#小主分享# 为夯实一线维护人员的在岗技能，加快综合维护能力融合，持续提升整体维护水平，缩短故障抢修历时，确保现网维护安全，网维中心组织了线路专业岗位大练兵。本次岗位练兵模拟了线路故障处理全过程。值得一提的是本次练兵成效突出，亮点鲜明：一是首次引入AR眼镜的运用，线路部大练兵指挥中心能够远程实时观测抢修现场动态；二是在松江班组的练兵过程中，小组遇到练兵计划外的真实故障，及时完成了现场故障处理，完美诠释了一线维护人员立足现场的责任感，也充分体现线路专业抢修人员的临场应变能力。
【论数据中心微模块测试技术】
1、引言
随着移动互联网、大数据、云计算、物联网等新兴技术的兴起，全球数据中心数量持续增长，并呈现出高功率密度和高能耗的发展趋势。近年来，我国超大型数据中心的建设速度也逐渐加快，部署机架数量大幅增长。为了缩短数据中心建设周期，减少初期投入成本，数据中心微模块（以下简称微模块）成为了互联网行业、通信行业及其他行业的数据中心的最佳选择。与此同时，随着5G和工业互联网等实际应用规模不断扩大，边缘数据中心和小型数据中心的数量呈现出倍增的趋势。而在上述边缘数据中心和小型数据中心中，微模块也成为了标准化、绿色化建设的不可缺少的组成部分。
2、数据中心微模块概念
基于行业诉求，目前国内各大供应商均在着手研发数据中心微模块。它虽然是小型的机房，但随着其标准化步伐的加快，目前已成为了新型产品。那么，什么是微模块产品？该产品不同于传统意义上的产品，它选择性地包含了数据中心的供配电设备、制冷设备、监控部分、储能设备等机房内的各类基础设施。在行业标准YD/T 3004-2016《模块化通信机房技术要求》标准中定义通信机房（含数据中心）微模块是指由机柜系统、配电系统、监控系统、供电系统（可选）、制冷末端（可选）、综合布线系统、安防系统等组成的具有标准的功能定义和输入输出接口，能够完成单项或多项业务的功能单元。从该定义中，可以看出微模块是一个完成多项业务的功能单元，其构成较为复杂。在行业标准YD/T3290-2017《一体化微型模块化数据中心技术要求》中定义的微模块是由一定数量的两列背对背或面对面的IT机柜以及不间断电源、近端冷却设备等通过封闭通道而形成的小型机柜集群。通过封闭两列IT机柜间的冷或热通道，形成与大机房和其他集群相对隔离的物理环境。根据机柜内设备情况设计独立的电气、制冷、安防、监控、布线甚至消防系统，用户仅需要提供外部市电、网络和必要的冷源即可使数据中心投入运营。微模块内各子系统、组件均可在工厂进行预制、调试，现场快速组装后即可投入使用。多个微模块之间极少或者没有物理关联，用户可按需建设，实现将一个大规模数据中心模块化分步部署。此描述较清晰具体，并对提前预制、调试等情况均提出了要求。
图中的虚线部分可依据数据中心规模和微模块的具体部署而灵活配置。例如，很多大型数据中心基础设施中会具有高压机组、高压配电及变压器等设备，而小型数据中心中很可能会不包含此部分。另外，微模块中的空调末端设备，可以采用列间空调，根据冷量需要布置于服务器机柜中间采用水平送风；也可以采用传统机房专用空调，布置于列的两端采用下送风方式进行制冷。
3、数据中心微模块测试技术
微模块作为一个产品，可以从其整体、电气子系统、制冷子系统、监控子系统、通道组件和安全性能等几大部分进行测试验证，若详细进行验证参数有数十余条。由于篇幅有限，微模块重要参数的测试方法及具体案例简要分析如下：
3.1 整体性能测试技术
在整体性能中包括了输入特性、能效PUE、温度场均匀性等参数。
（1）输入电压与频率范围测试
若将微模块当作黑盒来看，其在一定输入电压范围及输入频率范围之内应正常工作。对于配备交流UPS或高压直流模块的微模块，在上述电源设备以额定负荷运行的条件下，使用净化电源等输入电源设备调节其电压至被测模块所允许的电压上限值和下限值，检查在此范围之内微模块内的ICT设备或模拟负载是否能够正常稳定运行。频率范围测试方法与电压范围测试方法非常类似，调节净化电源频率参数即可。对于供电设备在微模块外部的情况，即微模块内部只包含配电设备，同样调节输入参数，检查包括ICT在内的微模块各设备是否能够运行正常。
（2）能效（PUE）测试方法
微模块的PUE测试方法较其他参数测试复杂，对于采用风冷空调系统的微模块该参数的测试涉及负载率的变化以及室外温度的变化。由于负载变化直接影响微模块内的电源及配电产品效率，而室外环境温度的变化直接影响到空调系统的能效，因此，严格意义上该参数只能在焓差实验室内进行测试，并且应具备可调负载，均匀分布在微模块里ICT机架内。按照笔者经验，宜采用25%、50%、75%和100%负载率和室外环境温度-5℃、10℃、15℃、25℃和35℃的不同组合进行测试。具体试验过程为：在输入条件为额定电压条件下，连接好负载（即将模拟负载插入IT机柜内），并在模拟负载的适当位置布置温度传感器。温度传感器应均匀布置在每个机柜上中下或者上下位置。但必须注意的是，尽量在具体运行的设备进风口处或者模拟负载处进行测试才具有温度的代表性。针对某样品进行PUE测试的图如图2-1至图2-4所示。该微模块通过实时监测负荷状态，动态调整供电系统的工作模式（如开启休眠功能）以及制冷系统的工作模式（如开启轮巡工作），达到数据中心整体能效优化和总体能耗降低的目标。试验案例中对动态节能PUE参数和关闭节能模式时的传统PUE参数进行了比较，由试验结果图看出，在不同的负载率下节能效果均明显。
