曾庆超
广东紫光电气有限公司
摘要：目前电力工程建设速度加快，通过传输电力资源满足生产生活所需，从而推动社会经济的发展。对于配网二次电源回路而言，运行环境比较复杂，会遇到各种各样的问题，为了优化运行环境要进行智能一体化设计。文章先介绍配网二次电源设备负荷特征，再分析目前现状，最后提出智能一体化设计策略。
关键词：二次电源回路；智能一体化；设计策略
引言：
配电网是电力系统重要组成部分，可以直接向用户供电，电力系统一个整体，任何环节出现问题都会影响到正常运行。配网二次电源回路发生故障时，会引起断路器的拒动、通信中断等情况，因此要加强管理和控制。采用智能一体化设计模式，采取有效的方法，保证系统的稳定、高效运行，满足实际所需。
一、配网二次电源设备负荷特征
配网二次电源设备的主要符合设备种类较多，例如配电室、变电站等。常见的一次开关设备电动操作机构有电磁机构、弹簧机构及永磁机构，流过电磁线圈的电流对分合闸进行控制，有电流就会合闸，无电流则分闸。分闸需要的弹簧能量来自于合闸时存储的，由于启动脉冲电流比较大，所以合闸比较慢，目前已经被慢慢淘汰。弹簧机构主要包括合闸弹簧和分闸弹簧。永磁机构广泛用于配网系统中，实际效果显著[1]。
永磁机构电源特征分析。对永磁机构的分、合闸线圈通电会产生电磁吸力，可以让铁心运行，为了满足真空断路器的分合闸要求，必须达到规定的励磁安匝数。永磁机构要在短时间内获得比较大的脉动电流，常用两种方法来实现，分别是电容、蓄电池。用常规电源对电容器充电，是非常安全的，不会发生意外事故。由于点容易体积比较小，因此可以并联使用，不会出现问题。蓄电池具有容量大、稳定等热点，如果现场电源存在问题，建议采用蓄电池，可以发挥出有效作用。储能器件的主要作用是储存能量，在合分闸时，会向线圈提供较大的脉冲电能，顺利完成分合闸的操作。如果分合闸突然断电，电流并不会发生太大变化，会产生过电压，运用续流二极管来有效应对。对于储能器件的电源而言，保证器件具有耐压性，准确了解合分闸所需的电压。为了保证满足合分闸对电压需求，可以进行设定，保证实现顺利操作。在设计电源方案时，要综合考虑各方面因素，例如行业标准、体积大小等，保证满足实际所需，后期在运行中可以发挥出有效作用，保证电力系统的正常运行[2]。
二、配网二次电源设备基本现状
电源系统发生故障会引起误跳、拒跳等问题，通过调查发现，由于配网二次电源设备故障引起的用户分界断路器拒动较多，严重影响到正常供电。对运维统计信息分析可以发现，现场终端发生损坏的主要原因是配网二次电源回路设备问题，从目前情况来看，运维管理的难度比较大，原因是配网系统电源回路存在设计识别不统一的情况，没有规范标准。为了改善这种情况，要提高对配网二次电源回路规范化的设计，进一步优化运行环境、负载特性等，为供电安全、稳定提供可靠的保障。
（一）常用的配网二次设备电源模式现状
电源的输入模式。对于监控终端而言，要运用双电源供电模式，同时设定自动切换装置，保证在任一电路断电的情况下依然可以保持供电。后备电源和智能充电设备也是必不可少的，确保主电源发生故障时依然可以正常运行，
电源变换模块。对电源变换模块进行分散布置，具有电源供应、活化等功能。
备用电源。有两种配置方式，蓄电池或者超级电容。蓄电池具有容量大、成本低等优势，但也存在不足之处，使用年限较短，通常情况下只有两年左右。超级电容虽然成本高，但使用年限较长，在8年左右，容量是同体积蓄电池的1/4。根据规定的要求，当电网断电之后，备用电源供电时间要达到8小时以上，并且保证开关设备的分合次数能够完成配网自动化终端的逻辑功能。
