超高压变电站的通信电源改造方法与流程

本申请涉及超高压领域，尤其涉及一种超高压变电站的通信电源改造方法。

背景技术：

通信电源作为变电站的主要电源设备，设备运行的安全稳定直接关系到变电站的运行安全。超期服役的通信电源运行效率远低于正常电源，因此需要对超期服役的通信电源进行更新替换等改造。

超高压变电站(例如500千伏)通信电源改造难度高、周期长、业务割接风险大。自超高压变电站基建投产后，难以停电改造通信电源，并且通信电源普遍运行时间较长，多数站点已经超期服役，面临通信电源停产、备件匮乏等难题，更有一些通信电源不具备改造条件。

基于此，在对超高压变电站的通信电源改造过程中，为了解决存在的上述问题，亟需进行技术改造。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本申请提供了一种超高压变电站的通信电源改造方法。

本申请提供了一种超高压变电站的通信电源改造方法，所述通信电源改造方法包括：

在所述通信电源中并接入临时电源；所述通信电源设置在电源机架上，所通信电源的输入端接入交流电，所述通信电源的输出端与所述超高压变电站的通信设备连接；所述通信电源用于将接入的交流电整流后，对所述通信设备供电；

调整所述临时电源，通过所述临时电源对所述通信设备供电；

将所述通信电源从所述电源机架上拆除；

将预先制备的电源插框安装在所述电源机架，并将所述电源插框的输入端接入所述交流电，将所述电源插框的输出端与所述通信设备连接。

可选地，所述在所述通信电源中并接入临时电源，包括：

对所述通信电源进行检测；所述通信电源的输入端设置有电源模块总开关，所述电源模块总开关包括主用开关和备用开关，所述主用开关用于接入主用电源的交流电，所述备用开关用于接入备用电源的交流电；

根据检测从所述电源模块总开关中确定出所述主用开关和所述备用开关；

断开所述备用开关，并切断所述备用开关和所通信设备之间的负载线缆；

将所述临时电源的输入端连接在所述备用开关，将所述临时电源的输出端通过所述电源机架的正负母排与所述超高压变电站的通信设备连接。

可选地，所述调整所述临时电源，通过所述临时电源对所述通信设备供电，包括：

闭合所述备用开关；

根据预设的输出电压设定值，对所述临时电源加电调试，

根据所述加电调试，将所述通信设备的负载电流转移到所述临时电源。

可选地，所述根据所述加电调试，将所述通信设备的负载电流转移到所述临时电源，包括：

根据所述输出电源设定值，按照预设的调整梯度，将所述通信设备的负载电流转移到所述临时电源。

可选地，所述将所述通信电源从所述电源机架上拆除，包括：

断开所述通信电源的配电开关和所述主用开关，所述通信电源包括电源监控单元和多个整流模块；

关闭所述电源监控单元；

将所述电源监控单元和所述多个整流模块从所述电源机架上拆除。

可选地，所述将所述电源插框的输入端接入所述交流电，将所述电源插框的输出端与所述超高压变电站的通信设备连接，包括：

将所述电源插框的输入端连接于所述主用开关，

断开所述临时电源，将所述正负母排从所述临时电源移除；

将所述电源插框输出端的正负极分别连接所述正负母排，通过所述正负母排与所述超高压变电站的通信设备连接；

在所述负母排上引出一条或多条线缆，所述线缆用于连接扩容开关。

可选地，所述通信电源改造方法还包括：

将所述临时电源拆除；

将所述备用开关与所述电源插框连接。

可选地，所述通信电源改造方法还包括：

闭合所述通信电源的配电开关和所述主用开关；

对所述电源插框进行调试；

将所述通信设备的负载电流转移到所述电源插框。

可选地，所述通信电源改造方法还包括：

在所述通信电源的拆除过程中，将直流电源柜的蓄电池作为所述临时电源的备用电源，将所述蓄电池与所述通信设备连接。

可选地，所述通信电源改造方法还包括：

检测所述电源插框的输出电压；

在所述输出电压欠压时，按照预设的直流输出支路故障应急处理方式或交流停电应急处理方式对所述电源插框和直流电源进行检查处理。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本申请实施例提供的该方法，实现老旧电源不断电改造，在拆除电源上的整流模块与监控单元过程中，通过临时电源对电源负载进行供电，利用电源插框代原电源核心部件；保留原有的配电及负载供电线缆，减少线缆的重新布放，保证负载正常工作，最大程度地减小改造风险，最大限度利用原有电源机架，解决现场空间不够问题。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请各个实施例提供的通信电源改造方法的流程图。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。

