电力通信电源的分析与维护措施的分析

发表时间:2021/7/9   来源:《中国电业》2021年第8期   作者:潘凌丹
[导读] 电力通信系统的电源维护工作为通信整体网络方面的安全给予了稳固的保障,直接影响到电力通信系统的安全稳定运行。
        潘凌丹
        国网福建省电力有限公司福清市供电公司  福建 福州  350300        
        【摘要】:电力通信系统的电源维护工作为通信整体网络方面的安全给予了稳固的保障,直接影响到电力通信系统的安全稳定运行。通信设施的不断优化以及电力通信网络整体水平的逐步提高,对电力通信系统电源的维护工作提出更加严格的要求。该篇论文主要针对电力通信网直流电源的构成进行介绍,然后对它的维护措施开展了探讨。
        【关键词】:电力通信;直流电源;电力系统;维护措施
        通信电源在通信系统当中,占有相当重要的地位,持续、高效率、平稳、可靠及完全地为通信设施提供能源属于它的最关键的利益及其设计目的。在通信领域中,电源一般被比作通信网络的“心脏”。伴随经济的持续发展,电力网络的规模也正在逐步扩大,通信技术相应在逐步地进步,这些都很好地推进了电力通信行业的发展。所以加强对于通信电力直流电源的维护工作有着十分深刻的意义,同时对电力通信系统稳定安全的工作具有直接的影响作用。
        一、当前电力通信系统电源的使用与规定
        在电力通信体系里面,通信直流电源应当说是一种比较复杂的体系,它的电源体系一般由交流环节、整流器部分、直流分配模块、蓄电池组与监控部分等参照某种关系构成,如下图1所示。至今,电力通信的直流电源通常使用阀控式的密封铅酸蓄电池以及48伏的高频率开关电源,其对电源体系的维护有着相当重要的意义。

        二、电力通信的直流电源组成内容
        (一)交流模块
        交流模块的市电输入通常是两路380伏的四线三相交流输入,电源容量在比较小的时候也会采用两路220伏的单相交流进行输入,用以确保电源的可靠供电。为避免过电压以及雷击损害,在输入口应当安装避雷器,常见的有OBO防雷模块以及氧化锌普通避雷器等,因为该处的防雷一般是用于防护非直击感应的雷击浪涌电压,所以避雷器一般的通流量会选在16至20kA,而残压大致为1.5千伏上下,这样便能有效地保护电源等相关设备。为了达到2路输入交流电之间的自动切换以及通断互锁,还必须装置交流切换设备,使用电气互锁以及机械互锁的办法,然而应当注意什么时候都坚决不允许发生2路交流电源一起接通或一起断开的情况。通过切换设备以后,交流输入可分成交流部分输出以及整流器部分输入,交流部分输出给机房的其它交流用电装置供给电源,例如UPS、计算机等。
        (二)整流器模块
        整流器在整个通信直流的电源系统中占据最核心的地位,它的电气指标可以直接决定通信直流电源供电的质量[1]。整流器能实现AC至DC的转换并通过并联均流的形式为通信装置供电,同时为蓄电池组提供恒流的限压充电以及对监控部分的供电[2]。目前一切通信的直流电源全部使用模块化的高频率开关整流器,其不仅能带电热插拔、可靠性高、噪音低、功率因素高、模块化,而且还具有输入的电压区间大、效率高、体积小等优点;电力通信的直流电源一般采用的高频率开关整流器部分是单相220伏交流输入,其功率因素能够至少达0.99,该部分容量通常是每块20A/-48V至50A/-48V;高频率开关整流器部分有外控式以及内控式两类,外控整流器对内不单独设置监控单元,而通过系统监控进行控制,如果监控部分发生故障,整流器部分转成自主运行状态,它的输出电流电压服从最初的设定值;而内控式整流器对内设置有单独的监控模块,能对整流器部分参数实施设置、监测以及显示,和系统的监控部分使用RS-485总线进行连接。
        (三)直流分配模块
        直流分配把整流器部分输出的直流电压实施分配,一路分给蓄电池组进行充电,另外的分配到通信装置以及其他直流用户以供电。直流分配模块直接确定设备最终的分配容量,所以规定在设计时必须全面考量直流分路产出的容量及用户数,满足未来通信装备接入的要求[3]。在为蓄电池组进行充电的分路闭合以前应当安装欠压防护继电器,在蓄电池组放电超过欠压警告值时发布告警,然后放电至欠压关断值控制自行断开蓄电池组,以防止蓄电池组因为过放电进而遭受损坏。
        (四)蓄电池组部分
