電力通信網(wǎng)中通信電源故障分析與維護(hù)

劉洪帥，劉帥帥

（國(guó)網(wǎng)山東省電力公司超高壓公司，山東 濟(jì)南 250000）

0 引 言

電力通信網(wǎng)是電網(wǎng)工程的關(guān)鍵組成部分，會(huì)對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。為保證電網(wǎng)安全運(yùn)行，需要重點(diǎn)做好電力通信網(wǎng)維護(hù)工作，將故障問題發(fā)生概率降至最低，進(jìn)一步提升電力通信網(wǎng)的運(yùn)行可靠性。由電源故障導(dǎo)致的問題屬于電力通信網(wǎng)運(yùn)行中較為常見的問題，因此應(yīng)將通信電源維護(hù)放在重要位置，保證通信電源良好供電，促進(jìn)電力通信網(wǎng)良好運(yùn)行。

1 通信電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

通信電源系統(tǒng)主要由基礎(chǔ)電源、引入電源、不間斷電源以及變電器電源構(gòu)成?；A(chǔ)電源是自身能夠產(chǎn)生電能的設(shè)備，同時(shí)能夠傳輸產(chǎn)生的電能，如生活中常見的電池[1]。引入電源可以分配、引導(dǎo)、計(jì)量電能物體，并且能將電能切斷，如電纜、計(jì)量器、直流配電盤等。不間斷電源是并聯(lián)整流器和蓄電池的設(shè)備，能夠在一段時(shí)間內(nèi)確保電能不間斷，又被稱為浮充電池。變換器電源是可以實(shí)現(xiàn)電能相互轉(zhuǎn)換的設(shè)備，如變壓器等。通信電源屬于為通信設(shè)備供電的裝置，主要涉及太陽能電池、通信直流供電系統(tǒng)、通信交流供電系統(tǒng)等。其中，通信直流供電系統(tǒng)包括電源布線、直流配電、蓄電池以及整流設(shè)備等，可為通信設(shè)備提供-48 V 直流電源；通信交流供電系統(tǒng)包括逆變器、不間斷電源設(shè)備、交流配電屏等，為通信設(shè)備提供交流電源。通信電源基本組成如圖1 所示。

圖1 通信電源基本組成

2 電力通信網(wǎng)中通信電源故障

2.1 蓄電池故障

電力通信系統(tǒng)中，蓄電池屬于一種緊急裝置，能夠在外界交流斷電時(shí)繼續(xù)供電。但受到某些因素影響，電池會(huì)發(fā)生故障，影響通信設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，使負(fù)載服務(wù)中斷。如果通信基站出現(xiàn)通信中斷情況，大概率是蓄電池出現(xiàn)了問題。電池內(nèi)部短路時(shí)，同線路相連的部分會(huì)發(fā)生損壞[2]。當(dāng)電池不存在故障時(shí)，電壓值不會(huì)發(fā)生變化，如果檢測(cè)電壓值明顯降低，表示電池存在問題。蓄電池構(gòu)成如圖2 所示。

圖2 蓄電池構(gòu)成

2.2 整流器故障

當(dāng)整流器插接件、連接件松動(dòng)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)運(yùn)行中斷情況，影響整流器的穩(wěn)定運(yùn)行。存在參數(shù)設(shè)置不合理情況時(shí)，如整流器功率負(fù)載盲目增加，或者長(zhǎng)時(shí)間滿載運(yùn)行等，會(huì)造成整流器損壞，增大整流器故障問題的發(fā)生概率，進(jìn)而不利于通信電源可靠運(yùn)行。

2.3 交流部分故障

導(dǎo)致該故障發(fā)展的主要原因是交流接觸器未能完全吸合和控制電路板插件不牢靠。電源未能順利啟、關(guān)，一部分主干網(wǎng)設(shè)備光端機(jī)失壓，從而導(dǎo)致電力通信網(wǎng)絡(luò)中斷。當(dāng)交流部分避雷器不具備良好的防雷效果時(shí)，也會(huì)引發(fā)通信電源故障。

2.4 高頻開關(guān)電源失壓故障

電力通信線路電壓發(fā)生問題后，應(yīng)重點(diǎn)檢查高頻網(wǎng)絡(luò)電源，當(dāng)發(fā)生警告信號(hào)時(shí)，需要給予重視，全面檢查設(shè)備電源開關(guān)。如果在檢查環(huán)節(jié)發(fā)現(xiàn)直流電流模塊電壓全部表現(xiàn)為零電壓，則可判斷為高頻率開關(guān)電源故障。該故障出現(xiàn)的具體原因?yàn)橥ㄐ畔到y(tǒng)中電路板設(shè)備零件不牢固，影響高頻電源正常工作，導(dǎo)致模塊電壓損壞，引發(fā)電力通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中斷現(xiàn)象。

