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淺談電力通信直流電源及其維護(hù)

發(fā)布時間:2010-12-29 14:15:34返回列表>>
[淺談電力通信直流電源及其維護(hù)]:摘要:電力通信直流電源在電力通信系統(tǒng)中占有非常重要的地位,電力通信的飛速發(fā)展對電力通信直流電源提出了更高的要求。本文就典型的現(xiàn)代電力通信直流電源的結(jié)構(gòu)組成進(jìn)行了詳細(xì)的分析介紹,并根據(jù)電力通信直流電源的...

  摘要:電力通信直流電源在電力通信系統(tǒng)中占有非常重要的地位,電力通信的飛速發(fā)展對電力通信直流電源提出了更高的要求。本文就典型的現(xiàn)代電力通信直流電源的結(jié)構(gòu)組成進(jìn)行了詳細(xì)的分析介紹,并根據(jù)電力通信直流電源的實際使用維護(hù)經(jīng)驗對電力通信直流電源的維護(hù)要點進(jìn)行了探討。

  電力通信是電力企業(yè)生產(chǎn)和管理的基礎(chǔ)手段,是電網(wǎng)安全運(yùn)行的重要環(huán)節(jié),而電力通信直流電源則是保證通信設(shè)備正常運(yùn)行,通信暢通的基礎(chǔ),是電力通信的“心臟”,一旦通信直流電源發(fā)生故障,將造成通信設(shè)備供電中斷,引起通信電路中斷,造成重要信息無法正常傳輸。近年來,電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和現(xiàn)代通信技術(shù)的進(jìn)步,極大地促進(jìn)了電力通信事業(yè)的飛速發(fā)展,隨著電力通信整體水平的不斷提高、通信設(shè)備的不斷更新,對電力通信直流電源也提出了更高的要求,因此做好對電力通信直流電源的維護(hù)具有重要意義,直接影響著電力通信網(wǎng)的安全平穩(wěn)運(yùn)行。

  1電力通信直流電源的組成

  通信直流電源是一個復(fù)雜的系統(tǒng),目前電力通信直流電源均采用-48V的高頻開關(guān)直流電源,電力系統(tǒng)中典型的電力通信直流電源結(jié)構(gòu)組成如下圖所示,從圖中可知電力通信直流電源由交流部分、整流器、直流分配部分、蓄電池組和監(jiān)控模塊等按照要求組合而成。

  ①交流部分。交流部分的市電輸入一般為2路380V三相四線交流輸入,在電源容量較小時有時也使用2路220V單相交流輸入,以保證電源可靠供電。為防止雷擊和過電壓破壞,在市電輸入端應(yīng)加裝避雷器,常用的有普通氧化鋅避雷器和OBO防雷模塊等;由于此處的防雷主要是對非直擊的感應(yīng)雷擊的浪涌電壓的防護(hù),因此避雷器的通流量一般選擇在15-20KA,殘壓在1.5KV左右,就可有效的保護(hù)電源設(shè)備。為實現(xiàn)兩路輸入的交流電的通斷互鎖,自動切換,還需裝設(shè)交流切換裝置,采用機(jī)械互鎖或電氣互鎖方式,但是應(yīng)注意任何時候都不允許出現(xiàn)兩路交流電源同時接通或者同時斷開的現(xiàn)象。經(jīng)過切換裝置后,交流輸入分為整流器模塊輸入和交流分路輸出,交流分路輸出為機(jī)房其他交流用電設(shè)備提供電源,如計算機(jī)、UPS等。

