淺談開關(guān)電源系統(tǒng)的故障分析與維護(hù)
直流開關(guān)電源是通信系統(tǒng)的心臟,電源運行質(zhì)量直接關(guān)系到通信網(wǎng)絡(luò)在線設(shè)備的工作質(zhì)量;保障電源穩(wěn)定、可靠、安全、優(yōu)質(zhì)的情況下運行,確保各項供電指標(biāo)符合通信設(shè)備的供電要求,才能保證通信設(shè)備穩(wěn)定工作、通信暢通無阻。電源維護(hù)人員是保證電源穩(wěn)定工作的重要技術(shù)力量,深入探討直流開關(guān)電源系統(tǒng)故障分析方法與維護(hù)措施,有利于電源維護(hù)技術(shù)人員在維護(hù)檢查過程中正確的操作和處理故障,及時保障電源設(shè)備正常的工作。
一、直流開關(guān)電源系統(tǒng)維護(hù)要點
1.重視現(xiàn)場巡檢
定期巡視檢測通信電源設(shè)備,注意機(jī)房環(huán)境溫度和設(shè)備運行狀況,利用電源監(jiān)控系統(tǒng),實時監(jiān)控電源設(shè)備的各種運行參數(shù),發(fā)現(xiàn)問題及時處理。巡視檢測時必須檢查電源工作狀態(tài):模塊配置是否合理,充電限流值是否正確,有無告警,系統(tǒng)交流電壓、電流,直流浮充電壓、負(fù)載電流、蓄電池充電電流,風(fēng)扇運行狀況,防雷器件狀況,開關(guān)電源監(jiān)控模塊的各項運行參數(shù)是否正確,溫度補償是否正常啟用。開關(guān)電源模塊均流是否小于5%等。蓄電池保險、蓄電池連接條溫升,蓄電池是否有爬酸、漏液、鼓肚等現(xiàn)象。機(jī)房環(huán)境溫度是否合符維護(hù)要求等。
2.應(yīng)用遠(yuǎn)程監(jiān)控
利用監(jiān)控系統(tǒng)對電源設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控,通過遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)了解故障現(xiàn)象,通過遠(yuǎn)程能處理的故障可以通過遠(yuǎn)程監(jiān)控解決,不能處理的故障,必須馬上到現(xiàn)場處理。同時利用電源監(jiān)控系統(tǒng)檢測電源的各種信號是否正常,數(shù)據(jù)是否存在偏差。
3. 及時處理故障
處理電源設(shè)備故障時,應(yīng)首先初步判斷造成電源故障原因和故障部位,然后采取相應(yīng)的方法和措施對電源故障進(jìn)行處理。對嚴(yán)重故障必須請示主管領(lǐng)導(dǎo)。
4. 尋求技術(shù)支持
對不能馬上處理的電源故障,必須電話咨詢相關(guān)廠家技術(shù)人員,若電話指導(dǎo)仍然解決不了問題,應(yīng)立即采用現(xiàn)有備件臨時恢復(fù)電源設(shè)備供電,同時做好故障記錄,并通知相關(guān)廠家技術(shù)人員帶配件來維修。
5.確保安全
在處理故障的過程中應(yīng)特別注意以下方面的問題以確保安全:
(1)處理故障過程中大部份時間是帶電操作的,因此一定要注意不能引起直流輸出、交流輸入的短路,各種維護(hù)工具必做好絕緣處理,確保人身安全和電源設(shè)備供電的安全。
(2)在操作時應(yīng)盡量單手操作,操作時手上身上不允許帶有含金屬導(dǎo)體的飾品,例如手表、鑰匙、戒指等,同時穿上絕緣鞋進(jìn)行電源設(shè)備維修。
(3)在處理電源故障的過程中,二次下電功能一定要暫時取消,防止誤操作引起通信電源系統(tǒng)的供電中斷。
(4)在對交、直流配電系統(tǒng)不了解的情況下,不要隨意或憑直覺打開或關(guān)閉交流供電開關(guān),更不允許插、拔直流熔斷器或關(guān)掉直流輸出空開。防止故障范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大。