2.5 溫度異常和輸出欠壓預(yù)警

當(dāng)通信電源運(yùn)行溫度過高或過低時(shí)，控制單元會(huì)發(fā)出報(bào)警，從而提醒工作人員及時(shí)處理故障。輸出欠壓主要是電池放電導(dǎo)致，出現(xiàn)此類故障時(shí)，可檢查輸出電壓值，如果發(fā)現(xiàn)電壓值過低，則可通過上調(diào)的措施加以解決。

3 電力通信網(wǎng)中通信電源故障維護(hù)策略

3.1 注重蓄電池組維護(hù)工作

蓄電池組維護(hù)工作主要如下。第一，對(duì)電池浮動(dòng)充電電壓進(jìn)行定期檢測(cè)，若數(shù)值在電池要求范圍之外，應(yīng)及時(shí)調(diào)整。通常情況下，單個(gè)蓄電池每個(gè)月檢查一次，如果輸出電流超過廠家規(guī)定，通過幾個(gè)月觀察仍未有變化，應(yīng)與制造商聯(lián)系。第二，對(duì)蓄電池溫度進(jìn)行觀察。日常維護(hù)環(huán)節(jié)，如果電池存在明顯的發(fā)熱情況，需要與廠商聯(lián)系，由其實(shí)施后續(xù)維護(hù)。第三，電池使用環(huán)節(jié)，避免出現(xiàn)過度放電、大電流充電等情況。電池放電后，維護(hù)人員應(yīng)及時(shí)進(jìn)行充電，防止出現(xiàn)硫酸鹽腐蝕情況，影響電池容量[3]。第四，全面檢查接頭情況，避免出現(xiàn)腐蝕、松動(dòng)情況，如果發(fā)現(xiàn)存在不正常情況，則及時(shí)鎖緊，防止電池出現(xiàn)故障。第五，及時(shí)更換電池，一旦發(fā)生無法修復(fù)的故障，就需要及時(shí)換新，確保更換的蓄電池與原蓄電池要求相符。

3.2 科學(xué)處理整流器故障

整流器運(yùn)行中會(huì)受到飛塵干擾，進(jìn)而引發(fā)故障問題，因此應(yīng)做到及時(shí)維修處理故障問題。將每季度作為節(jié)點(diǎn)，全面清潔整流器。實(shí)際除塵時(shí)，應(yīng)檢查各插件的緊固情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)存在松動(dòng)情況時(shí)，應(yīng)及時(shí)處理，排除故障隱患。

整流器故障維修環(huán)節(jié)，應(yīng)檢查高頻開關(guān)參數(shù)，判斷參數(shù)的準(zhǔn)確性，以免出現(xiàn)參數(shù)不準(zhǔn)確情況，引發(fā)直流電源運(yùn)行不持續(xù)等問題，不可隨意提升負(fù)載功率，并且不能使整流器長(zhǎng)期處于滿載運(yùn)行狀態(tài)，避免縮短整流器使用壽命。同時(shí)，處理整流器故障問題時(shí)，需要對(duì)電源參數(shù)做出嚴(yán)格控制，保證電源良好運(yùn)行。

3.3 有效維護(hù)交流部分

檢查維修環(huán)節(jié)，應(yīng)詳細(xì)檢查交流輸入避雷器實(shí)際運(yùn)行狀況，特別是在雨季，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注避雷器是否正常運(yùn)行。如果防雷模塊故障顯示端口顯示紅色，需要做好防雷模塊換新工作，使避雷器滿足實(shí)際使用要求。如果發(fā)現(xiàn)避雷器存在老化現(xiàn)象，那么需要及時(shí)更換性能更好、質(zhì)量更高的避雷器，防止對(duì)交流部分運(yùn)行產(chǎn)生不良影響。

處理交流部分故障時(shí)，應(yīng)引入在線故障診斷技術(shù)，對(duì)故障問題實(shí)施自動(dòng)化、智能化診斷，科學(xué)制定故障處理方案，有效提升交流部分穩(wěn)定性和可靠性，降低故障問題的發(fā)生概率。