  ②整流器部分。整流器是通信直流電源的最重要的組成部分,通信直流電源的供電質(zhì)量主要取決于整流器的電氣指標(biāo),它完成AC-DC變換并以并聯(lián)均流方式為通信設(shè)備供電,同時對蓄電池組進(jìn)行恒流限壓充電和監(jiān)控模塊的供電?,F(xiàn)在所有的通信直流電源均采用模塊化高頻開關(guān)整流器,它具有其體積小、效率高、模塊化、功率因素高、輸入電壓范圍寬、噪聲低、可靠性高以及可帶電熱插拔等優(yōu)點;電力通信直流電源所使用的高頻開關(guān)整流器模塊一般為單相220V交流輸入,功率因素可達(dá)0.99以上,模塊容量一般為每塊20A/-48V~50A/-48V;在實際使用中,如果輸入的是380V三相四線交流電源,則應(yīng)注意將所有整流模塊平均分配到每一相;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。高頻開關(guān)整流器模塊有內(nèi)控式和外控式兩種類型,內(nèi)控式整流器內(nèi)部設(shè)有獨立的監(jiān)控單元,可對整流器模塊參數(shù)進(jìn)行設(shè)置、檢測和顯示,與系統(tǒng)的監(jiān)控模塊采用RS-485總線相連;外控式整流器在內(nèi)部不設(shè)獨立的監(jiān)控單元,完全由系統(tǒng)監(jiān)控模塊控制,若監(jiān)控模塊故障,整流器模塊轉(zhuǎn)為自主工作狀態(tài),其輸出電壓電流服從初始的設(shè)定值。

  ③直流分配部分。直流分配部分將整流器輸出的直流電壓進(jìn)行分配,一路給蓄電池組充電,其它分配給通信設(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。在給蓄電池組充電的分路開關(guān)之前應(yīng)加裝欠壓保護(hù)繼電器,當(dāng)蓄電池組放電達(dá)到欠壓告警值時發(fā)出告警,放電到欠壓關(guān)斷值時控制自動斷開蓄電池組,保護(hù)蓄電池組不會因為過放電而導(dǎo)致?lián)p壞。現(xiàn)在直流分路輸出開關(guān)多采用空氣開關(guān),應(yīng)注意配置使用直流空氣開關(guān),因為直流空氣開關(guān)的滅弧能力很強(qiáng),而不應(yīng)使用普通交流空氣開關(guān)。

  ④蓄電池組。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[淺談電力通信直流電源及其維護(hù)]:摘要:電力通信直流電源在電力通信系統(tǒng)中占有非常重要的地位,電力通信的飛速發(fā)展對電力通信直流電源提出了更高的要求。本文就典型的現(xiàn)代電力通信直流電源的結(jié)構(gòu)組成進(jìn)行了詳細(xì)的分析介紹,并根據(jù)電力通信直流電源的...

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(hù);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(yùn)行時間,一般可根據(jù)負(fù)載大小和放電時間來選擇蓄電池組的容量,計算方法為:負(fù)載容量(A)×放電時間(h)÷放電時間小時率放電容量系數(shù)。

  ⑤監(jiān)控模塊。監(jiān)控模塊對于通信直流電源來說具有智能控制中心的作用,主要有監(jiān)測功能,包括監(jiān)測交流輸入電壓、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(fù)載電流,蓄電池組充放電電流和電壓等;控制功能,包括電源系統(tǒng)的開關(guān)機(jī),各整流器模塊的開關(guān)機(jī),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(bǔ)償和蓄電池組欠壓保護(hù)設(shè)定等;告警功能,當(dāng)電源運(yùn)行過程中某些參數(shù)達(dá)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。此外,監(jiān)控模塊還應(yīng)可通過RS232/RS485接口與上級監(jiān)控中心聯(lián)系,以實現(xiàn)集中監(jiān)控。

  2電力通信直流電源的維護(hù)

  由于目前電力通信直流電源均使用了高頻開關(guān)電源和閥控式密封鉛酸蓄電池,這給電源系統(tǒng)的維護(hù)帶來了許多便利,但是在維護(hù)方面還要注意按照使用維護(hù)要點做好維護(hù)工作,才能真正保證電力通信直流電源可靠、穩(wěn)定、不間斷地為通信設(shè)備供電。

  ①電源的交流輸入所采用的避雷器的狀態(tài)在進(jìn)行電源的巡視維護(hù)時應(yīng)注意檢查,特別是雷雨天氣時,更應(yīng)該注意檢查避雷器的狀態(tài),發(fā)現(xiàn)問題及時更換,如當(dāng)發(fā)現(xiàn)OBO防雷模塊的故障顯示窗的顏色由綠色變成紅色時,就要對防雷模塊進(jìn)行更換,確保發(fā)生雷擊時能夠發(fā)揮其防雷作用。這里應(yīng)注意普通氧化鋅避雷器存在有一定的漏電流,長期使用容易老化,造成使用性能下降,所以即使長時間沒有雷擊發(fā)生,也要定期進(jìn)行更換,確保其防雷效果。

