继电保护复用接口装置电源1+1热备份方案

叶 迅

(国网四川省电力公司检修公司绵阳运维分部，四川 绵阳 621000)

继电保护复用接口装置电源1+1热备份方案

叶 迅

(国网四川省电力公司检修公司绵阳运维分部，四川 绵阳 621000)

介绍了2个继电保护复用接口装置和通信接口屏的双电源1+1热备份方案，通过在现有设备上进行改造和在通信接口屏内加装双电源自动切换电路，并结合具体电路及切换电原理图进行详细分析和说明；双电源供电使继电保护通道的运行更加安全和可靠。

继电保护；复用接口装置；通信接口屏；电源1+1热备份

0 引言

光纤电流差动继电保护复用接口装置和通信接口屏是继电保护设备和通信传输设备之间的一个重要桥梁，是继电保护通道设备重要组成部分。鉴于多种原因该装置和通信接口屏多采用单电源供电，虽然保护通道采用了双重化设计，但却仍然存在着因失电造成保护通道中断的可能以及被动防掉电的缺点。在复用接口装置和通信接口屏上实施和电力调度通信设备一样的电源1+1热备份功能，则是克服上述缺点的一种较为理想的改造方案。该方案不仅在技术上较为成熟，而且在硬件配置上也具备实施的条件。下面介绍2个复用接口装置和通信接口屏电源1+1热备份改造方案。

1 方案介绍

1.1 方案一：对原通信接口屏电源接线进行改造，以适应接入双电源要求

该方案适用于原继电保护复用接口装置具备双电源接入功能而通信接口屏为单电源接入的情况。

某工程中通信接口屏电源部分原接线如图1所示。设计上该保护通信接口屏允许接入1路直流-48V电源，经1-12DK—8-12DK输出8路电源。分路开关的输入+地、-48 V端分别接在2块10回端子排的1至8端子上，1至8端子短接，即8路分路开关的输入端并联。复用接口装置的电源即取自该8路分路开关。由此可见，复用接口装置在此屏内仅能获得1组电源。通信接口屏内所安装的装置为OTEC64(2M)4-5 V4型复用接口装置，具有双电源接入和自动切换功能。工程设计和安装施工时将2组电源输入端子并联以适应通信接口屏的单电源输入。

因此，仅须对该型通信接口屏的电源接线做简单改动，即可适应复用接口装置对双电源接入的要求。具体方法如下。

将该型通信接口屏电源端子排分为2组，即将原来的8个1组并联改为4个1组并联，也即是将电源分路开关1-12DK—8-12DK分成2组(1-12DK—4-12DK为1组，5-12DK—8-12DK为1组)，这样便可方便地接入2组相互独立的电源，改造后的接线如图2所示。

如图2所示，若要向××一线第1套保护复用接口装置供电，可由第1组的1-12DK和第2组的5-12DK分路开关分别引入2组直流电源至装置的“电源1”和“电源2”端；若要向××二线第1套保护复用接口装置供电，则可由第1组的2-12DK和第2组的6-12DK分路开关分别引入至复用接口装置的相应端子，即实现了复用接口装置的双电源接入。

图1 GOTEC2M-08通信接口屏原接线

图2 GOTEC2M-08通信接口屏改造后接线

至于双电源的自动切换，则由复用接口装置本身的双电源自动切换功能来实现。这种改接简单易行，仅需将电源端子排的连接片一分为二即可。需要说明的是，按相关规定，通信接口屏所能容纳的复用接口装置及电源接入最多为8套，所以经过上述电源接线改造后的该型接口屏最多只能供4套复用接口装置使用。但生产实际中考虑到检修方便和留有一定散热空间等因素，一般都不会满接，所以一般情况下，这种改造是可以满足需要的。如必须在1面通信接口屏内安装4套以上的复用接口装置，则增加相应电源端子排即可解决。

1.2 方案二：加装双电源自动切换装置

对于不具备双电源接入的复用接口装置和通信接口屏，可以在通信接口屏内加装双电源自动切换装置，以实现在复用接口装置电源接入端子之前的双电源接入。

双电源自动切换装置电路主要由2只反向连接的肖特基二极管(构成逻辑或门)和相应的防雷及防干扰等器件组成，原理如图3所示。

图3 直流双电源自动切换电原理

直流电源-48 VⅠ由二极管D1负极接入，直流电源-48 VⅡ由二极管D2负极接入，2只二极管正极并接在一起作为输出。2组直流电源互为主、备用。正常状态，首先投入的一组电源为主供，相应另一组即为备用。设直流电源-48 VⅠ为主供（先投入），此时，加在二极管D1上的电压为正向压降，二极管D1导通，路由：直流电源-48 VⅠ→二极管D1负极→二极管D1正极和二极管D2正极→通信设备→工作地→-48 V电源地（正极），通信设备得电正常工作。此时虽然二极管D2的负极上同样接有直流电源-48 VⅡ，但其由于二极管D1先导通，直流电源-48 VⅠ加至二极管D2正极，该电源对二极管D2正极为反偏，故二极管D2截止，直流电源-48 VⅡ因二极管D2的隔离作用未加至负载。此时即直流电源-48VⅠ主供，直流电源-48 VⅡ备用。

若直流电源-48 VⅠ因故消失，此时二极管D2正极-48 V电位消失，加至二极管D2负极的直流电源-48 VⅡ致二极管D2正偏而导通，路由：直流电源-48 VⅡ→二极管D2负极→二极管D2正极和二极管D1正极→通信设备→工作地→-48 V电源地(正极)，构成回路；同时加至二极管D1正极的直流电源-48 VⅡ对二极管D1亦具有钳位作用而致其截止(此时即便直流电源-48 VⅠ恢复，将仍然由直流电源-48 VⅡ对通信设备供电)。通信设备转由直流电源-48 VⅡ主供，直流电源-48 VⅠ备用，完成2组电源的自动切换。

若开机之初直流电源-48 VⅡ先接入，则主供为直流电源-48 VⅡ，直流电源-48 VⅠ则为备用。

这是一款简单而又非常实用的无触点、即时的直流双电源自动切换电路，既可使2个直流电源互相隔离，又可在一组电源消失后由另一组电源自动对设备供电。该方案不仅适用于光纤电流差动继电保护复用接口装置及通信接口屏的电源改造，也同样适用于电力系统通信中使用单电源供电的通信设备，如调度通信交换机、载波机等使用直流基础电源供电的通信和网络设备。实际运用中，还应考虑直流电源防雷接地、电源滤波以及装置功率大小，从而选择相应型号的电子元器件。

2 结论

上述2个继电保护复用接口装置和通信接口屏直流双电源改造方案不仅简单易行，技术上也已趋于成熟。尤其是电力电子技术的发展，无触点、瞬时的双电源切换技术，以及严格遵行物理隔离的电力调度通信机房双电源配置条件，都给同置于通信机房的继电保护复用接口装置和通信接口屏的双电源改造提供了条件，使得继电保护装置的运行更加稳定、可靠和安全。

1 国家电网公司.国家电网公司十八项电网重大反事故措施(修订版)[M].北京：中国电力出版社，2012.

2015-12-11；

2016-05-22。

叶 迅(1987-)，男，助理工程师，主要从事继电保护运维工作，email：306659640@qq.com。