(5)使用測量儀器和儀表檢測電源設(shè)備時,應(yīng)注意儀器、儀表的正確使用方法,以免造成儀器和儀表的損壞,甚至影響通信電源系統(tǒng)的供電中斷。
(6)通信電源系統(tǒng)直流輸出的各種工作參數(shù)設(shè)置范圍可查閱相關(guān)電源設(shè)備的資料和用電設(shè)備的電壓要求,同時要考慮到蓄電池的浮充限流,現(xiàn)場不清楚的指標(biāo)不能隨意設(shè)定,以免造成電源設(shè)備損壞和供電事故的發(fā)生。
(7)設(shè)備修好后應(yīng)清理好維修現(xiàn)場和使用的各種維修工具,檢查有無其它物品遺留在電源設(shè)備機(jī)架內(nèi),例如鑼絲刀、搬手等,以免造成不必要的電源短路事故。
有些電源設(shè)備更換元器件后,雖然故障修復(fù)的設(shè)備運行正常了,但還要在線運行老化一段時間才能穩(wěn)定,所以待設(shè)備更換元器件后,應(yīng)密切觀察設(shè)備運行情況并檢測各種技術(shù)參數(shù),在該設(shè)備機(jī)歷薄上填寫記錄。
二、交流配電屏維護(hù)要點
1.交流配電屏維護(hù)內(nèi)容:
檢查交流接觸器、開關(guān)接觸是否良好,信號指示、告警是否正常,測量熔斷器溫升或壓降,功率補償屏工作狀態(tài)是否正常,測量閘刀、母排、端子、接點、線纜的溫升是否符合要求,檢查各接頭處有無氧化、螺絲有無松動,檢查避雷器是否良好,檢查、調(diào)整三相電流不平衡度應(yīng)小于25%,檢查、測量供電回路電流不應(yīng)超過線纜的額定值,測量地線電阻值,并對交流屏儀表進(jìn)行校正。
2.交流屏故障處理
(1)交流配電屏是整個通信電源的基礎(chǔ),若但出現(xiàn)礙障,直接影響開關(guān)電源設(shè)備和其它用電設(shè)備的穩(wěn)定運行,因此當(dāng)電源系統(tǒng)發(fā)生交流故障時,應(yīng)及時檢查交流配電屏輸入和各分路空開輸出情況。
(2)檢查交流配電屏最直觀的方法是觀察交流工作狀態(tài)指示燈或交流電壓表和電流表數(shù)值,通過指示燈來判斷交流輸入的狀態(tài),通過觀察電壓表和電流表判斷交流電的供電質(zhì)量,即包括交流相電壓或線電壓,觀察電壓是否穩(wěn)定、是否符合通信電源設(shè)備的輸入電壓要求標(biāo)準(zhǔn),輸入電壓范圍為-15%---+10%。對于三相輸出交流電壓是否有嚴(yán)重的三相不平衡或缺相現(xiàn)象等,通過交流電流表判斷該交流屏的負(fù)載情況,對負(fù)載用電嚴(yán)重不平衡的應(yīng)及時進(jìn)行調(diào)整。
對于小電源系統(tǒng),一般沒有電壓和電流表指示,可用萬用表測量其電壓、用交流鉗形表測量電流,如果發(fā)現(xiàn)有異常情況,應(yīng)及時采取相應(yīng)的解決方法和檢修措施。
(3)對于單相交流配電屏,除檢查單相電壓和電流外,還應(yīng)檢查單相輸入電源線的相線、零線和保護(hù)地線是否連接正確。
(4)對于三相用電設(shè)備,當(dāng)三相交流電發(fā)生缺相時,應(yīng)從交流輸入線輸入端查起,判斷交流輸入電壓是否缺相,若輸入端沒有缺相,再對本交流配電屏內(nèi)進(jìn)行檢查,一般情況是由于空開與匯流排之間、或匯流排與匯流排之間連接點松動引起的。如果帶有交流接觸器的交流配電屏,首先用萬用表交流電壓檔,檢測接觸器主接點兩端電壓,判斷接觸器接觸是否工作可靠。
