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浅析广电专用馈电转换电源装置的设计和使用
摘要：本文介绍了一种新型广电专用馈电转换电源，主要用于有线电视双向网EoC、ONU、交换机等设备用电。在无法取得220VAC电源的情况下通过本设备将同轴电缆馈送的30～60VAC电转换成220VAC电源。
关键词：广电;设计;使用;专用馈电转换电源装置
我国的馈电开关保护技术起步于20世纪50年代，经历了模仿苏美、西欧等先进国家的产品到自主开发、非智能化到智能化的发展历程，馈电开关保护装置为井下低压供电提供了有力保障。目前，在广播电视双向网改造过程中，需要在网络节点上安装双向网终端设备，由于户外施工情况复杂，许多最佳改造位置无法取得220V电源供设备使用，重新选择节点增加了改造成本和复杂度。
一、广电专用馈电转换电源装置的结构原理
实用新型广电专用馈电转换装置内部功能模块包括：将同轴电缆输入的30～60VAC电源转换为直流电压的交直流转换模块、通过开关电源将宽电压范围的低压直流转换为稳定的高压直流输出的开关电源模块、将稳定的高压直流通过逆变器转换为稳定的220VAC输出的逆变模块。逆变模块的输出端与EPON+EoC远端设备(如EoC、ONU、小型交换机)的220VAC插座相连。
当同轴电缆馈送输入电压由于线路衰减电压变化范围达30～60VAC时，通过交直流转换模块内部的桥式整流、电容电感滤波扼流以及输入高压保护电路等，转换为高低变化的低压直流。低压直流输入开关电源模块，开关电源通过内部电压检测和反馈电路，自动调节振荡脉宽或频率，达到输出电压稳定的目的，输出稳定的200VDC直流高压。逆变转换模块的功能是将直流高压通过50Hz脉冲震荡电路调制并通过电容电感充放电输出220VAC交流正弦波，最终输出稳定的'供设备使用的工频电压。新型馈电转换装置采用高频电子器件，自身能耗低，在空载时功耗低于3W。由于没有笨重的变压器，新型转换装置体积小便于在狭小箱体柜内安装。新型转换装置采用的开关电源和逆变技术，自身辐射小，工作频率远低于传输信号频率，不会对电视信号和数字信号产生辐射干扰。该新型装置工作时，室外工作环境适应性强，当输入电压、负载、环境温度、湿度、气压在一定范围内变化时，可自动检测和矫正并输出稳定的220VAC电压。该转换电源装置的单个成本在200元以内，批量生产成本可大幅度降低。装置内部模块采用的开关电源技术和逆变电源技术是公知的成熟技术。
随着对电网供电可靠性的不断提高，备用电源自投装置开始在电力系统得到普及，但因备自投装置动作原理较为简单，往往会被设计人员在设计时有所勿视由于现场实际、保护、开关等方因素的影响，造成备自投装置不能正常动作。本文结合备自投装置在开平供电局的应用情况，浅谈了备自投设计中应该注意的几个个问题。
由于对电网可靠性要求越来越高，开平供电局变电站多数站已具备两回线及以上的多回供电线路，并较早地在110kV变电站安装进线备自投装置来提高供电可靠性，备自投装置的装设，大大提高了供电可靠性，经过了几年的运行情况，总结并分析了备用投装置在设计时应该注意的几个问题。
注意1
进线备自投跳闸回路的设计问题进线备自投的跳闸回路一般可通过保护跳闸或手跳两种方式实现，但两种方式都有各自需要注意的问题。
(1)采用保护跳闸方式在设计中必须要考虑闭锁重合闸问题，因为采用保护跳开工作线路开关后，保护装置会误认为开关偷跳而启动重合闸将原已被分开的线路开关又重新合上，导致无法隔离有故障的原工作线路，备自投也因此无法正常工作，因此必须用另一副跳闸输出接点去闭锁该线路保护的重合闸。建议设计按此方法接线，由于有一些厂家的备自投在设计时跳闸输出接点只有一副，这就要求我们设计人员在审图时要注意要求厂家多配一付跳闸出口接点来实现此功能。