        蓄电池组在通信直流的电源当中是不可或缺的,一旦蓄电池组出现故障,当市电输入发生停电时,会导致所有利用该蓄电池组当做后备电源的设备会全部终止工作,发生通信中断的情况[4]。目前的蓄电池组均为密封阀控式铅酸蓄电池,其彻底取代了以前普遍使用的开口铅酸化蓄电池,通过密封结构,很少有酸气泄漏,能够和装置同室安装,不需要增加电解液防护;能使用卧式、立式、多层以及单层等多种安装组合形式,灵活安装。
        (五)监控模块
        监控对于通信的直流电源而言有着智能监控中心的地位,一般拥有监测功能,大致包括检测交流输入电流、电压,整流器部分并联输出的电压值以及各个整流器的负载电流、输出电流,蓄电池组的充放电电压及其电流等;控制功能,具体有电源体系的开关机,每个整流器的开关机,直流输出电流、电压极限值的确定,蓄电池组的浮充、均衡充电电流以及充电电压极限值的设定,蓄电池组的欠压防护设定与电池的温度数值补偿等;告警功能,在电源工作过程当中一些参数如果达到或超过了告警设定的极限值,监控模式便会发出声光警告,同时显示出故障发生的部位及原因。
        三、电力通信的直流电源维护
1、如果整流器部分的保险管被烧断,一定不能直接换掉保险管进行通电开机,否则会导致类似的故障持续发生,或者开机的瞬间增大故障发生区域。在进行现场紧急故障的处理时,能通过更换全部整流器的方法排除电源的供电故障。但是在更换整流器部分时,电力通信当中的直流电源绝对不能停止对有关通信装备正常的供电。
2、在电源系统出现故障时,首先要查清楚产生故障的原因,究竟是出于整流器还是蓄电池组,或是出于电源抑或负载。高频率闭合整流器部分输出及输入主回路由于有限流的保护,出现故障的概率不大,其显示电路、保护电路以及内控电路等出现故障的几率比较大。
3、蓄电池组属于后备电源,是设施维护工作中的重点和难点,由于目前所使用的密封式阀控铅酸蓄电池早已满足了密封功能,无需再进行电池的测比、配比以及蒸馏水的添加等工作,很大地降低了维护工作的强度,针对该类蓄电池的维护一定得重视以下几个问题[5]。首先,必须对蓄电池的浮充电压定期做一次检查,如果浮充电压超过蓄电池组的标准要求,务必采取适当调整。太大的浮充电压可能造成水耗增多,加速腐蚀电池的正板栅,进一步严重影响蓄电池的应用寿命。但是浮充电压太低也不能够让蓄电池进行正常充电功能。其次,如果发现蓄电池组里面发生损坏不能进行修复的状况,一定得快速对电池实施更换,换电池的时候不同的性能、厂家以及容量不同的电池不可以连接到一个地方。否则整组的蓄电池均有可能遭到负面影响。最后,密封式阀控铅酸蓄电池属于贫液电池,不可以进行电解液比重的测量,因此其容量以及质量的预测始终都是行业的一大难题。当对其实施维护时,能够采取电导仪测试内阻的方法来判断质量,另外也能够使用放电法进行测量。
4、当使用时一定要注意避免高频率闭合电源随意增加多余的功率装备,而且要禁止电源在处于满载状态时长期持续运行。这是由于通信直流电源如果满载继续运行或加装功率负载都可能导致整流器模块产生故障等。
5、当正常运用高频闭合的电源时,整流器的主机维护工作量并不是很大,大部分工作是定期进行除尘以及防尘,否则潮湿的飞尘很可能导致主机无法正常工作,一般每个季度都需要彻底清洁一次主机,除尘时应当检查一下插接件有没有松动或者接触不牢的情况[6]。
        结束语:
        随着电力通信行业的发展日新月异,实施好电力通信系统直流电源维护工作显得越来越重要,期待在全部电力通信工作人员的共同努力下,逐步总结及提升电力通信体系直流电源的维护经验与水平,使得电力系统通信电源可以给电力通信的高速发展给予更加可靠优质的电源保障。
        参考文献:
        [1] 谭必宁,雷鹏.  面向对象的地区电力通信专网资源管理系统一体化软件研究[J]. 湖北电力. 2007(02)
        [2] 陈静,张磊,郭欣,文琰超.  电力通信电源的维护管理技术[J]. 黄河水利职业技术学院学报. 2013(01)
        [3] 邵海明.  关于电力通信电源问题的分析和相应的策略探究[J]. 科技与企业. 2012(23)
        [4] 白晨,曹璐,张佳宜.  电力通信电源系统维护方案的探讨[J]. 陕西电力. 2011(02)
        [5] 黎立威.  电动执行机构在两班制运行燃气-蒸汽联合循环电厂中的应用与维护[J]. 广东科技. 2009(12)
        [6] 马庆峰,王宏伟.  电力通信网设备故障评估方法的研究[J]. 中小企业管理与科技(上旬刊). 2012(09)
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