《通信枢纽楼供电安全问题(朱清峰)讲解》由会员分享，可在线阅读，更多相关《通信枢纽楼供电安全问题(朱清峰)讲解（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、通信枢纽楼供电安全问题 中讯邮电咨询设计院 电源处 朱清峰 通信枢纽楼供电安全的重要性 l中国通信企业经过重组形成中国电信、中国移 动、中国联通三大全业务通信运营商，每个运 营商通信枢纽楼的使用也会逐步成为综合性通 信设备安装运营的主要场所，是每个省分公司 极其重要的通信机房，它的供电安全问题不容 忽视。 通信枢纽楼供电安全的重要性 l从我院多年来对通信枢纽大楼供电系统的设计 、整改、故障处理及各运营商集团公司反应的 电源问题来看，电信、移动、联通三大运营商 枢纽楼有不少均存在着安全隐患，这些安全隐 患积累到一定时候必然爆发 。 枢纽电源故障带来的影响 直接影响 通信业务中断 业务收入损失 网
2、络安全形象降低 客户流失 用户投诉 经济赔偿 间接影响 维护指标考核不过关 维护人员奖金扣除 重大事故直接领导下课 常见的安全隐患 l市电电源配置不规范问题 l油机的容量问题 lUPS的配置问题 l蓄电池的使用问题 l无功补偿问题 l配电分级问题 l供电线路瓶颈问题 l直流系统配电断路器选择问题 市电电源配置不规范问题 表面上是两路市电，但两路市电上级来自同 一个变电所或开闭所，俗称“假两路”市电。 l案例一：湖北某运营商省会级枢纽假两路市电 ，由于上级变电所火灾导致2路市电停电十多 天，全靠油机发电，造成恐慌，后改造市电花 费2千多万。 l案例二：山西某运营商枢纽假两路市电上级变 电所遭雷击
3、造成2路市电全停电5天，后期1路 市电路由改造花费900万元。 市电电源配置不规范问题 表面上是两路市电，但两路市电的容量不相 等，当主用市电停电时，备用市电容量不能满 足保证负荷用电，这种情况不能称之为2路市 电。 两路市电同沟直埋，被其他单位施工挖断造 成2路市电长时间停电。 市电电源配置不规范问题 表面上是两路市电，但两路市电上级来自同 一个变电所或开闭所，俗称“假两路”市电。 l案例一：湖北某运营商省会级枢纽假两路市电 ，由于上级变电所火灾导致2路市电停电十多 天，全靠油机发电，造成恐慌，后改造市电花 费2千多万。 l案例二：山西某运营商枢纽假两路市电上级变 电所遭雷击造成2路市电全停
4、电5天，后期1路 市电路由改造花费900万元。 市电电源配置不规范原因 按旧规范设计，不满足现在需要；新规范 YD/T5040-2005已经2路市电重新定义。 建设仓促，设计的2路市电，当时不具备条件 或引入路由过远投资大，从而只引一路市电， 后期也不增补另一路。 租用机房或购买机房，配电已建设，虽不满 足规范要求，也并未做改造直接投入使用。 油机的容量问题 显性不足 枢纽楼在建设的初期，发电机组容量一般都满足要求，但随 着负荷的日益增大，建设单位和设计单位忽略了发电机组的扩容 ，有些设计单位忽略了蓄电池均充负荷的计算，导致油机容量无 法满足停电后保证负荷的需求，就是保证负荷的最大值大于发电
5、机组的容量，可以通过测量和计算得出明显结论。 隐形不足 发电机组的容量表面上满足枢纽楼保证负荷的需求，但实际 上当停电来临时，发电机组根本无法带保证负荷供电 油机的容量问题 隐性不足 l案例一：湖南某运营商枢纽楼发电机组1200KW 2台均安装在地 下室，2台机组并机运行，但实际带载能力不足1200KW，究其 原因是机组的进风口面积不足，导致进风量只能满足一台机组需 要，直接影响机组的带载能力。 即将发行的通信行业标准通信局站柴油发电机组设计暂行 规定给出了详细的油机进、排风口的详细计算方法，设计人员 和运营商可以参考执行。 l案例二：湖北某地市枢纽楼2台500KW的发电机组主备用使用， 保证
6、负荷只有260KW,表面上看容量满足要求，实际上停电后开 机5分钟后自动停机，后来经调查该枢纽的总谐波电流含量已达 到30%，直接导致了发电机组的带载能力降低。 l案例三：新疆某枢纽楼因谐波过大油机供电时直接导致发电机组 的调速器烧毁。所以新的设计规范YD/T 5040-2005要求配电系 统总谐波电流含量超过10%必须进行谐波治理。 带来隐性不足的因素 l海拔、进排风量、谐波、环境温度 发电机组的容量受上述因素的制约，并不 是额定容量是多少就能提供多少功率，一定要 综合分析，条件具备的可以做带满载实验考查 。隐性不足表面上是满足的，实际上根本不行 ，所以隐性不足更容易被维护人员忽视，直到 出
7、现停电故障时才发现往往为时已晚。 纯阻性负载的满载实验无法考查谐波负载 UPS的配置问题 2006年以前建设的UPS系统，蓄电池的配置往往由 厂家自己配，差别很大，厂家为了追求利益最大化， 蓄电池容量配置往往不足，加上大容量UPS需求电池 只数很多，占地面积大，往往配置的UPS电池容量偏 小，在UPS带载负荷逐步增大后，加上蓄电池随着使 用时间增长而导致的容量下降，UPS在市电停电后电 池的维持放电时间极短，有的可能只有几分钟，若发 电机组在这几分钟内无法开启送电（一般维护要求市 电停电后发电机组15分钟内开启），就会导致UPS停 机致通信设备停电。 UPS的配置问题 l新的设计规范YD/T
