动力设备故障应急操作手册集团版V1.docx
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动力设备故障应急操作手册集团版V1.docx
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动力设备故障应急操作手册集团版V1
动力设备故障应急操作手册
中国移动通信集团网络部
2013年5月
目录
第一章概述
第二章应急操作基本原则和要求
第三章动力设备故障分类
第四章动力设备故障应急处理操作细则
第一节高压配电设备故障应急操作细则
第二节低压配电设备故障应急操作细则
第三节直流开关电源故障应急操作细则
第四节交流UPS电源故障应急操作细则
第五节固定油机故障应急操作细则
第六节空调设备故障应急操作细则
第五章编制说明
第一章概述
通信电源是通信网络的心脏,是整个通信设备的重要组成部分,主要包括高压配电、电力变压器、低压配电、开关电源、UPS不间断电源、机房空调、柴油发电机组、电力电缆等。
在整个供电系统中任何一个环节或设备都有可能出现故障,影响到整个供电系统的正常运行,对直接影响到后端通信供电安全的必须采取应急操作措施,缩短故障历时,降低故障的影响范围,确保通信设备供电不中断。
《动力设备故障应急操作手册》是针对重要局址动力电源设备故障应急抢修、倒换、负荷转移等操作时,指导维护人员快速、正确操作的技术指导性文件。
制定本手册的目的是指导动力维护人员正确进行紧急情况下核心电源系统设备的相关操作,提高供电系统恢复及时性,缩短故障历时,避免误操作,确保人身设备安全,提高应急抢修水平。
也适用于动力设备现场操作、例行的倒换测试、应急演练以及日常故障抢修操作。
本操作手册中的故障主要指对通信设备直接产生影响的严重级别以上故障,不进行及时应急处理将可能直接导致通信网络的中断。
主要包括高低压配电、开关电源、UPS系统、固定油机和机房空调等典型动力设备故障的应急处理操作。
第二章基本原则和要求
第一节操作基本原则
为保证动力设备故障时的快速、安全操作,确保人身、设备安全,处理动力电源设备故障应急操作须遵循以下基本原则:
一、统一指挥、协同合作原则。
在应急抢修时,成立应急小组,由应急组长统一领导、统一指挥,各成员分工协作、快速反应,有序进行应急抢修操作。
二、“先抢通后抢修”原则。
在应急抢修时,首先保证通信设备的供电不中断;
三、应急抢修操作从简原则:
在抢修应急操作时,优先使用方案简单、易于操作的方案、措施;
四、优先保证重要负荷的供电原则。
在负荷转移、开关、电缆、应急油机等容量不能满足全部负荷,应优先保障通信设备负荷的供电;
五、故障影响最小原则。
最大限度地降低故障的影响范围,将故障造成的损失降到最低;
六、人身、设备双重安全的原则。
做好应急操作的防护工作,确保人身、设备的安全,实行1人操作1人监护,防止故障范围的扩大或滋生新的故障;
七、及时告知原则。
根据故障的影响范围,及时通知报告相关单位,做好相关数据备份工作;根据故障的性质等级,逐步升级上报;
八、应急物资专用原则:
应急电缆、备用开关、断路器、应急备品备件等应急抢修物资不得挪作它用,并定期检测,定位定量,专人管理
九、及时更新原则。
根据机楼供(配)电结构、负荷变化情况,及时更新修订应急操作手册。
第二节应急操作基本要求
为保证应急操作安全、有序、顺利、高效进行,对执行本手册应急操作的基本要求:
一、对应急操作人员的基本要求
(一)具备相应的岗位操作资质认证;
(二)参加操作人员必须服从指挥,协同合作;
(三)熟悉所操作机楼、机房供电系统的结构;
(四)熟练所操作供电系统的相关设备运行状态;
(五)熟悉机楼机房供电系统的应急抢修原则;
(六)熟悉相关测试仪器仪表、应急操作工具的使用;
(七)遇事要冷静,现场操作不慌乱。
