光纤继电保护光电转换装置的双电源供电方式

增刊(总第143期)2007年12月

山 西 电 力

SHANXI ELECTRIC POWER

Supp (Ser 143)Dec.2007

光纤继电保护光电转换装置的双电源供电方式

高新中,罗红波,韩冬生

(山西省电力公司电力通信中心,山西太原 030001)

摘要:介绍了山西电网采用继电保护专用通道切换装置方式后,继电保护通道运行率得以提高,主要原因是在各个环节进行了双重化配置。针对继电保护光电转换装置单电源供电的缺陷以及双电源供电方式的必要性、优越性结合实验进行了阐述,望能为继电保护光电转换装置采用双电源

供电提高通道可靠性提供理论及实践依据。

关键词:继电保护;光电转换装置;双电源;供电方式

中图分类号:TM77 文献标识码:A 文章编号:1671 0320(2007)增刊 0001 03

置转换为64kb/s或非成帧2Mb/s电信号,经继电保护专用通道切换装置通过2条完全独立的光通道完成,参见图1

。

0 引言

自2003年山西电网继电保护通道进行大面积光纤化改造以来,全省所有500kV线路已经实现了双光纤通道,220kV线路继电保护通道光纤覆盖率也达到了90%。经过几年不断的调整完善,继电保护和通信专业技术人员为整个系统各个环节倾注了大量的心血及辛勤劳动,对系统中各薄弱环节不断进行完善,目前光纤保护通道运行状况良好,为山西电网安全可靠运行打下了良好的基础。

图1 电网保护通信原理方框图

1 光纤继电保护通道运行现状

山西电网光纤继电保护通道目前采用的方式主要为专用纤芯通道、光纤64kb/s复用通道、光纤2Mb/s复用通道,2Mb/s复用方式也是技术发展的方向。其中不论是64kb/s还是2Mb/s复用通道,每个通道均采用了具备双电源供电方式的继电保护专用通道切换装置。利用不同的光缆路由、不同的光端机和通信电源设备组成的主、备2个独立的2Mb/s电路传输,无论是光缆、光设备或是电源设备故障,均可保证继电保护通道即刻恢复正常,从而使通道的可靠性极高。

光纤继电保护信号传输,需经保护光电转换装

收稿日期:2007 11 10作者简介:高新中(1954 ),男,山西离石人,1983年毕业于太

原工学院无线电技术专业,高级工程师,山西电力技术院A级专家;罗红波(1971 ),男,山西长子人,1997年毕业于华北电力大学通信工程专业,高级工程师;韩冬生(1955 ),男,山西祁县人,1990年毕业于太原市职工大学工业电气自动化专业,工程师。

但光纤继电保护复用通道中,有个极其重要的环节较为薄弱,即在通信机房安装的继电保护光电转换装置采用了单48V(均为负值,下同)电源供电方式。往往因通信站电源故障,使该电源供电的光电转换装置停电,同时造成多条线路保护通道中断。几年来运行中,曾多次发生类似保护通道中断故障。能否使光电转换装置也采用双电源供电方式探讨如下。

2 光电转换装置供电方式比较

目前,山西电力通信网主干SDH/2 5G光端机、主网通信PCM以及继电保护专用通道切换装置等设备的电源供电均为双48V电源的工作模式,尽管调度程控交换机设备为单电源接入,但也增加了双48V电源模块改造成双电源供电方式,大大提高了运行可靠性。

而放置在通信机房的光电转换器供电方式采用了单路供电模式,由第1套通信开关电源的1个空气开关为该站所有第1套保护装置的光电转换设备

分析与探讨

山 西 电 力

2007年增刊

提供电源分配模块,见图2

。

图2 供电模式一

由于变电站保护通道的不断增加,使得光电转换装置设备也相应增加。目前,许多变电站光差和光距通道已近20条,如其中1套电源故障,将影响10台光电转换装置同时失电,从而使10条线路继电保护同时成为单通道,对电网安全造成极大隐患。可见,将继电保护光电转换装置改造为双电源供电方式是非常必要的。