值得注意的是，若无焓差实验室的条件，只能在现场测试时，应重点考虑室外环境温度的变化情况是否满足验证的要求。同时，对于水冷空调系统，要检查室外冷源部分是否由单独的配电柜进行供电，从而直接能够测量室外冷源部分的能耗。若在大型数据中心等室外冷源部分是集中配置冷水机组和水泵时，无法直接测试微模块所对应的室外冷源功耗，测试结果中应写明测试条件。
（3）温度场均匀性测试
温度场均匀性对ICT设备的稳定运行有着非常重要的作用，是安全、稳定、可靠运行的重要保障。微模块内的温度场均匀性测试计算方式有两种。第一种方法为依据所有传感器的温度数值计算出平均值T，再找出温度最大值和最小值，依据如下公式计算出温度场均匀度(µ1～µ2)。
式中Ta为温度最高值，Tb为温度最低值；
另一种计算方法为首先测得每个机柜的进风温度的平均值T1、T2……Tn。再套用公式（1）得出温度场的均匀度。
上述两种方法对比而言，第一种方法计算出的均匀性会差，因为整个温度场中的最高温度和最低温度的相差会大。而第二种方法在每个机柜处都已经计算出了机柜进风口的平均温度，所以套用同样的公式（1）时，得到的均匀性数据范围会小很多。
3.2 供电子系统测试
（1）供电架构检查
微模块各回路供电应考虑冗余，可采用1+1冗余或N+1冗余方式。依据保障等级可选择空调系统是否由交流UPS或高压直流供电。检查供电架构和回路结构时测试人员应从供电接口输入端开始把相关回路走线检查到末端，清晰辨认回路的总体铺设情况以及冗余情况，同时检查线缆标识是否准确无误，是否清晰可见。
（2）电池后备保障时间测试
首先使被测微模块以设计的额定功率运行。应注意此功率不是微模块内电源系统的额定容量，也不是机架额定容量的总和。由于考虑到冗余，不会把所有机架都按照额定容量插满负载，因此验证微模块正常工作时的最大容量（即设计额定容量）进行放电时，测试后备电池所能支撑的时间。电池截止电压应依据相关电池的行业标准截止电压进行。按照笔者测试经验，考虑到数据中心的安全性保障，配备的蓄电池容量应能够维持产品以满功率运行不少于15分钟。
（3）电池管理功能测试
微模块的供电子系统对电池组良好的管理功能对后备电池的使用寿命具有非常大的影响。因此管理系统应具备电池单体电压、内阻、极柱温度、电流、SOC/SOH监测功能以及蓄电池均充充电及浮充充电状态进行手动或自动转换功能。对蓄电池进行充电时，蓄电池管理部分应能限流充电，并且限流值能根据需要进行调整。此外，管理部分也应能根据蓄电池环境温度，对系统的输出电压进行温度补偿或保护。
3.3 空调子系统测试
对于空调系统，首先检查是否具有空调排水故障检测和溢水停机保护两级告警功能，是否具备冷媒泄露检测，并且是否在管理系统上显示相关的告警信息。对具有节能功能的空调系统，应验证其空调系统的休眠和轮巡功能。具体方法是，调整模块内IT负荷的负载率至50%以下，检查空调机组是否部分进入休眠状态，验证其是否具备自动轮巡和手动轮巡功能。关闭其中一台或几台空调，模拟空调机组故障，检查休眠空调设备是否能够自动启动。此外，模拟微模块内部出现高温故障，检查备机是否自动进入运行状态，并测试上述状态下，整个温度场的均匀度是否满足相关要求。
3.4 监控子系统测试
就目前的监控管理系统总体水平而言，大部分微模块具备了整体布局、各链路和部分（具体包括供电链路、制冷链路、冷量视图、温度云图等）显示功能，能耗管理功能、资产管理功能等。也可依据客户不同需求，设置更多的可视化的和支持各类终端接入的功能。测试人员应逐一检查相关的链路和显示是否与微模块实际配置保持一致。同时，采用高精度的仪表对电压、电流等参数进行测量，并检验监控系统所采集数据的相对误差是否符合要求。
此外，告警与保护是监控系统保障整个微模块安全可靠运行的重要部分。在发生开关断开、输入过/欠压、机柜过载，局部过温、有烟雾、水浸和湿度过高等异常情况时，模块应能够产生相应的告警，并作出对应的保护动作。检测人员应通过人工手段逐一模拟上述各类异常情况并检查验证是否产生了相应告警信息和保护动作。此外，随着数据中心基础设施与新兴ICT技术的深度融合，目前，较先进的微模块也具备了基于人工智能技术的根源告警自动定位功能。通过智能化的手段，能够准确定位故障源并呈现给维护人员，将根源告警衍生出来的其他告警信息隐藏在下级目录中，从而让维护人员第一时间处理根源故障，大大节省故障定位时间，保障数据中心安全稳定运行。
3.5 安全性能测试技术
（1）消防安全功能测试
首先应检查系统的天窗控制器设备是否正常接入，且外部消防信号联动、内部烟感联动、远程控制开窗、空调故障联动功能是否均正常。在此基础上，触发告警信号，检查天窗是否自动打开以及启动灭火功能。
（2）承压测试
