電力通信電源系統(tǒng)組成及供電方式研究

【摘 要】在電力通信系統(tǒng)中，電力通信電源是其重要的構(gòu)成環(huán)節(jié)，電力通信電源運行的正常與否，嚴重影響到電力系統(tǒng)運作的正常與否，因此，在電力通信系統(tǒng)中要嚴格注意電力通信電源的運行狀態(tài)，保持電力通信電源運行的通暢性。在電力通信電源系統(tǒng)的組成中，主要的部件包括監(jiān)控設(shè)備、直流配電設(shè)備以及通信蓄電池等，這些構(gòu)件使得電力通信系統(tǒng)更加的穩(wěn)定。本文就電力通信電源系統(tǒng)組成以供電方式進行了簡要的探究，僅供參考。

【關(guān)鍵詞】電力通信電源系統(tǒng)；構(gòu)成部件；供電方式

我國近年來由于社會發(fā)展較快，對電力的需求量也相對提高。電網(wǎng)的規(guī)模也在近年來逐漸得到擴大，同時現(xiàn)代通信技術(shù)也隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展得到了進一步的發(fā)展。由于電力通信水平的提高，電力通信設(shè)備的更新，使得電力通信電源的要求也在逐漸的提升，要想使得電力通信水平得到進一步的提升，就要大力維護電力通信電源系統(tǒng)，保障電力通信電源運行的通暢性，保障電力通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性，從而保障國家電網(wǎng)運行的安全。

1.電力通信電源系統(tǒng)的組成

電力通信電源是電力通信系統(tǒng)中重要的構(gòu)成部分，其在電力通信系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用，因此，如果想要保障電力通信系統(tǒng)運行的安全與穩(wěn)定，就要充分的了解電力通信電源系統(tǒng)的構(gòu)成，從而保障電力通信電源系統(tǒng)運行的正常。一般來說，電力通信電源系統(tǒng)主要是由交流供電系統(tǒng)及直流供電系統(tǒng)構(gòu)成。其中交流供電系統(tǒng)主要是由交流配電屏以及交流UPS不間斷電源系統(tǒng)構(gòu)成的。而交流配電屏所需要的輸電路線通常有兩路，這兩路線的電壓值都在380V，市電電流一般是通過這兩條線路三相四線交流進行輸入，交流部分的市電輸入與市電電流的輸入方式相同。如果在電源容量較少的前提下，電流的輸入方式主要采用2路220V單相交流輸入，這樣的方式可以有效保障電源的安全，在一定程度上可以保證電流運行的順暢性。

在電力通信電源系統(tǒng)中，有大量的電流輸入和輸出，在電流的輸入和輸出過程中，很容易出現(xiàn)浪涌過電壓的問題，對電力通信電源系統(tǒng)造成嚴重的破壞，要想防止這一問題的出現(xiàn)，最好是在市電輸入的接口處，加設(shè)有效的避雷器裝置，這樣可以在一定程度上防止浪涌過電壓的破壞，使得市電的輸入變得更加安全。市電一般是采用兩路的方式進行交流電的輸入，要想充分的實現(xiàn)交流電通斷互鎖，在交流電輸入的過程中，可以實現(xiàn)自動切換功能，就需要加設(shè)交流切換裝置，利用機械進行交流電互鎖或者是利用電氣對交流電進行互鎖，但是值得注意的是，無論是采用何種方式對交流電的輸入進行通斷互鎖，都要嚴格注意電源的方式，嚴禁兩路電源同時進行接通或者是同時斷開，防止短路問題的出現(xiàn)。另外，交流UPS不間斷電源系統(tǒng)的主要構(gòu)成部件為整流器、逆交器、監(jiān)控單元和蓄電池組等。

在電力通信電源系統(tǒng)中，還包括通信直流供電系統(tǒng)。這一系統(tǒng)的主要構(gòu)成部件為高頻開關(guān)電源、直流配電設(shè)備、蓄電池組以及監(jiān)控單元等。其中高頻開關(guān)電源也就是整流配電設(shè)備，在通信直流電源中具有著重要的作用，在一般情況下，整流器電氣指標的正常與否決定了通信直流電源供電質(zhì)量的高低，其主要是利用AC-DC變換和利用并聯(lián)均流的方式對通信設(shè)備進行供電處理。

整流模塊容量一般為每塊20A/-48V～50A/-48V。同時為了提高整流器工作的可靠性，在設(shè)計時應(yīng)考慮多余備用容量，模塊配置采用N+1冗余。根據(jù)相關(guān)規(guī)定表明，整流模塊數(shù)量應(yīng)不少于3只。主用整流模塊總?cè)萘繎?yīng)大于負載電流和電池的10小時率充電電流之和。在交流電正常的情況下，整流器向負載供電的同時對蓄電池浮充。若發(fā)生交流中斷，則由電池向負載供電，電池電壓下降到設(shè)置的最低保護工作電壓時，電池被保護斷開；當交流恢復(fù)后，應(yīng)實行帶負載恒壓限流對蓄電池組充電。

