通信電源故障案例分析

通信電源故障案例分析通信電源故障案例分析通信電源故障案例分析目錄2通信電源系統(tǒng)掉電案例3UPS電容冒煙起火案例1高低壓配電系統(tǒng)掉電案例4低壓無功補(bǔ)償電容冒煙案例5蓄電池組突然失效案例6蓄電池組起火案例事故簡單介紹：

2012年8月8日晚，受強(qiáng)臺風(fēng)影響，驟降狂風(fēng)暴雨，樞紐樓主機(jī)樓動力值班室作為二級監(jiān)控崗，值班人員忙著處理各無人值守局站停電調(diào)度配合工作。此時供電局調(diào)度室來電話說，10KV供電線路可能存在放電現(xiàn)象，要求將玄信線卸載，供電局將進(jìn)行停電檢測。為配合供電局停電檢修，電信值守人員在倒換操作過程中，由于各種綜合因素，造成主機(jī)樓交流供電中斷，10、11樓兩套UPS系統(tǒng)和一套開關(guān)電源系統(tǒng)分別因電池放電至低電壓后退出服務(wù)，造成重大通信阻斷。1、高低壓配電系統(tǒng)掉電案例某省級樞紐機(jī)樓電源掉電事故案例1、高低壓配電系統(tǒng)掉電案例故障及處理過程介紹：因臺風(fēng)影響，出現(xiàn)大面積市電故障，樞紐樓10KV市電需臨時應(yīng)急停電檢修，要求南京電信立即進(jìn)行相應(yīng)切換操作。值班人員先分?jǐn)嗟蛪簜?cè)開關(guān)，然后分?jǐn)喔邏簜?cè)開關(guān)。

因值班人員為其他專業(yè)轉(zhuǎn)崗人員，倒電操作不熟練及受二級監(jiān)控相關(guān)處理工作的影響，倒電用時近10分鐘。1、高低壓配電系統(tǒng)掉電案例由于一路高壓帶的2、3號變壓器停電未送電，其下的部分負(fù)荷因二級交流屏具有2路市電自動轉(zhuǎn)換功能（如開關(guān)電源交流屏等）自動將電源切換到另一路市電高壓，該線帶的1號變壓器供電。造成1號變壓器低壓側(cè)開關(guān)過載跳閘。此時，所有交流電源中斷，UPS及開關(guān)電源都進(jìn)入蓄電池放電狀態(tài)。

因1#變開關(guān)過載跳閘后，值班人員忙于高壓切換操作未發(fā)現(xiàn)該重大問題，在2、3#變壓器恢復(fù)供電后，其1#變的部分負(fù)荷又轉(zhuǎn)移到2、3#變供電，加之蓄電池充電及空調(diào)全載運(yùn)行，引起高壓母聯(lián)開關(guān)超載跳閘，造成1、2、3號變壓器再次失電。隨后，值班人員再次嘗試進(jìn)行高壓母聯(lián)合閘操作，但2分鐘后，高壓母聯(lián)開關(guān)再次跳閘。原因：因?qū)嶋H負(fù)荷過大，超過高壓開關(guān)允許最大電流270A（10KV）。此時，值班人員電話匯報班長，請求應(yīng)急支撐并配合處理二級監(jiān)控相關(guān)事宜。故障及處理過程介紹：1、高低壓配電系統(tǒng)掉電案例

班長到達(dá)現(xiàn)場，手動啟動鼓樓主機(jī)樓兩臺柴油發(fā)電機(jī)，手動倒換操作分別對1、2號變壓器負(fù)載供電。因1#變負(fù)荷接近油機(jī)滿載及受到UPS輸入諧波的影響，1#油機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)，發(fā)電機(jī)頻率波動較大，超出UPS交流輸入頻率范圍。導(dǎo)致UPS整流器不能正常工作，繼而閉鎖，同時旁路不可用，結(jié)果，油機(jī)無法為UPS供電。造成UPS電池持續(xù)放電。支撐人員到達(dá)現(xiàn)場，發(fā)現(xiàn)1#低壓變配電系統(tǒng)開關(guān)過載跳閘，將其復(fù)位并重新合閘，恢復(fù)市電供電。支撐人員多次嘗試母聯(lián)開關(guān)合閘，但一直未獲成功。

