變電站通信機(jī)房標(biāo)準(zhǔn)化工藝設(shè)計(jì)研究

亓琦

摘 ?要：文章以特高壓換流站為例，針對通信機(jī)房平面布置、設(shè)備機(jī)柜布局、室內(nèi)及屏內(nèi)走線、電源系統(tǒng)配置、接地、環(huán)境監(jiān)控等相關(guān)工藝設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用、節(jié)能環(huán)保，為今后相關(guān)特高壓變電站的建設(shè)提供有價(jià)值的參考。

關(guān)鍵詞：標(biāo)準(zhǔn)化工藝;通信電源;機(jī)房布置

中圖分類號：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）22-0112-02

Abstract： Taking the UHV converter station as an example， this paper studies the plane layout of the communication room， the layout of equipment cabinets， indoor and on-screen wiring， power system configuration， grounding， environmental monitoring and other related process design， so as to achieve advanced technology， economic and reasonable， safe and applicable， energy-saving and environmental protection， and provide valuable reference for the construction of UHV substations in the future.

Keywords： standardized process; communication power supply; layout of computer room

引言

隨著電力特高壓建設(shè)的大力發(fā)展，國網(wǎng)兩型一化變電站的推廣，變電站建設(shè)對通信相關(guān)工藝設(shè)計(jì)愈發(fā)嚴(yán)格，對通信的施工規(guī)范化也越發(fā)變得重要。

1 通信機(jī)房特點(diǎn)及要求

通信機(jī)房作為各類信息傳輸通道的中樞，必須保證機(jī)房內(nèi)設(shè)備具備安全穩(wěn)定的運(yùn)行環(huán)境，即：安全可靠、節(jié)能環(huán)保等。機(jī)房設(shè)計(jì)與施工的優(yōu)劣直接關(guān)系到機(jī)房內(nèi)整個(gè)通信系統(tǒng)是否能穩(wěn)定可靠地運(yùn)行，通信機(jī)房主要滿足下列幾方面的需求：（1）保障通信設(shè)備可靠運(yùn)行;（2）延長通信設(shè)備的使用壽命;（3）方便管理和維護(hù)。

2 通信機(jī)房布置方案

根據(jù)特高壓換流站通用設(shè)計(jì)要求，SDH光傳輸設(shè)備、調(diào)度交換機(jī)、行政交換機(jī)、高頻開關(guān)電源、數(shù)據(jù)網(wǎng)接入設(shè)備以及配線設(shè)備等將放置于通信機(jī)房內(nèi);通信蓄電池將放置于通信蓄電池室內(nèi)。

特高壓換流站通信機(jī)房布置應(yīng)遵循以下原則：（1）合理利用機(jī)房面積，便于施工和維護(hù)方便，操作安全，利于發(fā)展擴(kuò)建，整體美觀。（2）符合抗震加固要求，有利于自然采光。（3）同類設(shè)備宜相對集中，設(shè)備布置應(yīng)有利于縮短布線距離。（4）機(jī)房內(nèi)所有的機(jī)柜一次性配齊，統(tǒng)一顏色、尺寸、高度。

根據(jù)GB50174-2008《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》等相關(guān)規(guī)程規(guī)范，結(jié)合《國家電網(wǎng)公司輸變電工程通用設(shè)計(jì)±800kV換流站分冊》，通信設(shè)備機(jī)房按照終期規(guī)?？紤]其面積，同時(shí)根據(jù)實(shí)際情況合理布置屏（柜）位。本專題以某換流站為例，通信機(jī)房共配置通信機(jī)柜4排，每排15面屏，共60面屏。采用背靠背的布置方式，便于散熱。機(jī)柜之間的距離為1.2m，機(jī)柜尺寸統(tǒng)一均為2260mm×600mm×600mm（高×寬×深）。換流站共使用25面屏柜，高頻開關(guān)電源2面屏、直流分配2面屏、SDH光傳輸設(shè)備5面屏、光放大器2面屏、光配線柜2面屏、數(shù)字配線柜2面屏、音頻配線柜2面屏、調(diào)度交換機(jī)1面屏、行政軟交換設(shè)備1面屏、綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)接入設(shè)備1面屏、網(wǎng)絡(luò)配線柜1面屏、網(wǎng)管系統(tǒng)1面屏、2M切換裝置1面屏、動環(huán)監(jiān)控1面屏、廣播呼叫系統(tǒng)1面屏。

