李俊堂，周定宇，趙林坤

(1.國網(wǎng)湖南省電力公司檢修公司，湖南 長沙 410004；2.國網(wǎng)湖南省電力公司長沙供電局，湖南 長沙 410005)

500kV變電站通信電源在線改造新方法

李俊堂1，周定宇1，趙林坤2

(1.國網(wǎng)湖南省電力公司檢修公司，湖南 長沙 410004；2.國網(wǎng)湖南省電力公司長沙供電局，湖南 長沙 410005)

通信電源是電力系統(tǒng)通信網(wǎng)絡安全穩(wěn)定運行的重要保障，降低通信電源事故發(fā)生率，可提高電力系統(tǒng)通信可靠性。針對湖南部分500kV變電站存在通信電源系統(tǒng)老化、超期服役存在的安全隱患，以500kV沙坪變電站通信電源優(yōu)化改造為例，闡述通信電源配置及技術要求，并對通信設備電源改造中涉及的標準化作業(yè)流程、風險控制方法、安全防范措施進行了歸納總結，為類似改造工作提供參考。

電力通信;通信電源;優(yōu)化改造;風險控制

1 引言

湖南500kV沙坪變原有動力源通信電源系統(tǒng)投運于2001年，因設備老化出現(xiàn)多次故障。2012年1月2日，動力源整流屏出現(xiàn)兩路進線交流無法倒換而造成失去交流電多個小時，嚴重危及通信設備運行安全。因此亟需將通信電源優(yōu)化改造，消除通信運行方式存在的隱患。針對該站通信設備供電現(xiàn)狀制定了詳細的通信電源改造方案，并順利實施完成。此次改造設備多、工期長、需投退的通道業(yè)務量大，涉及到與相關專業(yè)、部門的協(xié)調(diào)和配合問題，改造過程中很多環(huán)節(jié)若處理不當，都可能造成重大人為事故。因此，將整個改造工作中所積累的經(jīng)驗及問題進行總結。

2 通信電源配置及技術要求

2.1 改造前沙坪變通信電源運行方式

沙坪變通信電源系統(tǒng)改造前有兩套獨立運行的通信電源：

(1)艾默生整流屏和老新泰達分配屏，接500AH通信蓄電池組1組，分配屏運行有少量負荷，屬于運行設備，本套通信電源投運于2004年；

(2)動力源整流屏和動力源分配屏，接500AH南都牌通信蓄電池組2組，分配屏運行有大量負荷，屬于運行設備。本套通信電源投運于2001年；

上述兩套通信電源互不相連。動力源分配屏承載負荷較多，除通信設備外，還承載了保護通信接口柜供電。

2.2 改造后的通信電源配置及技術要求

通信電源系統(tǒng)主要由2套高頻開關電源、2套配電屏、2組-48V蓄電池、1套遠程監(jiān)控系統(tǒng)組成，為設備提供-48V直流電源。

2.2.1 高頻開關電源

(1)高頻開關電源柜2路380V交流電源總輸入端應并接C級防雷裝置；直流電源總輸出端應并接D級SPD防雷裝置。

(2)配置遠程監(jiān)控系統(tǒng)，可監(jiān)測到高頻開關電源的交流輸入異常、直流輸出異常、充電裝置異常等情況；可監(jiān)測和監(jiān)控到每個充電模塊的運行情況、參數(shù)和狀態(tài)等。

(3)根據(jù)需求可考慮加裝絕緣監(jiān)測功能裝置。

2.2.2 直流配電屏

(1)配電屏各直流支路空氣開關應采用專用的直流空氣開關。

(2)2個配電屏母線之間通過1個200 A直流母聯(lián)聯(lián)絡開關倒換并聯(lián)運行，聯(lián)絡開關配有關聯(lián)浪涌電壓抑制裝置。當一套電源失電，通過直流母線聯(lián)絡開關使另一套電源同時向所有通信設備供電。