二、对应急物资材料的基本要求
(一)根据机楼机房的实际情况,配备一定数量、规格型号的电力电缆;重要开关断路器、油机控制器、机房空调压缩机等应有一定数量备件,满足应急抢修需要;
(二)安装断路器、开关的手推车、操作手柄等应急工具归类放置整齐;
(三)机楼机房的交直流供电系统图纸、应急操作流程图等应张贴上墙;
(四)机楼所属供电部门、设备厂家的联系方式等信息应张贴在机房适当位置,以利于应急抢修操作的远程支撑。
第三章动力设备故障分类
一、动力设备故障的定义及故障级别
(一)动力设备不能有效给通信设备提供所需的正常供电或环境要求称为动力故障。
(二)动力故障分为重大故障、严重故障、一般故障。
二、重大故障
(一)国际、省际网络设备或全国业务系统用不间断直流供电系统,或额定输出容量大于等于1000A的不间断直流供电系统输出阻断;
(二)国际、省际网络设备或全国业务系统用不间断交流供电系统,或额定输出容量大于等于60KVA的不间断交流供电系统输出阻断;
(三)国际、省际网络设备或全国业务系统机房用空调发生故障,引发机房温升失控,造成机房温度超过上限要求。
三、重要故障
(一)基础直流电源设备
1、基础直流电源设备中整流系统全部或部分停止工作,导致后备电池放电。
2、基础直流电源设备中监控模块故障,造成整流系统无输出。
3、基础直流电源系统中后备电池熔丝熔断。
4、-48V基础直流电源系统中后备电池单体故障只数超过4只或电池容量严重下降到额定容量的60%以下。
(二)UPS交流不间断电源设备
1、UPS电源设备故障导致后备电池放电。
2、UPS电源设备中后备直流系统不可用或旁路机构不可用。
3、UPS电源设备故障,转旁路运行不能自动恢复。
4、UPS电源设备不能自动转旁路。
5、UPS电源设备(1+1)并机系统故障,不能并机运行。
6、UPS(1+1)系统不能并机运行。
7、UPS电源系统后备电池故障或电池容量严重下降到额定容量50%以下。
(三)交流供配电系统
1、所有交流供电中断且不可恢复。
主要配电单元不可恢复性损坏,导致系统主备用交流电源均不可供而中断所有交流负载。
2、重要负载交流供电中断且不可恢复。
配电单元不可恢复性损坏,导致-48V基础直流电源设备、UPS交流不停电电源设备、空调设备等重要负载中断。
3、交流电源供电质量严重下降且不可恢复。
交流电源缺相或电源供电质量严重下降,造成-48V基础直流电源设备、UPS交流不停电电源设备、空调设备损坏或保护停机。
4、重要配电设备故障。
系统重要设备故障(如变压器、操作机构、重要开关等),但未导致系统供电中断的。
(四)油机发电机组
1、市电停电时油机发电机组不能启动或运行时突然不能供电且短时间内不可恢复。
2、油机发电机组负载能力不能满足所有重要负载(需要油机供电保障的负荷)的供电。
3、油机发电机组控制屏故障,无法正常控制和运行监测。
(五)机房专用空调
1、无备份的机房空调故障停机或不能启动,造成机房温度或湿度异常。
2、机房空调设备严重漏水,导致机房进水。
3、2台以上机房空调不能正常开机,造成机房温度或湿度异常。
四、一般故障
除重大故障和严重故障外的其他故障为一般故障。
第四章动力设备故障应急处理操作
第一节高压配电设备故障的应急操作细则
一、总体处理原则
缩短故障历时,降低故障影响范围,尽快恢复低压系统的供电。
二、典型故障及应急处理
故障类型1:
高压进线开关、电缆等一次侧故障
故障描述:
高压配电系统,在进线电缆、进线开关等发生故障时,直接影响到整个机楼、机房的供电,导致蓄电池放电,影响范围面大。
在判断故障短时不能处理的情况下,应立即采取应急措施,尽快恢复低压供电系统的供电。
根据不同场景可以采取以下应急措施:
场景1:
对于双回路单母线(通过母联开关连接)高压配电系统架构,立即倒换至备用高压回路,恢复低压配电的供电。
