談雙通信電源系統的自動母聯開關設計范文

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摘要：闡述雙通信電源系統的組成結構與設計場景，通過優選母聯開關配件、完善在線監測模塊、優化自動控制系統、設計負載保護模塊等策略，維護雙通信電源系統良性運作。

關鍵詞：雙通信電源系統，自動母線開關，蓄電池組。

0引言

雙通信電源系統是由兩個通信電源系統形成的供電系統。在其運行中，雙母線開關自動化設計，能夠有效針對母聯充電狀態給出應對反應，而后可在開關連接中，維護通信電源的運行安全，并在獨立電源運行期間建立互通的連接渠道，使之保有良好的運行狀態，以供雙通信電源系統為供電企業給予安全保障。

1雙通信電源系統的組成結構

雙通信電源系統實則是由是兩個相對獨立的通信電源組合而成。作為供電業務中的重要部分，一旦通信電源出現故障，將直接引起斷電情況，繼而削弱供電效益。而對單獨的通信電源進行分析時，可了解到：它的組成結構多包含直流變換器以及蓄電池組、直流配電設備與整流設備等，搭配著配電線路實現直流供電。若對其進行分類，可歸納為高壓系統、低壓變配電系統、集中監控與防雷接地系統等，每個系統在其運行中都發揮著一定的效用。在供電系統運行中，通常以家庭電路電源為連接主體，這就導致通信電源系統自身所占比例并不大，但它的作用較為顯著，若缺乏通信電源系統，供電企業將無法為用戶提供供電服務。因此，相關人員需意識到通信電源系統的運行優勢。針對雙通信電源系統，在其運行中，能夠及時調整蓄電池組的供應狀態，從原本的正常供電模式轉換為負載供電模式，由此達到一個備用供電的目的。一般蓄電池組能夠保持六小時以上的電能供應能力。若超出八小時，此時必然引起斷電問題。所以，在獨立的通信電源中設計自動母線開關，能夠實現兩臺電源裝置的負載轉移，與以往的母線開關功能相比，不需要到達故障現場即可操作開關，保持持續供電[1]。

2雙通信電源系統自動母聯開關設計因素

蓄電池容量不足。對于雙通信電源系統中，實現兩個通信電源間母線開關的自動化設計，還應當從不同場景下，對設計方案加以完善，以此增強自動母線開關的適應性，維持雙通信電源系統的穩定運行。其中較為常見的場景是蓄電池容量不足，在此種情況下，系統會出現失壓狀況，致使系統很難進行負載供電。相關人員可從雙通信電源系統的蓄電池組容量處設計母聯開關。面對此種運行條件，自動母線開關在其設計時，應切實解決線路環流問題，由此改善電壓在電源壓差環境下，對系統產生的不利影響。例如,在雙通信電源系統中，母聯開關啟動時，若兩個通信電源存在壓差，可參照下述公式求出環流值，由此判斷是否會對系統產生故障隱患。如式（1），式中△U、I1、I2、r1、r2分別代表的是通信電源壓差、負載電流、開關閉合后負載電流、蓄電池組電阻。若代入相關數值發現其電流值已然超過安全標準，極易引發斷電問題，需實現母線開關的自動化控制。（1）蓄電池遭遇故障。蓄電池組是通信電源中較為主要的結構，若遭遇故障，也會影響系統運行可靠性。此時，若母聯開關保持閉合狀態時，也會因環流而損害系統中各個配件。在此種場景下，關于自動母聯開關的設計，應當盡量在其閉合后，實現雙通信電源系統電壓的遲緩上升，并在杜絕環流的基礎上，有效改善雙通信電源系統運行質量。母聯開關負載短路。雙通信電源系統在其出現短路現象時，也會導致系統中的負載電壓無法保持原有狀態，一旦電壓瞬間降低，火災母聯開關閉合以后出現瞬間升壓情況，都不利于維護系統安全，甚至加劇故障風險。因此，在自動母聯開關設計階段，需在其閉合前提供一個“過渡”條件，即運用斷路器，積極應對負載短路場景下的電壓閃絡問題。其中斷路器的額定電流可保持在20A左右，此時在開關自動閉合后，即可在11ms時間內斷開故障線路，由此保護通信電源運行安全。

