葉 迅

(國(guó)網(wǎng)四川省電力公司檢修公司綿陽(yáng)運(yùn)維分部，四川 綿陽(yáng) 621000)

繼電保護(hù)復(fù)用接口裝置電源1+1熱備份方案

葉 迅

(國(guó)網(wǎng)四川省電力公司檢修公司綿陽(yáng)運(yùn)維分部，四川 綿陽(yáng) 621000)

介紹了2個(gè)繼電保護(hù)復(fù)用接口裝置和通信接口屏的雙電源1+1熱備份方案，通過(guò)在現(xiàn)有設(shè)備上進(jìn)行改造和在通信接口屏內(nèi)加裝雙電源自動(dòng)切換電路，并結(jié)合具體電路及切換電原理圖進(jìn)行詳細(xì)分析和說(shuō)明；雙電源供電使繼電保護(hù)通道的運(yùn)行更加安全和可靠。

繼電保護(hù)；復(fù)用接口裝置；通信接口屏；電源1+1熱備份

0 引言

光纖電流差動(dòng)繼電保護(hù)復(fù)用接口裝置和通信接口屏是繼電保護(hù)設(shè)備和通信傳輸設(shè)備之間的一個(gè)重要橋梁，是繼電保護(hù)通道設(shè)備重要組成部分。鑒于多種原因該裝置和通信接口屏多采用單電源供電，雖然保護(hù)通道采用了雙重化設(shè)計(jì)，但卻仍然存在著因失電造成保護(hù)通道中斷的可能以及被動(dòng)防掉電的缺點(diǎn)。在復(fù)用接口裝置和通信接口屏上實(shí)施和電力調(diào)度通信設(shè)備一樣的電源1+1熱備份功能，則是克服上述缺點(diǎn)的一種較為理想的改造方案。該方案不僅在技術(shù)上較為成熟，而且在硬件配置上也具備實(shí)施的條件。下面介紹2個(gè)復(fù)用接口裝置和通信接口屏電源1+1熱備份改造方案。

1 方案介紹

1.1 方案一：對(duì)原通信接口屏電源接線進(jìn)行改造，以適應(yīng)接入雙電源要求

該方案適用于原繼電保護(hù)復(fù)用接口裝置具備雙電源接入功能而通信接口屏為單電源接入的情況。

某工程中通信接口屏電源部分原接線如圖1所示。設(shè)計(jì)上該保護(hù)通信接口屏允許接入1路直流-48V電源，經(jīng)1-12DK—8-12DK輸出8路電源。分路開(kāi)關(guān)的輸入+地、-48 V端分別接在2塊10回端子排的1至8端子上，1至8端子短接，即8路分路開(kāi)關(guān)的輸入端并聯(lián)。復(fù)用接口裝置的電源即取自該8路分路開(kāi)關(guān)。由此可見(jiàn)，復(fù)用接口裝置在此屏內(nèi)僅能獲得1組電源。通信接口屏內(nèi)所安裝的裝置為OTEC64(2M)4-5 V4型復(fù)用接口裝置，具有雙電源接入和自動(dòng)切換功能。工程設(shè)計(jì)和安裝施工時(shí)將2組電源輸入端子并聯(lián)以適應(yīng)通信接口屏的單電源輸入。

因此，僅須對(duì)該型通信接口屏的電源接線做簡(jiǎn)單改動(dòng)，即可適應(yīng)復(fù)用接口裝置對(duì)雙電源接入的要求。具體方法如下。

將該型通信接口屏電源端子排分為2組，即將原來(lái)的8個(gè)1組并聯(lián)改為4個(gè)1組并聯(lián)，也即是將電源分路開(kāi)關(guān)1-12DK—8-12DK分成2組(1-12DK—4-12DK為1組，5-12DK—8-12DK為1組)，這樣便可方便地接入2組相互獨(dú)立的電源，改造后的接線如圖2所示。

如圖2所示，若要向××一線第1套保護(hù)復(fù)用接口裝置供電，可由第1組的1-12DK和第2組的5-12DK分路開(kāi)關(guān)分別引入2組直流電源至裝置的“電源1”和“電源2”端；若要向××二線第1套保護(hù)復(fù)用接口裝置供電，則可由第1組的2-12DK和第2組的6-12DK分路開(kāi)關(guān)分別引入至復(fù)用接口裝置的相應(yīng)端子，即實(shí)現(xiàn)了復(fù)用接口裝置的雙電源接入。

圖1 GOTEC2M-08通信接口屏原接線

圖2 GOTEC2M-08通信接口屏改造后接線

至于雙電源的自動(dòng)切換，則由復(fù)用接口裝置本身的雙電源自動(dòng)切換功能來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種改接簡(jiǎn)單易行，僅需將電源端子排的連接片一分為二即可。需要說(shuō)明的是，按相關(guān)規(guī)定，通信接口屏所能容納的復(fù)用接口裝置及電源接入最多為8套，所以經(jīng)過(guò)上述電源接線改造后的該型接口屏最多只能供4套復(fù)用接口裝置使用。但生產(chǎn)實(shí)際中考慮到檢修方便和留有一定散熱空間等因素，一般都不會(huì)滿接，所以一般情況下，這種改造是可以滿足需要的。如必須在1面通信接口屏內(nèi)安裝4套以上的復(fù)用接口裝置，則增加相應(yīng)電源端子排即可解決。

