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淺談電力通信直流電源及其維護

發(fā)布時(shí)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]:摘要:電力通信直流電源在電力通信系統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。本文就典型的現代電力通信直流電源的結構組成進(jìn)行了詳細的分析介紹,并根據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。本文就典型的現代電力通信直流電源的結構組成進(jìn)行了詳細的分析介紹,并根據電力通信直流電源的實(shí)際使用維護經(jīng)驗對電力通信直流電源的維護要點(diǎn)進(jìn)行了探討。

  電力通信是電力企業(yè)生產(chǎn)和管理的基礎手段,是電網(wǎng)安全運行的重要環(huán)節,而電力通信直流電源則是保證通信設備正常運行,通信暢通的基礎,是電力通信的“心臟”,一旦通信直流電源發(fā)生故障,將造成通信設備供電中斷,引起通信電路中斷,造成重要信息無(wú)法正常傳輸。近年來(lái),電網(wǎng)規模的不斷擴大和現代通信技術(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(zhù)電力通信整體水平的不斷提高、通信設備的不斷更新,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具有重要意義,直接影響著(zhù)電力通信網(wǎng)的安全平穩運行。

  1電力通信直流電源的組成

  通信直流電源是一個(gè)復雜的系統,目前電力通信直流電源均采用-48V的高頻開(kāi)關(guān)直流電源,電力系統中典型的電力通信直流電源結構組成如下圖所示,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(xiàn)交流輸入,在電源容量較小時(shí)有時(shí)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(guò)電壓破壞,在市電輸入端應加裝避雷器,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雷擊的浪涌電壓的防護,因此避雷器的通流量一般選擇在15-20KA,殘壓在1.5KV左右,就可有效的保護電源設備。為實(shí)現兩路輸入的交流電的通斷互鎖,自動(dòng)切換,還需裝設交流切換裝置,采用機械互鎖或電氣互鎖方式,但是應注意任何時(shí)候都不允許出現兩路交流電源同時(shí)接通或者同時(shí)斷開(kāi)的現象。經(jīng)過(guò)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,交流分路輸出為機房其他交流用電設備提供電源,如計算機、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,它完成AC-DC變換并以并聯(lián)均流方式為通信設備供電,同時(shí)對蓄電池組進(jìn)行恒流限壓充電和監控模塊的供電?,F在所有的通信直流電源均采用模塊化高頻開(kāi)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(diǎn);電力通信直流電源所使用的高頻開(kāi)關(guān)整流器模塊一般為單相220V交流輸入,功率因素可達0.99以上,模塊容量一般為每塊20A/-48V~50A/-48V;在實(shí)際使用中,如果輸入的是380V三相四線(xiàn)交流電源,則應注意將所有整流模塊平均分配到每一相;同時(shí)為了提高整流器工作的可靠性,在設計時(shí)應考慮多余備用容量,模塊配置采用N+1冗余。高頻開(kāi)關(guān)整流器模塊有內控式和外控式兩種類(lèi)型,內控式整流器內部設有獨立的監控單元,可對整流器模塊參數進(jìn)行設置、檢測和顯示,與系統的監控模塊采用RS-485總線(xiàn)相連;外控式整流器在內部不設獨立的監控單元,完全由系統監控模塊控制,若監控模塊故障,整流器模塊轉為自主工作狀態(tài),其輸出電壓電流服從初始的設定值。

  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,其它分配給通信設備和其它直流用戶(hù)供電。直流分配部分決定了設備的最終分配容量,因此要求在設計時(shí)應充分考慮直流分路輸出的用戶(hù)數和容量,滿(mǎn)足日后通信設備接入的需要。在給蓄電池組充電的分路開(kāi)關(guān)之前應加裝欠壓保護繼電器,當蓄電池組放電達到欠壓告警值時(shí)發(fā)出告警,放電到欠壓關(guān)斷值時(shí)控制自動(dòng)斷開(kāi)蓄電池組,保護蓄電池組不會(huì )因為過(guò)放電而導致?lián)p壞?,F在直流分路輸出開(kāi)關(guān)多采用空氣開(kāi)關(guān),應注意配置使用直流空氣開(kāi)關(guān),因為直流空氣開(kāi)關(guān)的滅弧能力很強,而不應使用普通交流空氣開(kāi)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(shí),將造成所有使用該蓄電池組作后備電源的通信設備全部停止工作,造成通信中斷?,F在使用的蓄電池組都是閥控式密封鉛酸蓄電池(簡(jiǎn)稱(chēng)VRLA),它完全取代了過(guò)去使用的普通開(kāi)口鉛酸[淺談電力通信直流電源及其維護]:摘要:電力通信直流電源在電力通信系統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。本文就典型的現代電力通信直流電源的結構組成進(jìn)行了詳細的分析介紹,并根據電力通信直流電源的...

