应急电源的工作原理

时间:2024-12-15 10:15:02 职场 我要投稿

  一、电力系统通信电源的特点

  随着信息技术的不断发展,电力系统通信网络随之有了整体水平的上升,这很大程度上促进了电源系统的飞速发展。特别是新型电磁材料的应用,控制方法的改良,功率变换技术的进步等,都使得了通信电源系统在稳定性、可靠性方面得到有效的提高,都在降低损耗、提高电能利用率方面取得了较大的进步。

  电力系统自动化装置的工作电源采用的是交流电电源,通信设备则主要采用直流电电源,为光纤、微波、载波及交换设备供电。从经营效益以及投资角度来看,通信电源似乎显得不那么重要,但是从安全运行的层面来分析,伴随着现在高稳定性的光通信设备的广泛应用,通信电源故障在电力通信故障中所占的比例大幅增加。而且,提高通信电源的安全性将会进一步提升电力通信系统实际中运行的可靠性。因此,管理和维护好电力通信电源系统显得尤为迫切、重要。

  二、先进通信电源系统结构

  组合电源系统的工作原理框图如图1所示。图中可见一个完整的组合通讯电源系统包括五个基本组成部分,分别是交流配电单元、整流部分、直流配电单元、蓄电池组、监控系统。

  图1电源系统原理框图

  三、通信电源系统在使用中需注意的几个问题

  一般通信电源系统由两部分组成:高频开关电源、阀控式密封蓄电池;那么电力通信电源系统在使用过程中应当注意的几个问题是:

  1、 注意安全操作

  整流器模块断开市电后10秒内,插头上可能仍带有危险电压,必须采取足够的防护措施防止意外电器事故的发生。确保在机架上作业、更换保险丝等的时候有接地绝缘保护等。

  2、 注意使用温度等条件

  高频开关电源虽然对环境温度的要求不高,但也应当保持室内清洁少尘,不然布满灰尘以及潮湿的环境会导致主机工作紊乱;如果电源系统及整流器之前被放在0℃以下的环境中,则要经过24h后才能可启用该设备。 但是蓄电池对环境温度的要求较高,其标准使用温度在25℃,15℃~30℃属于其正常工作范围。若温度偏低,蓄电池容量就会降低,因为温度每降1℃,它的容量就会下降1%。若温度偏高,虽然蓄电池的放电容量增加了,但其使用寿命却受到了影响。并且如果长期在较高温度下使用,使用寿命与升高温度的关系为:温度每升高l0℃,其使用寿命大约会缩短一半。因此在实际中需要严格注意电源系统的使用温度。蓄电池要远离热源及容易产生火花的场地,安全距离在50am开外;且要避免阳光直射,远离具有大量放射性、红外或紫外线辐射、有机溶剂气体以及腐蚀气体的环境。

  3、注意参数设定和规范使用

  高频开关电源系统在日常操作时,一定要确保参数设定符合规范,系统的配置和极限值要正确。并且设置的所有参数不能随便改动。对YPSC-98控制器来说,2O℃,系统电压为国产电池53.5V,进口电池54V;模块设置电压为国产电池53.5V,进口电池54V;电池充电的最大电流限制正常情况下是电池总容量的1O%;非紧急报警电压上限是57V,下限是51.5V;紧急报警电压上限为58V,下限为46V;最大负载电流不能超过系统容量的80%,最小为0A;最大负载功率不超过系统容量的80%;电池最高使用温度为40度;恢复温度为39度。如果电源系统的这些参数设定不当将会导致触发伪报警,促使整流器断电,或者导致和系统相连的蓄电池放电。高频电源开关电源系统使用时不要随意附加大功率设备,并且不要使其长期在满负载的状态下运行,否则,都会致使整流模块发生故障,严重情况下直接损坏变换器。

  系统的工作电压和电流应当符合相关的规定及要求,过高可能会导致蓄电池热失控或者失水;过低则会导致电池亏电,这将直接影响电池的使用寿命。电池应避开大电流充电和放电,理论上充电时是可以接受大电流的,不过在实际操作中要尽量避免,否则极容易造成电池极板膨胀以致变形,伴随极板活性物质的脱落,电池内阻增大并随使用时间上升温度升高,严重者将造成容量下降,导致其寿命提前终止。

  四、加强通信电源系统的管理及其维护工作

  1、蓄电池的日常维护和管理

  1)如果发生下列任一情况则需要进行充电:浮充电压至少有2只都低于2.18V;额定容量量有20%以上被放出;搁置不用的时间超过了三个月;全浮充运行已达三个月。

  2)在开始设计和改造的时候,应当尽量选用两组电池方案,或者将一组大的蓄电池分成两个比较小的蓄电池组进行并联。确保在加大投资的前提下,最大可能性增强系统的安全性。

  3)测量蓄电池内阻:内阻与蓄电池的容量之间虽然没有精准的对应关系,不过可以通过测量蓄电池的内阻DD动态内阻或静态内阻来观察它的离散型,并且可以对比着上次测量的结果,或者参考厂家在出厂时提供的参数进行比对。特别需要注意处理好内阻尤其特殊且离散型偏大的单体电池。