接著10樓1套伊頓9315/400KVAUPS設(shè)備因電池放電至低電壓，輸出關(guān)斷。

接著11樓1套伊頓9315/400KVAUPS設(shè)備因電池容量放空，輸出關(guān)斷。

故障及處理過程介紹：1、高低壓配電系統(tǒng)掉電案例油機(jī)低壓配電存在三個故障點1、高低壓配電系統(tǒng)掉電案例支撐人員啟動多媒體樓地下室油機(jī)為3號變壓器下負(fù)載供電。支撐人員進(jìn)行倒閘操作，將2號、3號變壓器下的所有負(fù)載恢復(fù)供電，關(guān)停油機(jī)。值班人員巡視檢查中發(fā)現(xiàn)11樓9315/400KVAUPS電源中斷關(guān)機(jī)，人工轉(zhuǎn)換旁路供電引起總輸入開關(guān)跳閘（因設(shè)備自動重啟沖擊電流大），匯報支撐人員應(yīng)急將列頭柜電源先關(guān)閉，再分別恢復(fù)供電。

10樓伊頓9315/400KVAUPS設(shè)備經(jīng)人工復(fù)位恢復(fù)供電。

10樓1套洲際開關(guān)電源（48V）因交流接觸器故障導(dǎo)致蓄電池組持續(xù)放電，直至蓄電池電壓過低，造成供電中斷。

原因是交流輸入屏主輸入電源交流接觸器故障導(dǎo)致市電無法輸入。維護(hù)人員完成10樓洲際開關(guān)電源設(shè)備的接觸器障礙處理，恢復(fù)供電。至此，機(jī)樓所有負(fù)載供電恢復(fù)正常。故障及處理過程介紹：1、高低壓配電系統(tǒng)掉電案例1．該機(jī)房作為最重要的通信機(jī)樓，采用幾套供電系統(tǒng)互為主、備用的保護(hù)方案是合理的。但隨著負(fù)荷的增加，現(xiàn)有的變壓器、柴油發(fā)電機(jī)組等未同步考慮擴(kuò)容，系統(tǒng)沒有足夠的冗余量，一旦發(fā)生系統(tǒng)切換工況，不但無法實現(xiàn)自動保護(hù)，還會引發(fā)超載故障。未根據(jù)負(fù)荷增加情況及時調(diào)整系統(tǒng)自動保護(hù)方案、優(yōu)化供電結(jié)構(gòu)，是這次故障的主要原因。2、在1#變壓器接近滿載后，二級交流屏2路市電主/備用自動轉(zhuǎn)換功能未禁止，發(fā)生負(fù)載轉(zhuǎn)移是造成1#變總開關(guān)超載跳閘的主要原因。3、關(guān)于10KV母聯(lián)開關(guān)跳閘原因：事故發(fā)生后，我們即對100母聯(lián)開關(guān)的過電流保護(hù)定值進(jìn)行檢查與核對，經(jīng)查繼電保護(hù)過電流設(shè)定值與供電部門給定值相符，中壓柜控制器顯示3次跳閘動作點分別為267A、268A、270A，與給定值基本相同，因此，排除開關(guān)問題。故障及處理過程總結(jié)反思：1、高低壓配電系統(tǒng)掉電案例4、在后續(xù)保障演練中，發(fā)現(xiàn)高壓母聯(lián)開關(guān)帶3#變負(fù)載時，3相電流嚴(yán)重不平衡，控制儀表顯示分別為：81A、144A、82A，B相電流嚴(yán)重偏大（實際B相無電流互感器，其值為虛擬計算值），經(jīng)請廠家技術(shù)人員檢查分析，認(rèn)為A、C相的其中1個電流互感器2次線接反，引起計算錯誤，經(jīng)改接，3相電流均顯示為80A左右，恢復(fù)正常。由此分析：前一次造成高壓母聯(lián)開關(guān)跳閘的主要原因是2個電流互感器2次線接法相反，引起技算錯誤，使B相電流測量值成倍增加，并同時疊加變壓器間轉(zhuǎn)換功率，電池充電功率及空調(diào)增加功率所致。故障及處理過程總結(jié)反思：1、高低壓配電系統(tǒng)掉電案例故障及處理過程總結(jié)反思：5、因油機(jī)容量不足，1#變負(fù)荷接近滿載及UPS輸入諧波的影響，1#油機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)，發(fā)電機(jī)頻率波動較大，超出UPS交流輸入頻率范圍，使UPS整流器不能正常工作，繼而閉鎖，造成UPS電池持續(xù)放電。6、UPS蓄電池容量配置不足，原設(shè)計注明單機(jī)滿載放電支撐0.5小時，系統(tǒng)支撐1小時，經(jīng)測試單機(jī)滿載只能支撐10分鐘。導(dǎo)致預(yù)留應(yīng)急搶修時間不足，還使操作者產(chǎn)生時間錯誤判斷。。7、蓄電池質(zhì)量差，失水嚴(yán)重，容量下降明顯。8、負(fù)載接近滿載，未能采取措施及時預(yù)警、調(diào)整均分負(fù)載、限制負(fù)載轉(zhuǎn)移、減小充電電流等。9、油機(jī)、市電、監(jiān)控臺分開距離遠(yuǎn)，來回奔波、操作耗費很多時間。1、高低壓配電系統(tǒng)掉電案例故障及處理過程總結(jié)反思：局站高低壓、油機(jī)供電系統(tǒng)資源配備達(dá)不到樞紐局站的要求。值守人員缺少按應(yīng)急預(yù)案演練的機(jī)會，應(yīng)急操作處理經(jīng)驗不足。1、高低壓配電系統(tǒng)掉電案例硬件方面的問題軟件方面的問題2、通信電源系統(tǒng)掉電案例故障簡單描述：

