试论电力通信电源系统的维护及管理

试论电力通信电源系统的维护及管理

广东达安项目管理股份有限公司510510

摘要:笔者主要从通信电源系统的维护和管理;等几方面探讨了本文主题,旨在与同行共同学习。

关键词:电力通信;电源系统;维护;管理

电力行业其通信网络的正常稳定运行具有非常重大的意义,因为其承担着电网运行过程中全部数据信息交换的任务,会对数据通讯管理质量产生直接的影响,是确保电力系统的稳定安全运行的重要支撑[1~2],所以,强化电力系统中的通信网络建设与管理具有重大意义。而在电力通信网络中电源系统又是最为关键的设备之一,电源系统能否正常稳定运行直接影响到整个电力通信网络功能的实现,这就要求相关的运行维护人员在实践的过程中不断的积累经验并及时总结。最近几年以来,我国经常出现因为电力通信管理维护方面工作不到位而造成的老旧电源系统安全事故,这些事故的出现对于通信的质量以及安全构成了直接的威胁。所以,在对通信电源系统实施维护管理工作的时候必须正确掌握蓄电池使用方法以及在使用过程中必要注意的一些基本事项,只有这样才可以从根本上使得通信系统的稳定性以及可靠性得以提升。

一、电力系统通信电源概述以及通信电源维护的重要性

1.电力系统通信电源概述

在电力通信体系里,通信直流电源是一个比较复杂的系统,一般由交流环节、整流器部分、直流分配模块、蓄电池组与监控部分等构成,如图1所示

2.电力系统通信电源维护的重要性

通信电源作为电力通信系统的重要组成部分,虽然在整个通信网络中所占比例较小,但是这个关键的基础性设施是通信网中不可替代的独立的一环,因此,在通信领域,人们常把电源设备比作通信系统的“心脏”。近年来,随着科学技术的日新月异,使得电力系统通信网络有了整体水平的提高,这极大地推动了电源系统的飞速发展。尤其是新型电磁材料的应用,功率变换技术的进步,控制方法的改良等,都促进了通信电源系统在稳定性、可靠性方面的提高,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、蓄电池早期的失效现象及其测试技术

1.蓄电池早期的失效测试技术

电力通信系统在正常使用的时候,对于高频开关电源设备无需投入过多的精力,重点应该放在蓄电池组的运行维护上。根据相关的规定,对于蓄电池组每月、每季度、每年都必须组织相关人员进行维护和保养。保养工作主要就是对电压进行测试、对浮充电流和电压进行测试、检查过热以及清洁情况等,对检查测试结果进行分析,在此基础上来判断是否需要实施均衡充电。就当前的形式而言,不管是国内还是国外,对于蓄电池组的测量技术有下面三种主要形式:网络化在线监测、核对性放电测试、内阻测试,上述的三种技术都有各自的优点和缺点,因此在选择方法的时候应该充分考虑具体需要,合理选择测试技术以达到最佳效果。

(1)内阻测试技术。针对蓄电池组实施相对比较简单的内阻测试或者电导测试,通过交流、直流信号电源来进行测试,该种方法的优点就是耗费的时间比较短,节省人力节省时间,但是该种方法却不能对蓄电池组的容量进行准确显示,同时对于测试仪表精度有非常高的要求,这些问题的存在阻碍了内阻测试的推广。

(2)核对性放电测试技术。该种方法就是通过蓄电池组10%电流来实施恒流10h放电,这种技术能够对蓄电池组的容量进行精确测定,同时方便维护,但是这种方法比较耗费时间,需要投入很多的时间和精力,同样阻碍了去推广使用。

(3)网络化在线监测技术。该技术是在网络监测技术的基础上发展起来的,能够全面监测蓄电池组的电流及电压状态、温度状态以及具体运行状态。通过装设放电模块能够进行远距离控制放电,这也是这种技术最大的优点,但是缺陷就是额外的装设在线监测管理系统,装设难度大、维护技术及成本较高。

2.蓄电池早期的失效现象失效现象

(1)失水,蓄电池在处于充电状态的时候,如果复合反应不是非常彻底,就会发生失水现象,最终引起板栅出现腐蚀问题。

(2)热失控,蓄电池在进行充电的时候由于结构上过于密封使得热量不能尽快的散发出去,最终使得电池的温度升高过快,当温度达到某个临界值的时候电池便失效。(3)工艺方面的缺陷,由于电腐蚀断裂、电解液渗漏、阀盖开闭失灵等各种故障导致运行失效。