  4)需要经常检查的项目有:检测蓄电池的电压是否符合使用要求;连接地方是否发生松动;极柱和安全阀的周围是否有酸雾或酸渗出的现象;电池外壳有无变形和渗漏等。

  5)对蓄电池进行核对性放电:每年都要对蓄电池做一次核对性额定电容的放电测试。对新安装的或者大修后的蓄电池组来说尤为重要。对不能立即停运的蓄电池组要做15%额定容量测试。

  6)每次电池组在放电过后要及时进行充电;切勿使蓄电池组被过电压或过电流充电;尽量避免蓄电池长期搁置不用;不要进行长期浮充却不放电,也不要使蓄电池过放电;勿使用纹波比较大的充电机,而应当有温度补偿功效:电池浮充电压随着温度上升而下降,大约每度下降一2~~4mV.阀控式密封蓄电池在使用过程中因为重力作用及无法添加蒸馏水,以致电解液的均匀性比较差,所以失水是其提前发生失效的关键因素。正因为如此,它对所处的工作环境、温度、浮充电压以及充电电压都有严格的要求。如果充电电压过高,则在负板形成的H,很难被电池内部吸收,于是在电池中积累,产生一定的压力。当压力增大达到开阀压力时,安全阀就会排出气体,造成失水,同时也会加快对板栅的腐蚀。所有这些因素都可成电池容量下降,影响电池的使用寿命。

  2、电源设备的日常维护和管理

  1)首先,建立起一套完善可行的运行维护制度是很必要的。这样就可以保证做到定期对设备进行检测,及时发现潜在的隐患,防患于未然。

  2)通过网管、本地控制器等实时查看所有告警和系统事件相关的信息并及时分析此类信息是否正常。

  3)每年都要全面检查设备中电器的连接情况,特别是重要负载与空气开关的连接、大直径电缆的连接、蓄电池连接铜排与空气开关的连接等。

  4)定期检查交流配电设备的继电器开关、电表指示、告警等。

  5)维修设备时,必须实行两人工作制即任何情况下不允许一人进行操作。切断电源前,不准任何人进到高压防护栏内。在高压操作时,确保使用有效的防护工具。在设备停电之后,必须悬挂警告牌,示意有人正在工作,禁止合闸。

  6)每次巡检的时候应当检查接地电缆和机架的连接是不是很牢固;检测机房接地电阻是不是符合要求;检查压敏电阻是否损坏、防浪涌抑制器模块显示窗口是否变红等。尤其在雷雨季节更要加强这些方面的巡检,确保做到及时发现漏洞,及时更换坏掉的环节。

  7)对UPS进行时,应当确保各种自动告警以及保护功能都能正常运行,并定期检查其自动旁路性能、故障指示等。对供电可靠区域,每一季度都要将UPS电源定期放电,以激活其中的活性物质,延长使用年限。

  五、电力电源系统应急专项预案设计

  为了提高省电力通信网通信电源系统的安全可靠性,减少因通信电源问题而引发的各种通信电路中断故障,我们除了加强通信电源的运行维护管理以外,还结合省电力通信电源系统的实际情况,制定了电力通信电源系统应急专项预案,以保证电力通信电源系统安全稳定运行,从而确保电力通信网畅通无阻

  1、总则

  1)编制目的

  为及时、正确、有效和快速地处理电力公司电源系统中断等突发事件,最大限度地减少因通信系统中断对电网安全生产的危害和损失,保证省网生产指挥系统畅通。

  2)编制依据

  本预案依据《省电力有限公司通讯系统中断应急专项预案》以及电力行业有关电网通信专业规程和规定的要求,结合电力公司实际制定。

  3)适用范围

  本预案适用于电力公司应对和处理因电力通信事故、严重自然灾害、电力通信设施大范围破坏等引起的对正常通信指挥系统构成重大影响或严重威胁的各类通信系统中断事件。

  4)基本原则

  本预案遵循统一指挥、分级管理、保证重点、快速反应的原则制定。

  统一指挥原则。对于通信系统发生通信中断事件,应在电力公司应急指挥部统一指挥和协调下进行。

  分级管理原则。电力公司、各局、电厂要按照分级管理、统一协调、各负其责的原则建立通信中断突发事件应急组织体系。

  保证重点原则。处理和控制中首先要保证事故处理指挥通信的畅通,并在保证人身安全的前提下,采取一切必要手段,尽快抢修涉及继电保护、安全自动装置、调度自动化系统等通信电路,限制事件范围进一步扩大,全力保证电力生产调度指挥和电网安全运行。

