直流电源系统基本原理.ppt

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1、高频开关电源直流系统（培训资料）目录一、概述二、用途与作用三、名词注释四、直流系统组成部分五、直流系统工作原理六、直流系统维护七、常见故障分析八、直流系统常用元器件更换方法一、概述1.1直流系统的种类：1)、高频开关直流系统（普遍）2)、晶闸管相控直流系统（少量）两种系统比较:相控电源纹波、高次谐波干扰较大，效率较低及体积庞大，监控系统不完善，难以满足综合自动化及无人值班变电站的要求。高频开关电源具有稳压、稳流精度高、体积小、重量轻、效率高、输出纹波及谐波失真小、维护容易、噪音小、自动化程度高的优点。1.2直

2、流系统的电压等级：220V、110V、48V、24V；1.3220V系统与110V系统比较:1）110V直流系统要求的绝缘水平较低，提高了运行的安全性。2）110V直流系统蓄电池个数比220V直流系统减少一半。3）110V直流系统较220V直流系统二次回路电缆截面大。4）220V直流系统对变电站的事故照明回路比较有利，接线简单，交直流回路可以共用照明灯具。二、用途与作用2.1用途：主要应用于电力系统中小型发电厂、水电站、各类变电站，和其它工矿企业的变电站（所）等场合。2.2作用：1、为信号设备、继电保护、事故

3、照明及断路器分、合闸操作提供直流电源；2、在外部交流电中断的情况下，由蓄电池继续给以上负载提供直流电源，是一种不间断的电源。直流屏的可靠性、安全性直接影响到电力系统供电的可靠性、安全性。三、名词注释合母（合闸母线或动力母线）：给动力设备提供启动电源的母线；如高压柜的分闸与合闸、油泵或水泵的启动等。控母（控制母线）：给直流负载包括仪器仪表、继电器保护、信号设备、事故照明等提供直流电源的母线。浮充：在正常运行时，充电装置承担经常负荷，同时向蓄电池组补充充电，以补充蓄电池的自放电，使蓄电池以满容量的状态处于备用。均

4、充：就是均衡电池特性的充电，指在电池的使用过程中，因为电池的个体差异、温度差异等原因造成电池端电压不平衡，为了避免这种不平衡趋势的恶化，需要提高电池组的充电电压，对电池进行活化充电。四.直流电源系统组成部分直流电源系统的主要功能单元包括交流配电单元、充电装置、蓄电池组、降压装置、直流馈电单元以及监控单元等。下一节４.1交流配电单元1、交流输入采用双路三相交流进线，自动/手动互投。自动方式下，第Ⅰ路优先，系统默认第Ⅰ路作主工作电源；当主工作电源失电时，第Ⅱ路电源自动投入。手动方式下，可任选第Ⅰ路或第Ⅱ路电源作为

5、输入电源。2、交流接触器通过机械联锁和电气互锁两种方式来防止两路交流电源同时接入，以保证交流供电可靠运行。3、配备C级防雷装置，防止交流侧引入雷击损坏直流电源设备。４.2充电装置(高频开关模块)作用：对负载提供直流电源。与监控器配合对蓄电池进行各种形式的充电：均充、浮充、恒流充。原理方框图：1、EMI（电磁干扰）：作用是滤除由电网进来的各种干扰信号。2、PFC（功率因数校正）：主要为改善电源供应器输入端有效功率与视在功率的比值，提高输入功率因数。3、PWM（脉宽调制）：通过调制PWM的占空比,起到调整输出电压

6、的作用。４.3蓄电池组作用:作后备电源：一旦交流失电将由蓄电池供电；作滤波电容：使整流器的直流输出更加平滑，为负载提供质量更好的直流电源；作动力设备的启动电源：因为动力设备瞬间启动的电流比较大,这个电流由蓄电池组来提供。种类:镉镍蓄电池：正极活性物质主要由镍制成，负极活性物质主要由镉制成的一种碱性蓄电池。具有良好的大电流放电性能（10C5～12C5）。数量多，维护工作量大，造价相对较高。NEXT阀控式免维护密封铅酸蓄电池：蓄电池正常使用时保持气密和液密状态，当内部气压超过预定值时，安全阀自动开启，释放气体，当

7、内部气夺降低后安全阀自动闭合，同时防止外部空气进入蓄电池内部，使其密封。蓄在使用寿命期限内，正常使用情况下无需补加电解液，称之为免维护蓄电池。分类:胶体蓄电池:常见的有德国阳光(Sonnenschein)、德国荷贝克（HOPPECKE）、……玻璃纤维蓄电池:美国海志(HAZE)、……常用的电池品牌：（进口）:美国埃克塞德(EXIDE)、德国荷贝克（HOPPECKE）、美国海志(HAZE)；（国内）:顺德汤浅、沈阳松下、深圳理士奥、哈尔滨光宇、番禺恒达；４.４调压装置调节控制母线电压，以向负载提供合适的直流电压

8、。通常采用降压硅链串接于合闸母线和控制母线之间进行调压，允许范围±2.5%Ue。可自动或手动调节。为什么要调压？若控制母线上电压过高，则对长期带电的设备，如继电器、信号灯等造成损坏或缩短其使用寿命；若控制母线电压过低，则可能导致继电保护装置和断路器操动机构拒绝动作。４.5直流馈电单元将控制电压和合闸电压分配给各负载支路，可实现多种母线的接线方式，并具有配电监控、直流绝缘监测、开关量监测、闪光输出的功