(4)负极板硫酸盐化,由于存在硫酸铅,使得电池的负极一直处在非完全充电状态,最终产生不可逆硫酸铅。

(5)温度出现不正常现象,蓄电池不管是在充电过程中还是在放电过程中经常会发送充电过量或者是放电过量的问题,且对于这些问题没有行之有效的运行维护手段,最终引起蓄电池温度出现不正常现象。而对于阀控式铅酸蓄电池而言,其对于附近温度相对而言比较敏感,经过测试表明,周围温度每升高10℃,蓄电池的寿命就会缩短一半左右,因此,如果蓄电池周围的温度会对其使用寿命造成重大影响,因此在对电池进行充电的时候必须做好维护工作,另外还必须确保充电机组的运行状态良好,保证能够进行温度补偿。

三、通信电源系统的维护和管理

1.通信电源设备维护

(1)建立一套完善的运行维护制度是必不可少的,它可以保证对设备的定期检测,及时发现事故苗头,做到预防为主。

(2)通过网管或本地控制器实时查看所有告警和系统事件的相关信息,分析这些信息是否正常。

(3)每年应检查设备的电器连接情况,尤其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之间的连接。

(4)每次巡检应检查接地电缆与机架连接是否牢固,测量机房接地电阻是否合格。检查压敏电阻有无损坏、防浪涌抑制器模块显示窗口有无变红,雷雨季节需要加强这方面的巡检,做到及时发现,及时更换。

(5)检查模块负载均分特性、现场测量系统电压、蓄电池温度、负载电流、蓄电池电流、交流输入电压、环境温度、环境湿度、检查告警功能。

(6)设备维修时,应实行两人工作制,不准一人进行操作。切断电源前,任何人不准进入高压防护栏。在高压操作时,一定要使用防护工具。设备停电后,必须悬挂"有人工作,禁止合闸"警告牌,进行维护检修,警告牌只能由挂牌人或监视人撤去。

(7)在UPS设备的维护方面,应保证各种自动告警和保护功能都正常,定期对UPS自动旁路性能、工作指示、故障指示进行检查,在供电可靠的地区,每季度应对UPS蓄电池放电一次,以激活其活性物质,延长其使用寿命。

(8)交流配电设备的维护工作主要为定期检查继电器开关、告警、电表指示等。

2.蓄电池维护建议及注意事项

2.1:阀控式铅酸蓄电池的维护建议

(1)经常检查项目包括:1)检测蓄电池端电压是否符合要求;2)连接处有无松动;3)极柱、安全阀周围是否有渗酸及酸雾溢出:4)电池壳体有无渗漏和变形。

(2)如有以下情况之一应进行充电:1)浮充电压有2只以上低于2.18V;2)放出20%以上额定容量;3)搁置不用时间超过3个月;4)全浮充运行达3个月。

(3)蓄电池核对性放电。每年(新安装或大修后)应做一次核对性额定容量放电测试。对不能停运的蓄电池组,做50%额定容量测试。

(4)测量蓄电池内阻。内阻与蓄电池的容量虽然没有准确的对应关系,但可以通过测量蓄电池的内阻(动态内阻或静态内阻)来观察其离散性,并对比上次的测量结果,或参考厂家出厂时提供的数据进行对比。尤其要注意处理好内阻比较特殊、离散眭比较大的单体电池。

(5)在设计或改造之初,尽量选用2组蓄电池的方案。或把1组大的蓄电池分为2组小的蓄电池进行并联。在不增加投资的前提下,最大可能的加强系统的安全性。

2.2:老化蓄电池的发现和处理

(1)老化蓄电池的发现:1)监测电池浮充电压;2)核对性放电(15~30min的浅容量放电也可);3)检测电池内阻变化。

(2)老化蓄电池的处理:1)对欠充的电池(浮充电压长期偏低)可在线进行补充电;2)对轻度极板硫化的电池(内阻偏大)进行激活处理(活化);3)对严重极板硫化、电解液干枯或短路开路的电池(内阻严重偏大、电压很高或为零)应立即更换,对2V电池组可短接该电池进行应急处理。

2.3:蓄电池系统维护注意事项

池组被过电流或过电压充电:应避免将蓄电池长期搁置不用:不要长期浮充而不放电;不要使蓄电池过放电;不要使用纹波较大的充电机,应有温度补偿功能(电池浮充电压随温度上升而下降,一2~+4mV/℃)。

结语

通信电源在通信系统中所处位置的重要性,决定了在任何时候都不能对其掉以轻心,通信电源系统运行质量的好坏直接关系到通信网的运行质量和电网安全,运维人员及相关部门只有在平时充分利用各种技术手段,不断总结经验教训,加大对电源部分的维护管理力度,在关键时刻才能取得理想的工作成效。

参考文献:

[1]崔晋宇.浅谈电力通信电源系统维护与管理[J].中国新技术新产品,2011(20):133.

[2]吴国文.对现代电力通信电源的分析与维护措施的探讨[J].中国新技术新产品,2011(24):23~24.

[3]余继珍,张悦,张晓华.电力系统用不间断电源方案的探讨与应用[J].电力系统通信,2011(9):74~78.

[4]洪丹伟.电力通信电源系统的维护及管理[J].中国高新技术企业,2011(33):147~14

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