参考操作步骤:
(1)断开故障高压输入开关,并挂牌警示;
(2)察看故障高压状态仪表指示,并测试确认故障开关后端无电;
(3)断开各高压输出开关;
(4)闭合备用高压输入开关;
(5)察看备用高压仪表指示,并测试确认备用高压正常;
(6)闭合高压母联开关;
(7)依次闭合高压输出开关;
(8)观察机楼、机房各用电设备运行状态正常;
(9)联系供电部门停电,修理更换故障开关、电缆。
场景2:
对无备用高压回路(单母线不分段)系统架构,立即在低压倒换至油机供电。
参考操作步骤:
(1)断开低压系统输入开关;
(2)断开高压输出、输入开关;
(3)启动油机供电;
(4)观察、核对后端保证负荷设备,确认运行正常;
(5)对故障开关、电缆执行挂牌警示:
“此开关故障,严禁操作”;
(6)联系供电部门停电,修复故障开关、电缆。
故障类型2、高压配电系统输出开关故障
故障描述:
高压配电系统的输出分路开关不能正常合闸、机械结构卡死等故障发生时,将直接影响到该故障分路低压配电系统的正常供电,导致部分通信电源设备断电,蓄电池放电。
经现场判断,短时不能处理故障时,根据现场供电结构可以采取以下应急措施,恢复故障分路所属低压配电系统的交流供电。
场景1:
对于单个输出开关故障,有备用开关可以立即更换输出开关
参考操作步骤:
(1)断开低压输入开关;
(2)拆卸故障开关;
(3)对机柜进出接触端子进行检查,确认开关本体故障;
(4)安装备用开关,并闭合;
(5)察看仪表指示,并测试确认正常;
(6)闭合低压系统输入开关。
(7)核对检查用电设备运行正常。
场景2:
对单个高压输出开关故障(图中K1),有备用变压器可以立即倒换至备用变压器。
图1:
备用变压器配电结构简图
参考操作步骤:
(1)断开故障开关所属低压系统输入开关;
(2)断开故障开关,并测试确认故障开关所属变压器无电;
(3)闭合备用变压器高压输入开关;
(4)测试并确认备用变压器有电运行正常;
(5)闭合备用变压器低压系统输入开关;
(6)闭合母联低压开关(注意低压配电系统之间的开关互锁关系)。
(7)核对检查确认用电设备供电正常;
(8)修理故障输出开关。
故障类型3:
配电变压器类故障
故障描述:
当变压器内部出现短路、声音异常、冒烟、温升异常等故障发生时,需立即停止变压器的运行,以免故障升级。
根据现场配电结构情况,如果有备用变压器立即倒换至备用变压器;如没用备用变压器,必须进行负荷转移,必要时对非重要负荷进行限电。
场景1:
有备用变压器,立即将故障变压器倒换至备用变压器(T2)
图2:
具有备用变压器的配电系统结构原理简图
参考操作步骤:
(1)断开故障变压器低压输入开关;
(2)断开故障变压器高压输入开关;
(3)确认故障变压器所属低压无电;
(4)检查并确认断开备用变压器低压开关;
(5)确认低压母联开关断开;
(6)闭合备用变压器高压输入开关;
(7)察看仪表指示正常,并确认备用变压器有电运行正常;
(8)闭合备用变压器低压侧母联开关;
(9)察看并确认相关仪表指示正常,供电状态正常;
(10)对故障变压器进行分析维修。
场景2:
无备用变压器,对故障变压器所属低压系统的负荷进行转移(对低压配电系统之间有母联的情况)。
图3:
低压配电系统有母联原理简图
操作步骤:
(1)断开故障变压器所属低压系统输入开关;
(2)断开故障变压器高压输入开关;
(3)关闭故障变压器所属低压系统部分非重要负荷(根据转移负荷重要性及大小情况);
(4)闭合低压母联开关;
(5)逐步闭合转移负荷(注意负荷的分配,必要时断开非保证负荷)
(6)观察并确认转入负荷低压系统运行正常。
(7)对故障变压器进行分析并维修。
场景3:
无备用变压器无低压母联低压配电系统,在变压器故障时,可以利用临时跨接电缆恢复低压系统的供电。
参考操作步骤:
(1)将后端通信电源设备倒换至备用电源(一般开关电源、UPS均具备双路交流输入)
(2)断开故障变压器低压侧输出开关;
(3)断开故障变压器高压侧输入开关;
(4)确认故障变压器低压侧无电;
(5)拆除故障变压器低压侧输出开关进行电缆接线端子,并做好绝缘;
(6)利用临时跨接电缆短接:
一端连接于故障变压器低压配电系统输入开关输入端子(或低压母排合适位置),另一端在附近其他低压配电系统合适开关位置接入;
(7)确认接线准确(相序一致),接线端子牢靠结实;
(8)根据系统转移负荷情况,可以先关闭部分负荷;
(9)闭合开关进行负荷转移;
(10)根据负荷重要等级,优先闭合保证负荷开关(通信电源设备倒回);
(11)观察各设备运行正常;
(12)对故障变压器进行分析修理。
图4:
无低压母联变压器故障应急操作简图
3、高压配电设备故障应急处理注意事项
(1)实行操作监护制度,一人操作、一人监护,确保操作安全。
(2)做好防护措施,穿绝缘鞋、戴绝缘手套进行操作;
(3)注意隔离开关、负荷开关、断路器操作顺序:
停电时,先断断路器或负荷开关后再断开隔离开关;送电时,先闭合隔离开关,后闭合断路器或负荷开关;
(4)断电应先断低压后端高压,送电应先送高压后送低压;
(5)高压操作,应尽量在无电的情况下操作。
第二节低压配电设备故障的应急操作
一、总体处理原则
缩短低压配电设备的故障历时,降低故障的影响面,优先保证开关电源、UPS通信电源设备、机房空调等保证负荷设备的供电。
二、典型故障及应急处理
故障类型1:
低压系统进线开关、电缆故障。
故障描述:
当低压配电系统的进线开关、电缆出现故障,将导致故障低压配电系统所属的用电设备停电,通信电源后备蓄电池将放电等,如果故障在短时无法排除修复时,可以根据现场的配电结构采取负荷转移、倒换至备用变压器、通信电源交流输入倒换至备用电源等应急方法。
图5:
具有备用变压器的低压配电系统原理简图
场景1:
有备用变压器,可以将低压配电系统整体负荷全部转移至备用变压器。
参考操作步骤:
(1)将后端开关电源、UPS电源的交流输入倒换至备用电源或启动油机给通信电源供电;
(2)断开故障系统高压输出开关;
(3)断开故障低配系统进线开关或卸掉进线电缆;
(4)摇出故障开关;
(5)测试故障开关下游低压母线各相线及对地绝缘情况,并确认正常(否则不予往下操作);
(6)闭合备用变压器高压输入开关;
(7)闭合备用变压器低压端输出开关;
(8)察看仪表指示;
(9)闭合母联开关恢复低压系统的交流供电;
(10)停止油机或将通信电源设备倒回;
(11)确认系统供电正常,各设备运行正常;
(12)更换修理故障开关电缆。
场景2:
无备用变压器,无母联有备用开关。
参考操作步骤:
(1)将后端开关电源、UPS电源的交流输入倒换至备用电源或启动油机给通信电源供电;
(2)断开故障系统高压输出开关;
(3)断开故障低配系统进线开关或卸掉进线电缆;
(4)摇出故障开关;
(5)测试故障开关下游低压母线各相线及对地绝缘情况,并确认正常(否则不予往下操作);
(6)安装备用开关(如现场无备用开关,也可以采取电缆短接);
(7)闭合高压输出开关;
(8)闭合低压开关(更换新的备用开关)
(9)检查测试供电状态正常;
(10)将后端开关电源、UPS交流倒回;
(11)观察通信电源设备运行正常。
场景3:
无备用变压器、无备用开关,与其它低配系统有母联,可以通过母联转移负荷,优先保证负荷的转移。
参考操作步骤:
(1)将后端开关电源、UPS电源的交流输入倒换至备用电源或启动油机给通信电源供电(如有的话);
(2)断开故障系统高压输出开关;
(3)断开故障低配系统进线开关或卸掉进线电缆;
(4)摇出故障开关;
(5)测试故障开关下游低压母线各相线及对地绝缘情况,并确认正常(否则不予往下操作);
(6)闭合母联开关;