承压测试的目的是检查在发生火灾等情况下消防柜进行喷射时微模块是否发生任何异常。测试时首先关闭微模块门窗、洞口等，并采用手动启动灭火控制模式，通过控制器使消防设备柜同时进行喷放，此时检查消防联动是否关闭了通风系统并打开顶上翻转天窗。消防柜喷放后，检查微模块外壳是否有变形、损坏，泄压阀是否自动开启，通风系统是否自动开启等。
（3）接地性能测试
微模块内的电源设备、配电设备和空调设备等均需要保证接地良好，因此微模块内部具有较多的接地端子。该测试中的接地性能指的是微模块作为一个整体，是否具备完善的接地系统，检查接地排布置是否合理，是否形成闭合环接地汇流母排，并测量微模块平台总接地点对地的接地电阻值。
（4）防护等级测试
该测试主要是在实验室条件下进行防护等级试验，可依据GB 4208中规定的相关IP等级进行测试，具体见表1、表2和表3所示，本文不做赘述。
4、总结
本文重点解析数据中心微模块的测试方法，包括整体测试方法以及各子系统的测试方法和安全性能测试方法，希望对相关研发技术人员、标准化研究人员以及相关的运维人员提供支撑和帮助。■
参考文献：
[1] YD/T 3004-2016《模块化通信机房技术要求》;
[2] YD/T3290-2017《一体化微型模块化数据中心技术要求》;
[3] 齐曙光，黄娟英《智慧化与标准化助力数据中心安全绿色发展》，《UPS应用》，2019年第10期
原文刊载于《互联网天地》2020年5期，作者：齐曙光、王长山、李尚，单位：中国信息通信研究院泰尔系统实验室能源与环境测评部
投稿邮箱：bjb@isc.org.cn
封面垂询：010-68209027
1、引言
随着移动互联网、大数据、云计算、物联网等新兴技术的兴起，全球数据中心数量持续增长，并呈现出高功率密度和高能耗的发展趋势。近年来，我国超大型数据中心的建设速度也逐渐加快，部署机架数量大幅增长。为了缩短数据中心建设周期，减少初期投入成本，数据中心微模块（以下简称微模块）成为了互联网行业、通信行业及其他行业的数据中心的最佳选择。与此同时，随着5G和工业互联网等实际应用规模不断扩大，边缘数据中心和小型数据中心的数量呈现出倍增的趋势。而在上述边缘数据中心和小型数据中心中，微模块也成为了标准化、绿色化建设的不可缺少的组成部分。
2、数据中心微模块概念
基于行业诉求，目前国内各大供应商均在着手研发数据中心微模块。它虽然是小型的机房，但随着其标准化步伐的加快，目前已成为了新型产品。那么，什么是微模块产品？该产品不同于传统意义上的产品，它选择性地包含了数据中心的供配电设备、制冷设备、监控部分、储能设备等机房内的各类基础设施。在行业标准YD/T 3004-2016《模块化通信机房技术要求》标准中定义通信机房（含数据中心）微模块是指由机柜系统、配电系统、监控系统、供电系统（可选）、制冷末端（可选）、综合布线系统、安防系统等组成的具有标准的功能定义和输入输出接口，能够完成单项或多项业务的功能单元。从该定义中，可以看出微模块是一个完成多项业务的功能单元，其构成较为复杂。在行业标准YD/T3290-2017《一体化微型模块化数据中心技术要求》中定义的微模块是由一定数量的两列背对背或面对面的IT机柜以及不间断电源、近端冷却设备等通过封闭通道而形成的小型机柜集群。通过封闭两列IT机柜间的冷或热通道，形成与大机房和其他集群相对隔离的物理环境。根据机柜内设备情况设计独立的电气、制冷、安防、监控、布线甚至消防系统，用户仅需要提供外部市电、网络和必要的冷源即可使数据中心投入运营。微模块内各子系统、组件均可在工厂进行预制、调试，现场快速组装后即可投入使用。多个微模块之间极少或者没有物理关联，用户可按需建设，实现将一个大规模数据中心模块化分步部署。此描述较清晰具体，并对提前预制、调试等情况均提出了要求。
图中的虚线部分可依据数据中心规模和微模块的具体部署而灵活配置。例如，很多大型数据中心基础设施中会具有高压机组、高压配电及变压器等设备，而小型数据中心中很可能会不包含此部分。另外，微模块中的空调末端设备，可以采用列间空调，根据冷量需要布置于服务器机柜中间采用水平送风；也可以采用传统机房专用空调，布置于列的两端采用下送风方式进行制冷。
3、数据中心微模块测试技术
微模块作为一个产品，可以从其整体、电气子系统、制冷子系统、监控子系统、通道组件和安全性能等几大部分进行测试验证，若详细进行验证参数有数十余条。由于篇幅有限，微模块重要参数的测试方法及具体案例简要分析如下：
3.1 整体性能测试技术
在整体性能中包括了输入特性、能效PUE、温度场均匀性等参数。
（1）输入电压与频率范围测试
若将微模块当作黑盒来看，其在一定输入电压范围及输入频率范围之内应正常工作。对于配备交流UPS或高压直流模块的微模块，在上述电源设备以额定负荷运行的条件下，使用净化电源等输入电源设备调节其电压至被测模块所允许的电压上限值和下限值，检查在此范围之内微模块内的ICT设备或模拟负载是否能够正常稳定运行。频率范围测试方法与电压范围测试方法非常类似，调节净化电源频率参数即可。对于供电设备在微模块外部的情况，即微模块内部只包含配电设备，同样调节输入参数，检查包括ICT在内的微模块各设备是否能够运行正常。
（2）能效（PUE）测试方法
