变电站直流电源常见问题处理_智能变电站常见问题
变电站直流电源常见问题处理由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“智能变电站常见问题”。
变电站直流电源常见问题处理
摘 要：随着高压配电所的新建和改造，配套直流电源也不断更新，总结了常用直流电源的工作原理和常见问题的处理，提出部分直流电源设计上的不足及其改进方法。
关键词：直流电源 新技术 故障处理
一、概述
直流电源是一种不间断电源装置，主要给变电站中的电气二次回路提供可靠、稳定的工作电源，有的还要给合闸电源、事故照明和发电机组的直流油泵等负荷供电，还有的可选配逆变装置，替代UPS给微机自动化装置供电。直流电源本身就是一种应急电源，要定期检修维护，有故障及时处理，避免影响电力系统的可靠运行。
二、直流电源的组成及常见故障
直流系统一般由以下几部分组成：交流配电单元、整流单元、监控单元、直流馈电单元、降压单元、电池单元、绝缘监测单元等，原理框图见图1。
图1：直流电源组成原理图
1、交流配电单元
交流配电单元一般引入2路交流电源并实现自动切换，故障率高的部位是切换用的接触器，出现过接触器卡涩不能正常切换和接触器振动大等故障，轻微故障可维修处理，严重时更换。安装时2路交流电源尽量取自不同的低压母线，充分发挥自动切换功能。
2、整流单元
整流单元完成AC/DC转换，有的用3相变压器降压，再用可控硅整流实现，也有的用多个开关电源并列运行，原理图见图2。一方面给电池充电，另一方面给控制母线提供电源。开关电源的散热风扇易出故障，定个别整流模块损坏后会引起直流电源接地，更换整流模块时尽量选用同型号期检查，有问题及时更换。整流模块会因外部短路或电流负荷过大而烧毁的，没有同型号的也要选耐压和额定电流比原来稍高些的。
图2：两种常见的整流单元原理图
3、监控单元
监控单元一般由专门用单片机开发的控制器或是PLC配合触摸屏组成，主要功能是电池充电管理和后台监控，可查询直流系统运行状态，设定电池充电方式以及直流电压超限报警值。监控单元同时负责和变电所监控系统通信，把直流系统运行信息传输到监控系统显示。这部分是直流电源的技术核心，不同厂家的技术不同，即使同一厂家不同系列产品也有很大改动，好在故障率不高，一旦出现故障恐怕要找厂家了，某开闭所的直流电源出现过一次触摸屏无显示的故障，检查发现内部开关电源控制芯片烧坏了，换后正常。
4、直流馈电单元
直流馈电单元将直流输出电源分配到每一路输出。各直流输出支路采用相应规格的断路器和保险，保证在直流侧故障时各支路能可靠分断。直流输出分合闸（动力）电源和控制电源，合闸电源直接接到电池组，电压跟随电池电压变化，能提供较大电流，瞬间电流能达到100多安培，控制电源能稳压在220V左右，提供电流一般不超过20A，控制电源输出除了正负控制母线，还有一路闪光母线。馈电单元保险最容易烧断了，过负荷和输出短路是主要原因，排除故障更换保险就行了。
5、降压单元
降压单元的作用是把合闸（动力）母线通过降压单元为控制母线提供基本稳定的电压，原理图见图3。一般由硅链或大功率管（IGBT）配合调压控制电路组成，硅链利用大功率整流二极管的PN结正向压降叠加来产生调整压降，控制器检测母线电压，并与设定值比较，当母线电压高于（低于）设定值的上限（下限）时，控制器发出信号，驱动执行继电器，通过执行继电器的分断或闭合，改变稳压硅链的降压值，确保母线电压值在规定的范围内。大功率管的调压原理是使用脉宽调制（PWM）技术控制大功率管的高频通断来动态调整电压，优点是电压波动小，功率消耗小，相比之下，硅链的功耗等于工作电流乘以压差，是比较高的。缺点是大功率IGBT管易损坏，要使用快速熔断器作为保护。硅链工作可靠性高，林源110KV总变的直流电源出现过输出电压不稳定现象，调压继电器频繁动作，调整控制器电路板上的可调电阻后工作正常。
