電力通信網中通信電源故障及解決對策

吳傳琦

（湖南省送變電工程有限公司，湖南 長沙 410000）

1 電力通信網中通信電源的典型配置以及存在的問題

1.1 電力通信網通信電源的結構配備

電力通信網的供電典型結構是調度通信中心、電力載波通信基站以及光纜通信基站。電力載波站在變電站內，采用220 V或48 V供電。光纜通信基站位于變電站和火力發電廠，通常采用直流或交流供電。通過交流（Alternating Current，AC）配電屏幕將其送入高頻開關，進行對應的電力供應。切換電源中，通常采用單一的箱體布置模式直接輸出電源信號，直接分配切換電源中的直流（Direct Current，DC）線路。調度通信中心的計算機在省調通信室內對各系統進行相應處理，以保證電力通信的基本要求[1-4]。

1.2 電力通信網中通信電源存在的故障

電力通信網在電力系統的運行中扮演著重要角色，電力通信網出現問題，將對整個電力系統的運行產生重大影響。在電力系統維護中，有關單位必須加強對電力通信網的維護和保養工作。通信電源是通信網的主要構成部分，也是確保通信網絡通暢運行的重要基礎設施，可防止通信設備失效而對整個通信系統造成嚴重損害。各相關單位要強化對通信供電的故障處理，由專業的維修技術人員全面排查各線路故障，找出線路失效的主要原因，積累維護經驗。

1.2.1 通信電源的高頻開關存在的電源故障

電池故障會對通信電源的正常運行產生一定影響或危害。通常引起高頻開關故障的原因為開關處的控制插件松動，使整個通信電源處于無壓狀態而無法正常工作。因此，在通信電源的日常維護工作中，為保證通信電源正常工作，必須降低高頻開關的負荷。供電公司應加強對通信電源開關的維修保養，定期對員工進行相關知識培訓，提高員工對通信電源開關的重視程度，嚴格遵守電源開關的使用規范，保證通信設備正常工作。

1.2.2 通信用電的電池失效

通信網中存在許多造成通信設備供電失效的因素。當通信設備出現問題時，檢修人員須先對其進行檢修，利用排除法迅速查找故障原因，以便為后續的維修工作奠定基礎。電池失效會影響通信系統的整體工作，甚至導致通信系統癱瘓。技術人員要加強對電池的維護，密切關注其工作狀況，如有不正常現象發生，馬上向上級匯報，并通知維修人員進行維修，替換電池的老化電線和其他基本設備，保證電池的正常使用[5-7]。

2 電源故障的原因

2.1 不正規運用

通信網中，通信機供電的可靠度是首要考慮的問題。如果不能正常供應電力，站內有關的保護和測控等功能將在短期內無法正常工作，會導致使用材料質量差等問題。

2.2 計算機機房設備不足

通信設備要保持長時間穩定工作，要具備優良的性能。變電站通常對通信機房設施有著嚴格規定，但室內環境因素會影響設備的工作時間和工作可靠性。通常會在電源房內安裝空調器，以降低房間溫度，同時保證房間的干凈和整潔，避免塵埃對電源造成負面影響。

2.3 管理問題

目前，我國對電力系統的操作缺乏基本的規范與相應的技術措施。由于供電設備要求的技術水平較高，造成維修人員和管理人員短缺，無法正常進行供電設備的維修工作，給電力通信造成了較大影響。

3 解決電力通信電源故障的對策

3.1 科學規范電力通信設備的失效

解決通信電源開關中的高頻斷路器問題，要求科學運用技術手段，從故障原因入手，找到維修的關鍵點。此外，要制訂針對性的檢修計劃，保證其實際運用中的正常功能。維修過程中，檢修人員要檢驗電源開關的結構，確保其性能達到國家標準。要檢驗電源材質，保證產品達到國內品質要求。電源切換發生問題時，維修人員要選擇高性能材質，將其與高頻切換相配合，解決失效問題[8]。

3.2 通信電源設備失效的正確處理

針對通信電源設備的各類問題，電力企業要加強預防、積極應對，以減少故障發生次數，保證電力網的穩定運行。為解決通信系統出現的電池失效問題，電力主管單位往往采取更換電池的方法，將與地面相連的方式轉換成不接地電池架方式，從而防止電池因短路而引發火災。在維修通信電源設備中，工作人員依據電源問題檢查電池，在較短時間內找到故障部件。為方便檢修，提升檢修效率和檢修品質，防止檢修周期過久破壞電力通信系統而影響人們的日常生活。