微模块的PUE测试方法较其他参数测试复杂，对于采用风冷空调系统的微模块该参数的测试涉及负载率的变化以及室外温度的变化。由于负载变化直接影响微模块内的电源及配电产品效率，而室外环境温度的变化直接影响到空调系统的能效，因此，严格意义上该参数只能在焓差实验室内进行测试，并且应具备可调负载，均匀分布在微模块里ICT机架内。按照笔者经验，宜采用25%、50%、75%和100%负载率和室外环境温度-5℃、10℃、15℃、25℃和35℃的不同组合进行测试。具体试验过程为：在输入条件为额定电压条件下，连接好负载（即将模拟负载插入IT机柜内），并在模拟负载的适当位置布置温度传感器。温度传感器应均匀布置在每个机柜上中下或者上下位置。但必须注意的是，尽量在具体运行的设备进风口处或者模拟负载处进行测试才具有温度的代表性。针对某样品进行PUE测试的图如图2-1至图2-4所示。该微模块通过实时监测负荷状态，动态调整供电系统的工作模式（如开启休眠功能）以及制冷系统的工作模式（如开启轮巡工作），达到数据中心整体能效优化和总体能耗降低的目标。试验案例中对动态节能PUE参数和关闭节能模式时的传统PUE参数进行了比较，由试验结果图看出，在不同的负载率下节能效果均明显。
值得注意的是，若无焓差实验室的条件，只能在现场测试时，应重点考虑室外环境温度的变化情况是否满足验证的要求。同时，对于水冷空调系统，要检查室外冷源部分是否由单独的配电柜进行供电，从而直接能够测量室外冷源部分的能耗。若在大型数据中心等室外冷源部分是集中配置冷水机组和水泵时，无法直接测试微模块所对应的室外冷源功耗，测试结果中应写明测试条件。
（3）温度场均匀性测试
温度场均匀性对ICT设备的稳定运行有着非常重要的作用，是安全、稳定、可靠运行的重要保障。微模块内的温度场均匀性测试计算方式有两种。第一种方法为依据所有传感器的温度数值计算出平均值T，再找出温度最大值和最小值，依据如下公式计算出温度场均匀度(µ1～µ2)。
式中Ta为温度最高值，Tb为温度最低值；
另一种计算方法为首先测得每个机柜的进风温度的平均值T1、T2……Tn。再套用公式（1）得出温度场的均匀度。
上述两种方法对比而言，第一种方法计算出的均匀性会差，因为整个温度场中的最高温度和最低温度的相差会大。而第二种方法在每个机柜处都已经计算出了机柜进风口的平均温度，所以套用同样的公式（1）时，得到的均匀性数据范围会小很多。
3.2 供电子系统测试
（1）供电架构检查
微模块各回路供电应考虑冗余，可采用1+1冗余或N+1冗余方式。依据保障等级可选择空调系统是否由交流UPS或高压直流供电。检查供电架构和回路结构时测试人员应从供电接口输入端开始把相关回路走线检查到末端，清晰辨认回路的总体铺设情况以及冗余情况，同时检查线缆标识是否准确无误，是否清晰可见。
（2）电池后备保障时间测试
首先使被测微模块以设计的额定功率运行。应注意此功率不是微模块内电源系统的额定容量，也不是机架额定容量的总和。由于考虑到冗余，不会把所有机架都按照额定容量插满负载，因此验证微模块正常工作时的最大容量（即设计额定容量）进行放电时，测试后备电池所能支撑的时间。电池截止电压应依据相关电池的行业标准截止电压进行。按照笔者测试经验，考虑到数据中心的安全性保障，配备的蓄电池容量应能够维持产品以满功率运行不少于15分钟。
（3）电池管理功能测试
微模块的供电子系统对电池组良好的管理功能对后备电池的使用寿命具有非常大的影响。因此管理系统应具备电池单体电压、内阻、极柱温度、电流、SOC/SOH监测功能以及蓄电池均充充电及浮充充电状态进行手动或自动转换功能。对蓄电池进行充电时，蓄电池管理部分应能限流充电，并且限流值能根据需要进行调整。此外，管理部分也应能根据蓄电池环境温度，对系统的输出电压进行温度补偿或保护。
3.3 空调子系统测试
对于空调系统，首先检查是否具有空调排水故障检测和溢水停机保护两级告警功能，是否具备冷媒泄露检测，并且是否在管理系统上显示相关的告警信息。对具有节能功能的空调系统，应验证其空调系统的休眠和轮巡功能。具体方法是，调整模块内IT负荷的负载率至50%以下，检查空调机组是否部分进入休眠状态，验证其是否具备自动轮巡和手动轮巡功能。关闭其中一台或几台空调，模拟空调机组故障，检查休眠空调设备是否能够自动启动。此外，模拟微模块内部出现高温故障，检查备机是否自动进入运行状态，并测试上述状态下，整个温度场的均匀度是否满足相关要求。
3.4 监控子系统测试
就目前的监控管理系统总体水平而言，大部分微模块具备了整体布局、各链路和部分（具体包括供电链路、制冷链路、冷量视图、温度云图等）显示功能，能耗管理功能、资产管理功能等。也可依据客户不同需求，设置更多的可视化的和支持各类终端接入的功能。测试人员应逐一检查相关的链路和显示是否与微模块实际配置保持一致。同时，采用高精度的仪表对电压、电流等参数进行测量，并检验监控系统所采集数据的相对误差是否符合要求。
