变电所通信电源改造初步设计

变电所通信电源改造初步设计

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变电所通信电源改造

初步设计说明书及主要设备材料表

**设计有限公司

工程设计 乙级

变电所通信电源改造

初步设计说明书及主要设备材料表

批 准：

审 核：

校 核：

编 写：

1. 概述

2. 通信电源技术要求部分

3. 通信电源现状及改造方案

4. 造价分析

5. 结论

1. 概述

1.1设计依据

1.1.1供电公司安全运检部 “关于委托编制《变电所通信电源改造项目》初步设计的委托函”

1.1.2 《 2014—2018年**电网通信网滚动规划设计报告》

1.1.3 《**电网变电站通信电源技术规范》

1.1.4 DL/T 5218-2005 220kV～500kV变电所设计技术规程

1.1.5 DL/T 5225-2005 220kV～500kV变电所通信设计技术规定

1.1.6 DL/T 5044-2004 电力工程直流系统设计技术规程

1.1.7 YD/T 731-2002 通信用高频开关整流器

1.1.8 YD/T 799-2002 通信用阀控式密封铅酸蓄电池

1.1.9 YD/T 1376-2005 通信用直流－直流模块电源

1.1.10 YD 5078-1998 通信工程电源系统防雷技术规定

1.1.11 YD/T 5098-2005 通信局（站）防雷与接地工程设计规范

在符合以上规范及标准的基础上，以上设备应符合下列最新的国际、国家标准、行业规范及标准：

ITUT：国际电信联盟电信标准化组织

IEC：国际电工协会

ISO：国际标准化组织

EIA：美国电子工业协会

IEEE：美国电子与电气工程师协会

CEPT：欧洲电信联盟

GB：中华人民共和国国家标准

YD：中华人民共和国通信行业标准

DL：中华人民共和国电力行业标准

1.2 总则及设计内容

1.2.1 总则

（1）　变电站通信电源设置应符合安全可靠、技术先进、经济合理的要求。

（2）　变电站通信电源设置应满足通信设备供电的需求，并应遵从专业化、集约化的原则。

（3）　变电站通信电源设备应采用符合国家标准的定型产品，无运行经验和不符合**电网要求的设备不得在网内变电站使用。

（4）　变电站通信电源应因地制宜地设置通信专用直流电源,或直流电源变换器(DC/DC变换器)。

（5）　变电站通信电源的规模容量应满足通信、保护接口等设备供电需要，并留有适当余量

1.2.2 设计范围

礼士变、越江变、马洲变、季市变、侯河变、柏木变、城南变等7个变电所通信电源。

1.3 建设规模

1.3.1 对礼士变、越江变、马洲变、季市变、侯河变、柏木变、城南变等7个变电所通信电源进行改造，增加以上变电所通信电源的直流配电、交流配电柜。

1.4设计原则

（1） 变电站内为了向通信设备供电，应设置通信直流电源系统。变电站内通信设备的供电电压额定值应为直流-48V。

（2） 通信直流电源系统可以是通信专用直流电源系统，也可以是直流电源变换器(DC/DC变换器)。通信专用直流电源系统由高频开关整流设备、蓄电池组和配电设备组成；直流电源变换器(DC/DC)将站内220(或110)V直流输入变换为满足通信设备供电要求的－48V直流输出。

（3）　变电站可根据通信设备负荷情况设置通信专用直流电源系统或直流电源变换器(DC/DC变换器)。考虑到产品现状和实际运行经验，当变电站通信设备负荷电流超过60A(-48V)时，为减少对站内直流系统的影响，应设置通信专用直流电源系统。凡一、二、三级主干通信电路经过的站点,涉及黑启动和应对特殊自然灾害保电方案的站点应设置通信专用直流电源系统。

（4） 根据各类变电站通信设备功耗预测(见附录)和站用直流系统情况，分类配置变电站通信电源。

2. 通信电源技术要求部分

2.1　DC/DC变换器的技术要求

2.1.1　采用DC/DC变换器供电时，应配置DC/DC变换器和直流配电单元。

2.1.2　DC/DC变换器输入与输出必须相互电气隔离。

2.1.3　DC/DC变换器的输出端正极应直接接地。

2.1.4　220kV变电站配置两组DC/DC变换器，分别接至站用直流不同母线段，采用1+1工作方式。110kV/35kV变电站配置1组DC/DC变换器，模块按N+1配置。

2.1.5　每组DC/DC变换器可根据远景容量要求配置2～N个DC/DC变换模块（最低不少于两个模块），DC/DC变换模块应能直接并联运行负载均分，模块间并联均流不平衡度应不大于±5%额定电流值。