(7)根据允许转移负荷能力的大小,逐步分级闭合低配系统输出开关;优先闭合通信电源设备供电开关;
(8)倒回通信电源设备、机房空调开关;
(9)观察供电系统、用电设备运行正常;
(10)对故障开关修理恢复。
典型故障2:
低压配电母排故障
故障描述:
低压配电系统母排是低压配电系统供电的骨干,一般低压母排以ATS为界分为两段。
在母排故障时,整个低压配电系统无法正常运行,直接影响到后端下游通信电源、机房空调的供电。
根据母排发生故障的位置,应采取相应的应急措施。
场景1:
故障发生在ATS之前(前端母排故障)。
对后端通信电源机房空调有备用电源的立即倒换至备用电源,无备用电源可以启动应急油机发电。
参考操作步骤:
(1)立即断开故障系统输入输出开关;
(2)将后端开关电源、UPS交流倒换至备用电源或油机供电;
(3)故障母排抢修,如暂时不能解决;
(4)将其它负荷通过应急电缆进行转移。
场景2:
故障发生在ATS之后(后端母排故障)。
对后端通信电源机房空调有备用电源的立即倒换至备用电源,无备用电源必须尽快采取措施,通过应急电缆接入其它合适的配电设备。
参考操作步骤:
(1)立即断开故障系统的输入输出开关;
(2)关闭油机至故障系统的输出开关;
(3)将后端开关电源、UPS交流倒换至备用电源,执行(5)步骤操作;
(4)如后端开关电源、UPS无备用电源必须调用其它合适电源(应急发电车)用临时电缆接入开关电源、UPS输入屏,保障通信电源设备的供电,或必要时采取基站移动油机发电接入,比如分别用15-30KW基站移动油机直接给开关电源应急发电(负荷太大适当关闭整流器),延长蓄电池的供电时间;
(5)观察确认各用电设备运行正常;
(6)故障母排抢修,或对故障部分进行隔离;
(7)将其它负荷通过应急电缆进行转移。
典型故障3:
低压配电系统输出开关故障
故障描述:
低压配电输出开关故障,直接影响到该开关后端通信电源设备的正常供电,造成蓄电池放电。
如果是短路造成本体损坏、储能机构损坏、接触端子烧坏等故障,经现场判断短时不能处理解决,须采取应急措施。
应急操作:
如有备用开关可以更换备用开关或柜体其它闲置同型号开关。
参考操作步骤:
(1)断开故障开关
(2)将故障开关后端下游开关电源、UPS交流倒换至备用电源;
(3)拆下故障开关,对柜体接触端子等进行检查,并确认柜体开关接触端子等正常;
(4)如有备用开关更换为备用开关,或替换为同型号其它闲置开关;
(5)无备用开关,可以用满足要求的电缆在合适位置进行跨(短)接,注意相序一致;
(6)观察确认供用电正常;
(7)修理故障开关。
典型故障4:
停电时低压配电系统ATS不能倒换故障
故障描述:
ATS开关是市电油机发电切换非常重要的器件,是后端保证负荷供电的结点通路。
在发生故障时,影响到市电或油机发电的供给,极端情况下可能市电油机均不能通过,影响大。
一般ATS均具备手动操作功能,如果ATS不能自动倒换,可以尝试手动倒换;如果手动倒换失败,或机械卡死,暂时无法排除故障,必须采取应急措施。
应急措施:
临时电缆跨接。
在采取应急电缆进行跨接、短接时,根据现场不同情况合理选取短接方案,并调用移动应急发电车从应急发电接入口供电。
场景1:
低配系统无应急发电接入口。
参考操作步骤:
(1)将ATS置于手动状态机制;
(各厂家型号可能有区别,有的不需要选择工作机制)
(2)利用操作手柄进行手动切换;无法切换,属于机械卡死;
(3)将故障开关后端下游开关电源、UPS交流倒换至备用电源(如有备用电源);
(4)断开故障ATS的市电侧(挂上警示牌,严禁合闸);
(5)断开ATS油机侧输入开关(同时根据需要将油机置于手动启动状态);
(6)临时电缆跨接或短接ATS油机应急发电进出线端子①②③(如果有应急发电接入口,将油机输出配电柜母排用短接电缆连接至低压配电系统应急发电接入口④或ATS后端母排合适位置,转入8步骤);
