繼電保護復用接口裝置電源1+1熱備份方案

葉 迅

(國網四川省電力公司檢修公司綿陽運維分部，四川 綿陽 621000)

繼電保護復用接口裝置電源1+1熱備份方案

葉 迅

(國網四川省電力公司檢修公司綿陽運維分部，四川 綿陽 621000)

介紹了2個繼電保護復用接口裝置和通信接口屏的雙電源1+1熱備份方案，通過在現有設備上進行改造和在通信接口屏內加裝雙電源自動切換電路，并結合具體電路及切換電原理圖進行詳細分析和說明；雙電源供電使繼電保護通道的運行更加安全和可靠。

繼電保護；復用接口裝置；通信接口屏；電源1+1熱備份

0 引言

光纖電流差動繼電保護復用接口裝置和通信接口屏是繼電保護設備和通信傳輸設備之間的一個重要橋梁，是繼電保護通道設備重要組成部分。鑒于多種原因該裝置和通信接口屏多采用單電源供電，雖然保護通道采用了雙重化設計，但卻仍然存在著因失電造成保護通道中斷的可能以及被動防掉電的缺點。在復用接口裝置和通信接口屏上實施和電力調度通信設備一樣的電源1+1熱備份功能，則是克服上述缺點的一種較為理想的改造方案。該方案不僅在技術上較為成熟，而且在硬件配置上也具備實施的條件。下面介紹2個復用接口裝置和通信接口屏電源1+1熱備份改造方案。

1 方案介紹

1.1 方案一：對原通信接口屏電源接線進行改造，以適應接入雙電源要求

該方案適用于原繼電保護復用接口裝置具備雙電源接入功能而通信接口屏為單電源接入的情況。

某工程中通信接口屏電源部分原接線如圖1所示。設計上該保護通信接口屏允許接入1路直流-48V電源，經1-12DK—8-12DK輸出8路電源。分路開關的輸入+地、-48 V端分別接在2塊10回端子排的1至8端子上，1至8端子短接，即8路分路開關的輸入端并聯。復用接口裝置的電源即取自該8路分路開關。由此可見，復用接口裝置在此屏內僅能獲得1組電源。通信接口屏內所安裝的裝置為OTEC64(2M)4-5 V4型復用接口裝置，具有雙電源接入和自動切換功能。工程設計和安裝施工時將2組電源輸入端子并聯以適應通信接口屏的單電源輸入。

因此，僅須對該型通信接口屏的電源接線做簡單改動，即可適應復用接口裝置對雙電源接入的要求。具體方法如下。

將該型通信接口屏電源端子排分為2組，即將原來的8個1組并聯改為4個1組并聯，也即是將電源分路開關1-12DK—8-12DK分成2組(1-12DK—4-12DK為1組，5-12DK—8-12DK為1組)，這樣便可方便地接入2組相互獨立的電源，改造后的接線如圖2所示。

如圖2所示，若要向××一線第1套保護復用接口裝置供電，可由第1組的1-12DK和第2組的5-12DK分路開關分別引入2組直流電源至裝置的“電源1”和“電源2”端；若要向××二線第1套保護復用接口裝置供電，則可由第1組的2-12DK和第2組的6-12DK分路開關分別引入至復用接口裝置的相應端子，即實現了復用接口裝置的雙電源接入。

圖1 GOTEC2M-08通信接口屏原接線

圖2 GOTEC2M-08通信接口屏改造后接線

至于雙電源的自動切換，則由復用接口裝置本身的雙電源自動切換功能來實現。這種改接簡單易行，僅需將電源端子排的連接片一分為二即可。需要說明的是，按相關規定，通信接口屏所能容納的復用接口裝置及電源接入最多為8套，所以經過上述電源接線改造后的該型接口屏最多只能供4套復用接口裝置使用。但生產實際中考慮到檢修方便和留有一定散熱空間等因素，一般都不會滿接，所以一般情況下，這種改造是可以滿足需要的。如必須在1面通信接口屏內安裝4套以上的復用接口裝置，則增加相應電源端子排即可解決。

1.2 方案二：加裝雙電源自動切換裝置

對于不具備雙電源接入的復用接口裝置和通信接口屏，可以在通信接口屏內加裝雙電源自動切換裝置，以實現在復用接口裝置電源接入端子之前的雙電源接入。

雙電源自動切換裝置電路主要由2只反向連接的肖特基二極管(構成邏輯或門)和相應的防雷及防干擾等器件組成，原理如圖3所示。

圖3 直流雙電源自動切換電原理

直流電源-48 VⅠ由二極管D1負極接入，直流電源-48 VⅡ由二極管D2負極接入，2只二極管正極并接在一起作為輸出。2組直流電源互為主、備用。正常狀態，首先投入的一組電源為主供，相應另一組即為備用。設直流電源-48 VⅠ為主供（先投入），此時，加在二極管D1上的電壓為正向壓降，二極管D1導通，路由：直流電源-48 VⅠ→二極管D1負極→二極管D1正極和二極管D2正極→通信設備→工作地→-48 V電源地（正極），通信設備得電正常工作。此時雖然二極管D2的負極上同樣接有直流電源-48 VⅡ，但其由于二極管D1先導通，直流電源-48 VⅠ加至二極管D2正極，該電源對二極管D2正極為反偏，故二極管D2截止，直流電源-48 VⅡ因二極管D2的隔離作用未加至負載。此時即直流電源-48VⅠ主供，直流電源-48 VⅡ備用。

若直流電源-48 VⅠ因故消失，此時二極管D2正極-48 V電位消失，加至二極管D2負極的直流電源-48 VⅡ致二極管D2正偏而導通，路由：直流電源-48 VⅡ→二極管D2負極→二極管D2正極和二極管D1正極→通信設備→工作地→-48 V電源地(正極)，構成回路；同時加至二極管D1正極的直流電源-48 VⅡ對二極管D1亦具有鉗位作用而致其截止(此時即便直流電源-48 VⅠ恢復，將仍然由直流電源-48 VⅡ對通信設備供電)。通信設備轉由直流電源-48 VⅡ主供，直流電源-48 VⅠ備用，完成2組電源的自動切換。

若開機之初直流電源-48 VⅡ先接入，則主供為直流電源-48 VⅡ，直流電源-48 VⅠ則為備用。

這是一款簡單而又非常實用的無觸點、即時的直流雙電源自動切換電路，既可使2個直流電源互相隔離，又可在一組電源消失后由另一組電源自動對設備供電。該方案不僅適用于光纖電流差動繼電保護復用接口裝置及通信接口屏的電源改造，也同樣適用于電力系統通信中使用單電源供電的通信設備，如調度通信交換機、載波機等使用直流基礎電源供電的通信和網絡設備。實際運用中，還應考慮直流電源防雷接地、電源濾波以及裝置功率大小，從而選擇相應型號的電子元器件。

2 結論

上述2個繼電保護復用接口裝置和通信接口屏直流雙電源改造方案不僅簡單易行，技術上也已趨于成熟。尤其是電力電子技術的發展，無觸點、瞬時的雙電源切換技術，以及嚴格遵行物理隔離的電力調度通信機房雙電源配置條件，都給同置于通信機房的繼電保護復用接口裝置和通信接口屏的雙電源改造提供了條件，使得繼電保護裝置的運行更加穩定、可靠和安全。

1 國家電網公司.國家電網公司十八項電網重大反事故措施(修訂版)[M].北京：中國電力出版社，2012.

2015-12-11；

2016-05-22。

葉 迅(1987-)，男，助理工程師，主要從事繼電保護運維工作，email：306659640@qq.com。