(5)對于具有兩路市電自動切換功能的交流屏,都帶有交流輸入主接觸器,由于增加了主接觸器就有了附帶的一些問題出現(xiàn),例如:主接觸器吸合不上、接觸器吸合后噪音過大、接觸器溫度過高等等。當(dāng)出現(xiàn)接觸器吸合不上時,首先要檢查交流接觸器線包供電保險,判斷接觸器線包的好壞。如果線包是好的,引起接觸器吸合不上的原因有兩種可能性,一種是接觸器電子互鎖裝置有問題,另一種原因是該接觸器本身帶有高低壓保護(hù)裝置,該裝置出現(xiàn)了過電壓保護(hù)。接觸器溫度過高與接觸器本身主接點接觸電阻有關(guān),如果接觸電阻過大,當(dāng)通過電流過大時,就會引起接觸器溫度升高,必須更換新的交流接觸器。
三、整流模塊維護(hù)
1、整流模塊維護(hù)要點
檢查告警指示、顯示功能,保護(hù)接地檢查,測量溫升,檢查風(fēng)扇是否正常,檢查模塊均流性能,檢查測試監(jiān)控性能是否正常,檢查直流輸出限流保護(hù)功能,測量衡重雜音電壓是否正確。
2、整流模塊故障處理
(1)當(dāng)整流模塊發(fā)生故障時,應(yīng)首先關(guān)掉該模塊,檢查交流輸入電壓,如果輸入有問題,應(yīng)對交流配電屏作相應(yīng)的檢測,已確保交流輸入正常后,再對模塊進(jìn)行檢修,對模塊檢修之前,應(yīng)將該模塊與直流供電系統(tǒng)分離,待模塊修復(fù)后,再投入直流供電系統(tǒng)中。
(2)當(dāng)模塊出現(xiàn)輸出電壓過低無法調(diào)節(jié),應(yīng)首先檢查輸出電流。判斷是否由于輸出電流過大引起了穩(wěn)壓限流。
(3)當(dāng)模塊出現(xiàn)高壓關(guān)機(jī)時,首先應(yīng)關(guān)掉該模塊的交流輸入電源,使模塊內(nèi)部記憶全部清零后再重新開機(jī),觀察模塊是否恢復(fù)正常。如果還沒有恢復(fù),可以通過高壓關(guān)機(jī)復(fù)位鍵幫助模塊復(fù)位,模塊恢復(fù)正常后,應(yīng)對該設(shè)備引起高壓關(guān)機(jī)的原因進(jìn)行分析和處理,以免引起直流用電設(shè)備和蓄電池的損壞。
(4)如果直流開關(guān)電源開機(jī)時出現(xiàn)輸入短路現(xiàn)象,一般情況都是由于交流輸入防雷器件損壞引起的,另外一種情況,是由于開關(guān)電源主振管損壞引起的,如果是第二種情況,該開關(guān)電源模塊應(yīng)返場修理。
(5)當(dāng)監(jiān)控模塊出現(xiàn)通信故障,應(yīng)首先檢查通信線是否有接觸良好,通信線檢查正常后,再來檢查監(jiān)控單元和傳輸線路情況。
(6)當(dāng)開關(guān)電源模塊之間出現(xiàn)系統(tǒng)不均流或均流指標(biāo)效果不符合要求時,有可能是由于監(jiān)控模塊失控,也可能是模塊之間輸出浮充電壓參數(shù)設(shè)置不一、各模塊手動均流調(diào)整不當(dāng)或均充總線接觸不良造成的。
(7)在割接直流開關(guān)電源時應(yīng)注意:新電源系統(tǒng)開機(jī)前,應(yīng)與直流供電系統(tǒng)脫離,待新電源參數(shù)設(shè)置正確,電源模塊工作穩(wěn)定后,再投入直流供電系統(tǒng)中工作。
四、直流配電屏維護(hù)
1、直流配電屏維護(hù)要點
對直流配電屏的維護(hù)要求是,檢查接觸器、開關(guān)、熔斷器接觸是否良好,檢查信號指示、告警是否正常,熔斷器溫升和壓降,檢查避雷器是否良好,檢查接頭處有無氧化、螺絲有無松動,檢查、測試供電回路電流不超過供電線路額定允許值,測量地線電阻值,校正儀表數(shù)值。
2、直流配電屏故障處理
當(dāng)負(fù)載保險熔絲或電池保險熔絲發(fā)生故障告警時,要對蓄電池和負(fù)載的保險進(jìn)行檢測,判斷保險是否正常,告警信號是否有誤。
當(dāng)直流屏壓降大于500mv時,應(yīng)對相應(yīng)的保險座及聯(lián)接排進(jìn)行測量和檢修,想辦法降低直流配電屏內(nèi)壓降。
當(dāng)直流負(fù)載電流或電池充放電流參數(shù)顯示有誤時,應(yīng)對電流取樣霍爾傳感器件進(jìn)行檢測或調(diào)整,必要時進(jìn)行更換。