8、5040-2005给出UPS蓄电池的计算 方法，可以避免上述问题的出现。 l另外UPS的本机故障也不少，重要的负载运营商已基 本采用双总线供电模式，减少由于UPS系统故障导致 的停电事故。 l案例：上海某枢纽因UPS（1+1）单系统供电，当其 中1台UPS的输出滤波电容烧毁造成输出短路时，出 现通信设备中断故障。 l对于N+1并联冗余UPS系统来说，若输出端短路就会 造成整个输出母线电压跌落，从而造成后端通信设备 荡机；所以对于重要负载最好采用UPS双总线供电。 蓄电池的使用问题 l新的规范上已经明确规定：不同厂家、不同容量、不 同型号、不同时期(出厂时间相差1年以上)的电池严禁 并联使用 主
9、要是不同时期的蓄电池（同厂家、同容量、同 型号）并联使用，蓄电池的内阻随着使用时间的增长 也在增大，不同时期的蓄电池组并联使用导致放电时 不能均分负荷，内阻较小的一组电池承受的负荷会很 大，有时内阻较大的一组电池完全成了内阻较小电池 组的负载，结果是内阻较小的一组电池输出电流很大 ，导致输出保险丝发热熔断。 蓄电池的使用问题 l同时期的蓄电池组并联也出现过这种问题 案例：重庆某枢纽楼一直流系统带4组3000AH 的蓄电池组，负荷只有2600A，但当停电时，蓄电池 只放电了7分多钟就电压急剧降低，导致通信设备荡 机，造成很大的通信故障。 究其原因，原来是有两组蓄电池靠窗放置，南晒 ，电池室又没空
10、调，窗户也没涂隔阳涂料，因长期高 温运行导致这两组蓄电池组内阻明显高于另外2组， 加上使用年限已很长，造成容量极低且几组电池内阻 差别太大，放电时内阻大的蓄电池组又成为了负载， 导致蓄电池组容量迅速放光，故障不可避免。 无功补偿问题 l通信枢纽楼的低压配电部分的无功补偿装置 （电容器柜），电容回路不加电抗器，系统 由于谐波的存在，电容和系统电感构成LC回 路会导致某次谐波放大，存在谐振可能，而 谐波增大会引起设备发热、发电机组故障、 空气开关误跳闸、电容器烧毁等一系列问题 ，通过对比测量证实了谐波放大问题的存在 。 无功补偿问题 l枢纽楼因为有开关电源系统和UPS系统内部 整流电路的存在，谐波
11、不可避免，一般情况 下5次、7次、11次、13次、17次、19次谐波 较大，一般枢纽楼电容器柜串联6%或7%比 例的电抗器将谐振点前移，避开高次谐波谐 振点即可解决谐波放大问题。 配电分级问题 l通信枢纽交流配电分级过多 l配电开关级数越多，上下级之间的选择性跳 闸参数设置容易忽略、也没有根据负荷变化 及时调整。 l下级配电开关总额定容量之和不能大于上级 输入开关（错误观念） 配电分级问题 故障案例 l案例一：新疆某枢纽楼一列低压配电柜的变 压器输出开关下端测量互感器由于相互搭接 安装，系统中的谐波又很大，导致电流互感 器的外壳熔化，里面的铜线圈搭接造成相间 间接短路，结果变压器总输出开关没跳
12、闸， 高压配电柜输出开关也没跳闸，导致供电局 的开闭所开关跳闸，造成1路市电停电。究其 原因还是开关参数设置的问题，因上、下级 没有选择性而导致短路故障范围扩大。 配电分级问题 故障案例 l案例二：河南某枢纽楼一套300KVA UPS供 电系统，最末端的一个头柜的输出开关端子 被施工单位安装人员的螺丝刀造成短路，结 果离短路故障最近2级250A的开关均没跳闸 ，UPS的总输出800A开关跳闸，造成大面积 通信干线阻断。 配电分级问题 故障案例 供电线路瓶颈问题 l后期设计不考虑前期引入电缆 l在输出垂直母线分支系统扩容负荷不进行核 算。 l高压柜屏顶母线容量在扩容变压器时易忽略 l前级开关容量
13、易忽略。 直流系统配电断路器选择问题 l在枢纽楼的-48V直流供电系统中，有一些建设单位在选择二级 直流配电时（直流配电头柜）采用空气开关作为断路装置，有 一些优点，维护操作方便、故障恢复快等，但总体来说在直流 系统中使用空气开关相对于熔断器，弊大于利，且降低了供电 系统的可靠性，空气开关更容易因人为的刮碰而分断，宜受到 涌流干扰而分断，熔断器因其安装方式避免了意外的刮碰而断 路的可能，也因其不同于空气开关的结构而避免了涌流干扰， 所以建议在直流系统中使用熔断器可靠性更高，因为直流系统 在头柜上断电将直接导致通信设备中断。 l因直流配电头柜使用空气开关（意外分断）而引起的通信中断 全国已经发生不少起。 结束语 l通信枢纽楼因供电系统复杂、设备繁多，建设的不规 范及扩容时考虑不周全就会造成这样和那样的问题， 上述仅仅是几个比较常见的问题，当然还有其他五花 八门的问题，这些问题在平常非专业人士很难发现， 往往造成通信故障时才浮出水面。 l如何杜绝这些隐患？建议枢纽楼的供电系统建设应有 一个长期的规划（通信局站电源总技术要求也已 提出要求），电源机房按终期预留，逐步建设，规范 化的建设将能避免很多安全隐患。对于已有的枢纽楼 应进行供电系统安全评估，对故障隐患进行整改消除 ，保证枢纽楼供电系统的安全运行，对每个通信运营 商来说重要性是不言而喻的！