此外，告警与保护是监控系统保障整个微模块安全可靠运行的重要部分。在发生开关断开、输入过/欠压、机柜过载，局部过温、有烟雾、水浸和湿度过高等异常情况时，模块应能够产生相应的告警，并作出对应的保护动作。检测人员应通过人工手段逐一模拟上述各类异常情况并检查验证是否产生了相应告警信息和保护动作。此外，随着数据中心基础设施与新兴ICT技术的深度融合，目前，较先进的微模块也具备了基于人工智能技术的根源告警自动定位功能。通过智能化的手段，能够准确定位故障源并呈现给维护人员，将根源告警衍生出来的其他告警信息隐藏在下级目录中，从而让维护人员第一时间处理根源故障，大大节省故障定位时间，保障数据中心安全稳定运行。
3.5 安全性能测试技术
（1）消防安全功能测试
首先应检查系统的天窗控制器设备是否正常接入，且外部消防信号联动、内部烟感联动、远程控制开窗、空调故障联动功能是否均正常。在此基础上，触发告警信号，检查天窗是否自动打开以及启动灭火功能。
（2）承压测试
承压测试的目的是检查在发生火灾等情况下消防柜进行喷射时微模块是否发生任何异常。测试时首先关闭微模块门窗、洞口等，并采用手动启动灭火控制模式，通过控制器使消防设备柜同时进行喷放，此时检查消防联动是否关闭了通风系统并打开顶上翻转天窗。消防柜喷放后，检查微模块外壳是否有变形、损坏，泄压阀是否自动开启，通风系统是否自动开启等。
（3）接地性能测试
微模块内的电源设备、配电设备和空调设备等均需要保证接地良好，因此微模块内部具有较多的接地端子。该测试中的接地性能指的是微模块作为一个整体，是否具备完善的接地系统，检查接地排布置是否合理，是否形成闭合环接地汇流母排，并测量微模块平台总接地点对地的接地电阻值。
（4）防护等级测试
该测试主要是在实验室条件下进行防护等级试验，可依据GB 4208中规定的相关IP等级进行测试，具体见表1、表2和表3所示，本文不做赘述。
4、总结
本文重点解析数据中心微模块的测试方法，包括整体测试方法以及各子系统的测试方法和安全性能测试方法，希望对相关研发技术人员、标准化研究人员以及相关的运维人员提供支撑和帮助。■
参考文献：
[1] YD/T 3004-2016《模块化通信机房技术要求》;
[2] YD/T3290-2017《一体化微型模块化数据中心技术要求》;
[3] 齐曙光，黄娟英《智慧化与标准化助力数据中心安全绿色发展》，《UPS应用》，2019年第10期
原文刊载于《互联网天地》2020年5期，作者：齐曙光、王长山、李尚，单位：中国信息通信研究院泰尔系统实验室能源与环境测评部
投稿邮箱：bjb@isc.org.cn
封面垂询：010-68209027
【1000千伏特高压南阳站2020年度检修圆满完成】
龙腾南阳讯 5月21日5时47分，1000千伏长南I线经T031断路器并列；6时26分，长南I线转运行操作结束，标志着1000千伏特高压南阳站2020年度检修圆满完成，将为迎峰度夏期间输电设备的安全稳定运行奠定良好基础。
作为连接我国华北、华中两大电网的枢纽站，截至5月21日零时，1000千伏特高压南阳站连续实现安全稳定运行4159天，累计完成华北电网与华中电网交换电量1012.43亿千瓦时。
与机器需要定期保养一样，特高压变电站也需要年度检修，对全站设备进行全面的更换、修整与完善，经过试验与验收后重新“上岗”。1000千伏特高压南阳站今年的年度检修从5月7日开始，采取1000千伏设备及110千伏设备全停、500千伏设备部分停电方式进行。年检期间，共安排检修设备1280台（套），检修项目37项；计划消缺43项，新增缺陷52项，完成全部消除，消缺率达100%。
“功勋”变电站应对新挑战
5月10日10时，气温逐渐升高，1000千伏特高压南阳站变电站内早已是一派忙碌景象，国网河南省电力公司检修公司检修人员正在紧张开展各项检修作业。
作为顶尖“三高”（高拱坝、高铁、特高压）代表之一，2009年1月6日投运的1000千伏特高压南阳站，是目前世界上运行中设备技术水平最先进、电压等级最高的特高压交流试验示范工程变电站之一，规模最大、设备最多、技术最复杂，其扩建设备均为世界首台首套。该站有效实现了华北、华中两地水火互济、优势互补、错峰、调峰和跨流域补偿等综合功能，累计向河南电网输送电量78.89亿千瓦时，减少我省原煤消耗328.7万吨，减排二氧化碳约207.6万吨、粉尘744.2万吨。
建成并维护好特高压电网，是几代电网人的梦想。南阳站站长郭凯作为我国第一代特高压人的代表，见证了该站“系统可靠性指标逐年攀升”、公司“运维管理水平不断突破”的一个个标志性时刻：2016年国网河南检修公司首次独立承担并高质量完成南阳站年度检修任务，实现检修作业能力从330千伏到1000千伏的全覆盖；投运12年来，南阳站共计开展7大类设备120多次技术改造、300余项技术革新、7000多项隐患治理，连年实现设备缺陷隐患整治率、设备可用率、保护动作正确率“三个百分之百”，实现了14万余次操作无差错，设备常年保持零缺陷运行。
尽管已是连续第五年独立承担南阳站年度检修工作，但今年年检他们仍遭遇了不小挑战：安全生产和疫情防控任务叠加，且和该站三期扩建工程重合，施工单位多、作业面广、涉及设备多，统筹协调安全难度升级，任何一个小疏忽都可能造成重大损失。
