解析通信后备电源蓄电池的维护和监控

解析通信后备电源蓄电池的维护和监控

蒋昆松

（贵州梅岭电源有限公司贵州省遵义市563003）

摘要：随着电力设备自动化程度的提高和变电站无人值守的推广，电力通信与调度的稳定可靠变得越来越重要，通信的畅通与否直接关系到电网的安全生产，不间断通信电源作为通信设备的心脏，其可靠性要求也越来越高，而作为通信电源系统不间断供电的基础条件，做好蓄电池的维护和监控工作对电力通信网正常运行有着重大的意义。

关键词：通信后备；电源蓄电池；维护；监控

电力通信电源系统的正常运行是保障通信网络可靠稳定运行的保障，一个完整的组合通信电源系统包括交流配电单元、整流部分、直流配电单元、蓄电池组、监控系统等部分组成。

图1是通信电源系统的工作原理框图，如图所示，市电输入（站用电）通过整流模块将交流电转换为48V直流电源向通信设备供电。其中作为通信电源系统不间断供电的基础条件，后备电源蓄电池组可以在市电输入中断情况下为通信设备提供应急电源，保障通信设备运行正常；维护人员通过监控模块上传的数据进行远程监控，实时监测电源运行状态。

一、通信蓄电池的介绍

电力通信蓄电池采用阀控式密封铅酸蓄电池，即VRLA，因其密封无污染、免维护、成本低廉、技术成熟等特点，在电力系统中得到广泛的应用。

阀控式密封铅酸电池设有安全阀和防酸片。安全阀的作用是当电池内部气体量超过一定值（通常用气压值表示），即当电池内部气压升高到一定值时，排气阀自动打开，排出气体，然后自动关阀，防止空气进入电池内部；防酸片具有阻液和防爆功能，可安装在通信机房内，可立放、卧放、叠放，具有少维护的特点。

二、通信后备电源蓄电池的重要性

在运维过程中统计发现，大部分的通信设备掉电都是由于蓄电池故障或是供电时长不足造成。根据《南方电网通信电源技术规范》，220kV及以上电压等级的变电站，通信直流供电系统应双重化配置，配置两套独立的高频开关电源，每套高频开关电源配置独立的蓄电池组。目前电力220kV变电站均配置两套独立通信电源，110kV变电站大部分配置一套独立通信电源，部分为变电一体化电源供电。针对110kV变电站，在交流电源故障情况下，蓄电池组若无法正常供电导致设备掉电超过1小时将可能造成电力调查规程通信五级事件；在通信设备转蓄电池供电期间，若监护人员未及时发现，也将造成类似事件的发生。因此对于蓄电池组的维护和监控是电力通信电源维护的重点。

根据《中国南方电网通信管理规定》：当市电交流电源中断时，设于变电站、开关站的通信站：通信专用蓄电池组单独供电的时间应不少于12小时。因此，要保证蓄电池的正常运行功能，应做好蓄电池组的运维。

三、蓄电池运维要点

3.1蓄电池的日常巡视与维护

环境温度、老化等因素都会对蓄电池的容量造成影响，使蓄电池组的实际容量比其标称值不符，因为在日常维护中必须保证蓄电池室的温度在合理范围内。蓄电池宜安装在良好通风和照明的机房内，机房温度不超过30℃，不宜低于5℃。在蓄电池巡视中，应检查蓄电池的单体电压值，连接片有无松动和腐蚀现象，壳体有无渗漏和变形，极柱与安全阀周围是否有酸雾溢出，绝缘电阻是否下降，蓄电池温度是否过高等。

3.2蓄电池的充放电制度

因蓄电池采用并联浮充运行方式，并联浮充供电方式是将整流器与蓄电池直接并联后对通信设备供电。在市电正常的情况下，整流器一方面给通信设备，一方面又给蓄电池充电，以补充蓄电池因局部放电而失去的电量；当市电中断时，蓄电池单独给通信设备供电，蓄电池处于放电。由于蓄电池通常处于充足电状态，所以市电短期中断时，可以由蓄电池保证不间断供电。

蓄电池大部分时间处于浮充状态，但若蓄电池长期处于只充电，不放电的工作状态，会导致蓄电池内阻增大，蓄电池可用容量远低于其标称容量，从而导致蓄电池提供的实际后备供电时间减少。因此，对于长期处于“浮充”状态的蓄电池，应定期进行充放电试验，保持蓄电池的活性同时了解蓄电池组容量。

目前主要采用离线式放电法对蓄电池组进行放电测试，维护人员需要准备一组测试使用正常的蓄电池组作为临时备用电源，以保证测试过程中通信设备电源的不间断。该方式能够达到深度放电、活化电池组、准确核容的目的。对蓄电池组的充电方式主要包括浮充和均衡充电两种，电力直流供电系统采用并联浮充的运行方式，这种方式又称为全浮充工作方式；当交流电中断等故障发生后，这时整流模块停止工作，通信设备由电池供电，电池进入放电状态，等交流恢复正常后，立即进入均充状态，开始均衡充电。

合理的充放电模式可以大幅度提高电池的寿命，确保电池的容量充足，以保证在停电等故障情况下的通信设备的不间断运行。

3.3蓄电池的报废制度

在运维过程中若发现蓄电池组无法正常供电，应对蓄电池进行全面检测，若测试蓄电池组无法达到供电标准，应及时更换蓄电池组，保障通信设备可靠运行。

阀控蓄电池组以I10进行恒流放电，只要其中一个蓄电池放电终止到1.8V时，即停止放电。若连续三次充放电循环后，蓄电池组达不到额定容量值的80%，则此蓄电池组容量严重不足，应全部报废并更换。

四、电源监控的意义

随着电力系统的发展，大部分变电站均为无人值守站，而电源是保障设备正常运行的根本，对于维护人员来说，能够实时在线监测是及时发现电源异常，保障通信设备正常运行的重要保障手段。通过环境动力与监控系统，运维人员能够在线监控通信电源的交流输入电压、直流输出电源、负载电流、电池电流、整流模块和蓄电池组运行情况等信息。对于蓄电池来说，蓄电池电压是不可或缺的监控数据，在交流电压中断情况下，可以根据电池容量和负载电流等信息预估蓄电池组的供电时长，从而及时制定合理策略保障设备运行。同时，通过监控系统预警，运维人员能够及时对发出的告警信息进行分析并进行故障定位，提前发现潜在缺陷，使运维模式从被动模式改为主动模式，最大限度避免了电力通信系统的风险，减少了设备停电时间的发生，为电网正常运行提供更坚强的通信保障。

广州局通信电源环境动力与监控系统目前大部分站点经过数据转换后采用综合数据网IP通道将站端数据传回主站进行监控，同时开放接口接入告警监视管控系统，实时对重要告警信息进行发送，实现通信电源实时监控。通信电源监控系统的应用不仅提高了通信电源的维护管理水平，同时也促进了通信电源设备管理的智能化。

结语

蓄电池是通信电源的重要组成部分，制定合理的维护手段和加强蓄电池远程监控，有利于提高蓄电池的使用寿命和使用效率，保障电力通信网的安稳可靠运行。

参考文献

[1]常荣,邓成兰．变电站通信电源蓄电护若干问题浅析[J].通信电源技术,2013(2).

[2]李伟,苑超,亓建新．通信电源监控系统在电力通信中的应用[J].通信电源技术,2015(4).

蒋昆松（1975.10--），男，贵州遵义人；工作单位：贵州梅岭电源有限公司，高工；联系地址：贵州省遵义市中华路705号，邮编563003