通信機(jī)樓電源增容改造方案設(shè)計(jì)及分析

魏蕤

（廣東省電信規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，廣東廣州，510630）

1 實(shí)踐案例概述

1.1 A通信機(jī)樓配置

A通信機(jī)樓引入一路高壓（10KV）和2臺(tái)變壓器（800KVA），并采取“一主一備”運(yùn)行模式。其中，準(zhǔn)備2臺(tái)卡特彼勒柴油發(fā)電機(jī)組作備用電源使用，擔(dān)負(fù)的作用在于為機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)和通信等負(fù)荷提供備用交流電源。值得注意的是，這2臺(tái)特彼勒柴油發(fā)電機(jī)組分別由 1臺(tái)520KW容量的特彼勒柴油發(fā)電及1臺(tái)560KW容量的特彼勒柴油發(fā)電機(jī)構(gòu)成，主要作用在于支撐“主備份”運(yùn)營(yíng)模式。通信負(fù)荷電源能夠?qū)㈦p回路牽引至末端，如此電源使用情況便能與一級(jí)負(fù)荷需求相匹配（如：圖一）。文章提及的一級(jí)負(fù)荷，簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)其實(shí)際上指的是中斷供電后可能造成的人身傷亡或者可能造成損毀的主要供電設(shè)備，且在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)這些設(shè)備都無(wú)法進(jìn)行修復(fù)，并以此給石油提煉廠、大型醫(yī)院、礦井及煉鋼廠等國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)十分巨大的經(jīng)濟(jì)損失。針對(duì)一級(jí)負(fù)荷，主要要求在供電系統(tǒng)某一線路運(yùn)行環(huán)節(jié)出現(xiàn)發(fā)生故障而引起停電，依然需確保其供電連續(xù)性，此時(shí)便需要根據(jù)電力用戶對(duì)供電連續(xù)性的實(shí)際需求，把供電負(fù)荷劃分成一級(jí)負(fù)荷、二級(jí)負(fù)荷和三級(jí)負(fù)荷的過(guò)程。在所有供電負(fù)荷中一級(jí)負(fù)荷當(dāng)屬對(duì)連續(xù)性供電要求最高的一種負(fù)荷。

1.2 用電需求預(yù)測(cè)

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)觀察到的實(shí)際情況， A通信機(jī)樓實(shí)際用電量的需求展開(kāi)預(yù)測(cè)，并編制出“新增設(shè)備用電需求報(bào)表”。表中反映出的內(nèi)容較多，總結(jié)如下。

機(jī)房1為5層信令自動(dòng)化監(jiān)測(cè)三期，交流負(fù)荷為60，空調(diào)負(fù)荷為174，屬設(shè)計(jì)中的項(xiàng)目；機(jī)房1為5層DCN，交流負(fù)荷為5，空調(diào)負(fù)荷為174；機(jī)房3為5層MISC二期，交流負(fù)荷為17，空調(diào)負(fù)荷為174，屬設(shè)計(jì)中的項(xiàng)目；機(jī)房4為5層彩鈴系統(tǒng)，交流負(fù)荷為5，空調(diào)負(fù)荷為174；機(jī)房5為4層（16年）統(tǒng)一信息化平臺(tái)，交流負(fù)荷為6，直流負(fù)荷為4，空調(diào)負(fù)荷為20；機(jī)房6為3層GWM十期交換設(shè)備，直流負(fù)荷為44，空調(diào)負(fù)荷為30，屬空調(diào)專(zhuān)業(yè)項(xiàng)目；機(jī)房7為2層傳輸GSM十期，直流負(fù)荷為8；機(jī)房8為2層傳輸城域網(wǎng)六期，直流負(fù)荷為2；機(jī)房9為預(yù)留項(xiàng)目，預(yù)留100，含空調(diào)。總交流負(fù)荷為93；總直流負(fù)荷為58；總空調(diào)負(fù)荷為224；預(yù)留100。取利用系數(shù)（KW）之后，交流負(fù)荷kx為0.6；直流負(fù)荷kx為0.6；空調(diào)負(fù)荷kx為0.6；預(yù)留kx為1。合計(jì)KW為325，折合計(jì)算值（A）為 618。

圖1 A通信機(jī)樓電源改造前的低壓配電系統(tǒng)構(gòu)成圖

2 探究有效的電源增容改造設(shè)計(jì)方案

結(jié)合已有經(jīng)驗(yàn)，有關(guān)通信機(jī)樓電源增容改造方案特征主要表現(xiàn)在施工難度大、舊管線結(jié)構(gòu)復(fù)雜以及施工障礙多等。因施工者施工經(jīng)驗(yàn)有限，未做好施工現(xiàn)場(chǎng)電源管控工作，以致在具體施工環(huán)節(jié)常發(fā)生斷電問(wèn)題?；诖耍慵毙鑼?duì)通信機(jī)樓的電源結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，科學(xué)采用電源增容改造設(shè)計(jì)方案。

2.1 改造高壓段

A通信機(jī)樓涉及到的10KV電源實(shí)際上采取的是站前變?cè)暇€供電的方式，即由電力部門(mén)專(zhuān)業(yè)統(tǒng)一負(fù)責(zé)將電纜終端桿之上存在著的10KV進(jìn)戶開(kāi)關(guān)替換成ZW32-12/600-2000A型真空斷路器類(lèi)開(kāi)關(guān)。因原有的YJV22-10KV3X120型電纜基本滿足電源供電需求，因此不用再作更換，只需增添變壓器柜（1臺(tái)）即可。

