谈双通信电源系统的自动母联开关设计范文

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摘要：阐述双通信电源系统的组成结构与设计场景，通过优选母联开关配件、完善在线监测模块、优化自动控制系统、设计负载保护模块等策略，维护双通信电源系统良性运作。

关键词：双通信电源系统，自动母线开关，蓄电池组。

0引言

双通信电源系统是由两个通信电源系统形成的供电系统。在其运行中，双母线开关自动化设计，能够有效针对母联充电状态给出应对反应，而后可在开关连接中，维护通信电源的运行安全，并在独立电源运行期间建立互通的连接渠道，使之保有良好的运行状态，以供双通信电源系统为供电企业给予安全保障。

1双通信电源系统的组成结构

双通信电源系统实则是由是两个相对独立的通信电源组合而成。作为供电业务中的重要部分，一旦通信电源出现故障，将直接引起断电情况，继而削弱供电效益。而对单独的通信电源进行分析时，可了解到：它的组成结构多包含直流变换器以及蓄电池组、直流配电设备与整流设备等，搭配着配电线路实现直流供电。若对其进行分类，可归纳为高压系统、低压变配电系统、集中监控与防雷接地系统等，每个系统在其运行中都发挥着一定的效用。在供电系统运行中，通常以家庭电路电源为连接主体，这就导致通信电源系统自身所占比例并不大，但它的作用较为显著，若缺乏通信电源系统，供电企业将无法为用户提供供电服务。因此，相关人员需意识到通信电源系统的运行优势。针对双通信电源系统，在其运行中，能够及时调整蓄电池组的供应状态，从原本的正常供电模式转换为负载供电模式，由此达到一个备用供电的目的。一般蓄电池组能够保持六小时以上的电能供应能力。若超出八小时，此时必然引起断电问题。所以，在独立的通信电源中设计自动母线开关，能够实现两台电源装置的负载转移，与以往的母线开关功能相比，不需要到达故障现场即可操作开关，保持持续供电[1]。

2双通信电源系统自动母联开关设计因素

蓄电池容量不足。对于双通信电源系统中，实现两个通信电源间母线开关的自动化设计，还应当从不同场景下，对设计方案加以完善，以此增强自动母线开关的适应性，维持双通信电源系统的稳定运行。其中较为常见的场景是蓄电池容量不足，在此种情况下，系统会出现失压状况，致使系统很难进行负载供电。相关人员可从双通信电源系统的蓄电池组容量处设计母联开关。面对此种运行条件，自动母线开关在其设计时，应切实解决线路环流问题，由此改善电压在电源压差环境下，对系统产生的不利影响。例如,在双通信电源系统中，母联开关启动时，若两个通信电源存在压差，可参照下述公式求出环流值，由此判断是否会对系统产生故障隐患。如式（1），式中△U、I1、I2、r1、r2分别代表的是通信电源压差、负载电流、开关闭合后负载电流、蓄电池组电阻。若代入相关数值发现其电流值已然超过安全标准，极易引发断电问题，需实现母线开关的自动化控制。（1）蓄电池遭遇故障。蓄电池组是通信电源中较为主要的结构，若遭遇故障，也会影响系统运行可靠性。此时，若母联开关保持闭合状态时，也会因环流而损害系统中各个配件。在此种场景下，关于自动母联开关的设计，应当尽量在其闭合后，实现双通信电源系统电压的迟缓上升，并在杜绝环流的基础上，有效改善双通信电源系统运行质量。母联开关负载短路。双通信电源系统在其出现短路现象时，也会导致系统中的负载电压无法保持原有状态，一旦电压瞬间降低，火灾母联开关闭合以后出现瞬间升压情况，都不利于维护系统安全，甚至加剧故障风险。因此，在自动母联开关设计阶段，需在其闭合前提供一个“过渡”条件，即运用断路器，积极应对负载短路场景下的电压闪络问题。其中断路器的额定电流可保持在20A左右，此时在开关自动闭合后，即可在11ms时间内断开故障线路，由此保护通信电源运行安全。