1.2 方案二：加裝雙電源自動(dòng)切換裝置

對(duì)于不具備雙電源接入的復(fù)用接口裝置和通信接口屏，可以在通信接口屏內(nèi)加裝雙電源自動(dòng)切換裝置，以實(shí)現(xiàn)在復(fù)用接口裝置電源接入端子之前的雙電源接入。

雙電源自動(dòng)切換裝置電路主要由2只反向連接的肖特基二極管(構(gòu)成邏輯或門)和相應(yīng)的防雷及防干擾等器件組成，原理如圖3所示。

圖3 直流雙電源自動(dòng)切換電原理

直流電源-48 VⅠ由二極管D1負(fù)極接入，直流電源-48 VⅡ由二極管D2負(fù)極接入，2只二極管正極并接在一起作為輸出。2組直流電源互為主、備用。正常狀態(tài)，首先投入的一組電源為主供，相應(yīng)另一組即為備用。設(shè)直流電源-48 VⅠ為主供（先投入），此時(shí)，加在二極管D1上的電壓為正向壓降，二極管D1導(dǎo)通，路由：直流電源-48 VⅠ→二極管D1負(fù)極→二極管D1正極和二極管D2正極→通信設(shè)備→工作地→-48 V電源地（正極），通信設(shè)備得電正常工作。此時(shí)雖然二極管D2的負(fù)極上同樣接有直流電源-48 VⅡ，但其由于二極管D1先導(dǎo)通，直流電源-48 VⅠ加至二極管D2正極，該電源對(duì)二極管D2正極為反偏，故二極管D2截止，直流電源-48 VⅡ因二極管D2的隔離作用未加至負(fù)載。此時(shí)即直流電源-48VⅠ主供，直流電源-48 VⅡ備用。

若直流電源-48 VⅠ因故消失，此時(shí)二極管D2正極-48 V電位消失，加至二極管D2負(fù)極的直流電源-48 VⅡ致二極管D2正偏而導(dǎo)通，路由：直流電源-48 VⅡ→二極管D2負(fù)極→二極管D2正極和二極管D1正極→通信設(shè)備→工作地→-48 V電源地(正極)，構(gòu)成回路；同時(shí)加至二極管D1正極的直流電源-48 VⅡ?qū)ΧO管D1亦具有鉗位作用而致其截止(此時(shí)即便直流電源-48 VⅠ恢復(fù)，將仍然由直流電源-48 VⅡ?qū)νㄐ旁O(shè)備供電)。通信設(shè)備轉(zhuǎn)由直流電源-48 VⅡ主供，直流電源-48 VⅠ備用，完成2組電源的自動(dòng)切換。

若開(kāi)機(jī)之初直流電源-48 VⅡ先接入，則主供為直流電源-48 VⅡ，直流電源-48 VⅠ則為備用。

這是一款簡(jiǎn)單而又非常實(shí)用的無(wú)觸點(diǎn)、即時(shí)的直流雙電源自動(dòng)切換電路，既可使2個(gè)直流電源互相隔離，又可在一組電源消失后由另一組電源自動(dòng)對(duì)設(shè)備供電。該方案不僅適用于光纖電流差動(dòng)繼電保護(hù)復(fù)用接口裝置及通信接口屏的電源改造，也同樣適用于電力系統(tǒng)通信中使用單電源供電的通信設(shè)備，如調(diào)度通信交換機(jī)、載波機(jī)等使用直流基礎(chǔ)電源供電的通信和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。實(shí)際運(yùn)用中，還應(yīng)考慮直流電源防雷接地、電源濾波以及裝置功率大小，從而選擇相應(yīng)型號(hào)的電子元器件。

2 結(jié)論

上述2個(gè)繼電保護(hù)復(fù)用接口裝置和通信接口屏直流雙電源改造方案不僅簡(jiǎn)單易行，技術(shù)上也已趨于成熟。尤其是電力電子技術(shù)的發(fā)展，無(wú)觸點(diǎn)、瞬時(shí)的雙電源切換技術(shù)，以及嚴(yán)格遵行物理隔離的電力調(diào)度通信機(jī)房雙電源配置條件，都給同置于通信機(jī)房的繼電保護(hù)復(fù)用接口裝置和通信接口屏的雙電源改造提供了條件，使得繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行更加穩(wěn)定、可靠和安全。

1 國(guó)家電網(wǎng)公司.國(guó)家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施(修訂版)[M].北京：中國(guó)電力出版社，2012.

2015-12-11；

2016-05-22。

葉 迅(1987-)，男，助理工程師，主要從事繼電保護(hù)運(yùn)維工作，email：306659640@qq.com。