電信運營商匯聚機房外市電改造研究

陳 濤，鄒照明

（中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司河北雄安新區(qū)分公司，河北 保定 071700）

0 引 言

容城縣局位于雄安新區(qū)核心區(qū)域，目前為新區(qū)分公司重要的匯聚機房，但是變壓器等設(shè)備過于老舊且容量不足，隨著近幾年5G、DC化改造等項目迅速發(fā)展，需對該局址進行改造。

1 電源系統(tǒng)現(xiàn)狀

1.1 交流電源系統(tǒng)現(xiàn)狀

局機房交流電源系統(tǒng)現(xiàn)狀如表1所示。

表1 交流電源系統(tǒng)現(xiàn)狀表

局機房的交流供電系統(tǒng)現(xiàn)采用一路10 kV市電及一臺主用柴油發(fā)電機組組成。市電作為主用電源，油機作為備用電源。根據(jù)交流供電現(xiàn)狀表該局房的變壓器負荷已接近或超出額定容量，需擴容變壓器容量[1]。

1.2 各專業(yè)電源需求分析

根據(jù)無線、傳輸各專業(yè)所提用電需求，匯聚機房用電統(tǒng)計如表2所示。

表2 匯聚機房通信負荷匯總表

1.3 交流供電系統(tǒng)的組成及運行方式

交流供電系統(tǒng)由高壓供電系統(tǒng)與低壓供電系統(tǒng)組成。當(dāng)市電正常供電時，由市電對所有負載進行供電，當(dāng)市電發(fā)生故障停電時，柴油發(fā)電機啟動對局房內(nèi)所有的負載進行供電，以保證設(shè)備用電、建筑用電以及消防用電等。無功功率補償方式在低壓配電室內(nèi)采用低壓集中補償。功率因數(shù)按地方供電部門的要求補償?shù)?.9以上（滯后）。

2 工程建設(shè)方案研究

2.1 交流供電系統(tǒng)配置原則

若交流供電系統(tǒng)的容量能夠滿足新增交流負荷的需求，則利舊現(xiàn)有交流供電系統(tǒng)，不能滿足的則需要擴容原有交流供電系統(tǒng)。

（1）配電設(shè)備設(shè)置規(guī)范。如果高壓配電柜設(shè)備遠期負荷需求較小的時候，應(yīng)按遠期負荷考慮進行配置；低壓配電設(shè)備中配電柜應(yīng)參照遠期負荷進行設(shè)置，配電柜可以依照滿足近期負荷需求并考慮一定發(fā)展負荷需要進行配置；

（2）補償設(shè)備配置原則。補償電容器柜的容量應(yīng)按近期負荷配置并考慮一定發(fā)展，應(yīng)設(shè)置自動補償設(shè)備。補償電容器柜需安裝一定數(shù)量的電抗器；

（3）專用變壓器配置原則。專用變壓器的容量配置應(yīng)在考慮滿足近期負荷的基礎(chǔ)上一并考慮未來一定時間的發(fā)展負荷需求；

（4）柴油發(fā)電機組配置原則。市電供電為一類、二類的局址，遠期發(fā)展負荷較大時可以依照滿足近期負荷需求并考慮一定發(fā)展負荷需要進行配置，以上市電類別的局址，遠期規(guī)劃負荷需求較小時，宜按照遠期負荷需求設(shè)置柴油發(fā)電機組數(shù)量及配置[2]。

2.2 外市電引入、變配電系統(tǒng)及油機系統(tǒng)

根據(jù)《中國聯(lián)通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)范》。綜合業(yè)務(wù)接入點宜就近引入一路低壓市電，市電等級不宜低于三類市電。配置專用變壓器的匯聚局房、綜合業(yè)務(wù)接入點，其變壓器宜采用N配置。容城老局位于容城縣老城區(qū)內(nèi)，現(xiàn)有低壓配電室內(nèi)已無擴容設(shè)備的空間。大院內(nèi)也沒有適合放置戶外箱式變電站的空間。容城老局現(xiàn)有200 kVA戶外桿上油浸式變壓器，啟用于1993年。容城老局低壓配電室內(nèi)低壓配電系統(tǒng)于2017年啟用，低壓進線柜容量630 A，低壓補償柜容量150 kvar，及市電油機轉(zhuǎn)換柜容量630 A。容城老局變壓器容量建議擴容為315 kVA。