2.1.6　DC/DC变换器输出电压应可调，在正常运行情况下，DC/DC变换器直流输出电压应调节为系统标称电压的105%。

2.1.7　DC/DC变换器宜与变电站直流充电装置统一组屏。直流配电单元置于通信设备柜内。

2.2　通信电源系统的保护

2.2.1　通信电源系统各部分应装设保护电器，保护电器交流部分应采用交流断路器或熔断器，直流部分采用直流断路器或熔断器。

2.2.2　保护电器上下级应符合级差配合规定，下级故障不应扩大至上级。

2.2.3　保护电器的配置应保证通信电源系统保护的可靠性、选择性、灵敏性和速动性。

2.2.4　保护电器配置可参照《电力工程直流系统设计技术规程》(DL/T 5044-2004)进行。

2.3　防雷接地

2.3.1　通信电源交流部分应配置C、D级防雷装置。

2.3.2　通信电源侧和配电侧直流输出母线均应加装直流防雷模块。

2.3.3　通信直流电源的“正极”在电源设备侧和通信设备侧均应直接接地。

2.4　设备布置

2.4.1　通信电源设备可与其它通信设备或二次设备一起布置在通信机房或二次设备室内。当装设通信专用电源和蓄电池组时，可设1间通信蓄电池室。

2.4.2　通信蓄电池单组容量大于100Ah时，应配置独立的蓄电池架（屏），但需注意安装楼面重力荷载是否满足要求，必要时增设槽钢底座以均衡荷载。

2.4.3　通信电源设备用房工艺要求和设备布置可参照《电力工程直流系统设计技术规程》(DL/T 5044-2004)。

2.4.4 变电站DC/DC电源应安装在所用直流电源屏柜内或通信设备屏内，不得安装在综合配线设备内。

2.5运行监视要求

通信电源应配置监控管理系统。

2.5.1　通信专用直流电源系统

通信专用直流电源系统的监控应能监视如下状态和参数：

(1) 市电中断，电压过高/过低告警

(2) 模块故障

(3) 直流系统电压值

(4) 直流系统电压过高/过低告警

(5) 蓄电池熔丝断

(6) 负载熔丝断

(7) 公共告警(所有告警的共同告警)

2.5.2　DC/DC变换器

DC/DC变换器应接入站内直流系统监控平台进行管理，并应同时接入站内自动化系统进行工况监测。

DC/DC变换器的监控应能监视如下状态和参数：

(1) 站用直流输入中断

(2) 模块故障

(3) 模块直流输出电压值

(4) 直流输出电压过高/过低告警

(5) 负载熔丝断

(6) 公共告警(所有告警的共同告警)

2.6　运行监视要求

通信电源应配置监控管理系统。

3、通信电源现状及改造方案

3.1通信电源现状

礼士变、越江变、马洲变、季市变、侯河变、柏木变、城南变等7个变电所通信电源均为独立高频开关电源，投运时间均在2002年前后，以上变电所目前使用的电源是大唐科技股份有限公司产品。由于以上变电所通信电源和蓄电池年久失修，特别是蓄电池容量下降，使得通信设备正常运行存在隐患。近年来礼士变、越江变、马洲变、柏木变、城南变变电所的所用直流系统改造完毕，变电所的通信电源基本具备DC/DC电源供电方式。目前变电所直流电源尚未改造的变电所是季市变、侯河变，需要结合本次技改，按照标准化设计要求增加DC/DC模块。同时为确保通信设备的可靠供电，根据**省电力公司“标准化设计”的相关要求，需要对以上变电所通信电源进行改造，退出目前运行不稳定的通信电源，同时增加相应的配电单元。对于

3.1.1变电站通信电源业务需求

按照《**电网变电站通信电源技术规范》关于110kV变电站配置要求，结合以上变电所通信电源年久失修、部分元件及蓄电池已经损坏的现状，本设计将按以下负载状况进行设计考虑：

变电所主要通信设备功耗表

3.1.2电源改造、更换的方案

根据以上变电所通信负载预测，结合**省电力公司通信电源管理规定。供电公司将对以上变电所通信电源进行改造。

目前110kV/35kV变电站通信电源通常**省电力公司典型化设计标准供电模式C进行配置。但目前以上变电所中其中5个变电所改造后通信电源供电系统只包括1组220(110)V/-48V DC/DC变换器，没有配置直流配电单元，需要结合本次技改对直流和交流配电设备进行相应改造。季市变、侯河变，需要结合本次技改，按照标准化设计要求增加DC/DC模块。

礼士变、越江变、马洲变、柏木变、城南变的DC/DC直流变换器组目前已经安装在站内直流系统柜内，为确保以上变电所的通信设备供电，需要增加直流配电单元和交流配电单元，增加的交流、直流配电单元均安装于新增加的通信电源设备柜内。季市变、侯河变增加DC/DC转换模块和相应的配电设备，具体系统接线见图1

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图1通信电源供电模式C系统典型接线图

以上DC/DC通信电源将安装在所用直流屏内，直流配电单元将安装在通信电源屏内。

3.2环境要求

以上通信电源使用环境参照下表执行：

1表6　使用环境条件表

4、造价分析

按照以上配置，将对以上变电所通信电源及配线设备进行改造，以上设备安装工程造价总计：14 万元

5、结 论

通过改造，以上变电所可以满足**省电力公司典型化设计要求和通信设备安全运行的需要设计要求。

变电站通信电源及配线改造材料清册

1×1=1
1×2=2 2×2=4
1×3=3 2×3=6 3×3=9
1×4=4 2×4=8 3×4=12 4×4=16
1×5=5 2×5=10 3×5=15 4×5=20 5×5=25
1×6=6 2×6=12 3×6=18 4×6=24 5×6=30 6×6=36
1×7=7 2×7=14 3×7=21 4×7=28 5×7=35 6×7=42 7×7=49
1×8=8 2×8=16 3×8=24 4×8=32 5×8=40 6×8=48 7×8=56 8×8=64
1×9=9 2×9=18 3×9=27 4×9=36 5×9=45 6×9=54 7×9=63 8×9=72 9×9=81

口诀表

一一得一
一二得二 二二得四
一三得三 二三得六 三三得九
一四得四 二四得八 三四十二 四四十六
一五得五 二五一十 三五十五 四五二十 五五二十五
一六得六 二六十二 三六十八 四六二十四 五六三十 六六三十六
一七得七 二七十四 三七二十一 四七二十八 五七三十五 六七四十二 七七四十九
一八得八 二八十六 三八二十四 四八三十二 五八四十 六八四十八 七八五十六 八八六十四
一九得九 二九十八 三九二十七 四九三十六 五九四十五 六九五十四 七九六十三 八九七十二 九九八十

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/83a3c56282d049649b6648d7c1c708a1294a0ac8.html