本发明实施例提供一种超高压变电站的通信电源改造方法，如图1所示，所述通信电源改造方法包括：

s101，在所述通信电源中并接入临时电源；所述通信电源设置在电源机架(即电源柜的电源机架)上，所通信电源的输入端接入交流电，所述通信电源的输出端与所述超高压变电站的通信设备连接；所述通信电源用于将接入的交流电整流后，对所述通信设备供电；

s102，调整所述临时电源，通过所述临时电源对所述通信设备供电；

s103，将所述通信电源从所述电源机架上拆除；

s104，将预先制备的电源插框安装在所述电源机架，并将所述电源插框的输入端接入所述交流电，将所述电源插框的输出端与所述通信设备连接。

本发明实施例的电源插框改造方式实现老旧电源不断电改造，通过临时电源对电源负载进行临时供电，从而拆除电源上的整流模块与监控单元，利用电源插框(包含整流模块和监控单元)替代原电源核心部件；保留原有的配电及负载供电线缆，减少线缆的重新布放，保证负载正常工作，最大程度地减小改造风险，最大限度利用原有电源机架，解决现场空间不够问题。

其中，通信电源配有6个30a原始整流模块(即老旧整流模块)和1个电源监控单元(老旧电源监控单元)，每个通信电源负载电流约45a。通信电源的两路交流输入正常情况下交流主用电源供电，当主用电源停电时通过接触器自动切换至交流备用电源供电。

本发明实施例的改造方案可保证直流负载不停电，交流负载不停电需求。在通信电源的电源模块总开关闭合和断开均不会影响交流负载供电，利用通信电源交流输入端电源模块总开关接电源插框交流输入实现改造过程中交流不停电。

由此，需要在改造实施前，检查需改造通信电源的运行情况，确保电源工作正常后再进行改造。测量与判断方法如下：

测量两路交流输入电压是否正常，确保能给后备电源正常供电；

测量两路交流输入电流，有电流的一路为主用开关，无电流一路为备用开关，从而可以有效防止由于现场标签原因误断开关；

在改造过程中，需绝缘操作，操作工具有绝缘保护，若工具不具备绝缘功能，应提前用绝缘胶带进行改造。

绝缘操作可以包括：改造前，施工人员均卸下所有手表、钥匙、硬币、饰物等物品，穿戴好ppe防护装备；

检查所有用到的工具的绝缘可靠性，加强绝缘防护；

将通信电源的机柜顶部、横梁及周边与作业面无关的周围部分用绝缘材料做好绝缘。

然后接入临时电源，可以包括：确认完成后，断开备用开关，再用万用表测量确认开关下端不带电后，拆除开关下端线缆，然后用绝缘胶带将拆下的线缆包扎好，将临时电源交流输入线缆接到备用开关下端。同时用胶带将备用开关粘好，以防备用开关被碰掉造成临时电源掉电。

将临时电源输出正负极和通信电源的电源柜正负母排相连，红色接正母排，蓝色接负母排，在相连前应对正负母排下端做好绝缘防护，防止接线时螺丝掉入设备内部造成安全隐患。

也就是说，在一些实施方式中，所述在所述通信电源中并接入临时电源，包括：

对所述通信电源进行检测；所述通信电源的输入端设置有电源模块总开关，所述电源模块总开关包括主用开关和备用开关，所述主用开关用于接入主用电源的交流电，所述备用开关用于接入备用电源的交流电；

根据检测从所述电源模块总开关中确定出所述主用开关和所述备用开关；

断开所述备用开关，并切断所述备用开关和所通信设备之间的负载线缆；

将所述临时电源的输入端连接在所述备用开关，将所述临时电源的输出端通过所述电源机架正负母排与所述超高压变电站的通信设备连接。

在接入临时电源后，需要对临时电源进行调试，例如：

对临时电源整流模块加电进行调试，验证临时电源可用性；排除临时电源异常告警；测量临时电源直流输出是否正常，调节输出电压、测量电压与设定一致；设定临时电源输出电压(预设的第一输出电压设定值)，使临时电源的输出电压比通信电源输出电压高0.2v(预设的第一阈值)；