直流配電屏發(fā)生故障告警時,應(yīng)檢查開關(guān)電源的輸出情況,例如:直流電壓輸出過高和過低等,應(yīng)檢查電池端的電壓和負(fù)載端的相關(guān)保險及保險插座接觸情況等。
總之,在排查處理直流配電故障時,應(yīng)先分析清楚故障現(xiàn)象,判斷準(zhǔn)確故障可能產(chǎn)生的原因和位置,用儀表測試后再動手處理。
五、監(jiān)控單元維護(hù)
1、監(jiān)控單元維護(hù)注意事項
更換監(jiān)控模塊時,在未設(shè)置參數(shù)之前,不能將監(jiān)控模塊投入系統(tǒng)工作,設(shè)置參數(shù)時必須注意以下幾個參數(shù):
(1)電池組的容量、組數(shù)。
(2)電池的充電閾值管理。
(3)電池充電限流值。
(4)電池溫度補償系數(shù)。
(5)系統(tǒng)均充電壓值、周期、時間。
(6)系統(tǒng)浮充電壓值。
(7)時鐘、日期。
更換監(jiān)控模塊時不要帶電操作,要注意先關(guān)掉監(jiān)控模塊的輸入電源,再撤與用戶接口板的連接線。
2、監(jiān)控單元故障處理
當(dāng)監(jiān)控出現(xiàn)失控或死機(jī)的現(xiàn)象時,整流模塊可能會出現(xiàn)輸出電流均流不好,浮充電壓輸出過高,輸出限流造成蓄電池放電的現(xiàn)象,從而電池組也會失去管理功能,充電電壓會隨著開關(guān)電源模塊輸出直流電壓的升高而升高。
當(dāng)監(jiān)控單元出現(xiàn)遠(yuǎn)程無法通信時,應(yīng)首先通過近程通信好壞來判斷監(jiān)控模塊,當(dāng)本地是好的遠(yuǎn)程不好時,一般與監(jiān)控模塊沒有很大的關(guān)系,可以檢查一下通信設(shè)備及傳輸線路,還應(yīng)檢查監(jiān)控模塊地址與通信參數(shù)設(shè)置是否正確。
六、維護(hù)風(fēng)險控制
1、應(yīng)急處理
通信電源系統(tǒng)發(fā)生故障時,現(xiàn)場維護(hù)人員應(yīng)果斷地判斷清楚故障的部位和輕重程度,是否需要采取必要的應(yīng)急措施,如交流配電屏故障暫時無法修復(fù),為防止蓄電池長期放電,可從交流引入端直接連接到開關(guān)電源輸入端,甩開交流配電。同時向主管領(lǐng)導(dǎo)匯報,然后再進(jìn)一步的排查和處理故障。
2、關(guān)注互相影響
通信電源故障有時會引起連鎖反應(yīng)。
(1)交流輸入電壓不穩(wěn)定,會引起整流模塊工作失常甚至燒壞模塊。如:電源監(jiān)控模塊顯示浮充電壓為625V,整流模塊無輸出,蓄電池放電;整流模塊無法啟動,或限流輸出;整流模塊出現(xiàn)高壓關(guān)機(jī)或低壓關(guān)機(jī)現(xiàn)象等。
(2)開關(guān)電源輸出電壓過高時,引起整流模塊關(guān)機(jī)或蓄電池過充電,損壞蓄電池。
(3)電池放電過深或內(nèi)部短路,引起監(jiān)控單元顯示充電限流。
(4)監(jiān)控單元參數(shù)和整流模塊設(shè)置不正確,引起供電系統(tǒng)出現(xiàn)告警。
3、電池是風(fēng)險控制的關(guān)鍵
電池組發(fā)生故障時,極可能發(fā)生重大事故。我們應(yīng)首先測量電池的端電壓,判斷電池的充電電壓是否正常,電池故障是否與開關(guān)電源設(shè)備有關(guān),如果沒有關(guān)系應(yīng)解決密封閥控蓄電池故障,解決密封閥控蓄電池故障時,必須先處理一組蓄電池后并入供電系統(tǒng),再處理另一組蓄電池,以確保直流供電系統(tǒng)供電安全穩(wěn)定的運行。
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