淺談開關(guān)電源系統(tǒng)的故障分析與維護
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措施，有利于電源維護技術(shù)人員在維護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。機房環(huán)境溫度是否合符維護要求等。
2.應(yīng)用遠程監(jiān)控
利用監(jiān)控系統(tǒng)對電源設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)遠程監(jiān)控，通過遠程監(jiān)控系統(tǒng)了解故障現(xiàn)象，通過遠程能處理的故障可以通過遠程監(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行處理。對嚴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。防止故障范圍的進一步擴大。
(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)備機歷薄上填寫記錄。
二、交流配電屏維護要點
1.交流配電屏維護內(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，輸入電壓范圍為-15%---+10%。對于三相輸出交流電壓是否有嚴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載情況，對負載用電嚴重不平衡的應(yīng)及時進行調(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裝置，該裝置出現(xiàn)了過電壓保護。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
1、整流模塊維護要點
檢查告警指示、顯示功能，保護接地檢查，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，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)機的原因進行分析和處理，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
1、直流配電屏維護要點
對直流配電屏的維護要求是，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，要對蓄電池和負載的保險進行檢測，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行檢測或調(diào)整，必要時進行更換。
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
1、監(jiān)控單元維護注意事項
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)機或低壓關(guān)機現(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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