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1、电力系统直流电源优化系统的设置摘 要:电力直流电源在电力系统关系着电网的安全稳定运行，为了使设备正常运行和进行事故处理，可靠的直流电源是必不可缺少的。本文主要对直流电源在电力系统中的重要性，以及充放电设备选择、监控装置设置、系统接线和操作保护设备选择等在直流电源可靠性方面存在的一些问题和解决办法。关键词:电源;优化配置0前言多年以来，人们在直流电源可靠性方面做了大量的理论研究和实践工作，废除了一些落后设备和元器件，改善了系统接线，提高了自动化水平，拥有了先进的技术指标，以及长寿命和少维护的原则，可靠性已大大提高。目前，高频开关电源、电池在
2、线监测、绝缘在线监测在发电厂、变电站中获得了广泛应用。但是在蓄电池选择、充放电设备选择、监控装置设置、系统接线和操作保护设备选择等方面仍然存在一些影响直流电源可靠性的问题。除了设备技术质量方面的问题之外，本文将从设计选型方面对直流电源可靠性方面提出一些问题和解决办法。直流操作电源系统是发电厂、变电站中不可缺少的二次设备之一,它的可靠性直接影响发电厂和变电站设备的安全可靠运行。为了使设备正常运行和进行事故处理，可靠的直流电源是必不可缺少的，它给在正常运行中的电力设备提供控制、保护、信号电源，使高压断路器可以正常操作，尤其是当电力系统事故交流
3、电源停电时，更需要一套安全可靠的直流电源，它除了给上述负荷供电外，还要给直流电动机、事故照明及UPS等负荷供电，才能保证电力系统的事故处理和恢复供电。 1 双充电机双电池直流系统简介双充电机双电池直流系统原理图如图1所示。图1 双充电机双电池直流系统原理图此直流系统是采用双充电机双电池构成的22系统,因为采用的是双机备份,所以一般用在重要不能长时间停电的发电厂、变电站中。此系统由两套充电机、两组蓄电池、两套电池巡检装置、一套微机绝缘装置、两段母线及开关构成。为防止两组蓄电池并列运行,造成两组蓄电池之间环流,安装了四只隔离二极管(1D
4、1、1D2、2D1、2D2)。这里需要指出的是尽量不采用两套微机绝缘装置分挂两段母线上,而采用两段母线共用一套微机绝缘装置,这是因为有些微机绝缘装置工作原理是检查接地时对地注入信号,当任何一套充电设备故障时,合上Q5母连开关,两段母线合为一段,当有接地故障时,两套绝缘装置都对接地点注入信号,将互相干扰,严重影响接地点的正确查找。1.1充电系统过去,应用较多的充电机为磁放大型整流器和由分立元件或集成电路控制的可控硅型充电机。目前,普遍采用的充电机为由微机控制的可控硅型整流器和高频开关模块型整流器,直流电源具有智能化、网络化,能够和变电站综合
5、自动化网络连接,具有遥测、遥信、遥控、遥调四遥功能。充电装置一般采用两台相同的充电、浮充电装置,一台工作,另一台备用,每台均能进行充电、浮充电和均衡充电,做到一机多功能,两台充电装置互为备用。充电过程既恒流充电-均衡充电-浮充电,全由自动装置或微机控制来处理。在任何情况下,当电网解列或交流电源失电时,蓄电池组都能无间断地向控制母线供电,确保继电保护、自动装置、高压开关均有控制和操作电源。1.1.1微机控制的可控硅整流器微机控制的可控硅整流器主回路采用三相全控桥,将交流整流形成脉动直流,再通过电抗器,电容滤波器形成纹波小于2%的直流。采样用
6、传感器,控制回路以TC787为核心,采用双环反馈,控制移相触发器,来实现稳流和稳压。全自动兼容手动功能,从开机到主充、均充、浮充,全自动化切换。整机按编制好的主充电、均充电、浮充电、正常运行、电网解列、恢复送电等程序,实行自控制、自诊断、自报警,无需人员干预。带有谣信、遥测、遥控、遥调接口,与调度中心联网,受调度中心控制和操作,全面实现了直流电源的无人值班。按键和显示面板直观显示,可设定电压、电流值,可随时修改充电装置工作参数。1.1.2高频开关电源模块(充电模块)与监控装置充电模块具有体积小,重量轻,容量大等特点,采用N+1备份,经济性
7、好,可靠性高等特点。充电模块工作原理如图2所示。图2 充电模块原理图三相交流电源经过EMI滤波器输入到整流电路,将交流整流为脉动的直流输出,通过无功率因素校正(PFC)电路,将脉动的直流转换为平直的直流电源,DC／AC高频逆变器将直流转换为高频交流电源,通过高频整流电路将高频的AC转换为高频脉动的直流,此直流通过高频滤波输出。其中DC／AC高频变换电路在脉宽调制(PWM)电路的控制下通过调整变换电路的脉冲宽度,以实现电压调整(包括稳压和电压整定)。整个充电模块在微机系统的监控下工作,包括模块的保护、电压调整等,同时微机实现将充电模块的运行
8、数据上报到监控模块和接受监控模块的控制命令。充电模块的主要功能是实现AC／DC变换。充电模块可以在自动(监控模块控制)和手动(人为控制)两种工作方式下工作。高频开关电源模块的通用技术指标如表1