“我们提前制定了‘作战图’，只要按图索骥，就可运筹帷幄，确保疫情防控和年度检修‘两手抓、两手硬、两手赢’。”国网河南检修公司副总工程师曲欣说，通过全面“体检、诊断和治疗”，南阳站将以健康姿态迎接下一轮的电网负荷考验。
曲欣说的“作战图”，其实是该公司制定的南阳站年度检修“四图三表一规程”，即组织机构图、检修导览图、工作面管控图、安全措施布置图、检修作业面一览表、危险点及预控措施表、参检单位及工作任务表、南阳站年度检修相关规程规范汇编。笔者在检修作业面一览表中看到，16个工作面的位置和工作任务一目了然，工作负责人、检修日期、监护人、验收负责人分工明确。
“16个工作面共16张工作票，比如第1张工作票涉及试验化验、保护、检修等专业，包括20台液压碟簧机构更换、保护定检、一次设备检修等多项工作，区域大，交叉作业多。但是通过‘四图三表一规程’，工作内容、进度、安全防疫措施一目了然，从5月7日开工到10日11时，我们已经完成了9台机构的更换。”国网河南检修公司变电检修中心检修人员赵豪杰说。
创新加速度打造智慧工地
5月15日下午，在1000千伏长南Ⅰ线串补区检修现场，工作负责人张文明用手机APP开启布控球，按工作流程提交信息，将作业现场的实时情况上传至网络终端。作业现场放置布控球，在电脑端的安全巡查和督查人员，就可以360度操控视角，实现施工全程可视，成为真正的“云监工”。
“不止如此，我们在现场增加了20台全像素双光谱热成像摄像头，完成对主变区和高抗区的覆盖，实现智能分析、缺陷诊断、故障报警、数据5G传输，提升对设备状态的智能化监控水平。”国网河南检修公司输电检修中心专责高嵩介绍。
今年，国网河南检修公司通过技防、人防等多项措施强化安全管控，综合应用人脸识别、接地线系统管控、重点区域视频监控、带电设备区域硬质隔离等手段，让作业秩序井然有序，严格落实生产作业现场“十不干”要求，坚决杜绝“严重违章15条”，确保现场安全万无一失。
为确保河南主网设备巡检“无死角”，该公司构建人工、机器人、无人机三位一体的智能巡检体系，切实提高工作效率。比如通过四旋翼无人机搭载的30倍变焦相机和红外热成像相机，不受角度限制，近距离开展设备红外和可见光巡检，精准定位隐患位置，可以发现地面巡视难以发现的各种问题。“无人机代替人工巡检，避免了人员登龙门架的作业风险，巡检时间从1小时左右降至3分钟。”无人机小组成员韩旭说。
“云监工”不留死角，“新发明”小试牛刀。抱杆梯、狭小空间作业螺丝刀、胶囊检测仪、继电保护出口回路测试仪等一大批创新科技成果纷纷“亮相”年检现场，提高工作效率，营造“科技引领、智慧检修”的浓厚氛围。
5月10日11时10分，新的液压碟簧机构放到指定位置后，检修人员娄遂山和张迪慢慢调整机构方向，并使机构滑块进入滑轨，对准机构与法兰的螺栓孔，上紧螺栓，完成机构主体部分的更换。
“液压碟簧机构重达400公斤，距离上端母线筒和下端二次线盒太近，很难找到一个合适的受力点去拆卸。这次我们升级改造了500千伏断路器机构更换检修平台，在平台的一面安装多组可拆卸万向轮，在另一面安装两组尼龙轮来承托机构。我们将两个钢板叠加起来放在液压车上，并用枕木铺出一条带有坡度的道路，让机构在钢板上旋转90度后取出。原本需要4个小时完成的工作，现在仅用20分钟就能搞定。”赵豪杰指着旁边的一件工具介绍。
今年，另一项创新成果“大黄蜂”变形金刚——组态式高压检修作业平台也加入年检队伍。该平台由双侧扩展检修方舱、试验方舱、装备方舱和软体方舱四部分组成，可联动运行，也可独立使用。“比如设备滤油需要24小时不间断进行，需要定时对油温、管道状态检查确认，将试验方舱放置在主变旁，拿着便携式色谱仪直接就可以试验，避免了来回奔波，又方便又快捷。”提起“大黄蜂”的用途，变电检修中心检修人员张菲菲连连夸赞。
“新基建”彰显“稳定器”新功用
5月7日上午，在1000千伏特高压南阳站年检启动仪式上，一面面红旗迎风招展，来自全国各地20家单位的参检人员代表齐聚，南阳站年检工程临时党支部成立，496人的年度会战一触即发。
“参与南阳站年检的这么多年，今年碰到的困难最大，各项工作都要想在前头，做好万全准备。”年检工程临时党支部书记许东升说，为强化复杂检修作业下各部门、各专业的横向协同、纵向联动，南阳站年检工程临时党支部下设“生产管理、安全管理、输电中心、变电中心、特高压南阳站、综合保障”6个党小组，坚持支委会与每日工程协调会合并召开，协调部署各项工作，决策重要议事议程，把工作做到群众之前，把困难替群众分担。
通过成立党员突击队，创建“党员安全监督示范岗、党员检修质量示范岗、党员运维质量示范岗”，开展主题为“比质量、保安全、做工匠”的现场劳动竞赛，引领参战党员提升“党员、安全、质量”三个责任意识，充分发挥党组织的战斗堡垒作用和党员先锋模范作用，保证年度检修任务“硬骨头”目标攻坚。
值得一提的是，为不断提高设备检修质量，深入推进验收专业化流程实施，在本次年检中，国网河南检修公司创新使用由“自验收、监理验收、运维人员验收”构成的“三级验收”制度。整个验收过程，各参与单位目标明确，通过全面核对各项试验数据是否完备、合格，核对各项检修、技改、消缺任务是否保质保量完成，确保历次年检通报质量问题在今年不重复发生，确保设备无缺陷投入运行，投运后3个月内无严重缺陷。