電信機(jī)房有二套開關(guān)電源以2N方式為負(fù)載供電，開關(guān)電源本身不帶蓄電池，而是由上級UPS系統(tǒng)做后備保障。在一套UPS輸出開關(guān)因故跳閘時，另一套UPS所帶開關(guān)電源出現(xiàn)瞬時過載而保護(hù)停機(jī)，導(dǎo)致整個機(jī)房負(fù)載掉電。案例1：中國電信國際機(jī)房直流電源斷電事故UPS電源直流整流電源蓄電池通信負(fù)載UPS電源直流整流電源蓄電池2、通信電源系統(tǒng)掉電案例電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和相關(guān)配置說明機(jī)房采用雙直流-48V電源系統(tǒng)供電，系統(tǒng)A、B容量分別為650A/48V系統(tǒng)A的交流輸入由5樓的UPS-1的1000A開關(guān)輸出開關(guān)和UPS-2的1000A開關(guān)經(jīng)過分配后在31樓的300A通過MTS切換引電直流系統(tǒng)A（容量為650A，負(fù)載約295A）的輸入斷電；直流電源系統(tǒng)A負(fù)載立刻由直流系統(tǒng)B（容量為650A，負(fù)載約319A）供接管，直流系統(tǒng)B的總負(fù)載為614A，直流系統(tǒng)B的內(nèi)部過載保護(hù)裝置因瞬時過載沖擊動作停機(jī)，直流負(fù)載全部停電，造成重大通信中斷事故。直流系統(tǒng)沒有后備電池，沒有監(jiān)控負(fù)載，容量沒有冗余MTS手動切換開關(guān)故障電源系統(tǒng)缺陷分析開關(guān)電源直流輸出沒有后備電池（開關(guān)電源沒有電池管理功能），耐瞬時過載沖擊能量弱直流系統(tǒng)A、B容量650A，對于負(fù)荷要求650A，容量不足直流系統(tǒng)沒有監(jiān)控，不能過負(fù)載預(yù)警直流系統(tǒng)的2路輸入手動切換，效率不高UPS1輸出在5樓的A9開關(guān)質(zhì)量有問題，控制模塊故障電源回路多個單點故障點2、通信電源系統(tǒng)掉電案例5樓A9開關(guān)，故障跳閘直接原因分析：直流系統(tǒng)A前端2路輸入，MTS轉(zhuǎn)換開關(guān)需手工切換直流系統(tǒng)A沒有輸入，斷電直流系統(tǒng)B過載，停機(jī)A9跳閘系統(tǒng)A停電系統(tǒng)B過載停電故障根本原因分析：系統(tǒng)設(shè)計可靠性不高開關(guān)電源系統(tǒng)前端回路存在多個單點故障點開關(guān)電源系統(tǒng)配置不合理輸出端未配置蓄電池；開關(guān)電源配置容量不足；系統(tǒng)無負(fù)載監(jiān)控告警功能2、通信電源系統(tǒng)掉電案例案例1：某IDC機(jī)房索科曼大型UPS系統(tǒng)電容爆炸事故案例3、UPS電容冒煙起火案例案例2：我國某信息安全中心伊頓大型UPS系統(tǒng)事故案例3、UPS電容冒煙起火案例影響程度：1、UPS系統(tǒng)和蓄電池自身設(shè)備損毀；2、直接造成UPS系統(tǒng)斷電，所有負(fù)載掉電；3、燒毀設(shè)備頂部上方走線架和電纜損壞。原因分析：主設(shè)備發(fā)生電容起火自燃，迅速燒毀機(jī)內(nèi)各種電路器件，也造成蓄電池短路損壞。UPS設(shè)備火苗向上燃燒，走線架上大量電纜燒毀，造成更多的電纜短路，形成更大火勢。一般手段無法將火撲滅，最后啟動機(jī)房的消防氣滅系統(tǒng)才將明火撲滅。案例1：某IDC中心機(jī)房伊頓大型UPS系統(tǒng)電容爆炸事故案例3、UPS電容冒煙起火案例影響程度：1、自身設(shè)備損毀；2、直接造成2套系統(tǒng)斷電；3、燒毀設(shè)備頂部上方走線架的大量電纜損壞；4、直接造成另一系統(tǒng)的電池組損毀；5、造成另N個系統(tǒng)輸出電纜隨時可能發(fā)生電纜短路故障（嚴(yán)重?zé)龘p）。原因分析：主設(shè)備發(fā)生自燃產(chǎn)生明顯的爆燃火焰，迅速燒毀機(jī)內(nèi)電纜護(hù)套，造成了電池組正負(fù)極連接電纜在主設(shè)備內(nèi)短路，產(chǎn)生很大的明火苗向上燃燒，將主設(shè)備上方的幾層電纜燒毀，造成更多的電纜短路，形成更大火勢。一般手段無法將火撲滅，最后啟動機(jī)房的消防氣滅系統(tǒng)才將明火撲滅。案例2：我國某信息安全中心伊頓UPS系統(tǒng)事故案例3、UPS電容冒煙起火案例反思：1、UPS電容冒煙起火問題突出，一旦發(fā)生電容起火，必然傷及配電電纜和蓄電池；2、電池組的開關(guān)（分?jǐn)啵┕襁x用什么器件最好(過流保護(hù)、操作便捷)？3、與本UPS無關(guān)的電纜不應(yīng)該在其上方走線架經(jīng)過。啟示：UPS電容壽命質(zhì)量檢測或預(yù)警方法迫切需要改進(jìn)；重要機(jī)房的消防設(shè)施配備可靠性非常重要；監(jiān)控含視頻監(jiān)控要完善；臨危緊急處理預(yù)案要簡單易實施，處理要具果斷性.案例1和2的反思和啟示3、UPS電容冒煙起火案例案例3：某省施耐德PW200KVAUPS系統(tǒng)故障案例

