（1.国网安徽省电力公司马鞍山供电公司 安徽省马鞍山市 230061；
2.国网江苏省电力公司泰州供电公司 江苏省泰州市 225300）
摘要：通信电源系统是通信系统的核心设备，一旦通信电源系统故障引起对通信设备的供电中断，通信设备就无法运行，就会造成通信传输中断、通信系统瘫痪，从而造成极大的经济和社会效益损失。因此，多样化通信设备电源系统的维护手段，加强电源保障能力显得尤为必要。
关键字：电源系统结构；高频开关电源模块；智能通信电源监控模块
一、设计背景
国网马鞍山供电公司大多数220KV~35KV中小型变电站采用一体化电源形式向通信传输设备供电，没有配备独立的通信蓄电池组，变电站投运时间较长，没有空间安装通信蓄电池组，在站内交直流母线维护时往往会造成通信设备断电致使通信传输中断。给我司通信设备维护造成实际困难，因此开发一款结构小巧，携带轻便，可接入AC220市电或DC220V直流电源，内部集成有通信蓄电池组的，一体化便携式应用于变电站通信专业直流48V应急维护电源对解决目前问题具有现实意义。
二、设计目的
马鞍山市供电公司拥有110kV变电站28个，220kV变电站15个，其中110kV变电站大多数为站用一体化通信电源装置，部分220kV变电站也由一体化通信电源装置供电。
一体化通信电源装置由站直流控制母线供电，在变电站一次失电后为保证直流控制母线操作电源可靠供电，会将与一次控制回路无关的设备关闭，一体化通信电源装置没有独立的通信蓄电池组，在直流输入电源关闭后将造成通信设备失电，通信传输中断。当一体化电源装置故障时通信传输设备也会因失电造成通信传输中断。当一体化通信电源故障或站内一次需要操作时如何确保通信设备传输正常，或一体化通信电源故障后如何快速恢复通信设备传输功能，避免或减少因通信传输中断造成的损失显得尤为重要。
未解决上述问题，我司决定研发一款适用于110kV-220kV变电站通信系统的一体化便携式应用于变电站通信专业应急维护电源装置。
该装置可在站内一次操作前提前接入站内通信电源系统，为通信设备供电，从而避免通信设备失电；或在一体化通信电源设备故障后快速接入至通信电源系统内，为站内通信设备供电以避免站内一体化电源无法及时恢复造成通信传输长时间中断，减少因此造成的经济损失。
三、设计要求
1.具有接入两路不同电源的能力，可以任意接入两路交流电源；两路直流电源；一路交流电源与一路直流电源。
2.两路电源隔离运行，其中一路电源故障时保证传输设备正常运行。
3.具有宽电压工作能力,输入电压范围在110V~240V(交流或直流)能正常工作。
4.集成通信电源系统与配电单元于一体，最大化利用结构空间，具有6个单独的输出分路（其中1路配备快速接口，可通过快速接口装置接入扩展通信蓄电池组）。
5.内部集成1组锂离子通信蓄电池组。
6.外部电源输入时，该装置向内置锂离子通信蓄电池组充电（快速接口接有外置蓄电池组时一并充电），同时向传输设备供电。
7.输入电源停电后，由内置蓄电池组单独或与外部蓄电池组并联向传输设备供电。
四、工作原理
1.主要内容
本一体化便携式应用于变电站通信专业直流48V应急维护电源装置，由微型通信电源变换器（本公司前期科技成果）、一体化便携式机架、通信电源快速连接口（本公司前期科技成果）、内置锂离子通信蓄电池组、输入电源快速接口、负载接线端子主要组成部分构成。该装置具备两路电源输入功能，输入电源可任意为110V~220V交流电源或直流电源，两路电源相互隔离；装置内置锂离子通信蓄电池组，可在输入电源断电后不间断切换至内置蓄电池组供电，从而避免通信设备失电造成通信传输中断。
设计原理图：
2.组成部分
本一体化便携式应用于变电站通信专业直流48V应急维护电源主要组成部分包括：
（1）微型通信电源变换器（本公司前期科技成果）；
（2）一体化便携式机架；
