李成存　唐紅艷

要保證電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)和變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定、可靠地運(yùn)行,其供電電源是否穩(wěn)定、可靠是一個(gè)重要因素。在這一方面,縣級(jí)電力部門大多對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)主站和通信樞紐站比較重視,基本都有多路互為備用的交流電源,或配備了性能比較好、容量比較大的備用直流電源,卻往往忽視了變電所端的自動(dòng)化設(shè)備對(duì)電源的要求。這樣,不僅降低了自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性,還直接影響對(duì)電力系統(tǒng)出現(xiàn)異常時(shí)的正確判斷和及時(shí)處理。

目前,在縣級(jí)電網(wǎng)變電所中,大多是利用所用變壓器的220V交流直接對(duì)自動(dòng)化設(shè)備供電,沒(méi)有備用,一旦交流斷電,自動(dòng)化系統(tǒng)便陷于癱瘓。而所用變壓器的輸出電壓普遍偏高,同時(shí)受所內(nèi)一、二次設(shè)備產(chǎn)生的強(qiáng)磁場(chǎng)干擾,電壓不穩(wěn)定,波形指標(biāo)差,同樣也會(huì)影響自動(dòng)化系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

由于電源系統(tǒng)的不可靠和不穩(wěn)定,而造成通信和信息中斷的情況時(shí)有發(fā)生,主要有以下幾種:

(1)由于電源不可靠,在變電所異?；蚬收蠒r(shí)供電中斷,造成自動(dòng)化設(shè)備停機(jī),語(yǔ)音和數(shù)據(jù)傳輸中斷,直接影響對(duì)故障的及時(shí)診斷與排除;

(2)電源瞬時(shí)突然停、送電,會(huì)對(duì)自動(dòng)化設(shè)備造成沖擊破壞;

(3)電網(wǎng)的沖擊,電壓和頻率的波動(dòng),都直接影響自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性,甚至燒壞設(shè)備的輔助電源;

(4)供電系統(tǒng)的電源線還是自動(dòng)化系統(tǒng)的主要干擾途徑之一。

可見(jiàn),配置性能優(yōu)良的供電設(shè)備,對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的穩(wěn)定和可靠運(yùn)行是非常必要的。

對(duì)于自動(dòng)化系統(tǒng)的電源配置,一般有幾種方式:

(1)使用常規(guī)不間斷電源(UPS)。220V交流電流經(jīng)過(guò)UPS內(nèi)部的整流電路后,一方面給蓄電池充電,同時(shí)又給逆變器供電。一旦交流斷電,則自動(dòng)由蓄電池向逆變器供電,從而保證重要負(fù)載的不間斷輸出。

選用的UPS電源最好是在線式的,輸出為標(biāo)準(zhǔn)的正弦波。它接線簡(jiǎn)單、使用方便,可對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)中各個(gè)設(shè)備同時(shí)供電。斷電后能保證系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、連續(xù)運(yùn)行,并能在一定程度上起到穩(wěn)定輸出電壓和有效抑制電網(wǎng)低頻常態(tài)干擾的作用。

但是,常規(guī)UPS電源的蓄電池組一般容量較小,后備時(shí)間有限,只能維持幾十分鐘,不能完全滿足《電力系統(tǒng)通信管理規(guī)程》對(duì)通信電源的要求。如果配備大容量的外置蓄電池組,則不僅要增加投資,還將增加自動(dòng)化系統(tǒng)維護(hù)人員的工作量。

(2)利用變電所直流屏的直流電源。在電力系統(tǒng)中,許多變電所裝有直流屏和專用蓄電池組,提供直流220V或110V電源,主要為合閘裝置、繼電保護(hù)、事故照明等提供備用電源。直流屏一般均采用閥控式密封蓄電池或免維護(hù)蓄電池,其可靠性高、壽命長(zhǎng)。直流屏本身是電力系統(tǒng)的重要設(shè)備,有明確的維護(hù)規(guī)定,可靠性有保證。它容量大,電壓穩(wěn)定,因此可以充分利用它給自動(dòng)化系統(tǒng)供電。

①利用蓄電池組直接給自動(dòng)化設(shè)備提供直流電源。蓄電池組中的每塊電池的電壓通常是12V,而自動(dòng)化設(shè)備一般也有直流輸入接口,這樣就可以根據(jù)設(shè)備對(duì)直流電源的要求,取一塊或幾塊電池作為自動(dòng)化系統(tǒng)的供電電源,可以不直接使用交流電路。

采用這種方法不需增加任何附屬設(shè)備,電源電壓穩(wěn)定。但是自動(dòng)化系統(tǒng)中各種設(shè)備的直流額定電壓不盡相同,有12V、24V、48V、220V等,如果都從直流屏內(nèi)接電,則電池組上接線多,容易造成接線錯(cuò)誤,而且在直流屏檢修時(shí),對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的供電也會(huì)中斷。

②使用DC—DC高頻通信開(kāi)關(guān)電源。該裝置的輸入、輸出均為直流。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,價(jià)格便宜,使用方便,可根據(jù)具體情況決定輸入和輸出的直流電壓等級(jí)。它體積小,如在一個(gè)機(jī)架內(nèi)放置多臺(tái),就可以得到所需的多個(gè)電壓等級(jí)的直流輸出。交、直流互為備用,平常由交流旁路供電,交流斷電時(shí)可自動(dòng)切換,使用直流。

(3)采用電力專用不間斷電源(電力專用UP5)。電力專用UPS與常規(guī)UPS的結(jié)構(gòu)和功能基本一樣,它是利用變電所直流屏的蓄電池組作為逆變器的直流電源,輸出為220V交流電流。正常情況時(shí),交流電流通過(guò)UPS內(nèi)的整流和逆變電路給自動(dòng)化系統(tǒng)供電;交流斷電后,由直流屏經(jīng)UPS逆變后給自動(dòng)化系統(tǒng)提供不間斷電力。它采用全橋電路結(jié)構(gòu),可以帶風(fēng)機(jī)等電動(dòng)機(jī)負(fù)載。配置該設(shè)備可節(jié)省資金和維護(hù)工作量。

總之,在為自動(dòng)化系統(tǒng)配備電源時(shí),要綜合考慮變電所的具體條件和自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)電源的實(shí)際需要,進(jìn)行合理選擇。

(編輯/劉佳)