直流系统智能高频开关电源系统原理及维护

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直流高频开关电源及维护

阀控式密封铅酸蓄电池
阀控式密封铅酸蓄电池名词术语
【额定容量】是电池规定在25℃环境温度下，规定用10h放电率对蓄电池所放出的
电量C10
【放电率】以规定的放电电流、时间放出规定的容量而不低于规定的电压
阀控式密封铅酸蓄电池的标准放电率10h
【核对性放电】恢复的蓄电池容量，查找蓄电池缺陷的最可靠的方法。
FM-1265
阀控式密封铅酸蓄电池
阀控式密封铅酸蓄电池结构
220V直流系统采用蓄电池组【DL/T
5044 — 2004】
阀控式密封铅酸蓄电池又称“贫液电池”。电极、隔板、电解液、电池槽及安全阀组成。【电极】正极活性物(PbO2)、负极活性物(Pb) 镀铅铜的板栅、铅衬铜芯的极柱正极板与负极板厚度比6:4 【隔板】防止正负极板短路，储存电解液【电池槽】ABS、PVC材料，散热较差【安全阀】内部气压超值，安全阀自动开启释放气体。内部气压降低，安全阀自动闭合密封。
浮充电压与使用寿命间关系
阀控式密封铅酸蓄电池
阀控式密封铅酸蓄电池性能
【充电性能】
限定恒充电流值。充电电流大使蓄电池水分过量损耗，蓄电池使用寿命提前终止。减小恒流充电时间。蓄电池温度升高，加速蓄电池损坏。
充电初始I10
2.25V
2h 恒流充电
6h 恒流充电
充电末期电流极小 0.1I10~0.01I10
FM-1265
阀控式密封铅酸蓄电池
阀控式密封铅酸蓄电池结构
220V直流系统采用蓄电池组【DL/T
5044 — 2004】
阀控式密封铅酸蓄电池又称“贫液电池”。电极、隔板、电解液、电池槽及安全阀组成。【电极】正极活性物(PbO2)、负极活性物(Pb) 镀铅铜的板栅、铅衬铜芯的极柱正极板与负极板厚度比6:4 【隔板】防止正负极板短路，储存电解液【电池槽】ABS、PVC材料，散热较差【安全阀】内部气压超值，安全阀自动开启释放气体。内部气压降低，安全阀自动闭合密封。

高频开关直流电源系统使用说明-正文

8路10A或
20A或32A；
1路闪光支
路16A；
1路电池开
关100A；
5路63A或
80A或100A。
3个MDL22005或MDL22010
或MDL11010
KDM02
3个MDL22005-2或MDL22010-2
或MDL11010-2或MDL11020-2
MDZ22015-2或
MDZ11020-2
KXT08
图2-3监控系统与外部通讯方式
监控系统可根据用户的需要灵活选择连接方式，既能与变电站综合自动化上位机通过RS232或RS485串行通讯连接，也能够通过以太网接口连接到局域网，以实现远程访问，其它监控设备可以通过本监控系统连接到上位系统。
2.3系统性能特点
2.3.1交流输入：
采用双路交流输入，具有自动切换及声光报警功能，并带有C级交流输入防雷装置。
或MDL11010-2或MDL11020-2
MDZ22015-2或
MDZ11020-2
KXT08
（*）
4个MDL22005-2或MDL22010-2
或MDL11010-2或MDL11020-2
KXT02-3
（*）
充馈电
屏
4个MDL22005或MDL22010
或MDL11010
MDZ22015
KXT02-2
绝缘巡检模块配置灵活，占屏空间小，和系统监控器组成一体化的的母线与馈电分路绝缘巡检装置；
电池采样模块采用单片机控制管理技术，巡检速度快，可靠性好，彻底消除继电器方式速度慢、寿命短的弱点；
可根据用户需要配置微型打印机，在线打印报警信息等（采用KXT05时）。
1.3产品型号说明
蓄电池额定容量（AH）

微机自控高频开关电源直流系统运行维护

微机自控高频开关电源直流系统的运行与维护摘要：微机自控高频开关电源直流系统广泛应用于变电站、发电厂，作为直流操作机构、继电保护、自动装置、控制信号母线等使用的分合闸操作电源、控制保护信号电源、通信及事故照明电源。

该文介绍微机自控高频开关电源直流系统的概况及工作原理，并对其日常运行与维护作了探讨，最后对一个直流系统故障的实例进行讨论分析。

关键词：直流系统充电蓄电池组中图分类号：g6 文献标识码：a 文章编号：1674-098x（2012）12（a）-00-02微机自控高频开关电源直流系统由高频开关电源（包括充电模块、监控模块）、直流馈电单元（包括配电监控、绝缘监测）、阀控蓄电池组（包括蓄电池检测仪）等组成。

