供電系統的供電安全隱患[4]。

2.2 實例二：市電油機相序不一致導致通信故障

由于供電公司線路條件限制，某 IDC 機房采用“一路10 kV市電+低壓油機”的供電方案。某天，該IDC機房市電因供電外線故障臨時停電，現場值班人員立即啟動備用柴油發電機組供電，油機正常啟動并帶載后不久，機房值班人員反饋：48 V開關電源及240 V高壓直流電源正常輸出；但UPS主機不工作，監控顯示相序錯誤，電池持續放電；機房精密空調均不制冷，機房溫度快速升高。經檢查后發現，該油機為新購擴容，就位安裝后僅做了啟動試機，但是既沒有核相，也沒有帶載測試，導致油機的相序和市電相序不一致，即與機房精密空調和 UPS 的工作相序不匹配，雖然油機工作正常，但不能對空調、UPS等負載進行供電；約30 min后，IDC 機房因高溫引起部分服務器宕機。

3 相序錯誤的預防措施

（1）堅持落實責任到人。市電輸電線路或油機新建、改建、擴建等施工過程中，嚴格按照安裝規程操作，建立并落實有效的檢查、驗收制度，在工程施工完畢，向設備送電前，必須進行三相電路核相試驗，以確保多電源相序一致，力爭從源頭消除供電隱患[5]。

（2）樹立安全意識。按照國家標準認真做好供電線路全系統、全路由的相序排列和顏色標志，確保每相母線相色一致，對不規范的電纜接線，重點仔細核對，必要時更換電纜。

（3）做好主動性維護。定期做好備用市電及柴油發電機組的倒換帶載運行測試，以便及時發現備用電源的可能隱患，確保備用電源的可靠性和安全性，提升供電可靠性。

（4）主動加強和供電部門聯系。特別是電網檢修或更新改造后，及時詢問并測試相序有無變化，做好核相工作，做到有備無患。

4 維護建議

相序問題是平時日常巡視維護中極易忽視的問題，雖然對通信直流電源系統本身沒有影響，但是它將導致UPS、機房專用空調、新風系統風機等有相序要求的設備無法工作，造成機房高溫、設備宕機隱患，同時相序問題由于平時巡檢、監控等無法檢測并告警，很難發現相序異常的安全隱患。

現行Q/DXWHGC-F05—2019《中國電信通信網絡維護規程（電源與機房環境基礎設施分冊）》對雙電源或多電源供電系統維護并未涉及相序檢測問題。同時市電雙電源相序檢測，對“市電+油機”的0.4 kV系統，一般用萬用表進行核相；對3～35 kV中性點非接地系統，須用專用高壓核相器進行核相。因此，建議合理配置工具儀表并規范方法與流程，從制度到行動，落實到實際維護工作中，并成為維護常態；平時加強和供電公司的溝通、配合，及時掌握備用線路改造情況，做好主動性維護，雙路電源供電局點定期進行轉換測試，油機定期帶載試機，及時發現供電隱患，提高交流供電可靠性，切實保證通信網可靠運行。