220RS智慧型高频开关直流电源在变电站的应用

220RS智慧型高频开关直流电源在变电站的应用

王琳琼

国家电投集团广西电力有限公司桂林分公司广西桂林541004

摘要：讲述了变电站直流操作电源的种类、基本要求，详细介绍了使用220RS智慧型高频开关直流电源的结构、特点、主要功能，工作原理及选用，最后提出了变电站智能型高频开关电源系统日常维护及注意事项。

关键词：变电站直流系统智能型高频开关电源应用

引言

供给变电站二次电路的电源称为操作电源。操作电源主要向控制、保护、信号、自动装置电路供电，同时还作为事故照明电源。传统的操作电源有交流操作电源、硅整流型直流操作电源、蓄电池直流操作电源，将整流器、调压装置、馈出电路、保护告警电路及监控系统有机地结合在一起，通过计算机管理，有效地解决了以往直流操作电源的缺陷。220RS智慧型高频开关直流电源装置是一种比较先进，功能比较齐全的智能型直流电源装置。

一、220RS智慧型高频开关直流电源装置的基本要求

为保证变电站直流电源系统的可靠性，有条件的应尽量从两个不同的地方引入交流输入电源，并且两路交流电源具有自动倒换的功能；要选用可靠性高的智能化、标准化高频开关整流设备，在实施过程中，要以可靠性、实用性为基本原则，宜简勿繁；采用模块化、热插拔式结构以便于更换；实施集中监控管理，并合理配置备份设备。任何新技术、新设备未经充分验证和试运行，绝不得进入供电系统。

二、高频开关直流电源装置的结构、特点和主要功能

（一）高频开关直流电源装置

220RS智慧型高频开关直流电源装置是一种比较先进，功能比较齐全的智能型直流电源装置，它主要由Power，sun—M4监控系统（集中监控模块）和高频开关整流模块K1B10两大部分构成。高频开关整流模块Power，sun—M4监控系统是整个直流系统的控制、管理中心，它的主要任务是对系统中各功能单元和蓄电池进行长期自动监测、获取系统中的各种运行参数和状态、根据测量数据及运行状态实时进行处理，并以此为根据对系统进行控制，实现电源系统的全自动精确管理，从而提高电源系统的可靠性，保证其工作的连续性、安全性、可靠性。

（三）Power，sun—M4主监控系统的主要功能

1、若系统出现故障，则屏幕左下角系统状态显示为“系统故障”，并不停地闪烁，同时配有声音告警。直接点触“故障”处可查询到当前故障信息。在主窗信息页点触菜单选项可进入主菜单页面。

2、主菜单下，点触相应的菜单可分别进入“信息查询”、“系统配置”、“系统设置”、“系统操作”、“放电计量”五个窗口。

3、在信息查询页可查询系统的工作参数和系统的设置数据。有“当前信息”、“当前故障”、“设置信息”、“操作信息”、“电池巡检”、“绝缘检测”、“配置信息”、“历史故障”八个查询选项供用户查询，直接在相应的选项上点触即可查询到相应的内容。

谐波电压达到10%时，设备性能应不受影响。

三、高频开关直流系统工作方式

（一）正常运行方式

系统正常运行时浮充电运行方式。控制母线电压保持在220V±2.5%，合闸母线电压保持在240V±2.5%，由K1B10整流模块通过自动调压装置供电。

（二）充电方式

浮充、均充、深度放电（电池活化）。浮充与均充间的转换可设置为手动或自动。自动为定时均充，设置为每90天均充一次，时间三小时。均衡充电分三个阶段：第一阶段为恒流充电，第二阶段为恒压充电，第三阶段为定时返回浮充电，主要用于电池放电后再次恢复时能够快速、准确地为电池补齐放出的能量。

（三）蓄电池供电方式

在控制母线与电池之间安装一个自动调压装置，该装置长期连续运行，在这种接线方式下，整流模块输出与合闸母线并联，控制母线的供电由合闸母线通过自动调压装置提供；在交流停电时，电池通过自动调压装置向控制母线供电。

（四）控制母线工作电压

198～242V，蓄电池组工作电压：190～243V，整流电压：210～255V。

四、高频开关直流电源的运行

电力系统高频开关电源设备，其智能化程度高，在正常使用情况下，主机的维护工作量很少，这给工作带来了许多便利。当智能高频开关电源出现故障时，应先查明原因，分清是那一部分的故障。虽说开关电源主机有故障自检功能，但它对面，而不对点，对更换配件很方便，但要维修故障点，仍需做仔细的分析、检测工作。如果自检部分发生故障，其故障内容可能有误或无法显示；对主机出现击穿、断保险或烧毁器件的故障，一定要查明原因，并排除故障后才能重新启动，否则会造成更严重的故障；要定期检查主机设备是否正常，保证直流母线经常保持合格的电压和电池的充足容量；在日常管理中还要重点注意以下几点：

1、电力系统高频开关电源设备应与蓄电池并联使用。由于高频开关电源较相控电源有着不可比拟的实时监控和智能化管理功能，所以它能使蓄电池时刻工作在最佳状态下，同时也能确保电网时刻具有可靠的直流操作电源。

2、电力系统高频开关电源对环境温度要求不高，在-5～+40℃都能正常工作，但要求室内清洁、少尘，否则灰尘加上潮湿会引起故障。

3、电力系统高频开关电源中设置的参数必须控制在规定指标内，在使用中不能随意改变。高频开关电源参数设置不当，不仅会使蓄电池由于长期的过充或过放，造成“失水”和活性物质硫化等，致使蓄电池容量减小，寿命缩短。而且会使母线电压过高或过低。

4、电力系统高频开关电源在使用中要避免随意增加大功率的额外设备，也不允许在满负载状态下长期运行。因为工作性质决定了操作电源几乎是在不间断状态下运行的，增加大功率负载或在基本满载状态下工作，都会造成整流模块出故障，严重时将损坏变换器。

5、不论是在浮充工作状态还是在放电检修测试状态，都要保证电力系统高频开关电源的输出电压、电流符合规定要求。输出电压或电流过高可能会造成电池的热失控或失水，电压或电流过小会造成电池亏电，这都会影响电池的使用寿命，对电网的安全运行造成威胁。

五、结语

再好的设备都有寿命期，也会出现各类故障，但维护工作做得好可以延长寿命并减少故障的发生，不要因为高智能、免维护而忽略了本应进行的维护工作，预防在任何时候都是安全运行的重要保障。

参考文献：

［1］《直流电源系统管理规定》中国电力出版社2006.1

［2］深圳康必达控制技术有限公司《220RS智慧型高频开关直流电源装置》使用说明书

［3］直流系统装置设备技术规范