电池防护对通信电源体系的影响范文

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作者：梁昌奇单位：南方电网超高压输电公司天生桥局

电池欠压保护装置运行方式和可靠性分析

近年来，南方电网在新建和改造的通信电源系统项目中，电源系统多采用内置微机监控单元，监控单元控制电池欠压保护装置的技术得到普遍应用。

1电池欠压保护装置运行方式

笔者对运行中的通信电源系统进行分析比较后，总结出电池欠压保护装置在电源系统电路中的两种应用方式：

（1）电池欠压保护装置串联在直流输出母线上的应用方式。蓄电池组与充电机永久连接，当交流电源停电，由蓄电池组提供电能，电池电压下降到终止电压时，监控单元控制电池欠压保护装置，切除直流输出母线跟充电机和蓄电池组的连接。

（2）电池欠压保护装在蓄电池充放电支路上的方式。直流输出母线与充电机永久连接，当交流电源停电，由蓄电池组提供电能，电池电压下降到

终止电压时，监控单元控制电池欠压保护装置，切除蓄电池组跟充电机和输出母线的连接。

2电源系统在各种情况下工作的可靠性分析

（1）电源系统正常情况分析

在监控单元、欠压保护装置正常工作时，系统交流电源停电后，由蓄电池组单独供电，电压下降到因蓄电池组继续深度放电会遭到损坏的保护设定值时，监控单元检测到该电压值后，上报欠压告警，同时对电池欠压保护装置发出保护指令，切断电池欠压保护装置的继电通路开关，断开负载供电，从而达到保护蓄电池组和设备安全的目的。两种连接方式的欠压保护装置在设计可供电能用尽后，均应中断通信设备供电。

（2）监控单元异常分析

监控单元由许多电子器件和运算电路构成，在实际运用中，由于电子器件和运算电路的质量和老化问题，在交流电压正常供电，充电模块直流输出正常时，因监控单元出现故障导致欠压保护装置动作的情况时有发生。电源系统采用电池欠压保护装置串联在直流输出母线上的工作方式时，出现监控单元异常情况，监控单元系统告警，继电器开关断开，直流输出母线与电源系统断开，负载配电屏失去电压，通信设备将失去供电，造成通信传输业务中断，影响电网安全运行。电源系统采用电池欠压保护装置串联在蓄电池组充放电支路工作方式时，出现监控单元异常情况，监控单元系统告警，继电器开关断开，蓄电池组虽脱离充电机系统，但交流电正常时，充电机仍然可以继续为负载供电；检修人员根据告警及时采取应急措施后，通信设备将不会发生供电中断的情况，避免了电力传输业务的中断。

（3）人为误碰分析

通信电源系统在人机对话过程中实现欠压保护功能的方式不尽相同；欠压保护装置有机械按钮操作控制方式、软件定值控制方式、软件定值和机械相结合控制等。在对通信电源设备巡视、定检、检修时，由于人员误碰按钮或定值误设置，发生欠压保护装置动作中断继电开关的情况。电源系统采用电池欠压保护装置串联在直流输出母线上的工作方式时，发生人为误碰，系统欠压告警，继电器开关断开，负载配电屏失去电压，通信设备失去供电；由于属于误碰，现场人员可立即作恢复处理，但因通信设备失电后，造成通信传输业务中断，影响了电网安全运行。电源系统采用电池欠压保护装置串联在蓄电池组充放电支路上的工作方式时，发生人为误碰，系统欠压告警，继电器开关断开，蓄电池组虽脱离充电机系统，此时负载配电屏由充电机继续供电；由于属于误碰，告警出现时，现场人员可立即作恢复处理，通信设备不会发生供电中断情况，避免了电力传输业务的中断。

（4）欠压装置装置继电器异常分析

欠压保护装置继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成，线圈长期供电，由于质量或老化的原因，线圈烧坏后，欠压保护装置继电开关将断开。

电源系统采用电池欠压保护装置串联在直流输出母线上的工作方式时，欠压装置继电器异常，继电器开关断开，直流输出母线及负载配电屏失去电压，通信设备将失去供电，造成通信传输业务中断，影响电网安全运行。电源系统采用电池欠压保护装置串联在蓄电池组充放电支路工上的作方式时，欠压装置继电器异常，继电器开关断开，蓄电池组虽脱离系统，但交流电正常时，充电机仍然可以继续为负载供电，不影响电力传输业务；发生欠压装置继电器异常后，蓄电池端电压逐渐下降，监控单元检测到蓄电池组电压异常后，上报欠压保护装置故障告警，检修人员可及时采取处理措施，负载配电屏及通信设备将不会发生供电中断的情况。

应用改造

2011年，在南方电网500KV天生桥换流站在改造的两套相互独立运行的通信电源系统工程中，电池欠压保护装置设计为串联在直流输出母线上的工作方式；在现场安装调试中，A套电源在调整欠压保护定值时，调整过程中将44V误整定为54V的情况下，欠压保护立即启动，直流输出母线失压；B套电源由于监控单元故障，在交流输入和充电机输出正常的情况下，母线输出无电压；系统如处于带负荷运行状态时发生上述情况，将严重威胁通信设备和电网的安全运行；在充分论证后，现场将电池欠压装置改接为串联在蓄电池组充放电支路上的工作方式；A、B两套电源系统经过半年以及多次试验，人为设置和强制中断欠压保护继电器开关，由于交流输入和充电机工作不受影响，直流母线输出电压正常，能有效保证通信设备的可靠供电；通过改进，尽可能地避免电池欠压保护装置出现不正常断开后，在交流电继续供给正常的情况下，通信设备还能通过充电机保持正常运行，为抢修人员及时发现、处理系统异常赢得时间，在电池保护功能不变的同时，最大限度地保证了通信设备的运行质量和效率，更好地为电网安全提供保障。

近期方案及远期优化探析

通过原理和实际应用分析，将电池欠压保护装置串联在蓄电池充放电支路上应用，可最大限度地保证通信业务安全、有效运行；在此基础上，本文进一步就现实可行的统一规划方案及远期优化进行探析。

1现时可行的统一规划方案在运行的通信电源系统中，大多配置了一套电池欠压保护装置，所有蓄电池组的通断由其控制，如统一将电池欠压保护装置改造成串联在蓄电池充放电支路上应用，当出现监控单元故障、人为误碰、定值错误、欠压装置本身故障等异常情况时，通信设备的供电安全性将大大高于电池欠压装置串联在直流输出母线上的方式。本方式的改造仅通过改变欠压保护装置连接线即可实现，简单易行，如图1所示。

2远期优化方案电源系统中设计两套独立控制的电池欠压保护装置，每套装置分别串联相应的蓄电池组，在发生人为误碰、定值错误、欠压装置本身故障等异常情况时，装置不可能同时中断，至少保证了一个支路的蓄电池组与系统可靠连接，交流输入在此期间是否稳定供电，均不中断通信设备的正常供电，更有利于提高直流通信电源的安全、稳定运行。

结束语

在电力通信系统中，通信业务的短时中断可能造成电网的不稳定运行，甚至被迫停运，通信设备的可靠、安全运行作为主要的考核指标，通信电源的可靠供电至关重要；本文结合电力通信业务的要求和特点，提出电池欠压保护装置应串联在蓄电池组充放电支路的方案，以期提高电力通信设备的运行可靠性，为电网安全稳定运行提供有力的保障。