故障簡單介紹：

今年以來已經(jīng)兩次發(fā)生UPS的EMC濾波板電容冒煙事件：1、火災(zāi)早期預(yù)報系統(tǒng)（VESDA）及時消防報警;2、現(xiàn)場呈現(xiàn)濃重?zé)巩愇叮?jīng)初步觀察，未見煙霧和明火現(xiàn)象。;3、檢查各電源系統(tǒng)均正常工作，無當(dāng)前異常告警事件。4、打開UPS主機(jī)機(jī)柜進(jìn)行排查，發(fā)現(xiàn)UPS主機(jī)交流輸入濾波板和旁路交流輸入濾波板損壞，可以定位是異味來源。從現(xiàn)場情況分析，由于EMC電路板的電容內(nèi)部溫度過高，器件內(nèi)部的介質(zhì)變質(zhì)膨脹，脹破電容器的塑料封裝，介質(zhì)流失和高溫使電容器內(nèi)部極板組件失去支撐并扭曲，同時溫升更加劇烈，直至塑料外殼烤焦、碳化發(fā)出異味。3、UPS電容冒煙起火案例預(yù)防措施：

屬于該機(jī)型固有缺陷，為了預(yù)防此類故障的發(fā)生，建議用戶對運(yùn)行一定年限的此機(jī)型，進(jìn)行EMC板預(yù)防性更換。3、UPS電容冒煙起火案例案例3：某省施耐德PW200KVAUPS系統(tǒng)故障案例深度分析某IDC低壓無功補(bǔ)償柜電容燒毀故障案例