容城老局大院內(nèi)沒有適合放置戶外箱式變電站的空間，現(xiàn)有低壓配電室內(nèi)已無擴容設(shè)備的空間。容城老局低壓配電室內(nèi)低壓配電系統(tǒng)于2017年啟用，低壓進線柜容量630 A，變壓器容量擴容為315 kVA，可利舊現(xiàn)有低壓配電室內(nèi)低壓配電系統(tǒng)。容城老局目前剩余機房內(nèi)可用面積約50 m2，機房后續(xù)新增負荷空間有限，該局僅有一部樓梯，也不滿足現(xiàn)行消防疏散要求[3]。綜合上述因素，容城老局變壓器容量建議擴容為315 kVA，仍采用戶外桿上油浸式變壓器。對于重要或規(guī)模較大的匯聚局房，具備安裝條件的，應(yīng)配置固定油機。不具備條件的局房，應(yīng)預(yù)留移動油機接口。綜合業(yè)務(wù)接入點，原則上不配置固定油機，應(yīng)預(yù)留移動油機的快速接口。容城老局現(xiàn)有主用油機容量PRP功率200 kW，為2013年啟用。本期工程暫利舊現(xiàn)有油機容量，在后續(xù)其他項目中再解決油機容量擴容。

綜上本期工程容城老局將一路外市電容量擴容為315 kVA，新建一臺315 kVA戶外桿上油浸式變壓器、計量開關(guān)及變壓器出線箱。拆除容城老局原1993年的200 kVA變壓器及現(xiàn)有計量開關(guān)、變壓器出線箱。容城老局低壓配電室內(nèi)低壓配電系統(tǒng)的容量可滿足本次擴容后新建變壓器需求。

2.3 防雷接地、抗震加固、監(jiān)控

交換局接地系統(tǒng)應(yīng)按GB50689-2011《通信局（站）防雷與接地工程設(shè)計規(guī)范》的要求采用聯(lián)合接地方式：設(shè)備工作接地、防雷接地、保護接地合用同一個接地體的接地方式。本工程各局交流供電采用TN-S供電方式。

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB50689-2011《通信局（站）防雷與接地工程設(shè)計規(guī)范》的要求，在供電系統(tǒng)中采用多級防雷措施，并且各級防雷設(shè)備的最大通流容量參數(shù)相互配合，在遭受雷電沖擊時使到達設(shè)備輸入端的浪涌電流不超過設(shè)備所允許值，保障供電安全。本項目屬于中雷區(qū)[4]。

為了達到動力電源設(shè)備的抗震標(biāo)準(zhǔn)，工程中所配置的電源設(shè)備需采取一定的抗震加固措施。所有電源設(shè)備和地面的固定應(yīng)采用膨脹螺栓并且并列放置的兩臺設(shè)備之間使用屏間連接螺栓進行連接，確保設(shè)備穩(wěn)固。對于墻掛式的設(shè)備應(yīng)使用膨脹螺栓4點對墻進行加固。

為使局房達到無人或少人值守應(yīng)建立電源及環(huán)境的集中監(jiān)控系統(tǒng)，以便于實現(xiàn)對電源設(shè)備的集中維護和管理，及時監(jiān)測電源系統(tǒng)的故障情況與運行狀態(tài)，做到迅速分析、辨識、排除故障隱患。本期工程在選取電源設(shè)備時應(yīng)選用帶干接點及智能接口的設(shè)備。

3 結(jié) 論

為滿足各大運營商在5G及DC化機房建設(shè)對基礎(chǔ)設(shè)施配套的需求，需進行機房配套建設(shè)改造，擴容改造外市電等設(shè)備。通過對本項目的建設(shè)必要性、建設(shè)方案、投資合理性以及項目風(fēng)險進行分析，匯聚機房變壓器擴容是十分必要的，能滿足DC業(yè)務(wù)及主營業(yè)務(wù)用電需求，提高雄安新區(qū)匯聚機房的供電能力，并改善匯聚機房的供電安全可靠性，同時滿足雄安新區(qū)機房面向5G的DC化建設(shè)需求。