劉鵬舉

摘要：文章就某電網采取繼電保護通道進行裝置切換之后，其繼電保護通道的運行效率得到了提升，原因就在于各環(huán)節(jié)都得到了雙重化的配置。由于繼電保護的光電轉換裝置存在單電源供電缺陷，因而文章就采取雙電源供電的必要性以及優(yōu)越性，同時與實驗相結合進行了詳細的闡述，以期為光纖繼電保護中光電轉換裝置采用雙電源供電形式來達到提升通道可靠性的目的提供依據。

關鍵詞：光纖繼電保護 光電轉換裝置 雙電源供電

0 引言

自從2003年以來，某電網的繼電保護通道便進行了大面積的光纖化改造，并且使全省500kV的線路都能實現(xiàn)了雙光纖通道，同時，220kV線路的繼電保護通道都實現(xiàn)了百分之九十的光纖覆蓋率。通過幾年不斷地完善和調整，通信和繼電保護人員對整個系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)采取了相應的完善措施，現(xiàn)如今，光纖保護通道已經能良好運行，從而為該電網的安全運行創(chuàng)造了條件。

1 光纖繼電保護通道的運行現(xiàn)狀

現(xiàn)如今，該電網的光纖繼電保護通道采取的主要形式為光纖2Mb/s和64kb/s復用通道以及專用的纖芯通道，其中2Mb/s復用通道也是未來技術的發(fā)展方向。不管是2Mb/s，還是64kb/s的復用通道都使用了能進行雙電源供電的繼電通道切換裝置。通過對不同光端機、光纜路由以及由不同通信電源設備構成的兩個獨立2Mb/s的電路傳輸加以利用，不管是光設備、光纜，還是電源設備故障，都能夠確保繼電保護通道迅速恢復正常，進而使通道可靠性得到提升。光纖繼電保護的信號傳輸，必須通過光電轉換裝置將之轉換成非成幀的2Mb/s或64kb/s電信號，然后通過繼電保護通道切換裝置的兩條獨立光通道來完成。然而，在光纖繼電保護的復用通道里面，有一個重要環(huán)節(jié)非常薄弱，也就是在通信機房中安裝的光電轉換裝置使用了單48V電源的供電形式。通常情況下，由于通信站的電源出現(xiàn)問題，造成該電源供電下的轉換裝置出現(xiàn)停電情況，與此同時，導致多線路的保護通道被中斷。在近幾年的運行過程中，已經出現(xiàn)了很多與之相似的通道中斷事故。

2 對比光電轉換裝置的供電方式

現(xiàn)如今，該電力通信網的繼電保護通道切換裝置、主網通信PCM、主干SDH/2.5G等的電源都采用雙48V電源模式，雖然調度程控的交換機設備的接入形式為單電源，但它也使雙48V電源改造為雙電源的供電形式得到了增加，從而使運行的可靠性得到了極大的提升。但通信機房附近的轉換器仍舊采用單路供電方式，該站的第一套保護裝置的轉換設備電源分配模塊由通信電源的空氣開關提供。

隨著變電站不斷增加其保護通道，致使光電轉換裝置的設備也在不斷增多?，F(xiàn)如今，大多數變電站的光距和光差通道已經接近二十條，假如其中任何一套電源產生故障，都會導致十臺光電轉換裝置一起斷電，進而使得十條線路的繼電保護全都變成單通道形式，從而給電網造成極大的安全隱患。由此可知，在繼電保護的光電轉換裝置中使用雙電源的供電形式已成為必然趨勢。

目前采用的轉換設備僅僅提供一路供電接口，我們需要探討的便是怎樣在此基礎上使雙電源的供電模式得以實現(xiàn)。

除開第一套電源之外，雙重化的配置電源供電方式可由第二套電源同時供給該模塊的48V電源。同第一路電源一起構成雙電源的供電形式，能使一路電源因為故障而造成的轉換裝置無法正常運作的現(xiàn)象得以避免。在雙重化配置電源中使用雙直流的電源供電形式。其供電模式如右圖所示：

通信機房的二套開關電源供電由二路220V/380V交流電源來完成，在整流開關電源之后變成48V，雙重化配置的電源由二套開關電源提供一路48V電源。二路輸入電源在雙重配置電源的作用下經兩個大功率的二極管隔離，以便讓光電轉換設備能夠使用。這種方式能使供電可靠性得到極大的提升，并能將一個機柜里同類設備供電安全問題得到解決。