年检期间，1000千伏特高压南阳站三期扩建工程也在同步推进。作为“青电入豫”特高压直流工程的配套项目，南阳站三期扩建1000千伏出线3回,至驻马店2回、荆门1回。作为扩建组组长朱鹏飞面对项目工期短、部分施工区域狭小、施工工序繁杂、各专业交叉作业多、协调工作量大等诸多困难，首先围绕“三大件”（GIL、高压并联电抗器、1000千伏GIS设备）作为施工组织和工序衔接的重点，合理安排各单位共同协作，确保了各项工作环环相扣、无缝衔接。
特高压作为国家实施的“新基建”战略之一，在争分夺秒恢复经济的关键时期，凭借其产业链长、带动力强、经济社会效益显著等优势，再度成为经济社会发展和产业提质振兴的主攻方向。可以预见的是，1000千伏特高压南阳站未来在服务河南经济社会发展中的作用将更加突出。
“与‘青电入豫’工程同步投运后，南阳站将在河南大电网运行中更大发挥‘稳定器’和‘压舱石’作用，对特高压跨区直流输电和我省更大规模、更大范围吸纳外电、消纳清洁能源，形成更加有力的支撑，对满足全省能源结构转型需要及豫东南地区电力供应，进一步提升河南电网的安全保障能力和资源优化配置能力具有重大意义。”郭凯说。
来源：河南日报
龙腾南阳讯 5月21日5时47分，1000千伏长南I线经T031断路器并列；6时26分，长南I线转运行操作结束，标志着1000千伏特高压南阳站2020年度检修圆满完成，将为迎峰度夏期间输电设备的安全稳定运行奠定良好基础。
作为连接我国华北、华中两大电网的枢纽站，截至5月21日零时，1000千伏特高压南阳站连续实现安全稳定运行4159天，累计完成华北电网与华中电网交换电量1012.43亿千瓦时。
与机器需要定期保养一样，特高压变电站也需要年度检修，对全站设备进行全面的更换、修整与完善，经过试验与验收后重新“上岗”。1000千伏特高压南阳站今年的年度检修从5月7日开始，采取1000千伏设备及110千伏设备全停、500千伏设备部分停电方式进行。年检期间，共安排检修设备1280台（套），检修项目37项；计划消缺43项，新增缺陷52项，完成全部消除，消缺率达100%。
“功勋”变电站应对新挑战
5月10日10时，气温逐渐升高，1000千伏特高压南阳站变电站内早已是一派忙碌景象，国网河南省电力公司检修公司检修人员正在紧张开展各项检修作业。
作为顶尖“三高”（高拱坝、高铁、特高压）代表之一，2009年1月6日投运的1000千伏特高压南阳站，是目前世界上运行中设备技术水平最先进、电压等级最高的特高压交流试验示范工程变电站之一，规模最大、设备最多、技术最复杂，其扩建设备均为世界首台首套。该站有效实现了华北、华中两地水火互济、优势互补、错峰、调峰和跨流域补偿等综合功能，累计向河南电网输送电量78.89亿千瓦时，减少我省原煤消耗328.7万吨，减排二氧化碳约207.6万吨、粉尘744.2万吨。
建成并维护好特高压电网，是几代电网人的梦想。南阳站站长郭凯作为我国第一代特高压人的代表，见证了该站“系统可靠性指标逐年攀升”、公司“运维管理水平不断突破”的一个个标志性时刻：2016年国网河南检修公司首次独立承担并高质量完成南阳站年度检修任务，实现检修作业能力从330千伏到1000千伏的全覆盖；投运12年来，南阳站共计开展7大类设备120多次技术改造、300余项技术革新、7000多项隐患治理，连年实现设备缺陷隐患整治率、设备可用率、保护动作正确率“三个百分之百”，实现了14万余次操作无差错，设备常年保持零缺陷运行。
尽管已是连续第五年独立承担南阳站年度检修工作，但今年年检他们仍遭遇了不小挑战：安全生产和疫情防控任务叠加，且和该站三期扩建工程重合，施工单位多、作业面广、涉及设备多，统筹协调安全难度升级，任何一个小疏忽都可能造成重大损失。
“我们提前制定了‘作战图’，只要按图索骥，就可运筹帷幄，确保疫情防控和年度检修‘两手抓、两手硬、两手赢’。”国网河南检修公司副总工程师曲欣说，通过全面“体检、诊断和治疗”，南阳站将以健康姿态迎接下一轮的电网负荷考验。
曲欣说的“作战图”，其实是该公司制定的南阳站年度检修“四图三表一规程”，即组织机构图、检修导览图、工作面管控图、安全措施布置图、检修作业面一览表、危险点及预控措施表、参检单位及工作任务表、南阳站年度检修相关规程规范汇编。笔者在检修作业面一览表中看到，16个工作面的位置和工作任务一目了然，工作负责人、检修日期、监护人、验收负责人分工明确。
“16个工作面共16张工作票，比如第1张工作票涉及试验化验、保护、检修等专业，包括20台液压碟簧机构更换、保护定检、一次设备检修等多项工作，区域大，交叉作业多。但是通过‘四图三表一规程’，工作内容、进度、安全防疫措施一目了然，从5月7日开工到10日11时，我们已经完成了9台机构的更换。”国网河南检修公司变电检修中心检修人员赵豪杰说。
创新加速度打造智慧工地
5月15日下午，在1000千伏长南Ⅰ线串补区检修现场，工作负责人张文明用手机APP开启布控球，按工作流程提交信息，将作业现场的实时情况上传至网络终端。作业现场放置布控球，在电脑端的安全巡查和督查人员，就可以360度操控视角，实现施工全程可视，成为真正的“云监工”。