而直流分配部分將整流器輸出的直流電壓進行分配，分配給通信設(shè)備和其它直流用戶供電。直流分配部分決定了設(shè)備的最終分配容量，因此要求在設(shè)計時應(yīng)充分考慮直流分路輸出的用戶數(shù)和容量，滿足日后通信設(shè)備接入的需要。

蓄電池組是通信直流電源的不可缺少的組成部分，蓄電池組一旦發(fā)生故障，在市電輸入停電時，將造成所有使用該蓄電池組作后備電源的通信設(shè)備全部停止工作，造成通信中斷。現(xiàn)在使用的蓄電池組都是閥控式密封鉛酸蓄電池（簡稱VRLA），它完全取代了過去使用的普通開口鉛酸蓄電池，采用密封結(jié)構(gòu)，基本無酸氣泄漏，可與設(shè)備同室安裝，無需加電解液維護；可采用立式、臥式、單層、多層等各種組合安裝方式，安裝靈活；適用浮充工作制，使得供電系統(tǒng)電壓更穩(wěn)定；壽命、容量等受溫度影響較大。蓄電池組的容量決定了市電停電后通信設(shè)備的運行時間，一般可根據(jù)負載大小和放電時間來選擇蓄電池組的容量，計算方法為：負載容量（A）×放電時間（h）÷放電時間小時率放電容量系數(shù)。

通信直流供電系統(tǒng)應(yīng)具備本地和遠程監(jiān)控功能，并將本地監(jiān)控信息及時遠傳至值班人員。本地監(jiān)控單元一般位于整流設(shè)備屏，一般有監(jiān)測、控制和告警三個功能。監(jiān)控交流輸入電壓、電流，整流器模塊并聯(lián)輸出電壓值和每個整流器模塊的輸出電流，負載電流，蓄電池組充放電電流和電壓；控制電源系統(tǒng)的開關(guān)機，各整流器模塊的開關(guān)機，直流輸出電壓、輸出電流極限值的設(shè)定，蓄電池組浮充、均衡充電電壓和充電電流的極限值設(shè)定，電池溫度系數(shù)的補償和蓄電池組欠壓保護設(shè)定等；當電源運行過程中某些參數(shù)達到或者超過告警的設(shè)定值，監(jiān)控模式將發(fā)出聲光告警，并顯示故障部位和原因。

2.變電站通信機房電源系統(tǒng)的設(shè)計原則及配置標準

在電力通信網(wǎng)建設(shè)過程中，通過不斷的經(jīng)驗累積，目前已經(jīng)形成了一套比較統(tǒng)一的設(shè)計方案。一般采用雙套通信電源配置，及一臺交流配電設(shè)備，兩臺整流配電設(shè)備，兩組蓄電池及一臺（或兩臺）直流配電設(shè)備。其中交流配電設(shè)備于變電站低壓配電室取電，分別取自不同母線出來的兩路380V電源，經(jīng)整流設(shè)備逆變后成-48V直流電源，通過直流配電設(shè)備分兩路輸送到各通信設(shè)備。

3.變電站通信機房電源系統(tǒng)實際整改案例分析

一個220Kv變電站老通信機房，以前配置了兩套電源設(shè)備，設(shè)備負載是45A，兩組蓄電池都是300AH，兩臺整流設(shè)備都裝配了兩個25A模塊。經(jīng)運維中心人員檢查后發(fā)現(xiàn)電源電池組單獨供電時間不滿足《南方電網(wǎng)通信電源技術(shù)規(guī)范》規(guī)定的12小時（每組電池平均負載22.5A，放電容量按80%計算，300AH*80%÷22.5A=10.6H<12H），故申報技改項目申請整改。由于與此同時增加了一臺調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)設(shè)備，負載也大約增加了10A。后來經(jīng)過計算，增加設(shè)備后設(shè)備負載55A，蓄電池組容量大約12H*25A÷80%=375AH，所以選擇更換了兩組500AH的蓄電池組，既滿足《南方電網(wǎng)通信電源技術(shù)規(guī)范》規(guī)定的電源電池組單獨供電時間12小時，又有了一定的容量冗余。同時，當500AH的蓄電池組充放電時，按充電率0.1C計算，充電電流可達到50A，50A+22.5A=72.5A。所以將兩臺整流設(shè)備的整流模塊都增加至四塊，新電源開關(guān)容量達到100A。

4.結(jié)語

總而言之，在電力通信系統(tǒng)不斷發(fā)展的今天，要想使得電力通信電源能夠正常運行，就要精心對其進行日常的維護，只要每一位電力通信工作人員能夠通力合作，共同努力，在不斷總結(jié)前人經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，大力提高電力通信直流電源的運行水平，就可以使得電力通信電源系統(tǒng)得到有效的維護，對電力通信事業(yè)的發(fā)展將會起到更為積極的推動作用。 [科]

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