  ②高頻開關(guān)電源在正常使用的情況下,整流器主機(jī)的維護(hù)工作量很少,主要是防塵和定期除塵,否則飛塵加上潮濕會引起主機(jī)工作紊亂,同時積塵也會影響器件的散熱。一般每季度應(yīng)對主機(jī)徹底清潔一次,在除塵時應(yīng)檢查各連接件和插接件有無松動和接觸不牢的情況。

  ③通信高頻開關(guān)電源中設(shè)置的參數(shù)在使用中不能隨意改變。

  ④通信高頻開關(guān)電源在使用時應(yīng)注意避免隨意增加大功率的額外設(shè)備,也不允許在滿負(fù)載狀態(tài)下長期運(yùn)行。由于通信直流電源幾乎是在不間斷狀態(tài)下運(yùn)行的,增加大功率負(fù)載或者在基本滿載下工作,都將可能造成整流器模塊故障,嚴(yán)重時將損壞整個電源系統(tǒng)。

  ⑤作為后備電源的蓄電池組維護(hù)工作載電力通信直流電源的維護(hù)工作中占有非常重要的地位,這也是電源維護(hù)工作的一個難點。由于現(xiàn)在使用的閥控式密封鉛酸蓄電池實現(xiàn)了密封,免除了以往開口鉛酸電池的測比、配比、添加蒸餾水等工作,大大減少了維護(hù)工作量,因此有些維護(hù)人員認(rèn)為其是免維護(hù)電池,在使用中不去維護(hù),聽之任之,結(jié)果造成維護(hù)不當(dāng),發(fā)生問題。在對閥控式密封鉛酸蓄電池的維護(hù)工作中,應(yīng)重點注意以下問題:

  定期檢查整個蓄電池組的浮充電壓,如果其浮充電壓超出了蓄電池組的要求,應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。浮充電壓過高將增加水的損耗,加速電池正板柵的腐蝕,可能嚴(yán)重影響蓄電池的壽命;過低則可能不能使蓄電池充足電。對單只蓄電池每月應(yīng)記錄一次它的浮充電壓,若電壓超過廠家的指標(biāo),觀察幾個月后無向均一方向發(fā)展的趨勢,應(yīng)與廠家聯(lián)系進(jìn)行處理。

[$page]  閥控式密封鉛酸蓄電池的日常運(yùn)行對溫度要求較高,它要求的環(huán)境溫度最好是20~25℃,如不然,應(yīng)對浮充電壓采取溫度補(bǔ)償,每升高1℃,浮充電壓應(yīng)降低3~4mv,但即使對浮充電壓進(jìn)行調(diào)整補(bǔ)償,溫度仍對蓄電池的壽命影響較大,如壽命為10年的蓄電池在30℃下運(yùn)行,無溫度補(bǔ)償壽命僅為5年,有溫度補(bǔ)償壽命也縮短為8年。因此閥控式密封鉛酸蓄電池應(yīng)安裝在有空調(diào)的房間,安裝方式要有利于散熱。在日常巡視維護(hù)中發(fā)現(xiàn)蓄電池有明顯發(fā)熱現(xiàn)象應(yīng)立即與廠家聯(lián)系進(jìn)行處理。

  閥控式密封鉛酸蓄電池的自放電極低,而且電池內(nèi)部不會形成電解液分層現(xiàn)象,因此無需定期進(jìn)行高壓均衡充電,定期均衡充電只能增加水的損耗,增大正板柵的腐蝕,在對蓄電池進(jìn)行維護(hù)時應(yīng)盡量減少或取消均衡充電。

  應(yīng)避免閥控式密封鉛酸蓄電池的大電流充電和過放電。大電流充電可能使蓄電池極板膨脹變形,活性物質(zhì)脫落,電池內(nèi)阻增大且溫度升高,造成電池報廢。過放電將使蓄電池的循環(huán)壽命變短,放電后應(yīng)立即充電,否則易引起蓄電池內(nèi)部硫酸鹽化現(xiàn)象,導(dǎo)致容量不能恢復(fù)。因此在進(jìn)行容量試驗或放電檢修中,通常放電達(dá)到蓄電池組容量的30%~50%即可。