按照雙重配置電源的要求，根據實際狀況，使用雙路直流配電箱。其工作原理如下：此設備的正極直流輸入為二路48V，二路負極直流輸入端串聯(lián)了大功率二極管，電流為200A，耐壓是100V，反向電壓則為1200V。在二路直流輸入正常的情況下，由電壓比較高的一路或者二路為負載供電，如果一路供電產生問題，那么就由二路來進行正常的供電。

3 雙電源供電形式的模擬實驗

3.1 測試電路的組成 為保證接入的雙電源供電是可靠和可行的，同時對雙電源設備的實用性和技術指標進行驗證，通信人員通過在機房進行模擬測試平臺的搭建，它的目的就在于在隔離二極管被損壞之后，檢測雙直流配電箱是否會對電源設備以及所帶負載形成不良影響。

兩只20A的空氣開關與兩只大功率的隔離二極管共同構成測試電路，其負載則屬于直流電阻。

3.2 對二路48V電源進行模擬并正常供電 在負載中接入直流配電箱，兩路電源試驗中所用的兩只20A開關全都處在開路狀態(tài)。第一路的輸入電壓介于53.9至52.8之間，并逐漸降低；第二路的電壓則一直處在52.8V，這時其負載電流是3A，而負載電壓則由53.2V開始隨著第一路電壓的降低而降低。起初第一路電流是3A，也就是說二極管能正常導通，第二路電流則為0A，也就是二極管的正反向都截止。在第一路與53V接近時，第二路便產生正向導通的電流，直到電壓在52.8V正常導通為止。由此可知，在電壓維持一致的情況下，二路電源的二極管都正向導通并且一起工作，當二路電壓的壓差超過0.2V時，具備較高電壓的線路工作，而另一路則產生正向截止，這時二路電源的二極管都出現(xiàn)反向截止的情況，也就是二路電源產生隔離。

3.3 對第一路二極管的擊穿進行模擬 第一路的輸入電壓為53.9V，而第二路的電壓則為52.8V，這時的負載電壓是53.2V，負載電流是3A。當第一路20A空開處在閉合模擬狀態(tài)下時，第一路二極管被擊穿，這時的負載電壓是53.9V，而第二路52.8V電壓的正反向都出現(xiàn)截止現(xiàn)象。由此可見，具有較高電壓的二極管擊穿，其負載電壓也由53.2V上升至53.9V，此時正向導通電壓下降0.7V，沒有對負載以及第二路形成不良影響。

3.4 對第二路二極管的擊穿進行模擬 第一路的輸入電壓是53.9V，而第二路電壓的輸入電壓則為52.8V，這時的負載電壓是53.2V，負載電流是3A。在第二路20A空開處在閉合模擬時，第二路的二極管被擊穿，這時的負載電壓還是53.2V，并且第一路的二極管是處在正向導通狀態(tài)的，對其進行反向截止，則第二路形成反向電流。由此可知，具有較低電壓的二極管擊穿，其負載電壓依舊是具備較高電壓的第一路。因為第一路電壓比第二路電壓大，所以只會對第二路進行反向充電，而不會對負載形成不良影響。

3.5 模擬的兩路二極管全被擊穿 第一路的輸入電壓是53.9V，而第二路電壓的輸入電壓則為52.8V，這時的負載電壓是53.2V，負載電流是3A。在第一路和第二路的20A空開都處在閉合模擬狀態(tài)時，對第二路二極管的擊穿進行模擬，這時兩路都有電流通過，并且負載電壓還是53.9V。由此可得知，二路二極管均消失，并且負載工作正常，并且由二路電源電壓比較高的位置向一路電壓較低的地方進行反向充電，但其并未對負載形成任何不良的影響。

4 結語

在光纖繼電保護的光電轉換裝置中使用雙電源方式進行供電，無論產生任何工況，此種運行方式都不會對負載造成任何不良影響，就算是二路二極管被全部擊穿也只會導致二套電源的高壓電源向低壓電池進行反向充電的情況。由此便可得知，此種方式能使繼電保護通道提升可靠性和安全性?？偠灾虢鉀Q問題，要想使電網得到發(fā)展，就必須對雙電源供電方式加以正確使用，同時對電力通信網絡資源加以合理利用，并采取科學的網絡理論來進行問題的分析，進而使雙電源供電方式得以正確建立，并最終達到使雙電源供電方式運行效率得到提升的目的。

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