任麗委,陳 文2
(1.麗水供電公司,浙江 麗水323000;2.六盤水供電局,貴州 六盤水553001)
通信電源是通信系統順暢的基本保障,其不正常的工作狀態會造成通信系統故障,嚴重的甚至會使系統陷入癱瘓,因此,有必要對電力系統通信電源技術的發展方向進行研究,并探討相應的應急預案。
通信電源包括諸多種類,除了直流組合通信電源系統之外,還包含DC/DC二次模塊電源、在線式逆變器等。就現狀來看,電力系統通信電源技術的發展集中在以下幾個方面:(1)智能化監控技術;(2)零壓零流的軟開關技術;(3)數字化的電源技術;(4)模塊化、輕量化以及小型化;(5)電磁兼容技術。
要在當前激烈的競爭中獲得優勢,通信電源必須達到上述5個方面要求。通信電源技術的發展最后都將會在可靠性上集中體現出來,當前國外先進的通信電源設備已經可以達到無故障工作時間在100 000 h以上,這也是上述5個方面技術共同發展的最終結果,各種技術相互依賴、互為促進、互相發展,已經成為電力系統通信電源技術發展與創新的源動力。
在各種通信系統中,通信電源作為其中最重要的一項組成,其根本任務就是可靠、穩定、高效且持續性的向系統提供能源。當前通信技術在不斷的高速發展,同時對通信電源系統也提出了愈來愈高的要求,這也就決定了在通信局站中通信系統的心臟通信電源的重要地位。因此,對電力系統通信電源技術發展方向及應急預案的研究具有一定的現實意義。
鉛酸蓄電池可分為富液式與閥控密封兩大類。前者壽命較長,且具有極高的可靠性,在歐美等眾多發達國家的中心機房或者是大型基站中已經得到了普遍應用。隨著我國科學技術的發展,鉛酸蓄電池的相關技術也得到了迅猛普及,例如對其容量、使用壽命等方面的研究等。薄極板純鉛電池容量已經可以達到190 Ah以上,且在實際應用中也積攢了大量成功經驗。實踐結果表明,將冷壓純鉛板柵的成型技術加以利用,可顯著延長蓄電池的使用壽命,同時還可促進電池反應效率的提升。
經過長時間的研制開發,鋰離子電池的結構也發生了極大的改變,其性能得到極大提高,且使用壽命也較之前有很大延長,逐漸獲得普遍應用。當前鋰離子電池除了可以應用到便攜式產品上之外,在電動車電源、后備式電源以及儲能系統等領域也都有涉足。
燃料電池具備如下突出優點:噪聲低、無污染、可靠性高,電能轉化效率高且無需充電就可以實現持續性工作。當前燃料電池的發展愈加快速,已從航空航天、獨立式發電站的應用逐漸延伸到電動車電源、數碼產品電源等眾多領域。
較早的液流電池包括Ti/Fe及Cr/Fe體系,近幾年來又出現了全鈾、全鉻釩/鈰等體系。但是相對成熟的只有多硫化鈉/溴與全釩體系,特別是全釩體系,已經在日本、加拿大等地展開了商品化進程。
為了滿足當前保護環境、節能減排等需求,太陽能、風能以及燃料電池等技術也愈趨于成熟起來,為可再生能源發電技術在通信電源領域中的應用奠定了堅實基礎。同時由于通信電源有其特殊要求,相應的可以結合不同特點提出針對性的解決方法,具體來說主要包括獨立的光伏供電系統,風、柴混合以及風、光互補發電系統等。
交流供電系統中由低壓配電屏、油機發電機、降壓變壓器、高壓配電以及UPS等部分組成。在交流供電系統中的交流電源具體包括:油機發電機供給的自備交流電、變電站供給的市電以及UPS供給的后備交流電。其中在市電中斷時經常涉及到油機發電機的使用,如若市電中斷,發電機就會自啟,實現系統交流電的供給;UPS則是確保通信電源持續的電源,通常包括逆變器、整流器、靜態開關以及蓄電池等。在市電正常供電的條件下,交流電源的獲得是由市電與逆變器并聯提供的,這時如若市電發生中斷逆變器可及時為通信設備供電;交流配電屏的基本功能則是輸入市電,為諸多交流負載分配電能,當市電中斷或者電壓異常時,可自動發出報警信號。
直流供電系統包括蓄電池、DC/DC變換器、直流配電設備以及整流器等。其中蓄電池的作用在于交流電中斷時,可及時為負載提供直流供電,以此來保證直流系統的持續供電;直流配電設備則是為各種容量的負載進行電能分配,一旦出現直流供電異常問題,便可及時發出警告信息。
在整個電力系統中,電源的監控系統屬于管理的核心所在,監控系統的主要功能體現在:(1)可實現深入、全方位的管理電源系統運行狀態,精準改變運行參數,對電池充放電數據可實現自動化管理與記錄;(2)及時、精準地找到故障部位,確保管理工作者第一時間采取維修措施,確保電源系統的安全、持續、穩定運行;(3)實現系統的少人值守或者是無人值守。
在工作中必須要做好對電源的日常維護,以此來降低由于各種通信電源故障發生而導致電路中斷問題的發生率,實現從系統實際情況出發,提前制定好對電力系統通信電源的應急預案,由此一旦發生緊急故障,可盡快啟動應急預案,盡量縮減電源中斷時間,保證電源供應的持續性。
(1)保證維護工作者在最短時間到達事故現場,盡快確定事故發生原因,及時恢復供電;或者采取關掉站內部分輔助設施的方法減少負荷,盡可能延長供電時間,降低不必要的損失。
(2)對于有條件的通信站,應以最快的速度將柴油發電機運輸到現場,以此來實現隨時隨地發電的需求。工作者必須熟練掌握發電機的操作,提前準備好足夠的柴油量。
(3)交流部分出現故障時,通常都是交流配電系統的交流接觸器損壞而導致的,在這種情況下則需先短路交流接觸器進行維修;如果有兩組接觸器,便可先將負載轉移給另一組正常接觸器,先確保電力的恢復,再進行故障接觸器的處理。
(4)當并未發現有交流供電異常、整流器電流正常輸出的情況下,出現電壓低的問題,便可以通過人為將自動電壓調至首位置,并調整輸出電壓,或者可以選擇暫時放在自動位置來確保供電的持續性,在此基礎上實施維修。
(5)如果全站直流失壓,但并未發現有電壓降低的先兆,那么應先檢查直流輸出熔斷器,若在檢查的過程中發現有損壞問題,應盡快予以替換,盡早恢復直流供電。
綜上所述,電力系統通信電源是確保通信順暢的基本前提。必須要加強對電力系統電源技術的重視程度,提高監控力度,實現管理制度的自動化與專業化,為運行環境的安全與順暢提供基本保障,與現代化的操作相結合,以此來保證通信系統的可靠、安全。
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