  檢查蓄電池連接部分有無大壓降、腐蝕、松動等現(xiàn)象,如有應(yīng)及時緊固,否則極有可能引起燒毀電池等事故。

  當(dāng)發(fā)現(xiàn)蓄電池組內(nèi)有損壞且無法修復(fù)的蓄電池時應(yīng)及時進(jìn)行更換,更換時不得把不同容量、不同性能、不同廠家的蓄電池連在一起,否則將對整組蓄電池帶來不利的影響。

  閥控式密封鉛酸蓄電池屬于貧液電池,無法進(jìn)行電解液比重測量,因此它的好壞和容量預(yù)測在業(yè)界也是一大難題,日常維護(hù)中可用電導(dǎo)儀測試電池內(nèi)阻判斷其好壞,但最可靠的方法還是放電法。

  要注意閥控式密封鉛酸蓄電池的壽命期限,對壽命已過期限的蓄電池組要及時進(jìn)行更換,這樣即保證供電后備電源的可靠,又可避免因蓄電池組影響到整個通信直流電源的運(yùn)行。

  ⑥電源系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,應(yīng)先查明原因,分清是負(fù)載還是電源本身,是整流器還是蓄電池組。高頻開關(guān)整流器模塊的輸入輸出主[淺談電力通信直流電源及其維護(hù)]:摘要:電力通信直流電源在電力通信系統(tǒng)中占有非常重要的地位,電力通信的飛速發(fā)展對電力通信直流電源提出了更高的要求。本文就典型的現(xiàn)代電力通信直流電源的結(jié)構(gòu)組成進(jìn)行了詳細(xì)的分析介紹,并根據(jù)電力通信直流電源的...

回路由于有輸入過壓和輸出限流保護(hù),因此發(fā)生故障的可能性較小,其內(nèi)部控制電路、顯示電路、保護(hù)電路等發(fā)生的故障相對較多,而且這些電路中只要有一個元器件發(fā)生故障,就可能導(dǎo)致整流模塊停止工作,處理這些故障時只需更換有故障的電路板便可排除故障。筆者在維護(hù)工作中就曾經(jīng)遇到過高頻開關(guān)整流器通電后顯示正常,測量輸出電壓正常,就是不能帶負(fù)載,后經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)就是內(nèi)部控制電路電路板問題造成了該模塊無法正常工作。

  ⑦當(dāng)高頻開關(guān)整流器模塊出現(xiàn)保險管燒斷等故障時,務(wù)必不得直接進(jìn)行更換保險管后通電重新開機(jī),否則會接連發(fā)生相同的故障,不但檢查不出故障所在,還可能會在開機(jī)的瞬間導(dǎo)致故障范圍更加擴(kuò)大。在現(xiàn)場處理緊急故障時,可采取整流器整機(jī)更換的方式來排除通信直流電源供電的故障,但在更換整流器時,通信直流電源供電系統(tǒng)不得停止對通信設(shè)備的供電。

  ⑧通信設(shè)備在接入直流配電分路輸出開關(guān)時,要注意通信設(shè)備上的電源總輸入開關(guān)的容量不得大于其接入的直流配電分路輸出的開關(guān)容量,否則將引起越級跳開關(guān),可能造成通信直流電源系統(tǒng)故障。

  3結(jié)語

  面對電力通信發(fā)展的日新月異,做好電力通信直流電源的維護(hù)顯得尤為重要,相信在全體電力通信人員的努力下,不斷總結(jié)和提高電力通信直流電源的運(yùn)行維護(hù)經(jīng)驗和水平,使電力通信電源能夠為電力通信的快速發(fā)展提供更優(yōu)質(zhì)可靠電源保障。

  參考文獻(xiàn):

  [1]中華人民共和國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T1058-2000,通信用高頻開關(guān)組合電源[S].

  中華人民共和國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T799-96,通信用閥控式密封鉛酸蓄電池技術(shù)要求和檢驗方法[S].

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