蓄電池,采用密封結構,基本無(wú)酸氣泄漏,可與設備同室安裝,無(wú)需加電解液維護;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,使得供電系統電壓更穩定;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備的運行時(shí)間,一般可根據負載大小和放電時(shí)間來(lái)選擇蓄電池組的容量,計算方法為:負載容量(A)×放電時(shí)間(h)÷放電時(shí)間小時(shí)率放電容量系數。

  ⑤監控模塊。監控模塊對于通信直流電源來(lái)說(shuō)具有智能控制中心的作用,主要有監測功能,包括監測交流輸入電壓、電流,整流器模塊并聯(lián)輸出電壓值和每個(gè)整流器模塊的輸出電流,負載電流,蓄電池組充放電電流和電壓等;控制功能,包括電源系統的開(kāi)關(guān)機,各整流器模塊的開(kāi)關(guān)機,直流輸出電壓、輸出電流極限值的設定,蓄電池組浮充、均衡充電電壓和充電電流的極限值設定,電池溫度系數的補償和蓄電池組欠壓保護設定等;告警功能,當電源運行過(guò)程中某些參數達到或者超過(guò)告警的設定值,監控模式將發(fā)出聲光告警,并顯示故障部位和原因。此外,監控模塊還應可通過(guò)RS232/RS485接口與上級監控中心聯(lián)系,以實(shí)現集中監控。

  2電力通信直流電源的維護

  由于目前電力通信直流電源均使用了高頻開(kāi)關(guān)電源和閥控式密封鉛酸蓄電池,這給電源系統的維護帶來(lái)了許多便利,但是在維護方面還要注意按照使用維護要點(diǎn)做好維護工作,才能真正保證電力通信直流電源可靠、穩定、不間斷地為通信設備供電。

  ①電源的交流輸入所采用的避雷器的狀態(tài)在進(jìn)行電源的巡視維護時(shí)應注意檢查,特別是雷雨天氣時(shí),更應該注意檢查避雷器的狀態(tài),發(fā)現問(wèn)題及時(shí)更換,如當發(fā)現OBO防雷模塊的故障顯示窗的顏色由綠色變成紅色時(shí),就要對防雷模塊進(jìn)行更換,確保發(fā)生雷擊時(shí)能夠發(fā)揮其防雷作用。這里應注意普通氧化鋅避雷器存在有一定的漏電流,長(cháng)期使用容易老化,造成使用性能下降,所以即使長(cháng)時(shí)間沒(méi)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(kāi)關(guān)電源在正常使用的情況下,整流器主機的維護工作量很少,主要是防塵和定期除塵,否則飛塵加上潮濕會(huì )引起主機工作紊亂,同時(shí)積塵也會(huì )影響器件的散熱。一般每季度應對主機徹底清潔一次,在除塵時(shí)應檢查各連接件和插接件有無(wú)松動(dòng)和接觸不牢的情況。

  ③通信高頻開(kāi)關(guān)電源中設置的參數在使用中不能隨意改變。

  ④通信高頻開(kāi)關(guān)電源在使用時(shí)應注意避免隨意增加大功率的額外設備,也不允許在滿(mǎn)負載狀態(tài)下長(cháng)期運行。由于通信直流電源幾乎是在不間斷狀態(tài)下運行的,增加大功率負載或者在基本滿(mǎn)載下工作,都將可能造成整流器模塊故障,嚴重時(shí)將損壞整個(gè)電源系統。