（二）配网二次电源回路设备优劣性分析及需解决的问题
配网二次电源回路部件配置模式。配网二次电源回路设备的电源瞬态大功率供应适应性比较强，电源输入要经过PT输出端，要求PT容量可以保证常态长期连续负载能力和电源低功率运行，明确新电源设计需要注意的问题并解决。
配网二次电源回路监测与维护模式。目前常用的配网二次电源回路设备结构是分散组件，组件之间采用普通接线端子和线缆方式连接起来，检测难度较大，而且维护工作量大，对配网二次电源回路设备应用优劣性进行分析，在此基础上设计新电源。
三、配网二次电源回路的智能一体化设计措施
（一）电源转换单位模块原理
电源转换单位模块设计原理是隔离输出，具有铅酸电池充放电管理功能，对电池能够进行活化管理，主要功能包括输出短路保护、短路保护等。电源模块的输出功率。电源模块LLC转换器的实现采用半桥配置运行的金属氧化物高速高侧低侧栅极驱动器，最高工作电压达600V，驱动电流为4A，能够实现LLC半桥驱动电路。和其他产品比较而言，性能更优，可以降低高频LLC应用中的脉冲失真。电源模块的PWM控制。半桥接PWM控制器具有电流和电压环路，电压的电流基准为PWM信号，具有初级端调节的恒定电压、恒定电流控制器。微功耗模块设计。规范工作状态，配合一个定制的调制配置文件，可以生成所需的电压[3]。
（二）选择储能蓄电池
常见的蓄电池有铅酸蓄电池、铅碳电池等，铅碳电池具有更强的适用性，是在铅酸电池技术上发展而来的，将铅酸电池和超级电容器结合起来，将活性炭加入到铅酸电池负极中，可以实现优势互补，从而发挥出更大的作用，充放电性能有了明显的改善。
（三）温湿度可控微型壳体设计
温湿度可控微型壳体设计采用了新的思路，壳体内部电气长期处于常温环境下，不会受到外部因素影响。结构设计形式采用三层隔热结构，壳体外层要满足抗短路、抗充电等要求，材质选择铝，具有良好散热性能。中间层为填充层，主要起到隔热作用。内层是制冷除湿控制层，连接部分采用绝缘防护结构，电气连接结构运用防水密封接口。温湿度控制运用微电脑PID控制模式，MCU运用低功耗32位单片机控制，温度控制驱动元件运用半导体制冷片，湿度采用分子筛结构，使用PID控制算法，内部空间是三层结构设计，在这种情况温差变化较小，可以达到恒温恒湿的要求。半导体制冷和隔热层双重热控制设计，对小室温度进行精准控制。
（四）配网二次电源回路监控单元
监控单元是配网二次电源回路的管理中心，和电源模块单元、蓄电池单元等实现数据交换，对电源参数、温湿度参与等进行收集、整理、分析，报警设计有软报警、硬接点报警及信号灯报警[4]。
四、结语
综上所述，上文对配网二次电源回路智能一体化设计进行了探讨，有更加全面的了解，采用新的设计模式，实现了对二次电源回路有效的管理和维护，更加安全、稳定的运行。对于出现的问题可以提前进行预防和处理，消除存在隐患，从而提升配电自动化终端的稳定性，加强智能化技术运用，保证供电的安全性。
参考文献：
[1] 时亨通,吴艺,辛立胜,等. 配网二次电源回路智能一体化设计策略[J]. 自动化与仪器仪表,2018(2):158-162,165.
[2] 侯兵浩. 智能变电站设计配置一体化技术的实施研究[J]. 建筑工程技术与设计,2015(17):1283-1283.
[3] 马晶晶,曹磊,尹宏,等. 含分布式电源的110kV变电站备自投二次回路的改造设计[J]. 河北电力技术,2016,35(4):47-50.
[4] 郑善哲. 变配电二次回路的安装调试技术与实践分析重点探寻[J]. 经营者,2019,33(3):162.