一樓低壓室配置有6套低壓系統(tǒng)，每套低壓系統(tǒng)配置2個電容補(bǔ)償柜，每個電容柜有6組電容，共12組，電容品牌為法國ALPES,每組電容標(biāo)稱容量60kVAR；每個電容前端還串聯(lián)一個電抗，電抗品牌也為法國ALPES，標(biāo)稱容量49kVAR，電抗1.81mH。根據(jù)需要，每組電容可依次投入。4、低壓無功補(bǔ)償電容冒煙案例

燒毀的電容為1號系統(tǒng)的1號電容柜，如圖所示。從故障現(xiàn)象看，初步判斷為此電容在運(yùn)行中內(nèi)部產(chǎn)生高溫，產(chǎn)生的熱量使阻燃塑料外殼熔化并暗燃，同時釋放黑煙，造成周圍電容及柜體熏黑，產(chǎn)生的黑煙也使機(jī)房的煙霧發(fā)生了消防告警。據(jù)維護(hù)人員描述，該故障過程沒有發(fā)生短路跳閘，設(shè)備運(yùn)行正常。4、低壓無功補(bǔ)償電容冒煙案例低壓補(bǔ)償電容冒煙的一般性原因分析：4、低壓無功補(bǔ)償電容冒煙案例一般來說，造成電容過熱的原因主要有：1、由于電容內(nèi)部絕緣度降低，造成電容容量下降，容抗上升，表現(xiàn)為電容容性電流減小，而阻性電流增加，其結(jié)果是雖然電容總電流降低，但發(fā)熱更嚴(yán)重；2、系統(tǒng)諧波電流含量較大，尤其是高次諧波電流大，使電容電流過大，甚至形成諧振，從而使電容燒毀；3、電抗、電容補(bǔ)償不當(dāng)、導(dǎo)致電壓升高燒毀電容；4、電抗、電容運(yùn)行的環(huán)境溫度比較高?？傠娏鱅=ic+ir

發(fā)熱W=(irxir)xr總電流I=ic+ir

發(fā)熱W=(irxir)xr↓↑↓↑該IDC的低壓無功補(bǔ)償電容冒煙的原因分析：電抗器表面溫度的熱成像圖（最高80℃）電容器表面溫度的熱成像圖（最高42℃）4、低壓無功補(bǔ)償電容冒煙案例由于1、串聯(lián)電抗的容量偏大，造成電容的工作電壓偏高、電容老化衰減快。

2、電抗器產(chǎn)生的溫度很高（80℃），造成柜內(nèi)環(huán)境溫度高、電容老化快。2號電抗器8號電抗器輸入電壓（V）392386輸出電壓（V）442445因為電抗器的存在，電壓上升了50-60V5、蓄電池組突然失效案例

由于該機(jī)樓市電瞬間停電，來電后由于低壓部分的市電/油機(jī)切換柜的市電側(cè)開關(guān)不能合閘，無法送電到各通信系統(tǒng)，各通信系統(tǒng)由電池放電。2分鐘后，機(jī)樓四樓電力室直流1#系統(tǒng)部分電池開路造成輸出電壓瞬間過低（41.88V）。5分鐘后，機(jī)樓動力現(xiàn)場值守人員（7X24小時）到低壓房檢查時發(fā)現(xiàn)1#系統(tǒng)市電/油機(jī)切換柜的市電側(cè)開關(guān)切換不成功，檢查確認(rèn)市電開關(guān)故障，無法投入供電。

在斷開高壓柜變壓器輸入開關(guān)后，油機(jī)自動啟動供電，供電恢復(fù)后，值班人員檢查各系統(tǒng)電壓正常，空調(diào)環(huán)境正常。

同機(jī)樓其它5套直流供電系統(tǒng)下帶設(shè)備和業(yè)務(wù)未受影響。某機(jī)樓48V蓄電池組突然失效故障案例

后果：造成該電源系統(tǒng)所帶的傳輸及C網(wǎng)基站的傳輸、數(shù)據(jù)及相應(yīng)大客戶全部掉電中斷業(yè)務(wù)。5、蓄電池組突然失效案例蓄電池突然失效原因分析：1、9組1000AH蓄電池并聯(lián)在一起使用；蓄電池屬于使用了9年的湯淺電池；2、該9組蓄電池已有一年沒有進(jìn)行容量測試維護(hù)工作；3、已經(jīng)打了計劃報告