3雙通信電源系統自動母聯開關設計策略

優選母聯開關配件。針對雙通信電源系統設計自動母聯開關時，還需要選擇適合的相關配件。一般情況下，為了滿足系統運行中電路開關的響應需求，需從多個不同類型的繼電器等配件中，選出響應速度與之對應的繼電器。由于電路常以μs作為響應單位，此時應當以小型繼電器為主，進而為通信系統給予可靠保障。此外，小型繼電器與大型繼電器比較，無論從投入成本還是占地空間上，前者優勢較為顯著。在小型繼電器配件輔助下，盡管產生環流，其電流值也不會對系統帶來較大危害，相比之下安全性更強。完善在線監測模塊。自動母線開關的設計還可專門針對欠壓現象提出對應的優化設計路徑，其中以在線監測模塊為主，可通過對電壓變化趨勢的監測，掌握雙通信電源系統運行中故障類型。在完善在線監測模塊時，還應當保持輸出電壓的穩定供應，一旦在其監測過程中采集到欠壓信號，此時將立即啟動母聯開關，保持繼電器等配件快速形成連接狀態。在對系統實施監測時，還需要考慮當前電路運行中是否電能不足，此時若持續運行，很容易導致后續出現斷電現象。因此，在線監測模塊的設定，可提高系統持續供電的可能性，使其在欠壓條件下，迅速給出母聯開關閉合指令，保持通信電源的順利連接，滿足雙通信電源系統的運行需求。優化自動控制系統。無論是欠壓還是短路，都會導致雙通信電源系統受到一定侵害，此時還應當在設計自動母線開關時，聯合自動控制系統，優化母線開關功能，使其在系統操作上表現出一定的自主性，避免通信電源出現故障。對于自動控制模塊中自動母線開關響應單元的設計，一般可從下述兩個方向予以設計：（1）自動母線開關的接點自動化控制，在系統出現欠壓情況時，會生成欠壓信號，此時可在自動控制系統中給出預警，并保持母線開關的接點連通，而后隨著雙通信電源系統逐漸恢復標準電壓值后，也會在系統中給出電壓恢復的提示，借此可再次為母線開關發出指令，使其斷開連接，借此運用自動控制系統實現母線開關的自動關閉與開啟。（2）在電壓從欠壓狀態恢復到正常電壓狀態后，母聯開關已經關閉。但由于此時雙通信電源系統依然未完全實現穩定運行，存在二次欠壓風險，故而會引起母線開關的間斷式連接，對于通信電源而言，也會產生一定危害。因此，還可設置復位按鈕，并且還需要采用自動鎖定功能，對一分鐘以內的系統進行監測，于二次欠壓后持續閉合母線開關。對于母聯開關的關閉則需要依靠點擊復位按鈕，人工斷開母聯開關，進而繼續進入等待期，積極應對欠壓問題，保持母聯開關的自動化啟停。設計負載保護模塊。母線開關可通過閉合方式，實現雙通信電源系統中獨立通信電源的連接，借此進行電壓的轉移，切實解決欠壓問題。而在負載短路故障中，還需要針對自動母聯開關做好防護工作，以免出現損壞現象，致使系統無法及時響應，維護電壓的平穩。其中在設計負載保護模塊時，為了至少保證一個通信電源狀態正常，要求負載保護模塊能夠發揮出電壓檢測功能，一旦檢測到短路信號，需立即閉合母線開關，使之快速恢復穩定電壓。對于負載短路的確定，多以電壓驟降、低電壓為主，在其達到負載短路響應條件后，母線開關自動閉合后，隨即啟動自我保護功能，以免通信電源在短路故障下，對其線路帶來危害。因此，負載保護是處理負載短路問題中的重要部分，設計人員需從母線開關防護視角，于負載狀態下，確保母線開關能夠為雙通信電源系統帶來可靠的保障服務，以免系統頻繁故障，增加供電企業的維修費用。與傳統人工閉合方式比較，自動母線開關設計后能有效縮短操作時間。

4結語

雙通信電源系統在其運行過程中，若能積極設計自動母聯開關，可增加獨立電源的關聯性，維護電網運行安全，使之產生持續供電效果。尤其在其出現負載短路現象時，此設計成果也能為其消除運行風險。對此，應從母聯開關配件、在線監測模塊、自動控制系統、負載保護模塊等方面著手，由此為雙通信系統運行狀態的優化帶來新指引。

參考文獻

[1]王福生,陳崢,胡博,豐田,王圣杰.雙通信電源系統自動母聯開關的設計與實現[J].電力系統保護與控制,2019,47(02):161-166.

作者：黃彬彬 單位：廣東南方電信規劃咨詢設計院有限公司