2.2 改造低壓配電主接線段

2號(hào)變壓器室增添800KVA3#變壓器1臺(tái)，且變壓器運(yùn)行方式當(dāng)從傳統(tǒng)形式的“一主一備”轉(zhuǎn)換成“兩主一備”的方式，因?yàn)檫@一方式能夠使電源容量增大1倍以上。此外，還應(yīng)增添油機(jī)1臺(tái)，且柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)行方式也應(yīng)當(dāng)從傳統(tǒng)的“一主一備”轉(zhuǎn)換成“兩主一備”的方式。所謂“兩主一備”實(shí)際上指的是在原有2號(hào)變壓器室的基礎(chǔ)上新增1臺(tái)800KVA3#變壓器，原有設(shè)備同時(shí)運(yùn)行，800KVA3#變壓器設(shè)備作備用設(shè)備使用，當(dāng)前面設(shè)備運(yùn)行環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，需停止進(jìn)行檢修時(shí)，為確保供電持續(xù)性，作備用設(shè)備的800KVA3#變壓器便會(huì)自行啟動(dòng)，持續(xù)供電，如此便實(shí)現(xiàn)“兩主一備”。

2.3 改造PLC控制段

首先應(yīng)對(duì)PLC這一可編程控制器的使用特性有一定了解，即該設(shè)備在抗干擾能力和高可靠性等方面表現(xiàn)良好。K1—K6型斷路器分閘與合閘操作都需通過(guò)PLC才能完成，如此便間接驗(yàn)證了PLC具備較高可靠性。

一般來(lái)講，電源由前端供給，然而從A通信機(jī)樓現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際觀察得知，因該工程項(xiàng)目?jī)?nèi)涉及到很多前端電源，如此便加大了PLC獲取電源取變的難度?；诖?，設(shè)計(jì)者便在PLC電源的基礎(chǔ)上引進(jìn)UPS系統(tǒng)，目的在于進(jìn)一步確保PLC工作穩(wěn)定性。

經(jīng)改造后的系統(tǒng)涉及到自動(dòng)、手動(dòng)這兩種工作方式，無(wú)論選擇哪一種工作方式，都需要在PLC的幫助下實(shí)現(xiàn)電路器間的電氣聯(lián)鎖反應(yīng)。具體來(lái)講，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能有四種。第一種：市電正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，將1#B和3#B作為主變壓器；2#B作為備用變壓器；在PLC系統(tǒng)應(yīng)用下可二者間可實(shí)現(xiàn)自投自復(fù)操作。第二種：市電故障之時(shí)，將1#G及3#G作為主用油機(jī)；2#G作為備用油機(jī)；在PLC系統(tǒng)幫助下實(shí)現(xiàn)兩者間自投自復(fù)操作。第三種：2#B在前，1#B在后，3#B在發(fā)生故障時(shí)，用于監(jiān)測(cè)2#B工作狀況莫若2#依然處在工作狀態(tài)之中，則應(yīng)開(kāi)啟3#G；若3#G發(fā)生故障，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)向2#G發(fā)出與之相對(duì)的啟動(dòng)信號(hào)。第四種：故障閉鎖功能。

最后在A通信機(jī)樓的值班室中還轉(zhuǎn)門(mén)增添了信號(hào)顯示屏（1臺(tái)），主要用于有機(jī)故障和UPS故障監(jiān)測(cè)和報(bào)警。

2.4 新增配電柜段

新舊配電柜間需通過(guò)母線進(jìn)行連接，在具體連接過(guò)程中要求新增添的配電柜上端銅排相序務(wù)必同現(xiàn)有封閉式母線端相序保持一致，如此便能防止出現(xiàn)重復(fù)修改線路的問(wèn)題，進(jìn)而保障施工改造質(zhì)量。

A通信機(jī)樓電源增容改造具體實(shí)施環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)在在2#變壓器的幫助下引出封閉式母線，目的是為了將母線牽引至配電柜AA3’上，進(jìn)而再連接到新增添的BB2之上。簡(jiǎn)單說(shuō)便是在在原有AA3’配電柜上更換一個(gè)T型接頭，增加母線繼續(xù)連接到BB2配電柜。BB2配電柜有兩段母線同時(shí)引入，另一段母線由3#變壓器引來(lái)，在柜子的上面無(wú)法做母線相序的扭轉(zhuǎn)。若封閉式母線相序同配電柜上端涉及到的銅排相序一樣，則要求保證在配電柜相序同現(xiàn)有封閉式母線的相序務(wù)必保持一致。

3 總結(jié)

文章以A通信機(jī)樓為實(shí)踐案例進(jìn)行分析。通過(guò)分析A通信機(jī)樓電源運(yùn)營(yíng)現(xiàn)狀，整合經(jīng)驗(yàn)，圍繞改造低壓配電主接線、改造高壓段等方面闡述了該通信機(jī)樓電源增容改造設(shè)計(jì)流程及內(nèi)容。

參考文獻(xiàn)

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