3双通信电源系统自动母联开关设计策略

优选母联开关配件。针对双通信电源系统设计自动母联开关时，还需要选择适合的相关配件。一般情况下，为了满足系统运行中电路开关的响应需求，需从多个不同类型的继电器等配件中，选出响应速度与之对应的继电器。由于电路常以μs作为响应单位，此时应当以小型继电器为主，进而为通信系统给予可靠保障。此外，小型继电器与大型继电器比较，无论从投入成本还是占地空间上，前者优势较为显著。在小型继电器配件辅助下，尽管产生环流，其电流值也不会对系统带来较大危害，相比之下安全性更强。完善在线监测模块。自动母线开关的设计还可专门针对欠压现象提出对应的优化设计路径，其中以在线监测模块为主，可通过对电压变化趋势的监测，掌握双通信电源系统运行中故障类型。在完善在线监测模块时，还应当保持输出电压的稳定供应，一旦在其监测过程中采集到欠压信号，此时将立即启动母联开关，保持继电器等配件快速形成连接状态。在对系统实施监测时，还需要考虑当前电路运行中是否电能不足，此时若持续运行，很容易导致后续出现断电现象。因此，在线监测模块的设定，可提高系统持续供电的可能性，使其在欠压条件下，迅速给出母联开关闭合指令，保持通信电源的顺利连接，满足双通信电源系统的运行需求。优化自动控制系统。无论是欠压还是短路，都会导致双通信电源系统受到一定侵害，此时还应当在设计自动母线开关时，联合自动控制系统，优化母线开关功能，使其在系统操作上表现出一定的自主性，避免通信电源出现故障。对于自动控制模块中自动母线开关响应单元的设计，一般可从下述两个方向予以设计：（1）自动母线开关的接点自动化控制，在系统出现欠压情况时，会生成欠压信号，此时可在自动控制系统中给出预警，并保持母线开关的接点连通，而后随着双通信电源系统逐渐恢复标准电压值后，也会在系统中给出电压恢复的提示，借此可再次为母线开关发出指令，使其断开连接，借此运用自动控制系统实现母线开关的自动关闭与开启。（2）在电压从欠压状态恢复到正常电压状态后，母联开关已经关闭。但由于此时双通信电源系统依然未完全实现稳定运行，存在二次欠压风险，故而会引起母线开关的间断式连接，对于通信电源而言，也会产生一定危害。因此，还可设置复位按钮，并且还需要采用自动锁定功能，对一分钟以内的系统进行监测，于二次欠压后持续闭合母线开关。对于母联开关的关闭则需要依靠点击复位按钮，人工断开母联开关，进而继续进入等待期，积极应对欠压问题，保持母联开关的自动化启停。设计负载保护模块。母线开关可通过闭合方式，实现双通信电源系统中独立通信电源的连接，借此进行电压的转移，切实解决欠压问题。而在负载短路故障中，还需要针对自动母联开关做好防护工作，以免出现损坏现象，致使系统无法及时响应，维护电压的平稳。其中在设计负载保护模块时，为了至少保证一个通信电源状态正常，要求负载保护模块能够发挥出电压检测功能，一旦检测到短路信号，需立即闭合母线开关，使之快速恢复稳定电压。对于负载短路的确定，多以电压骤降、低电压为主，在其达到负载短路响应条件后，母线开关自动闭合后，随即启动自我保护功能，以免通信电源在短路故障下，对其线路带来危害。因此，负载保护是处理负载短路问题中的重要部分，设计人员需从母线开关防护视角，于负载状态下，确保母线开关能够为双通信电源系统带来可靠的保障服务，以免系统频繁故障，增加供电企业的维修费用。与传统人工闭合方式比较，自动母线开关设计后能有效缩短操作时间。

4结语

双通信电源系统在其运行过程中，若能积极设计自动母联开关，可增加独立电源的关联性，维护电网运行安全，使之产生持续供电效果。尤其在其出现负载短路现象时，此设计成果也能为其消除运行风险。对此，应从母联开关配件、在线监测模块、自动控制系统、负载保护模块等方面着手，由此为双通信系统运行状态的优化带来新指引。

参考文献

[1]王福生,陈峥,胡博,丰田,王圣杰.双通信电源系统自动母联开关的设计与实现[J].电力系统保护与控制,2019,47(02):161-166.

作者：黄彬彬 单位：广东南方电信规划咨询设计院有限公司