1.-48 V直流電源系統(tǒng)常見供電中斷原因分析

1.1中斷原因

    按照設(shè)計(jì)規(guī)范，-48 V直流電源系統(tǒng)需要配備2~4組滿足30 min 及以上后備時(shí)間的蓄電池，直流供電系統(tǒng)示意如圖 1 所示[127
由于這種直流電源系統(tǒng)安全穩(wěn)定性好，尤其是新上線運(yùn)行帶載率較低的前幾年，維護(hù)人員除了進(jìn)行必要的計(jì)表工作外，幾乎感知不到它的存在，因此也常常因放松了維護(hù)造成一些低級(jí)事故。常見供電中斷原因包括:落電池質(zhì)量問題:電源設(shè)備或蓄電池超期服役問題:電源系統(tǒng)配置嚴(yán)重不符合規(guī)范問題:電源系統(tǒng)帶載率過高問題:未認(rèn)真執(zhí)行維護(hù)規(guī)程要求的對(duì)蓄電池進(jìn)行容量實(shí)驗(yàn)問題;維護(hù)人員責(zé)任心問題:系統(tǒng)中設(shè)備故障問題。

1.2某-48 V電源系統(tǒng)供電中斷案例分析

    某樞紐機(jī)房 -48 V 電源系統(tǒng)由 20 個(gè) 50 A 整流模塊(10臺(tái)/整流柜 x2)和4組 1000Ah 蓄電池組成所帶負(fù)載電流約 400A，已經(jīng)運(yùn)行9年多。某日此系統(tǒng)主用市電中斷，由于其前端兩路市電自動(dòng)切換開關(guān)(Automalic Transler Switch，ATS》故障未動(dòng)作，致使蓄電池放電不足 5 min 后，電源系統(tǒng)供電中斷，掉電事故發(fā)生。

    除了ATS開關(guān)故障造成第二路交流市電不能及時(shí)供應(yīng)外，蓄電池容量嚴(yán)重不足（此時(shí)的蓄電池也是超期服役設(shè)備)才是電源系統(tǒng)斷電的主因，在眾多的-48 V 直流電源系統(tǒng)供電中斷事故中，絕大多數(shù)都是由于蓄電池釋放不出電能所致。

2.48 V 直流電源供電中斷后應(yīng)急處置安全分析

2.1 上述案例的應(yīng)急處置
    上述-48V電源系統(tǒng)供電中斷后，維護(hù)人員迅速手動(dòng)操作ATS開關(guān)，使第二路市電接入此套電源系統(tǒng)暫時(shí)恢復(fù)了負(fù)載的直流電供應(yīng) 4。由于無備用的 ATS開關(guān)，故無法在短時(shí)間內(nèi)更換此開關(guān)，維護(hù)人員就將此電源系統(tǒng)第一臺(tái)整流器柜上的 10 臺(tái)整流模塊的交流電源接入了主用的第一路交流市電，也即此套-48 V電源系統(tǒng) 20 臺(tái)整流模塊分別由兩路市電供電。任何一路市電停電，此系統(tǒng)都有 10 臺(tái)整流模塊能夠得到另一路市電的能源供應(yīng)。
    由于新購蓄電池需要較長的采購周期，維護(hù)人員決定暫從4組蓄電池中挑選出2組質(zhì)量較好的蓄電池接入系統(tǒng)中《2 x1 000 A)，等新購蓄電池到貨后再將這 2組蓄電池徹底更換。為防止斷電事故再次發(fā)生，維護(hù)人員用另一套 300 A 容量的 -48 V 開關(guān)電源(配置了 2 組200A 蓄電池入作為在兩路市電同時(shí)停電時(shí)現(xiàn)有 2000 Ah 蓄電池?zé)o法供電情況下的應(yīng)急手段。

2.2 應(yīng)急處置安全分析

    雖然應(yīng)急處置屬于臨時(shí)方案，但也應(yīng)遵循確保電源系統(tǒng)安全供電的原則。上述應(yīng)急處置使得-48V電源系統(tǒng)控制模塊無法監(jiān)控第一合整流器柜上10臺(tái)整流模塊的交流供電情況，即使這 10 臺(tái)整流模塊交流供電已經(jīng)中斷，由于是無人值守機(jī)房，維護(hù)人員也不會(huì)通過動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)，存在運(yùn)行安全隱患。由于重新組建的2組1000 A 舊蓄電池未進(jìn)行容量測(cè)試，實(shí)存容量不詳，結(jié)合實(shí)際發(fā)生的斷電事故情況，這2組蓄電池極有可能也存在容量嚴(yán)重不足的情況，而另一套-48 V 電源系統(tǒng)蓄電池總?cè)萘坎?00 Ah，相對(duì)于400 A 左右的負(fù)載而言容量太小，如果不能支撐市電與發(fā)電機(jī)供電倒換所需時(shí)間，仍然會(huì)發(fā)生48V供電中斷事故。

3.-48 V 直流電源系統(tǒng)供電中斷后應(yīng)急處置

3.1找出供電中斷的原因，迅速解決主要問題
    電源系統(tǒng)供電中斷后，要第一時(shí)間恢復(fù)供電，然后再分析供電中斷的原因，采取有效措施解決問題。上述案例中，ATS 開關(guān)故障使得-48 V 電源系統(tǒng)未及時(shí)得到市電供應(yīng)，是負(fù)載中斷故障的次要原因，主要原因是-48 V電源系統(tǒng)的蓄電池容量嚴(yán)重不足。解決這個(gè)故障的主要方案包括:一是更換這套-48 V電源系統(tǒng)的蓄電池:二是在無新電池可用的情況下將部分負(fù)載供電割接到其他電源系統(tǒng)上，使小容量-48V 電源系統(tǒng)能夠承擔(dān)剩余負(fù)載供電。

3.2 執(zhí)行應(yīng)急預(yù)案，避免產(chǎn)生二次隱患

    通信行業(yè)的二次電源系統(tǒng)無論是-48 V 直流供電還是 UPS 交流供電，電源系統(tǒng)中蓄電池是必不可少的關(guān)鍵設(shè)備。為了掌握蓄電池隨著運(yùn)行時(shí)間的延長容量下降帶來的風(fēng)險(xiǎn)，執(zhí)行企業(yè)維護(hù)計(jì)表是關(guān)鍵手段，與此同時(shí)各個(gè)運(yùn)營企業(yè)都制定了詳細(xì)的應(yīng)急預(yù)案，也每年進(jìn)行應(yīng)急演練，這就為供電中斷的應(yīng)急處置提供了手段和方法，也避免了由于臨時(shí)方案不完善產(chǎn)生二次安全隱患。

3.3臨時(shí)處置方案要簡潔實(shí)用
    故障發(fā)生后，應(yīng)制定盡可能簡潔的處置方案重點(diǎn)依據(jù)先恢復(fù)負(fù)載的能源供應(yīng)再處理故障的原則臨時(shí)處置要確保處置方緊本身的完善避免發(fā)生二次事故，以確保安全為總原則，當(dāng)恢復(fù)供電與確保安全有沖突時(shí)，在充分考慮現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際能力的情況下，可以對(duì)非重要負(fù)載進(jìn)行臨時(shí)下電處理，待供電能力滿足需求后再回復(fù)供電。

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