目前，变电站多采用gzdw 系列设备。

1 设备概述高频开关电源的特点是体积小、重量轻、效率高、输出纹波极低、动态响应快、控制精度高、模块可叠加输出。

模块化的充电设备采用n+1备份方式，模块间自动无主均流，系统电流由n+1个模块平均分配。

充电机中任何一个模块故障，系统发出故障信号，不影响系统的运行状态与运行方式。

由于采用微机自控，显示出较高智能化。

模块具有平滑调节输出电源和电流的功能，通过扩展通讯口，接入智能电池检测仪和绝缘监测等装置。

随着系统综合自动化程度提高，该电源系统遥测、遥信量已都接入集控端，实现远程监控。

为了提高可靠性，大部分变电站都采用双充双蓄形式，对蓄电池自动管理及保护，实时自动监测蓄电池的端电压、充电放电电流，并对蓄电池的均浮充电进行智能控制。

如果电池过、欠压或充电过流，都会实现声光告警。

2 工作原理（1）电压模块采用三相三线制380v ac输入，具有软启动功能。

在交流输入端，采用先进的尖峰抑制器件及emi滤波电路，由全桥整流电路将三相交流电整流为直流电，再经无源pfc调整后大大提高了功率因数。

由dc/dc高频变换电路把所得的直流电压变成稳定可控的直流输出。

脉宽调制电路pwm及软开关谐振回路，根据电网和负载的变化，自动调节高频开关的脉冲度和移相角，使输出电压电流在任何允许的情况下都能保持稳定[1]。

高频开关电源系统的运行维护

高频开关电源系统的运行维护作者：刘捷来源：《华中电力》2013年第08期摘要：随着电力技术的不断发展，高频开关电源在电力系统中发挥着越来越重要的作用。

为了保证高频开关电源系统安全可靠地工作，对其进行有效的运行管理和维护是必不可少的。

关键词：高频开关电源维护1 高频开关电源系统的组成一个完整的高频开关电源系统由5 个部分组成：交流配电单元、整流模块、直流配电单元、蓄电池组、监控系统。

交流配电单元也称交流屏，为高频开关电源系统提供交流电源。

整流模块将交流电转换成稳定的直流电。

它能够自主工作，且可以并联运行，以实现高频开关电源系统的平滑扩容。

直流电的标称电压有 220V、110V 和 48V 等。

直流配电单元也称直流屏，是高频开关电源系统的直流输出接口部分。

蓄电池组是高频开关电源系统的储能装置，在交流失压的情况下，为负载供电。

监控系统是高频开关电源系统的“大脑”，监测和控制整个高频开关电源系统的运行。

主要功能有实时监测整流模块和蓄电池组的电压、电流、整流模块运行状态、三相交流供电状态等，通过 RS232、RS485 等接口与监控中心实现四遥（遥信、遥测、遥控、遥调）通信。

2 高频开关电源系统的运行管理2.1 实施集中监控通过对运行的高频开关电源系统进行集中的实时监控，用准确、快速、真实的数据全面表征电源设备运行状况，完成值班人员日常的巡视和设备测试工作，方便监督检查维护人员作业情况，实现设备的集中管理。

2.2 定期分析数据除日常观察高频开关电源系统运行参数外，要定期分析运行历史数据，及早发现故障隐患，防范和杜绝设备故障的发生，缩短平均故障修复时间，如有必要时还可以及时进行数据修改。

2.3 蓄电池的管理（1）强调蓄电池在投运前、运行后的浮充和人工放电。

蓄电池在使用过程中，电解液的液面、比重、内阻、单体电压等会出现不均衡现象，为了使单节电池之间尽量达到均衡，经过一段时间（1～3月）后，要提高蓄电池的充电电压，对其进行均衡充电。

开关直流电源设计(原理及结构)

并联型高频开关直流电源的系统设计关键字：开关电源 PWM 并联均流模块随着模块化电源系统的发展，开关电源并联技术的重要性日见重要。

这里介绍了一种新型并联型高频开关电源整流模块的系统设计方案。

其中，对开关电源的驱动电路、缓冲电路、控制电路及主要磁元件进行优化、设计。

控制电路以UC3525为核心，构成电流内环、电压外环的双环控制模式，实现系统稳压和限流。

并且通过小信号模型分析，对电压电流环的PI调节器进行设计。

近几年来，各式各样的开关电源以其小巧的体积、较高的功率密度和高效率越来越得到广泛的应用。

随着电力系统自动化程度的提高，特别是其保护装置的微机化，通讯装置的程控化，对电源的体积和效率的要求不断提高。

电源中磁性元件和散热器件成了提高功率密度的巨大障碍。

开关频率的提高可以使开关变换器（特别是变压器、电感等磁性元件以及电容）的体积、重量大为减小，从而提高变换器的功率密度。

另外，提高开关频率可以降低开关电源的音频噪声和改善动态响应。

但是由于开关管的通断控制与开关管上流过的电流和两端所加的电压无关，而早期的脉宽调制（PWM）开关电源工作在硬开关模式，在硬开关中功率开关管的开通或关断是在器件上的电压或电流不等于零的状态下强迫进行的，电路的开关损耗很大，开关频率越高，损耗越大，不但增加了热设计的难度而且大大降低了系统得可靠性，这使得PWM开关技术的高频化受到了许多的限制。