通信機(jī)柜布置按照功用分類，考慮每排機(jī)柜數(shù)量達(dá)15面屏，為了便于纜線敷設(shè)，兩側(cè)采用列頭柜布置方式。電源系統(tǒng)分列布置在第一排和第二排;綜合公用設(shè)備布置在同一列;直流特高壓國網(wǎng)電路相關(guān)設(shè)備包括特高壓線路光纜對應(yīng)光配、國網(wǎng)SDH設(shè)備及對應(yīng)數(shù)配等布置在同一列;500kV/1000kV線路光纜對應(yīng)光配、省公司、網(wǎng)公司SDH設(shè)備及對應(yīng)數(shù)配等布置在同一列?？傮w順序從機(jī)房電纜豎井側(cè)至門口方向依次放置。統(tǒng)籌兼顧，盡量讓各種設(shè)備和布線系統(tǒng)處于合理位置。

3 通信電源系統(tǒng)

通信電源的可靠性和供電能力直接影響通信系統(tǒng)的安全乃至電網(wǎng)生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)的指揮通暢。通信設(shè)備供電分為交流供電和直流供電，交流供電的主要對象是機(jī)房照明、通風(fēng)設(shè)備和測試儀表等，直流主要是給通信設(shè)備和事故照明供電。

綜合各種通信設(shè)備的用電情況，對通信直流負(fù)荷進(jìn)行估算，其中SDH設(shè)備負(fù)荷約9500W，總電流約198A。根據(jù)《通信專用電源技術(shù)要求、工程驗(yàn)收及運(yùn)行管理規(guī)程》（Q/GWD 11442-2015）：“承載一、二級骨干通信網(wǎng)業(yè)務(wù)或220kV 及以上繼電保護(hù)、安控業(yè)務(wù)的通信站，容量應(yīng)在模塊數(shù)量為N的情況下大于本套高頻開關(guān)電源蓄電池組容量的20%與通信站總負(fù)載容量之和”。建議配置2套高頻開關(guān)電源，容量為-48V/400A，內(nèi)含交流輸出饋線空氣開關(guān);配置2套直流配電屏;共配置4組通信閥控式密封鉛酸蓄電池，每組容量為-48V/500Ah。采用在線充電的全浮充方式運(yùn)行。每套電源接1組蓄電池，構(gòu)成雙重化電源系統(tǒng)，為通信設(shè)備提供直流電源。每套高頻開關(guān)電源輸入要求來自兩路不同站用電母線段的三相四線制380V交流電源，每路容量約20kVA。

蓄電池組安裝采用鋼架組合結(jié)構(gòu)，便于安裝維護(hù)和更換。臺架距離地面150mm～300mm，整體高度不宜超過1600mm。通信蓄電池組放置在蓄電池室內(nèi)，蓄電池組之間設(shè)置防火墻。

當(dāng)同一機(jī)柜內(nèi)安裝多個(gè)需要供電設(shè)備時(shí)，可在機(jī)柜內(nèi)安裝電源分配單元PDU。例如當(dāng)多個(gè)外置光放大器、預(yù)放大器共同組屏?xí)r，在機(jī)柜頂部設(shè)置PDU，方便機(jī)柜內(nèi)多個(gè)設(shè)備同時(shí)供電，并減少從電源分配屏至設(shè)備機(jī)柜的電源線數(shù)量。

4 機(jī)房地面布置

通信機(jī)房地面采用防靜電活動地板，規(guī)格為600×600mm，活動地板高度不小于400mm。防靜電活動地板宜采用全鋼制，貼面材料與周圍地面一致。防靜電活動地板及其配套支撐系列的技術(shù)性能要符合《國家電網(wǎng)公司輸變電工程標(biāo)準(zhǔn)工藝》的要求。地板下鋪設(shè)防靜電泄露銅箔網(wǎng)，防靜電活動地板應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《防靜電活動地板通用規(guī)范》的要求，并將地板可靠接地。

根據(jù)設(shè)備安裝工藝要求，通信設(shè)備機(jī)房活動地板下布置設(shè)施包括：通風(fēng)管道、設(shè)備底架、機(jī)房內(nèi)接地系統(tǒng)、電纜槽道、通信管線及機(jī)房專用空調(diào)管線等。

5 防雷接地

雷電過電壓及電磁干擾防護(hù)，是保護(hù)通信線路、設(shè)備運(yùn)行及人身安全的重要技術(shù)手段，是電力通信網(wǎng)建設(shè)及運(yùn)行管理工作的重要組成部分，對通信設(shè)備的安全運(yùn)行和數(shù)據(jù)的可靠傳輸有著重要影響。