调节临时电源输出电压，每次调高0.1v(预设的第一调整梯度)，直致负载电流全部转移到临时电源上。

也就是说，所述调整所述临时电源，通过所述临时电源对所述通信设备供电，可以包括：

闭合所述备用开关；

根据预设的第一输出电压设定值，对所述临时电源加电调试，

根据所述加电调试，将所述通信设备的负载电流转移到所述临时电源。

可选地，所述根据所述加电调试，将所述通信设备的负载电流转移到所述临时电源，包括：

根据所述输出电源设定值，按照预设的调整梯度，将所述通信设备的负载电流转移到所述临时电源。

基于以上改造过程，可以进行通信电源的原整流模块和原电源监控单元的拆除，并安装新的电源插框。例如：

关闭通信电源模块配电开关和模块总开关，用万用表确认模块总空开上端、模块开关输入端无电；

关闭原电源监控单元开关；至此，通信电源原整流模块、电源监控单元与通信电源的交直流配电已物理隔离，为接下来的拆除工作做好了准备工作，可开始进一步的拆除改造。

在原整流模块、原电源监控单元的电源组件拆除后，安装电源插框，安装前要测量电源插框和尺寸是否能安装进电源机柜内，要实时检查电源后端直流铜排和电源机柜结构件的距离，将电源插框放在中兴电源模块托板上，缓慢将电源插框推入机柜内；

连接电源插框交流线缆，三相火线连接到通信电源模块总开关，零线和地线连接到电源柜零排和地排，连接电源插框直流线缆，电源插框正负极分别用两条电缆连接到电源柜的正负母排上，同时负排上多引一条线缆，后续需要连接到新扩容开关铜排上；将电源插框固定在电源机柜上，然后再将扩容的开关支路用导轨安装在电源机架上，扩容支路开关铜排和电源插框负排通过电缆连接，同时增加正排端子数量，将一节铜排连接至电源柜正排上，铜排上增加螺孔，方便后续增加负载；

将负载支路开关状态监测信号线、电池电流检测信号线、防雷器状态监测信号线信号、负载下电信号线等逐一接入到电源插框控制端子上，然后捆绑新增信号线，将通信电源柜原有信号线拆除；

也就是说，在一些实施方式中，所述将所述通信电源从所述电源机架上拆除，可以包括：

断开所述通信电源的配电开关和所述主用开关，所述通信电源包括电源监控单元和多个整流模块；

关闭所述电源监控单元；

将所述电源监控单元和所述多个整流模块从所述电源机架上拆除。

可选地，所述将所述电源插框的输入端接入所述交流电，将所述电源插框的输出端与所述超高压变电站的通信设备连接，可以包括：

将所述电源插框的输入端连接于所述主用开关，

断开所述临时电源，将所述正负母排从所述临时电源移除；

将所述电源插框输出端的正负极分别连接所述正负母排，通过所述正负母排与所述超高压变电站的通信设备连接；

在所述负母排上引出一条或多条线缆，所述线缆用于连接扩容开关。

至此，电源插框安装全部完成，可以继续下一步调试工作。也就是说，所述通信电源改造方法还可以包括：

将所述临时电源拆除；

将所述备用开关与所述电源插框连接。

闭合所述通信电源的配电开关和所述主用开关；

对所述电源插框进行调试；

将所述通信设备的负载电流转移到所述电源插框。具体地，根据预设的第二输出电压设定值，调整所述电源插框的各整流模块的输出电压；其中所述第二输出电压设定值高于所述临时电源的输出电压达到预设的第二阈值；

根据该调整将所述临时电源的负载电流转移到所述电源插框的各整流模块。

其中，所述根据预设的第二输出电压设定值，调整所述电源插框的各整流模块的输出电压，包括：

根据所述第二输出电压设定值和预设的第二调整梯度，调整所述电源插框的各整流模块的输出电压。

例如，调试电源插框可以包括：

闭合电源模块总开关，依次闭合电源插框整流模块配电开关，观察所有模块工作状态；

观察电源是否有告警，如有告警进行告警排查；

进行电源均浮充电压、电池组数和容量、分流器参数、下电方式和电压、均充周期等参数设置；

设定电源电压，使输出电压比备用电源输出电压高0.2v(第二阈值)；

调节电源插框输出电压，每次调高0.1v(第二调整梯度)，直致负载电流全部转移到电源插框上；

断开备用电源空开，拆除备用电源线缆，将备用开关线缆重新接入，闭合开关，改造完成。

其中，在一些实施方式中，实施改造过程还需要对一些应急情况进行处理，例如，在所述通信电源的拆除过程中，将直流电源柜的蓄电池作为所述临时电源的备用电源，将所述蓄电池与所述通信设备连接。