图3 降压单元原理图
6、电池组
电池组现在多采用铅酸免维护蓄电池，我厂直流系统额定电压为220V，用18只12V的电池，容量根据实际需要选定，一般在60~120AH之间。建议尽量配电池监测功能，能查看每节电池的电压，电池组每年要进行一次充放电试验，记录每节电池的电压变化过程，早期要失效的电池内阻大，会表现为充电时电压偏高，而放电时电压又偏低，当多只电池有这种表现时，就要考虑更换电池组了。
7、绝缘监测单元
绝缘监测单元主要由绝缘监察继电器组成，最好选配支路接地检测装置。绝缘监察继电器只能监视系统是否接地，当出现直流接地时报警，需要通过人工选线确定接地回路，装有支路接地检测装置相当于在每个支路安装了直流漏电检测，能通过支路的电流是否平衡判断接地支路，有利于及时判断处理故障。安装了支路接地检测装置后需注意，各配出支路互相之间要隔离，不能有电气连接部分，否则2个支路会同时出现电流不平衡现象，装置报接地，而实际并没有接地。如图4，假设负荷1的电流为1A，负荷2的电流为3A，如果两个负荷的负极接到一起，那么就有可能造成负荷1正极电流是1A，负极电流2A，负荷2正极电流是3A，负极电流2A，这时负荷1和负荷2的漏电检测都会测到1A的不平衡电流而报警，需要注意的是，虽然此时有接地报警，但正、负极对地电压是平衡的。
图4 漏电检测
三、直流电源的改进
1、监控单元电源设计
部分直流系统设计的监控单元从交流系统取电，这种设计在交流电源消失时监控单元无法工作，而此时直流系统还在工作，但无法查看运行状态。应该改为从直流母线取电，保证监控单元在交流电源消失时也能正常工作。
2、控制电源电流调节 某些老配电所高压开关柜内手车操作机构还使用合闸线圈，合闸时冲击电流较大，电流控制滞后，易烧保险，串大功率电阻限制电流后正常。
3、直流电源并列运行
如果两套直流电源的输出都串入大功率二极管，利用二极管的反向截至作用，可以使直流电源并列运行，不间断切换。
四、结束语
随着电力电子技术发展，直流电源技术也越来越成熟，功能更为强大，如有的厂家还可选配逆变装置替代UPS，利用直流220V逆变出交流220V，可靠性比UPS高。如果直流电源能扩展出电池自动放电、活化充电、单节电池有效容量自动检测功能，将大大减少直流电源的检测、维护工作量，提高直流电源可靠性。
变电站直流电源可靠性研究264200 威海供电公司摘要：变电站直流系统中蓄电池的选择、充放电设备的选择、监控装置设置、系统接线和操作保护设备的选择会影响整个直流电源系统......
变电站直流电源安全管理方法电科论文1蓄电池组的安全管理（1）阀控式铅酸免维护蓄电池阀控式铅酸免维护蓄电池密封程度高、体积较小，放电电流较大，使用寿命较长，因此在变电站直流电......
刀豆文库小编为你整合推荐4篇变电站直流电源安全管理方法电科论文，也许这些就是您需要的文章，但愿刀豆文库能带给您一些学习、工作上的帮助。......
刷卡机常见问题处理故障现象 故障原因 建议处理办法刷卡后无反应1、刷卡方式不对2、银行卡的磁条损坏3、POS 机磁头故障 1、调整磁条位置，使磁条与磁头在同一接触面上，重新刷......
变电站综合自动化常见问题分析发布日期：2010-5-18 11:29:13 (阅173次) 所属频道: 自动化 关键词: 问题分析变电站综合自动化变电站综合自动化系统是利用先进的计算机技术......