  ⑤作為后備電源的蓄電池組維護工作載電力通信直流電源的維護工作中占有非常重要的地位,這也是電源維護工作的一個(gè)難點(diǎn)。由于現在使用的閥控式密封鉛酸蓄電池實(shí)現了密封,免除了以往開(kāi)口鉛酸電池的測比、配比、添加蒸餾水等工作,大大減少了維護工作量,因此有些維護人員認為其是免維護電池,在使用中不去維護,聽(tīng)之任之,結果造成維護不當,發(fā)生問(wèn)題。在對閥控式密封鉛酸蓄電池的維護工作中,應重點(diǎn)注意以下問(wèn)題:

  定期檢查整個(gè)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,應進(jìn)行調整。浮充電壓過(guò)高將增加水的損耗,加速電池正板柵的腐蝕,可能?chē)乐赜绊懶铍姵氐膲勖?;過(guò)低則可能不能使蓄電池充足電。對單只蓄電池每月應記錄一次它的浮充電壓,若電壓超過(guò)廠(chǎng)家的指標,觀(guān)察幾個(gè)月后無(wú)向均一方向發(fā)展的趨勢,應與廠(chǎng)家聯(lián)系進(jìn)行處理。

[$page]  閥控式密封鉛酸蓄電池的日常運行對溫度要求較高,它要求的環(huán)境溫度最好是20~25℃,如不然,應對浮充電壓采取溫度補償,每升高1℃,浮充電壓應降低3~4mv,但即使對浮充電壓進(jìn)行調整補償,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℃下運行,無(wú)溫度補償壽命僅為5年,有溫度補償壽命也縮短為8年。因此閥控式密封鉛酸蓄電池應安裝在有空調的房間,安裝方式要有利于散熱。在日常巡視維護中發(fā)現蓄電池有明顯發(fā)熱現象應立即與廠(chǎng)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,而且電池內部不會(huì )形成電解液分層現象,因此無(wú)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)行維護時(shí)應盡量減少或取消均衡充電。

  應避免閥控式密封鉛酸蓄電池的大電流充電和過(guò)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,電池內阻增大且溫度升高,造成電池報廢。過(guò)放電將使蓄電池的循環(huán)壽命變短,放電后應立即充電,否則易引起蓄電池內部硫酸鹽化現象,導致容量不能恢復。因此在進(jìn)行容量試驗或放電檢修中,通常放電達到蓄電池組容量的30%~50%即可。

  檢查蓄電池連接部分有無(wú)大壓降、腐蝕、松動(dòng)等現象,如有應及時(shí)緊固,否則極有可能引起燒毀電池等事故。

  當發(fā)現蓄電池組內有損壞且無(wú)法修復的蓄電池時(shí)應及時(shí)進(jìn)行更換,更換時(shí)不得把不同容量、不同性能、不同廠(chǎng)家的蓄電池連在一起,否則將對整組蓄電池帶來(lái)不利的影響。

  閥控式密封鉛酸蓄電池屬于貧液電池,無(wú)法進(jìn)行電解液比重測量,因此它的好壞和容量預測在業(yè)界也是一大難題,日常維護中可用電導儀測試電池內阻判斷其好壞,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(guò)期限的蓄電池組要及時(shí)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(gè)通信直流電源的運行。

  ⑥電源系統出現故障時(shí),應先查明原因,分清是負載還是電源本身,是整流器還是蓄電池組。高頻開(kāi)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]:摘要:電力通信直流電源在電力通信系統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。本文就典型的現代電力通信直流電源的結構組成進(jìn)行了詳細的分析介紹,并根據電力通信直流電源的...

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

  ⑦當高頻開(kāi)關(guān)整流器模塊出現保險管燒斷等故障時(shí),務(wù)必不得直接進(jìn)行更換保險管后通電重新開(kāi)機,否則會(huì )接連發(fā)生相同的故障,不但檢查不出故障所在,還可能會(huì )在開(kāi)機的瞬間導致故障范圍更加擴大。在現場(chǎng)處理緊急故障時(shí),可采取整流器整機更換的方式來(lái)排除通信直流電源供電的故障,但在更換整流器時(shí),通信直流電源供電系統不得停止對通信設備的供電。

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

  3結語(yǔ)

  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,不斷總結和提高電力通信直流電源的運行維護經(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:

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

  中華人民共和國通信行業(yè)標準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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