3.3 重視日常通信電源的保養，強化維修人員的培訓

為保證通信電源的正常運行，電力通信企業要對其進行定期維修，設立故障維修小組，指定專業技術人員對其進行監測，分析電力系統故障，開展科學維修，保證安全可靠供電。電力和通信主管部門要建立健全供電設備故障維修管理體系，合理分配各主管部門職責，明確責任。為保證嚴格遵守有關規定，認真履行職責，運維檢修人員需要加強對通信設備維修工作的監督，強化維修人員的培訓，提高維修人員的的整體素質，組建一支強大的通信設備維修團隊。

4 通信電源典型事故案例分析

4.1 事故概述

2020年某城市遭遇強烈颶風，中心大樓的電力值班大廳成為第2個監視哨，而值班員工忙于應付各無人值班的局站供電中斷協調工作。這時變電站的調度中心來電，由于10 kV電力線出現問題，需要將柱上通信電線卸下，由變電站進行檢查。為與變電站進行的故障維修工作相協調，通信值班員工在切換運行時導致主機房的交流電源被切斷，同時10樓和11樓的2個UPS和1個切換供電系統由于蓄電池的放電而被關閉。

4.2 故障原因及處理過程

由于受臺風影響，電網大面積停電，中組樓10 kV供電公司進行緊急檢修，并通知當地電信公司進行相應配合。圖1為高壓和低壓工作原理圖。當班工人先切斷低壓側開關，再分斷高壓側的開關。由于值班人員是其他專業的調換人員，不熟悉倒電和二次監控相關處理工作，倒電時間接近10 min。

圖1 高低壓工作原理

因為1號變壓器、2號變壓器以及3號變壓器在1條線路上均沒有供電，所以負載（如交流電源等）將進行電力自動轉換功能，為1號變壓器提供電力，導致1號變壓器低壓端開關過負荷。所有的交流電源均被切斷，UPS和切換電源均處于電池放電狀態。

由于1號變開關發生負載跳變，值勤人員忙著高電壓轉換工作，沒有注意到這個問題。在2號變壓器和3號變壓器重新供電后，1號變壓器的負載轉移到2號變壓器和3號變壓器上，加上蓄電池充電和空調機滿載運行，致使高壓母線開關超載短路，出現1號變壓器、2號變壓器以及3號變壓器再次失電。當班工人又一次對高壓母線進行合閘動作，2 min后，該高壓母線又發生跳閘。真實負載超出了額定電壓值，最高可達270 A（10 kV）。

支援工作人員趕到后發現，1號低壓配電系統的斷路器超負荷斷開，立即將其復位并再次閉鎖，使電力恢復正常。支援組曾數次試圖通過母線切換合閘，但均未能取得良好效果。11層的1臺伊頓9 315/400 kVA UPS，由于電池電量不足導致電源中斷。

4.3 故障處理效果

檢修期間，值班人員在11層9 315/400 kVA UPS電源被切斷和旁路電源造成主輸入開關短路（由于設備自動啟動時產生的大量沖擊）的情況下，緊急切斷了列頭柜電源并重新啟動。10層伊頓9 315/400 kVA UPS裝置通過手動復位，恢復電源10層1號開關電源（48 V）。由于AC觸點失效，蓄電池群不斷放電，直到電池的電壓過低，電力供應中斷。AC輸入屏的主輸入電源AC觸點失效，造成電源不能輸入[9,10]。圖2為倒閘操作模擬圖，維修人員在10層進行了接觸器故障處理，進行倒閘操作恢復了電源，隨后機艙內的負荷全部恢復。

圖2 倒閘操作模擬圖

4.4 故障處理過程總結反思

總結反思故障處理過程，需要注意以下2個方面。一方面，硬件條件。站內高低壓和油機供電系統配置不能滿足樞紐站的需求。另一方面，軟件問題。僅有的員工沒有按照應急方案進行排練，缺乏應對突發事件的經驗。

5 結 論

隨著科學技術的飛速發展，社會對電網的規模和通信技術的要求不斷提高，電力工業飛速發展。通信網的實際工作狀況直接關系通信網的運行效果，因此必須保證通信網的供電質量，確保通信網正常工作。