电力通信电源系统组成及供电方式研究

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[摘 要]电力通信电源是电力系统运行中不容忽视的环节，其在电力系统的运行的过程中也发挥了非常重要的作用。这一系统的应用也使得电力系统运行的稳定性得到了很好的保证，同时也使得电力系统的运行质量有效的提升。本文主要分析了电力通信电源系统组成及供电方式，以参考和借鉴。

[关键词]交流配电设备；整流设备；直流配电设备

中图分类号：TM461 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）12-0135-01

1、引言

最近几年，我国的电网建设越来越成熟，同时电网的建设规模也在不断的扩大，现代通信技术也在有了很大的进步，而这也推动了我国电力事业的发展，电力系统运行的过程中很多设备也在不断的完善和更新，而在这样的情况下也对电力通信直流电源提出了更加严格的要求，所以在实际的工作中做好电力通信直流电的保护工作有着非常关键的作用，因为它直接对电力设备运行的稳定性和安全性产生重大的影响。

2、电力通信电源系统的组成

通常情况下，电力通信电源系统由两个重要的子系统构成，一个是交流供电系统，一个是直流供电系统。

2.1 交流配电屏

交流配电屏的市电输入通常是2个电压为380V三相四线的交楼输入，而交流部分的市电输入和交流电屏的配置是完全仙童的，在电源容量相对较小的时候使用的是；两个电压为220V的单相电路输入，这样就有效的提高了供电的可靠性和安全性，为了可以有效的防止得按路运行过程中出现非常严重的过电压现象，在市电输入端应该加设一个专门的被避雷装置。而如果想要顺利的实现两路输入交流电的通断互锁和自动的转换，就需要在设备中加入交流切换装置。互锁方式的选择上主要有两种方式，一种是机械互锁，一种是电气互锁，在这一过程中一定要注意的是在装置运行的过程中不可以出现同时接通或同时断开两路交流电源的情况。

2.2 交流 UPS 不间断电源系统

交流UPS不间断电源系统由整流器、逆变器、监控单元、蓄电池组等组成。

2.3 通信直流供电系统

通信直流供电系统由高频开关电源（整流配电设备）、直流配电设备、蓄电池组和监控单元等设备组成。

2.3.1整流配电设备

整流配电设备是通信直流电源运行中必不可少的一个组成部分，通信直流电源的供电水平和稳定性主要和整流器的电气指标有着非常密切的联系，，它主要可以完成AC/DC的转变，同时还要采用并联均流的方式完成供电过程，在使用的过程中，为了可以更好的整流器工作的安全性和可靠性，在设计的过程中应该用多余的容量，在模块的配置方面，应该选择N+1冗余的类型，按照相关的规范和要求，整流模块的数量应该至少在3个以上，而主用的整流模块总容量也应该符合相关的标准，一般情况下整流器向负载供电的时候，其实也要对蓄电池进行适当的补充，所以其总容量应该比负荷电流和电池10小时的电流之和大一些。在交流电正常运行的时候面，整流器向负载电流进行供电的同时也要对其余需要补充的电量予以支持。如果交流出现终端的问题，电池就承担了向负载供电的任务。电池电压处在最低保护电压的状态时，电池的供给就会被保护中断。而交流恢复正常之后就需要对蓄电电池组 进行及时的充电。

2.3.2直流配电设备

直流配电的环节主要是对整流器输出的直流电电压进行合理的分配，这些电压会给通信设备和一些直流电用户，保证其供电，直流电分配的质量对设备终端的容量有着非常重大的影响，所以在设计的过程中应该对直流分录输出的用户和其具体的容量予以充分的考量，这也可以很好的满足通信设备在使用中的要求，保证电力系统的正常运行。

2.3.3蓄电池组

蓄电池组是通信直流电源的不可缺少的组成部分，蓄电池组一旦发生故障，在市电输入停电时，将造成所有使用该蓄电池组作后备电源的通信设备全部停止工作，造成通信中断。现在使用的蓄电池组都是阀控式密封铅酸蓄电池（简称VRLA），它完全取代了过去使用的普通开口铅酸蓄电池，采用密封结构，基本无酸气泄漏，可与设备同室安装，无需加电解液维护；可采用立式、卧式、单层、多层等各种组合安装方式，安装灵活；适用浮充工作制，使得供电系统电压更稳定；寿命、容量等受温度影响较大。蓄电池组的容量决定了市电停电后通信设备的运行时间，一般可根据负载大小和放电时间来选择蓄电池组的容量，计算方法为：负载容量（A）×放电时间（h）÷放电时间小时率放电容量系数。根据电网通信电源技术规范，蓄电池供电时间为：（1）设于调度所、发电厂内的通信站：不少于6小时。（2）设于变电站、开关站的通信站：不少于12小时。（3）设在厂、站外的通信站：不小于48小时。

2.3.4监控单元

通信直流供电系统应具备本地和远程监控功能，并将本地监控信息及时远传至值班人员。本地监控单元一般位于整流设备屏，一般有监测、控制和告警三个功能。监控交流输入电压、电流，整流器模块并联输出电压值和每个整流器模块的输出电流，负载电流，蓄电池组充放电电流和电压；控制电源系统的开关机，各整流器模块的开关机，直流输出电压、输出电流极限值的设定，蓄电池组浮充、均衡充电电压和充电电流的极限值设定，电池温度系数的补偿和蓄电池组欠压保护设定等；当电源运行过程中某些参数达到或者超过告警的设定值，监控模式将发出声光告警，并显示故障部位和原因。

3、变电站通信机房电源系统的设计原则及配置标准

在电力通信网建设过程中，通过不断的经验累积，目前已经形成了一套比较统一的设计方案。一般采用双套通信电源配置，及一台交流配电设备，两台整流配电设备，两组蓄电池及一台直流配电设备。其中交流配电设备于变电站低压配电室取电，分别取自不同母线出来的两路380V电源，经整流设备逆变后成-48V直流电源，通过直流配电设备分两路输送到各通信设备。

4、电力通信电源的特点

高频开关电源除了效率高之外，体积小、质量轻、输出文波低而且动态响应快、控制的精度可以很高，模块可以叠加的输出。高频开关电源由于具有以上几个特点，大大减少了日常维护工作的工作量，极大地展现了通信电源维护的工作效果。高频开关电源具有模块化的机构设计，使得它的任何一块整流模块都相当于一台控制电源设备，都能够进行独立的工作，多个模块的并联，一旦其中的某一个模块发生故障，其他几个模块仍然能够正常工作。

5、变电站通信机房电源系统实际整改案例分析

一个220Kv变电站老通信机房，以前配置了两套电源设备，设备负载是45A，两组蓄电池都是300AH，两台整流设备都装配了两个25A模块。经运维中心人员检查后发现电源电池组单独供电时间不满足《南方电网通信电源技术规范》规定的12小时（每组电池平均负载22.5A，放电容量按80%计算，300AH*80%÷22.5A=10.6H

6、结语

我国的电力通信系统有了非常明显的发展，同时，电力系统运行过程中做好电力通信 直流电源的维护工作也成了保证电力通信系统得以平稳运行的一个非常重要的环节，这就要求工作人员在实际的工作中一定要努力 的提高自己的专业知识和业务水平，同时还要积累工作经验，只有这样，才能更好的促进我国电力通信事业的健康 发展，为 电力通信系统的平稳运行提供强大的动力。

参考文献

[1]丁翠侠.通信设备电源线缆选型分析[J].广东科技.2014（08）.

[2]甘友成.7种UPS接地方案的探讨[J].中国西部科技.2013（10）.