(3)根據(jù)實際需求可考慮加入交流輸出配電單元，此單元也可安裝在高頻開關電源柜內(nèi)。

2.2.3 蓄電池

(1)蓄電池采用免維護密封閥控式鉛酸蓄電池(簡稱VRLA電池)。

(2)每組蓄電池由單體2V共24只組成。根據(jù)不同要求，可考慮每套電源帶1組或2組蓄電池。

(3)當交流電源輸入中斷時，由通信專用蓄電池組單獨供電的時間應不少于12h；可按以下公式換算出供電時間：

2.3 通信電源1+1配置原理結構分析

改造后沙坪變通信電源系統(tǒng)1+1配置原理結構圖(見圖1)分析如下：

(1)兩路三相交流電源線分別接入高頻開關電源柜交流接觸器(電源倒換裝置)，正常運行時為一路交流供電，兩路互為備用。另外，每套通信電源系統(tǒng)高頻開關電源的2路380V交流電源分別從站用電室內(nèi)不同母線的低壓開關柜上取電。

(2)通過2臺高頻開關電源的-48V直流輸出端分別連接對應的直流配電屏直流輸入端，在直流配電屏形成可獨立通斷的雙路電源輸出方式。

(3)從2臺高頻開關電源告警硬接點或其他可匹配的接口，通過信號線接入至主控室的綜合自動化系統(tǒng)，并同時接入集控中心動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)對站內(nèi)電源系統(tǒng)的監(jiān)控。

圖1 通信電源系統(tǒng)1+1雙重化配置原理圖

3 通信設備電源改造

3.1 現(xiàn)場電源使用情況核查

將各通信設備電源線從舊配電屏改接至新配電屏前，需核查現(xiàn)場電源使用情況，尤其是要統(tǒng)計和核實直流支路空開到設備電源進線端的對應情況，必須做到核查準確率為100%，從而避免改接時誤斷空開。

(1)核實各通信設備電源線連接回路和通信設備進線端走線情況，制作改造前的通信電源配電屏至各設備的電路連接示意圖；

(2)統(tǒng)計改造前舊配電屏通信電源負載配電表；

(3)制作電源改造后的通信電源配電屏至各設備的電路連接示意圖；

(4)配合二次專業(yè)繼電保護人員統(tǒng)計核實通信機房內(nèi)保護、安穩(wěn)等接口裝置、傳輸業(yè)務的通道情況。

3.2 方案編寫

根據(jù)現(xiàn)場所有通信設備電源使用情況，對每臺設備的電源線如何改接進行分析，為通信電源實現(xiàn)1+1配置改造設施方案初搞的編寫做好充分準備。

(1)在方案編寫之前，先將沙坪變傳輸業(yè)務的大致情況和改造思路向省調(diào)、電業(yè)局等相關部門進行說明。主要包括電源改造中如何合理安排需臨時停電且對電網(wǎng)系統(tǒng)造成影響的通信設備和要申請退出的相應線路保護、穩(wěn)控、自動化等實時控制業(yè)務裝置的時間及順序，在雙方意見達成一致后開始進行方案編寫。

(2)方案內(nèi)容包括：概述、工作內(nèi)容(包括電源設備改造操作順序表)、設備停電影響范圍、通信設備停運對電網(wǎng)系統(tǒng)的要求及影響、計劃工作時間、組織措施、安全措施、施工步驟、技術措施、工器具和所需材料表、危險點分析和附件等。

3.3 改造中的注意事項及防范措施

3.3.1 防范線路主保護所有通道失電

(1)對于有兩個光纖通道的主保護，必須改造好第一個通道的電源，并正常投入后，才一能進行第二個通道的電源改造。

(2)對于有一個光纖和一個載波通道的主保護，改造光纖(或載波)通道時必須將主保護切換到載波(或光纖)通道，正常后，才能進行改造。

(3)對于只有一個通道的主保護，必須在其他主保護通道正常投入時，才能進行改造。

3.3.2 防范作業(yè)現(xiàn)場情況核查不全面、不準確

作業(yè)前，必須核對圖紙，勘察現(xiàn)場，徹底查明設備接線情況。

3.3.3 防范安裝電池、電纜時，造成靜電、短路損壞設備

在工作過程中，所用工具必須采取可靠的絕緣措施，并有專人監(jiān)護。在設備側進行電源接入時，接觸單元板和設備上的金屬部件時必須戴防靜電手腕，避免造成設備板卡的損壞。