  快速反应原则。为应对通信中断突发事件,电力公司要配备应急抢修车辆、建立应急物资调配机制,确保反应快、处理快、恢复快。

  2、组织机构和职责

  1)应急指挥部

  电力公司设立通信系统中断应急指挥部,任命总指挥,副总指挥。同时建立通信系统中断应急指挥组,任命组长任,副组长,成员组成。

  2)应急指挥部主要职责

  (1)贯彻落实国家电网公司、东北电网公司、省公司有关通信系统突发事件应急处理的法规、规定。

  (2)接受省公司突发事件应急指挥部的领导,请求应急救援和支持。

  (3)统一领导和协调电力公司管辖范围内的通信系统中断事件应急工作,研究部署各项应急措施。

  (4)决定启动、实施和结束相应通信系统中断事件应急专项预案,对本预案的执行情况负全面责任。

  5)监督本预案的编制和修订,加强日常管理。

  3)应急指挥部办公室

  应急指挥部办公室设在电力公司,局通信系统中断应急指挥部办公室主任及成员名单和联系方式。

  应急指挥部办公室主要职责:

  (1)负责通信系统中断应急专项预案的编制工作,督促、检查通信中断事件应急预案的执行情况。

  (2)负责通信中断事件综合协调,对通信中断事件进行信息收集、汇总、分析,得出初步结论以供决策,提请应急指挥部决定启动、实施和终止通信系统中断应急专项预案。

  (3)掌握应急处理情况,落实应急指挥部下达的指令,协调做好应急处理的各项工作,并及时向应急指挥部报告。

  (4)负责同政府有关部门及上级主管单位的联系和汇报。

  (5)组织通信中心等事件相关应急预案的培训和演习。

  3、应急预案启动条件和工作流程

  1)应急预案启动条件

  因主系统通信站通信电源设备重大故障(包括全站通信电源设备停止工作、主系统电路全部退出运行)、严重自然灾害等导致省级及以上主系统通信电路大面积中断,影响电网继电保护和电网安全自动控制装置正常运行或造成重要调度站点主备用调度通信完全中断时,可启动本预案。

  2)预案启动的工作流程

  (1)发生通信电源设备故障后,省调通信调度应立即按相关应急处理预案进行必要的处置,同时将故障状态、影响范围、发展趋势等有关情况报告省公司电网运行突发事件应急处理工作组;

  (2)应急处理工作组接报后,根据影响范围、严重程度、可能后果和应急处理的需要,决定是否进入应急状态。经研究决定启动省公电源应急处理机制后,由应急处理工作组组长宣布进入应急处理状态,启动本预案,并报省公司生产突发事件应急处理领导小组;

  (3)省网各部门、各单位根据本预案,按职责分工,立即开展应急处理工作。

  4、应急处理预案

  1)预案一

  启动条件:省调通信电源两路交流失电或全部整流器同时发生故障。

  ⑴确认两路交流同时失电后,立即向值班室申告,请求尽快送电。

  ⑵密切监视蓄电池电压变化,随时准备将负荷从电压不足的蓄电池倒到电压尚可的蓄电池上。

  ⑶做好交流送电前的准备工作。

  2)预案二

  启动条件:省调通信电源单一整流器发生故障。

  ⑴在相应蓄电池组能够正常工作的时间内,尽快修复故障整流器。

  ⑵.若短时间内无法修复,利用至各机房的备用电源电缆从其它正常工作的整流器向各机房供电。

  ⑶必要时,提请设备厂家人员协助故障处理。

  3)预案三

  启动条件:省调通信电源整流器至各机房主用电源电缆发生故障。

  ⑴整流器1所带的交换机机房主用电源电缆故障时,启用整流器2上所带的备用电源电缆向交换机机房供电。

  ⑵整流器2所带的传输机房电源屏1的主用电源电缆故障时,启用整流器1上所带的备用电源电缆向传输机房电源屏1供电。

  ⑶整流器3所带的通调机房主用电源电缆故障时,启用整流器2上所带的备用电源电缆向通调机房供电。整流器3所带的传输机房电源屏2主用电源电缆故障时,启用整流器2上所带的备用电源电缆向传输机房电源屏2供电。

  结语:

  随着电力系统通信事业的发展,作为通信设备“心脏”的通信电源系统也得到了飞速发展,通信设备供电电源要稳定可靠,特别是在电力系统事故时,电力要求通信设备供电电源不能中断,当交流电源中断时,通信专用畜电池组单独供电要超过8小时,必要时还应配备其它备用电源。通过对目前通信电源技术发展的研究表明,电力系统通信电源系统的建设需要正确把握通信电源技术的发展方向,以先进的技术促进电源系统的建设,保证电力系统通信电源系统的正常、稳定、高效运行。

【应急电源的工作原理】相关文章:

应急灯工作原理09-14

电脑电源的组成09-08

智能体重秤原理 详解智能体重秤的工作原理10-21

安全气囊的工作原理09-19

洗碗机工作原理09-08

减震器工作原理12-04

排卵试纸的工作原理是什么10-30

斜管隔油池工作原理10-26

传播病毒的恶意网页工作原理11-27