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通信用240V高压直流电源不断电原址替换割接方案

【摘要】随着通信网络技术的高速发展，对稳定高效的电源提出更高要求，为保证机房通信设备供电不受影响，设备替换需采用不断电进行电源割接。

【关键词】240V高压直流不断电原址替换

引言

某电力机房现有一套240V高压直流电源系统，于2011年投产使用，设备出现整流模块故障，机房通信设备存在供电安全隐患。由于早期的高压直流电源设备效率相对较低，且厂家已停产，无法扩容，需对其进行改造，因涉及到机房重要通信业务保障，不能断电进行改造，需采用不断电进行原址替换改造。在高压直流电源设备替换过程中，避免通信设备因电源中断影响其稳定运行，同时要保证设备和人身安全。在勘察设计阶段对机房电缆路由走向、机房现场位置、相关电源设备情况进行收集，合理确定设计方案，为施工割接方案提供参考。

二、240V高压直流电源介绍

240V高压直流电源系统由交流配电屏、监控模块、整流模块、直流配电屏、电池开关箱、蓄电池组、绝缘监察装置及PDU等组成，系统标称电压240V，浮充工作电压为270V，能与蓄电池并联浮充或均充工作方式向通信设备供电。系统输出必须采用悬浮方式供电，正、负极均不得接地，系统直流输出必须具备绝缘监察功能，应对总母排和各分路的对地绝缘状况进行在线监测。绝缘监察装置应具备与监控模块通信的功能，当系统发生接地故障或绝缘电阻下降到设定值时，应发出告警信息。240V高压直流系统配电结构如图1所示。

图1：240V高压直流系统配电结构

240V高压直流电源系统可直接为服务器等设备（交流220V供电设备）进行供电，较传统UPS系统结构简单、建设成本更低、可靠性更高、效率更高，更节能，而且方便扩容和后期的替换改造。

三、案例分析

1240V高压直流电源现状

电力机房现有一套240V高压直流电源系统，包括1台交流配电屏、2台240V开关整流架（配置1个监控模块和26个20A整流模块），1台800A高压直流配电屏和2组500AH蓄电池，该系统为2011年建成投运。由于整流模块故障，对后端机房通信设备安全运行存在较大供电安全隐患。

2240V高压直流电源改造方案

由于电力机房现场位置受限，无法异址安装，同时为了利旧原有交流输入电缆和直流输出电缆，减少建设投资，需原址替换原高压直流电源系统，根据现有系统容量、设备尺寸，结合后期业务发展，集采设备规格容量及设备尺寸，合理确定本工程设备配置。

在电力机房新建一套240V高压直流电源系统，包括1台交流配电屏、1台240V开关整流架（配置1个监控模块和12个50A整流模块）和2台1200A高压直流配电屏（输出分路应满足原有负载需求），高压直流配电屏内配置绝缘监察功能和电池巡检仪,原有蓄电池利旧使用，将原240V高压直流配电屏所有负载割接至新增240V高压直流配电屏。因原址不断电替换需准备一套临时240V过渡电源设备，安装在原有240V高压直流设备附近，以满足割接需要，安装位置必须满足输出电缆可以利旧使用。

3割接前准备工作

（1）本次施工割接须确保机房设备用电的安全可靠：

1）柴油发电机组状态良好，油料充足；市电停止供电时，应立即由油机供电；

240V高压直流系统工作状态良好；

蓄电池状态良好，电量充足。

（2）施工前应根据实际情况，清理出能利旧使用的材料，尽量利旧使用。

（3）带电作业前,应先作好安全措施和其他辅助工作,如将搬手的手柄作绝缘包扎处理等。

（4）其他需要的准备配合工作：

准备好割接使用的临时240V高压直流电源设备及割接使用的临时电力电缆；

需要各专业人员做好机房相关设备的数据备份，以防止割接带来的掉电风险；

在割接前由施工队再次将电力电缆路由、负载进行仔细核实，确保能按设计方案进行电源割接；

将本次工程割接向相关主管部门提交申请。

施工单位制定必要的应急方案。

4施工割接步骤

（1）安装临时高压直流电源设备，布放相关电力电缆，将原高压直流配电屏内一组蓄电池割接至临时高压直流配电屏，检查调试加电，注意保持两套系统输出电压一致。

（2）将临时高压直流系统和原高压直流系统进行临时复接，确保系统电压一致，注意区分正负极。

（3）将原高压直流配电屏后端负载直流配电柜（箱）主备回路临时复接在一起，注意复接开关总容量应大于任何一路负载总电流的两倍；对于单路输入的负载直流配电柜（箱），采用就近布放临时输入电源方式，接入原直流配电柜（箱）负载开关进行反向供电保障。

（4）将原高压直流配电屏内负载输出线缆，逐台逐路逐条割接到临时高压直流屏，负载割接完毕将第二组蓄电池割接到临时高压直流配电屏。

（5）切断原高压直流系统输入电源，系统间临时复接线缆，拆除原高压直流系统设备及相关线缆。

（6）原址安装新增高压直流电源设备及相关电力电缆，割接第一组蓄电池到新增240V高压直流