（3）通信电源快速连接口（本公司前期科技成果）；
（4）内置锂离子通信蓄电池组；
（5）输入电源快速接口；
（6）负载接线端子。
3.安装与接线
（1）设备安装
①拆包与检验，收到设备时应立即检查设备是否完好，如发现外观有明显损伤请立即通知承运商和我公司售后服务部门。
②一体化便携式应用于变电站通信专业直流48V应急维护电源采用便携式机箱形结构，这样便于用户的携带与使用，使用前应在连接号设备输入与输出电缆，设备尺寸如下：
③设备应放置于平整且空气流通和没有过多尘土的地方，在温度和湿度超过指定范围时请不要使用本一体化便携式应用于变电站通信专业直流48V应急维护电源。
④应保持设备通风顺畅，请远离火源及避免阳光直射、雨淋。
（2）接线操作
输入：将配套的输入电缆插入至输入接口，该接口有防反插功能，只要插入牢靠即为正确连接。
输出：请勿将直流输出端正负极接倒；应根据设备的额定功率配接负载，严禁超负荷运行；
设备保护接地导线不小于2.5mm2铜线，输出的（PE）端与输入的（PE）端已在机内连接。交流输入时： L对应相线，N对应中性线，PE为地线。直流输入时：正极对应“+”，负极对应“-”。
直流输出端：开关编号Q1对应端子号1-,1+（以此类推），标有“-”的端子为负极，标有“+”的端子为正极。
注：在-48V通信电源系统中，正极“+”与地线“PE”是相通的。
4.电源开机
本一体化便携式应用于变电站通信专业直流48V应急维护电源的输入电源接好确认无误后，打开对应的输入电源开关，观察微型通信电源变换器工作指示灯，绿色电源灯应常亮，红色告警灯不亮，设备开机后将Q1内置电池组开关合闸，将对应的所接负载分路开关合闸，设备开机完毕，开始向负载设备供电。
五、系统功能及优点
1.系统功能
（1）具备同时接入两路电源的能力。
（2）任意一路电源输入中断，不得影响传输设备正常运行。
（3）两路输入电源可任意接入交流或直流。
（4）宽电压设计,要求输入电压范围在110V~240V(交流或直流)。
（5）集成电源与电源分配单元于一体，具备6个有保护的负载输出分路。
（6）便携式壳体方便携带。
（7）内置锂离子通信蓄电池组，外部电源短时间中断不影响通信设备正常运行。
（8）快速接线功能，输入电缆为制备的具有快速防反插（反向无法插入）功能的接头与接口结构。
2.主要优点
（1）本一体化便携式应用于变电站通信专业直流48V应急维护电源结构合理，功能先进，内部集成了负载输出分路与内置蓄电池组功能，并提供外部接线端子，接线不需要拆解设备，使安装维护工作更安全更便捷。本一体化便携式应用于变电站通信专业直流48V应急维护电源所配备的输出分路保护开关与整流模块均可插拔更换，不需要拆解设备，不需要任何接线操作以及其它多余工作。
（2）本一体化便携式应用于变电站通信专业直流48V应急维护电源内置蓄电池组，可在外部电源短时中断时向传输设备供电，保证维护作业中传输设备稳定可靠运行。
（3）轻量化结构设计，本一体化便携式应用于变电站通信专业直流48V应急维护电源总质量不超过17KG，配备便携式拎手与减震胶垫，便于携带，方便摆放。
3.参数列表
参考文献
[1]黄济青.《通信电源设备》1999年北京邮电大学出版社出版.
[2]漆逢吉.《通信电源系统》2008年11月人民邮电出版社.
[3]许建安.《电力系统通信技术》2007年09月中国水利水电出版社.
[4]中国通信标准化协会《YDB 032—2009通信用后备式锂离子电池组》.
论文作者:孟强龙1,葛军1,汤红1,褚旋1,何菲2
论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/13
标签：电源论文; 变电站论文; 通信论文; 蓄电池论文; 设备论文; 通信电源论文; 应用于论文; 《电力设备》2018年第20期论文;