變電站通信電源放電試驗期間存在的問題與對策

張延童+于秋生+王曉勇

500kV以下變電站的通信電源通常只掛有一組蓄電池，在巡檢放電試驗期間，若市電中斷存在負載掉電的風險。文章通過對變電站通信電源系統的電池配置進行分析，并對相關技術措施進行探討，以期促進電力通信系統的運行安全。

【關鍵詞】通信電源 放電試驗 負載

1 變電站通信電源放電試驗期間存在的問題與分析

變電站通信電源系統的一般運行機制為：市電正常時，通信電源將380V或220V交流電變換為-48V直流電為通信設備（以下簡稱“負載”）供電，同時為下掛的蓄電池組進行浮充電；市電中斷時，由蓄電池組為負載供電，隨著放電的進行，電池電壓越來越低，通信電源為保護電池會進行甩載，即一次下電和二次下電；市電恢復時，繼續由通信電源為負載供電，同時為其下掛的電池組均充電。

目前國家電網公司典型設計中，35kV～500kV變電站通常設1～2套通信電源，通信電源多為單蓄電池組配置，兩套通信電源一般不并機，通過輸出電壓設置，使兩套電源處于負載均攤狀態。站用通信電源系統一般不設通信配電柜。

變電站通信設備如OTN、SDH、PTN、PDH、PCM等的電源板卡配置分為兩種，大部分通信設備一般配有雙電源，還有少數小型通信設備只配有單電源或只支持單電源。

通信電源系統所配的蓄電池組一般每年需進行放電試驗，以便了解電池的性能狀態和對電池深度激活，現就蓄電池放電試驗期間的負載供電安全問題分析如下：

1.1 正常運行期間

如圖1，市電正常時，多數有雙電源板卡的負載如“設備1”由1#和2#兩臺通信電源同時為其供電，少數配有單電源板卡的負載如“設備2”由1#（或2#）通信電源為其供電，兩臺通信電源基本處于負荷平均分擔狀態；市電中斷時，負載“設備1”由1#和2#兩組蓄電池同時為其供電，負載“設備2”由2#蓄電池組為其供電。此期間，所有負載的供電安全沒有問題（除非1#電源故障）。

1.2 放電試驗期間

變電站每年需要對通信電源系統進行春秋檢，春秋檢的工作之一就是放電試驗，此時需將蓄電池組斷開進行4～8小時的放電試驗。如圖2，在對1#通信電源下掛的蓄電池組進行放電試驗期間，1#通信電源會失去后備電源，此時一旦交流輸入故障或站用變進行操作，“設備1”由2#電源為其供電，安全，但“設備2”因只依賴于1#電源此時會失電停運，引發生產事故。

2 技術改進措施

2.1 措施一：設可控并機母線

通常的做法是將兩臺通信電源的負載輸出端通過防反二極管并聯，設母線并聯控制開關。當某臺電源所掛蓄電池需斷開做放電試驗時，合上并聯開關，以此避免放電試驗期間因市電中斷造成的部分單電源負載失電停運事故。

如圖3，對通信電源系統進行并機改造，設并機母線、防反二極管和并機開關。

正常運行期間，K1處于打開狀態，兩臺通信電源各自對負載設備供電；當需對1#蓄電池組做放電試驗時，將K1閉合，若市電中斷，由2#電池組承擔所有負載。可見，該措施可在一旦市電中斷或站用變進行操作時，避免導致單電源輸入的通信裝置失電。

但是，該改造需改動既有電源結構或增加并機配電柜，且通常變電站電源設備和負載處于運行狀態，有些站從現實條件考慮，可行性需進一步論證。

2.2 措施二：設便攜式接續電源

設計一款接續電源，該裝置總體上類似于電池的功能，當某臺通信電源脫離開電池組時，接續電源接在通信電源的電池端子上，用于放電實驗期間小型負載（單電源）的后備保障。

接續電源應充分考慮通信電源系統的工作機制以及通信設備兩塊電源板卡的工作機制，具有限流、限壓、耐沖擊等功能，具有“甩大載，帶小載”特點，并充分考慮現場拆裝的便捷性問題。

3 結束語

在電網運行中，通信設備的作用日益重要，通信電源系統運行、維護機制的完整性不可忽視，巡檢放電試驗期間的后備電源問題有可能成為安全漏洞，應采取現實有效的先進措施加以保障，避免安全隱患，加強電力通信系統的安全可靠性。

作者簡介

張延童（1981-），男。碩士學位?，F為國網山東省電力公司信息通信公司工程師，從事電力光通信系統研究。

作者單位

國網山東省電力公司信息通信公司 山東省濟南市 250001