3.3.4 防范誤碰帶電部位造成人身觸電

核對圖紙，弄清工作范圍，在工作屏的前后掛標識牌，與帶電部位保持安全距離，防止誤觸、誤碰帶電部位。3.3.5 防范負載切換過程中，斷錯開關，造成設備停運

在工作前，現(xiàn)場核實設備接線情況，并做好標記，清楚具體連接線位置，再進行操作。在操作開關時，由二人進行，一人操作一人監(jiān)護。進行設備電源改造和電源切換試驗時，嚴格執(zhí)行“標準化作業(yè)步驟及施工組織措施”，如設備發(fā)生斷電，應立即在10min內(nèi)恢復送電。

3.3.6 防范布放線纜時靜電地板滑落砸壞地板下的線纜，引起保護、穩(wěn)控、自動化及調(diào)度業(yè)務的中斷

需要揭開靜電地板進行布線時，必須采用靜電地板吸盤，同時將揭開的地板置開口處1m以外，并放置穩(wěn)妥。

3.3.7 防范重要的通信傳輸設備在電源改造中引起其他不可預知的異常情況發(fā)生

改造中必須經(jīng)當值運行值班負責人同意后方能進行工作。在受省調(diào)通信值班網(wǎng)管監(jiān)控(即網(wǎng)管在省調(diào))的通信設備上工作，電源改造前后還應與省調(diào)當值通信值班員取得聯(lián)系，使得在改造過程中省調(diào)通信值班員能密切關注和了解現(xiàn)場設備情況。

3.3.8 防范大量的電源線纜敷設和更換，線纜及配電屏開關不能準確對應到每臺設備

改造中可以先把所有從配電屏到設備的電源線敷設到位，做好接頭，然后根據(jù)電源線徑的大小，在每根電源線兩側套上有編號的套管或標記。每改好一臺通信設備，需用臨時標簽紙注明每對電源線的“起點”和“終點”，在配電屏對應空開處用臨時標簽紙標明該空開對應設備屏位號和名稱，以便在電源改造全部完畢后，重新更換標準、規(guī)范的標示牌和標簽紙。

4 結束語

通信系統(tǒng)中為通信及保護設備起著支撐作用的通信電源是最薄弱的環(huán)節(jié)。近3年來，國網(wǎng)幾乎每年都有由于通信電源故障影響電網(wǎng)系統(tǒng)運行安全的事件發(fā)生，應加強對通信電源配置、技術要求的理解，最大可能地避免因通信電源故障造成通信設備掉電、大量重要業(yè)務傳輸中斷、甚至線路被迫停運的事件發(fā)生。本文總結500kV沙坪變電站通信電源優(yōu)化改造中的經(jīng)驗，并對通信電源的配置及技術要求進行闡述，為類似改造提供參考。

[1] 華中電網(wǎng)通信運行管理規(guī)程[S].華中電網(wǎng)有限公司,2003.

[2] 湖南省電力公司通信電源運行維護管理規(guī)定[S].湖南省電力公司,2006.

[3] 電力系統(tǒng)蓄電池直流電源裝置運行與維護規(guī)程[S].北京：中國電力出版社,2000.

[4] 500kV沙坪變通信電源改造施工組織方案[S].湖南省電力公司檢修公司,2012.

A New Method of Online Transformation for the Communication Power Supply of a 500kV Substation

LIJun-tang1,ZHOUDing-yu1,ZHAOLin-kun2

(1.State Grid Hunan Electric Power Corporation Maintenance Company,Changsha 410004,China;2.State Grid Hunan Electric Power Corporation Changsha Power Supply Company,Changsha 410005,China)

Aiming at security risks of communication power supply system according of being aging and extended service for the portion of 500kV substation in Hunan electric network,put forward new plan of on-line communication power supply system transformation.Taking the optimizing reformation of communication power on the 500kV Sha-ping substation for example,This paper described the configuration and technical requirements of communication power supply,operating procedure,risk control methods and security precautions during the construction are summarized,providing reference for the same type of transformation.

power communication;communication power supply;optimal reconstruction;risk control

2015-04-27

王秋杰(1988)，男，湖北人，碩士，研究方向：電力系統(tǒng)繼電保護與智能配電網(wǎng)； 梅李朋(1989)，男，湖北人，碩士，研究方向：電力系統(tǒng)戰(zhàn)域保護與智能變電站。

1004-289X(2015)05-0093-03

TM63

B