“不止如此，我们在现场增加了20台全像素双光谱热成像摄像头，完成对主变区和高抗区的覆盖，实现智能分析、缺陷诊断、故障报警、数据5G传输，提升对设备状态的智能化监控水平。”国网河南检修公司输电检修中心专责高嵩介绍。
今年，国网河南检修公司通过技防、人防等多项措施强化安全管控，综合应用人脸识别、接地线系统管控、重点区域视频监控、带电设备区域硬质隔离等手段，让作业秩序井然有序，严格落实生产作业现场“十不干”要求，坚决杜绝“严重违章15条”，确保现场安全万无一失。
为确保河南主网设备巡检“无死角”，该公司构建人工、机器人、无人机三位一体的智能巡检体系，切实提高工作效率。比如通过四旋翼无人机搭载的30倍变焦相机和红外热成像相机，不受角度限制，近距离开展设备红外和可见光巡检，精准定位隐患位置，可以发现地面巡视难以发现的各种问题。“无人机代替人工巡检，避免了人员登龙门架的作业风险，巡检时间从1小时左右降至3分钟。”无人机小组成员韩旭说。
“云监工”不留死角，“新发明”小试牛刀。抱杆梯、狭小空间作业螺丝刀、胶囊检测仪、继电保护出口回路测试仪等一大批创新科技成果纷纷“亮相”年检现场，提高工作效率，营造“科技引领、智慧检修”的浓厚氛围。
5月10日11时10分，新的液压碟簧机构放到指定位置后，检修人员娄遂山和张迪慢慢调整机构方向，并使机构滑块进入滑轨，对准机构与法兰的螺栓孔，上紧螺栓，完成机构主体部分的更换。
“液压碟簧机构重达400公斤，距离上端母线筒和下端二次线盒太近，很难找到一个合适的受力点去拆卸。这次我们升级改造了500千伏断路器机构更换检修平台，在平台的一面安装多组可拆卸万向轮，在另一面安装两组尼龙轮来承托机构。我们将两个钢板叠加起来放在液压车上，并用枕木铺出一条带有坡度的道路，让机构在钢板上旋转90度后取出。原本需要4个小时完成的工作，现在仅用20分钟就能搞定。”赵豪杰指着旁边的一件工具介绍。
今年，另一项创新成果“大黄蜂”变形金刚——组态式高压检修作业平台也加入年检队伍。该平台由双侧扩展检修方舱、试验方舱、装备方舱和软体方舱四部分组成，可联动运行，也可独立使用。“比如设备滤油需要24小时不间断进行，需要定时对油温、管道状态检查确认，将试验方舱放置在主变旁，拿着便携式色谱仪直接就可以试验，避免了来回奔波，又方便又快捷。”提起“大黄蜂”的用途，变电检修中心检修人员张菲菲连连夸赞。
“新基建”彰显“稳定器”新功用
5月7日上午，在1000千伏特高压南阳站年检启动仪式上，一面面红旗迎风招展，来自全国各地20家单位的参检人员代表齐聚，南阳站年检工程临时党支部成立，496人的年度会战一触即发。
“参与南阳站年检的这么多年，今年碰到的困难最大，各项工作都要想在前头，做好万全准备。”年检工程临时党支部书记许东升说，为强化复杂检修作业下各部门、各专业的横向协同、纵向联动，南阳站年检工程临时党支部下设“生产管理、安全管理、输电中心、变电中心、特高压南阳站、综合保障”6个党小组，坚持支委会与每日工程协调会合并召开，协调部署各项工作，决策重要议事议程，把工作做到群众之前，把困难替群众分担。
通过成立党员突击队，创建“党员安全监督示范岗、党员检修质量示范岗、党员运维质量示范岗”，开展主题为“比质量、保安全、做工匠”的现场劳动竞赛，引领参战党员提升“党员、安全、质量”三个责任意识，充分发挥党组织的战斗堡垒作用和党员先锋模范作用，保证年度检修任务“硬骨头”目标攻坚。
值得一提的是，为不断提高设备检修质量，深入推进验收专业化流程实施，在本次年检中，国网河南检修公司创新使用由“自验收、监理验收、运维人员验收”构成的“三级验收”制度。整个验收过程，各参与单位目标明确，通过全面核对各项试验数据是否完备、合格，核对各项检修、技改、消缺任务是否保质保量完成，确保历次年检通报质量问题在今年不重复发生，确保设备无缺陷投入运行，投运后3个月内无严重缺陷。
年检期间，1000千伏特高压南阳站三期扩建工程也在同步推进。作为“青电入豫”特高压直流工程的配套项目，南阳站三期扩建1000千伏出线3回,至驻马店2回、荆门1回。作为扩建组组长朱鹏飞面对项目工期短、部分施工区域狭小、施工工序繁杂、各专业交叉作业多、协调工作量大等诸多困难，首先围绕“三大件”（GIL、高压并联电抗器、1000千伏GIS设备）作为施工组织和工序衔接的重点，合理安排各单位共同协作，确保了各项工作环环相扣、无缝衔接。
特高压作为国家实施的“新基建”战略之一，在争分夺秒恢复经济的关键时期，凭借其产业链长、带动力强、经济社会效益显著等优势，再度成为经济社会发展和产业提质振兴的主攻方向。可以预见的是，1000千伏特高压南阳站未来在服务河南经济社会发展中的作用将更加突出。
“与‘青电入豫’工程同步投运后，南阳站将在河南大电网运行中更大发挥‘稳定器’和‘压舱石’作用，对特高压跨区直流输电和我省更大规模、更大范围吸纳外电、消纳清洁能源，形成更加有力的支撑，对满足全省能源结构转型需要及豫东南地区电力供应，进一步提升河南电网的安全保障能力和资源优化配置能力具有重大意义。”郭凯说。
来源：河南日报
✋热门推荐