開展交流部分故障維修工作時(shí)，需要詳細(xì)、全面地檢查接觸器吸合情況。檢查過程發(fā)現(xiàn)存在不良情況時(shí)，應(yīng)及時(shí)緊固電路板插件，還應(yīng)做好交流接合器維修處理工作，防止影響通信電源穩(wěn)定運(yùn)行，引發(fā)故障問題。此外，實(shí)際處理通信電源交流部分故障時(shí)，應(yīng)借助萬用表詳細(xì)測(cè)量變送器端子，了解直流電壓情況，以免其數(shù)值不合理。當(dāng)發(fā)現(xiàn)直流電壓異常時(shí)，應(yīng)選擇全新的變送器端子更換原有端子，進(jìn)而維持合理的直流電壓，以免其發(fā)生故障，影響交流部分的運(yùn)行。

3.4 規(guī)范使用方法及做好維護(hù)工作

規(guī)范使用方法并做好維護(hù)工作的主要內(nèi)容如下。第一，通信電源設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)做到全方位考慮?？茖W(xué)制定應(yīng)急處理方案，不斷提升通信電源性能，從而在突發(fā)情況時(shí)，應(yīng)急電源可繼續(xù)供電，以免發(fā)生斷電問題[4]。第二，施工過程中，相關(guān)工作人員應(yīng)根據(jù)要求，科學(xué)安裝通信電源，并檢查其設(shè)計(jì)合理性，避免為減少建設(shè)成本、減少工序，放松技術(shù)要求。安裝操作中，需要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求開展實(shí)際工作，應(yīng)用高質(zhì)量材料，結(jié)合設(shè)備功能，將其安裝至正確位置，正確處理電纜接頭處。第三，針對(duì)不同材質(zhì)的電源，應(yīng)針對(duì)性地制定保護(hù)措施，并科學(xué)維護(hù)，定期檢查維修。針對(duì)設(shè)備運(yùn)行易發(fā)生的故障，工作人員應(yīng)制定預(yù)防措施與應(yīng)對(duì)方案，實(shí)現(xiàn)故障問題有效防范。

3.5 優(yōu)化通信電源機(jī)房環(huán)境

通過優(yōu)化通信電源機(jī)房環(huán)境，能夠有效降低通信電源故障的發(fā)生概率。通信站設(shè)備機(jī)房，可安裝一定數(shù)量的空調(diào)，注重機(jī)房環(huán)境優(yōu)化，保證設(shè)備在良好的環(huán)境中穩(wěn)定工作。實(shí)際工作中，還應(yīng)在機(jī)房中安裝電源監(jiān)控設(shè)備，相關(guān)技術(shù)人員能夠利用在線監(jiān)測(cè)的方式，實(shí)時(shí)了解通信電源運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)故障問題時(shí)，可及時(shí)進(jìn)行檢修、處理[5]?，F(xiàn)階段，通信站中的設(shè)備具有較高的集成度，散熱方法主要是進(jìn)行工業(yè)強(qiáng)制散熱，為保證設(shè)備良好運(yùn)行，應(yīng)確保環(huán)境溫濕度處于合理范圍，還應(yīng)確保環(huán)境的干凈整潔。同時(shí)，要及時(shí)打掃整理機(jī)房，如果設(shè)備存在嚴(yán)重積灰和高溫情況，會(huì)增大故障發(fā)生概率。

3.6 構(gòu)建預(yù)警體系

電力通信網(wǎng)絡(luò)中，通信電源處于重要位置，電力企業(yè)需要引入最優(yōu)告警系統(tǒng)，確保相關(guān)人員可以及時(shí)了解故障信息，在此基礎(chǔ)上實(shí)施有效維護(hù)。科學(xué)技術(shù)水平不斷提升下，電力企業(yè)應(yīng)做與時(shí)俱進(jìn)，在通信網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境及控制系統(tǒng)中應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能技術(shù)等先進(jìn)的技術(shù)。及時(shí)分析故障原因，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制，由人工開展故障診斷工作，最終有效解決通信電源問題，實(shí)現(xiàn)通信電源安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

4 結(jié) 論

通信電源在電力通信網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮著重要作用，只有確保通信電源具有良好的性能，才能保證電力通信網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)行。不過電力通信網(wǎng)中，通信電源仍會(huì)面臨蓄電池、整流器、交流部分以及高頻開關(guān)等方面的故障問題，會(huì)威脅到電力通信網(wǎng)的正常工作。相關(guān)工作人員需要強(qiáng)化通信電源維護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理通信電源故障問題，保證通信電源作用的良好發(fā)揮。