(7)闭合ATS油机发电输出开关,送电;
(8)观察油机供电时,各设备运行状态,确保运行正常;
(9)隔离故障ATS开关;
(10)对ATS进行修复。
图6:
ATS故障应急抢修方案图
场景2:
低配系统有应急发电接入口。
(1)将ATS置于手动状态机制,同时调用移动应急发电车;
(各厂家型号可能有区别,有的不需要选择工作机制)
(2)利用操作手柄进行手动切换;无法切换,属于机械卡死;
(3)将故障开关后端下游开关电源、UPS交流倒换至备用电源(如有备用电源);
(4)断开故障ATS的市电侧(挂上警示牌,严禁合闸);
(5)断开ATS油机侧输入开关(同时根据需要将油机置于手动启动状态);
(6)疏通应急发电车通道,清理应急发电车停放点的障碍物;
(7)应急发电车进入预定发电现场后,按照相序(A/B/C)将应急发电车的发电接入低配系统应急发电接入口;
(8)确认各相序正确,发电、送电;
(9)观察应急发电车供电时,各设备运行状态,确保运行正常;
(10)隔离故障ATS开关;
(11)对ATS进行修复(如果修复时间太长,还需进行电缆的短接)。
3、低压配电设备故障应急处理注意事项
(1)实行操作监护制度,一人操作、一人监护,确保操纵安全。
(2)做好防护措施,穿绝缘鞋、戴绝缘手套进行操作;
(3)注意隔离开关、负荷开关、断路器操作顺序:
停电时,先断断路器或负荷开关后断开隔离开关;送电时,先闭合隔离开关,后闭合断路器或负荷开关;
(4)在负荷转移、倒换应急操作时,注意开关之间的互锁机制;
(5)在利用电缆短接或跨接操作时,接线端子要牢靠结实,各相序要正确,要仔细检查,防止短路;
(6)要全面检查应急临时通电后,各接线端子、电缆、开关的运行情况,是否发热等异常情况出现。
检查各机房空调、UPS电源运行情况。
第三节开关电源设备故障的应急操作
一、总体处理原则
缩短故障历时,降低故障影响范围,保证直流通信设备供电不中断。
二、典型故障及应急处理
故障类型1:
控制器故障导致系统无输出,无备用控制器。
故障描述:
系统控制器故障,开机状态电源整个系统无输出或限流,蓄电池放电。
应急措施:
重启或关闭控制器或控制器解锁
应急操作:
(1)关闭电源重新启动控制器,整流模块能否正常输出,如不能继续执行下面操作;
(2)临时关闭控制器电源,不让控制器对整流模块进行控制;
(3)观察整流模块的输出情况,如还不能输出,继续执行下面的操作,继续下面的操作(部分厂家设备,如早期中兴开关电源控制器);
(4)对控制器进行解锁、对模块的输出电流进行重新设定(可以临时调用其它正常控制器对模块参数的重新设置)。
图7:
处理参考流程图
故障类型2:
单个整流模块输出过压故障导致系统保护,蓄电池放电。
故障描述:
开关电源系统由多个整流模块并行工作,因个别模块输出过压导致系统所有整流器全部无输出关机保护。
故障现象:
控制器显示过压告警,所有模块均无输出,蓄电池放电。
应急措施:
所有模块全部故障的可能性极小,一般是单个模块输出过压造成系统关机,可以采取关闭所有模块逐个开机排查故障模块。
参考操作步骤:
(1)关闭所有整流模块的交流输入开关、输出开关;
(2)逐一打开整流模块的交流输入开关,分别测试整流模块输出电压和开关电源系统显示情况;
(3)当打开某一整流模块后,系统再次出现过压告警,则说明此整流模块故障。
(4)关闭该整流模块,退出系统;
(5)更换故障模块,恢复开关电源系统供电;
(6)察看系统输出运行情况,确认正常;
(7)更换故障整流模块,恢复开关电源系统供电。
故障类型3:
蓄电池组熔丝断
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- 动力设备 故障 应急 操作手册 集团 V1