现有的光电转换装置设备仅提供1路供电接口,如何在此基础上实现双电源供电模式呢?双重化配置电源的供电方案为除第1套电源外,由第2套通信电源同时提供给该电源分配模块48V电源。与第1路电源共同组成的双电源供电方式,可避免其中1路电源由于故障影响光电转换装置设备工作。双重化配置的电源采用双直流电源供电方式,基本供电模式见图3

。

[1]

图4 DDP 双路直流配电箱工作原理图

3 双电源供电方式模拟实验

3 1 测试电路组成

为确保双电源供电接入的可行性和可靠性,并

验证双电源模块设备的技术指标及实用性,通信专业人员在机房搭建了模拟运行环境下的测试平台,其目的是检测DDP II双直流配电箱在隔离二极管损坏后,是否对电源设备和所带负载造成不良影响。

测试电路由2只20A空气开关分别短接2只大功率隔离二极管组成,负载为直流电阻,见图5

。

图3 供电模式二

通信机房2套开关电源分别由2路380V/220V交流电源供电,开关电源整流后变为48V,2套通信开关电源分别为双重化配置电源提供1路48V电源。双重化配置电源对2路输入直流电源经2个大功率二极管隔离后,供给保护光电转换装置设备使用。此方式大大提高了供电的可靠性,同时也解决了在1个机柜中同类设备的供电安全。根据双重化配置电源要求,针对实际运行中可能出现的问题,选用了DDP II双路直流配电箱。工作原理是该设备是由2路-48V直流输入,共正极,2路直流负极输入端均串联了1个ZP200A大功率二极管,耐压为100V、电流200A、反向电压1200V。当2路直流输入均正常时,由电压较高的1路或2路共同为负载供电,若其中1路供电故障时,则由另1路正常进行供电,见图4。山西省调度程控交换机双电源改造就采用了该方式。可见,采用由大功率二极管隔离的双电源供电方式

是可行的。2图5 测试原理图

3 2 模拟2路48V电源同时正常供电

直流配电箱接入负载,2路电源的2只试验用20A空开均为开路状态。第1路输入电压从53 9~52 8V逐级调减,第2路电压始终为52 8V,此时负载电流为3A,负载电压从导通电压53 2~52 1V(压降0 7V)随第1路电压自动调减。开始时第1路电流为3A,即二极管正常导通,第2路电流为0A,即二极管正、反向均截止。当第1路接近53V时,第2路开始产生电流正向导通,直至52 8正常导通。可见,电压一致时2路电源二极管均正向导通同时工作,当2路压差大于0 2V时,电压较高的工作,另1路正向截止,此时的2

2007年12月 高新中,等:光纤继电保护光电转换装置的双电源供电方式

分析与探讨

路电源二极管均为反向截止,即2路电源隔离。3 3 模拟电压较高的第1路二极管击穿

原始状态同上,第1路输入电压53 9V,第2路电压为52 8V,此时负载电流为3A,负载电压为53 2V(压降0 7V)。当第1路20A的空开为闭合模拟第1路二极管击穿,此时负载电压为53 9V,第2路52 8V正反向均为截止。可见,电压较高的二极管击穿,负载电压从53 2V升为53 9V,正向导通压降0 7V消失,对负载及第2路均未造成不良影响。3 4 模拟电压较低的第2路二极管击穿

原始状态同前,第1路输入电压53 9V,第2路电压为52 8V,此时负载电流为3A,负载电压为53 2V(压降0 7V)。当第2路20A的空开为闭合模拟第2路二极管击穿,此时负载电压仍为53 2V,第1路二极管正向导通工作,反向截止,第2路产生反向电流。可见,电压较低的二极管击穿,负载电压仍为电压较高的第1路电压53 2V,由于大于第2路52 8V,仅对第2路反向充电,但对负载未造成不良影响。

3 5 模拟2路二极管均被击穿

原始状态同前 …… 此处隐藏：3044字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……