详细地，在交流停电时，可以采用如下处理步骤：

(1)改造时遇到临时电源供电回路停电，立即停止改造，将临时电源供电切换至另一路市电上，尽快恢复临时电源模块工作，减少电池供电时间。

(2)改造时如遇到机房照明突然停电，立即停止改造，特别是在紧固带电母排上螺钉的情况下，操作工具和手应保持原状态不动，不允许松懈或晃动。其它成员负责将应急灯开启，由施工人员继续把余下不得间断的工作做完。

在直流母排/线缆短路时，可以采用如下处理步骤：

根据职责和分工由紧急处理成员负责机房交流总闸控制，负责交流配电的控制和保护相关设备的控制和维护，每人根据相应作业指导书负责处理，其他人保持冷静，不得慌乱。

严重情况下，直流短路事故会导致短路点烧融，电池或相应回路负载熔丝熔断，短路事故自动得到控制。若短路引起火灾迅速用灭火器扑灭短路引起的火灾，应检查引起短路事故的回路，排除短路点故障更换或恢复保持器件功能，重新启动工作，若无法及时给重要负载如光缆、传输供电，可临时用模块或其他备用电源、电池直接供电给重要负载。

在设备内部异常高温时采用如下处理步骤：

(1)准备好消防措施，注意机房散热。

(2)紧急采取临时应急措施。紧急启动备用电源或切换到备用支流，切断高温部位回路的电路。包括但不限于以下内容：

关闭异常高温模块；

若交流柜异常高温，则切换到备用交流电供电；

若直流屏某支路高温，则选用备用直流支路；

若如果母线局部高温，则应考虑备用电源或直流屏来分担负荷，迅速将高温母线负荷降低；

若是电池故障，则应紧急切断故障电池支路。

在系统输出欠压时，可以采用如下处理步骤：

检测所述电源插框的输出电压；

在所述输出电压欠压时，按照预设的直流输出支路故障应急处理方式或交流停电应急处理方式对所述电源插框和直流电源进行处理。

具体包括：

(1)首先检查整流模块有无输出，确认整流模块是否正常。

(2)如果整流模块都无输出，首先检查交流输入是否正常。排除交流故障。满足交流故障条件，则启动对应直流输出支路故障应急处理预案或交流停电应急处理预案。

(3)检查整流柜与直流配电柜之间的连接是否连接可靠，确认连接铜排或断路器、电缆等是否存在断点或故障，排除断点或接触不良原因。

(4)关闭监控单元重启整流模块排除整流模块受到监控误控制。若确认监控误控制引起，则检查监控参数设置、实时数据(交流、直流、温度、模块等数据信息)与控制功能。

(5)检查负载输出及电池支路是否存在短路或过载，排除输出短路故障点或输出支路故障。

其中，在直流输出支路故障时，可以采用如下处理步骤：

(1)若是支路短路故障，检查并排除短路故障点，重新合上断路器或更换新的熔断器。

(2)若是断路器故障或熔断器故障，则更换其他备用支路。

(3)若属于监控误控制常闭接触器故障，则只需拆除监控控制线。

(4)若属于监控误控制常开型接触器故障，则应强制接通控制支路。

本发明实施例改造过程中新并接一台临时电源供电，形成临时电源与蓄电池双重供电保障，改造过程直流负载不下电不停电；针对部分含有整流模块总开关的老旧电源，改造也不会造成交流停电。

本发明实施例改造成本比较低，只对整流模块与监控单元进行改造，其余部件全部利旧；

本发明实施例节省能耗，新更换整流模块工作效率在95％以上，老模块效率一般低于90％；

本发明实施例可定制化个性需求，由于不同站点的存在问题不尽相同，针对个体化差异，在电源改造中可进行个性化配置进行定制，如在变更换过程中可以新增直流空开，满足站内新增负载需求。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。