防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則如下：（1）通信機(jī)房的防雷接

地設(shè)計(jì)應(yīng)滿足DL548 -1994《電力系統(tǒng)通信站防雷運(yùn)行管理規(guī)程》和GB50689-2011《通信局（站）防雷與接地工程設(shè)計(jì)規(guī)范的要求》。（2）通信機(jī)房應(yīng)裝設(shè)120mm2的銅質(zhì)環(huán)形母線，環(huán)形母線應(yīng)采用兩點(diǎn)以上就近接入站內(nèi)主接地網(wǎng)。（3）通信設(shè)備保護(hù)接地與工作接地合用一組接地體。（4）通信設(shè)備各直流電源的正極，在電源設(shè)備側(cè)均應(yīng)直接接地。

通信機(jī)房采用聯(lián)合接地方式，與主接地網(wǎng)相連接，共同組成聯(lián)合地網(wǎng)。在通信機(jī)房內(nèi)，圍繞機(jī)房敷設(shè)環(huán)形接地母線。機(jī)房內(nèi)各種電纜的金屬外皮、設(shè)備的金屬外殼和不帶電的金屬部分、各種金屬管道、金屬門框等建筑物金屬結(jié)構(gòu)、金屬進(jìn)風(fēng)道、走線架等，以及保護(hù)接地、工作接地，均以最短距離與環(huán)形接地母線連接。環(huán)形接地母線采用兩點(diǎn)以上就近接入總接地網(wǎng)。

設(shè)備機(jī)柜的接地端子應(yīng)通過接地線就近接至接地銅排上，接地線應(yīng)采用不小于25mm2的黃綠雙色相間的塑料（橡膠）絕緣銅芯多股軟導(dǎo)線。接線端頭應(yīng)選用與接地線線徑相同的銅質(zhì)非開口接線鼻子。機(jī)柜前、后門和側(cè)門的下方有接地端子和接地標(biāo)志的位置，必須分別通過截面積不小于6mm2的黃綠銅芯導(dǎo)線接到機(jī)柜結(jié)構(gòu)體的接地端子上。

6 通信線纜敷設(shè)設(shè)計(jì)

室外通信線纜主要包括光纜、電力電纜、高頻電纜、音頻電纜等，在變電站電纜溝內(nèi)穿放時(shí)應(yīng)全程穿入PE管。PE管的管頭及開口處要用防火泥封堵，轉(zhuǎn)彎處要用波紋管可靠連接，以滿足線纜的轉(zhuǎn)彎半徑。室外通信線纜與電纜溝內(nèi)的強(qiáng)電電纜不應(yīng)布放在同一層支架上;不同類型的線纜不得混合綁扎。一般導(dǎo)引光纜安排在強(qiáng)電的上方，避免被其他纜線擠壓、受損。導(dǎo)引光纜敷設(shè)在電纜溝、豎井內(nèi)和穿越不同防火區(qū)的橋架、支架及電纜溝進(jìn)出口位置時(shí)，必須要有防火隔斷措施。電纜溝內(nèi)的PE管應(yīng)可靠固定在電纜支架上，PE管的首尾兩端要進(jìn)行牢固固定，中間每間隔500mm-1000mm加設(shè)固定點(diǎn)。

通信設(shè)備內(nèi)部纜線布放首先做好設(shè)備側(cè)的端頭。布放時(shí)，先將設(shè)備側(cè)端頭接插牢固，然后將線纜理順排齊，沿機(jī)柜側(cè)壁自上而下順序布放、綁扎。設(shè)備側(cè)用戶電纜插頭附近的散線束綁扎后，應(yīng)平順整齊;線纜轉(zhuǎn)彎處應(yīng)留有適當(dāng)弧度，避免損傷線芯。機(jī)房內(nèi)跳纖、2M/155M電纜布放穿管時(shí)，要對線纜頭進(jìn)行防護(hù)，避免線纜頭污染和受損。所有纜線做統(tǒng)一標(biāo)識。

7 結(jié)論

本文針對通信專業(yè)工藝設(shè)計(jì)，設(shè)備機(jī)柜采用一次性配齊的方法，統(tǒng)一尺寸顏色;合理考慮設(shè)備負(fù)荷，保障電源系統(tǒng)可靠供電;整體布置通信設(shè)備，保障通信纜線有效利用;多個(gè)通信設(shè)備組屏的機(jī)柜內(nèi)置電源分配單元PDU，優(yōu)化了電源連接供電，為今后相關(guān)特高壓變電站的建設(shè)提供有價(jià)值的參考。

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