(2)采用手跳方式就可以不用再考虑闭锁重合闸的问题，因为手动跳闸、遥控跳闸的操作回路已经考虑闭锁重合闸了，而且这种设计方式比较简单，但这种设计方式不能加入“手分闭锁备自投”的功能。因为按备自投的设计原则，在人为手分工作线路开关时(如变电站需要全停时)备自投不应该合备用线路开关，实现这种功能是靠保护合后继电器接点接入备自投装置实现的。因此设计中一般要加入“手分闭锁备自投”的回路。但如果备自投采用手跳方式时也加入“手分闭锁备自投”的回路，将会造成备自投通过手跳回路跳开工作线路后，“手分闭锁备自投”回路又闭锁备自投，导致无法合备用线路的矛盾逻辑，因此手跳方式的设计不能加入“手分闭锁备自投”回路，即取消保护合后继电器接点接入备自投装置，这样备自投装置能正确动作。但是，为了防止人为手分工作线路开关时备自投误投备用线路，应在备自投的现场运行规程里要求在人工断开工作线路开关前将备自投退出，
注意2
进线备自投合闸回路的设计问题进线备自投的合闸回路可接在手合或不经手合(如接在重合闸回路)两种方式实现，备自投合闸的接法是根据保护装置实际进行选取的。
(1)在取保护装置的合后继电器来实现“手分闭锁备自投”的功能时，备自投合闸一定要接入手合回路，因为保护装置的合后继电器是接在手合回路中的，是通过手合来起动合后继电器的，备自投在收到保护的合后继电器动作信号才具备其动作条件。
(2)比较早期的微机保护，在厂家设计时并没考虑合后继电器的采用，当备自用装置应用于这些保护时，备自投将无法实现“手分闭锁备自投”的功能。此时，备自投的合闸回路可接在手合或不经手合(如接在重合闸回路)均可，但要注意用电源将备自投装置的后合继电器输入接点短接，否则，备自投装置将因为无法满足条作而闭锁装置。
注意3
备自投装置开关位置的接入应取开关机构箱的接点多数备自投装置只需要取开关位置的一个常闭接点。我们在图纸设计时可通过开关机构箱的开关常闭接点和保护装置的TWJ接点来取得，通常情况下，设计人员为了施工方便(施工方便也是设计人员必须考虑的问题之一)经常会取保护装置的TWJ继电器接点，因为保护装置与备自投装置都是集中在一起放置在继保室的，施工接线时电缆短并且易于施工，相比取安装在开关场的开关机构箱，这一方法就大大降低施工的工作量，这就是取 TWJ继电器接点的重要原因。还有，多数备自投装置厂家图纸在开关量输入端都标取进线TWJ接点，这也是误导设计人员取TWJ接点的原因之一。下面介绍一下取TWJ接点备自投动作时将闭锁备自投的一个实例。当运行A线路发生永久故障时，运行A线路的光纤纵差保护动作不经延时跳开A线路两侧开关 1DL和3DL，这时1DL重合成功，3DL则因重合于故障线路再次跳开，母线I因此而失压，这时备自投满足动作要求(母线失压，运行A线路无流)，将再次发跳开1DL命令，1DL即被再次跳开，此时因1DL保护TWJ继电器动作回路串联开关储能接点(通常TWJ用来监视合闸回路的正常性，而合闸回路是与开关储能接点是串联在一起的)，只有当储能机构储能完成时储能接点接通TWJ继电器才动作，所以当运行A线路保护重合闸动作成功后，1DL开关机构处于合闸储能过程中(这一过程大约要8—10秒的时间)，储能接点没有接通，此时备投装置动作跳A线路开关1DL后，没有及时收到开关分位信号，而闭锁投备用线 B开关信号，从而造是备自投装置不能正常动作，全站失压的事故。所以备自投装置开关位置的接入应取开关机构箱的接点，这样才能够第一时间且正确地反映开关的合分位状态。