根据高频电力操作电源的设计要求，结合实际的经验和实验结果选择合适的开关器件，设计出稳定可靠、性能优越的控制电路、驱动电路、缓冲电路以及主要的磁性元器件。

对最大电流自动均流法的工作原理以及系统稳定性进行了较为深入的研究。

采用均流控制芯片UC3907设计了电源的均流控制电路，使模块单元具有可并联功能，可以实现多电源模块并联组成更大功率的电源系统。

1、系统原理的设计思想在设计大型的开关电源模块时，首先需要对系统有一个整体的规划，以便于设计整体结构及相应的辅助电源。

Watt智能高频开关直流电源用户手册

20
220
10
220
5
110
10
110
20
110
40
220
10
110
20
220
2.5
1.4 接线方式及组成形式
1.4.1 接线方式
电力直流电源可以选用不同的母线接线方式来适应不同容量要求和不同等级的安全裕度。 WATT 电力直流电源有以下 9 种不同的接线方式。
WATT-20050830-V3.0
第一章系统概述
充电模块及配置数量（只）
WEPR－220/20(F) WEPR－110/20(F) WEPR－220/20(F) WEPR－220/10(F) WEPR－220/10(F) WEPR－220/10(F) WEPR－220/5(F) WEPR－220/5(F) WEPR－220/2.5
4～6 6～8 12～15 2～3 3～4 3～4
型号
WEPR-220/20F WEPR-220/10F WEPR-220/5F WEPR-110/10F WEPR-110/20F WEPR-110/40F WEPR-220/10 WEPR-110/20 WEP-220/2.5
表 1-2 充电模块的型号列表
标称输出电压（V）额定输出电流（A）
220
试验放电回路
1.馈线开关的型号、额定电流视工程具体情况待定 2.常规交流输入为2路自动切换 3.本接线方案适用于110kV及以下变电站
图 1-4-3 GZDW31 接线方案
WATT-20050830-V3.0
1HK1 1HKn FU1 FU2 1KK1 FDK 1KKn
+KM11 +HM11 -HM11(-KM11)

高频开关电源【高频开关电源的维护】

高频开关电源【高频开关电源的维护】高频开关电源的维护第一章高频开关电源的维护第一节技术参数一、高频开关电源系统的主要技术参数额定直流输出电压、浮充电压、均充电压、功率因数、稳压精度、效率、杂音电压(不接蓄电池组)、电池温度补偿等。

1、额定直流输出电压：指市电经整流模块变换后的额定输出电压，正选的电源电压为-48V，电压允许变动范围-40—-57V。

这种“-”型基础电压是指电源正馈电线接地，作为参考电位零伏，负馈电线装接熔断器后，与机架电源连接。

2、浮充电压：在市电正常时，蓄电池与整流器并联运行，蓄电池自放电引起的容量损失便在全浮充过程被补足。

根据电池特性及温度所需补充损失电流的多少而设定的电压。

3、均充电压：为使蓄电池快速补充容量，视需要升高浮充电压，使流入电池补充电流增加，这一过程整流器输出得电压为“均充”电压。

4、功率因数:有功功率对视在功率的比叫做功率因数。

由于开关电源电路的整流部分使电网的电流波形畸变，谐波含量增大，而使得功率因数降低（不采取任何措施，功率因数只有0.6~0.7），污染了电网环境。

开关电源要大量进入电网，就必须提高功率因数，减轻对电网的污染，以免破坏电网的供电质量。

满载状态下，功率因数不低于0.92。

5、效率：开关电源模块的寿命是由模块内部工作温升所决定。

温升主低主要是由模块的效率高低所决定。

现在市场上大量使用的开关电源技术，主要采有的是脉宽调制技术（PWM）。

模块的损耗主要由开关管的开通、关断及导通三种状态下的损耗，浪涌吸收电路损耗，整流二极管导通损耗，工和辅助电源功耗及磁心元件损耗等因素构成。

减少这些损耗就会提高模块的整体效率。

对此现行较好的处理方法分别是：开关管的开通、关断及导通状态的损耗采用MOSFET和IGBT并联使用，利用两种不同类型的器件的开头及导通损耗的优势互补，其综合损耗是利用单一类型开关管工作损耗的20%左右；浪涌吸收电路可采用无损耗吸收电路，这一技术的使用使得该部分损耗大幅度下降；整流二极管可采用导通电阻较小的器件，优化设计控制电路，选择集成度较高的IC器件都可减少功耗；磁心材料可选择如菲利浦的3C90等均可减少损耗。

直流电源系统基本原理.

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 直流系统的电压等级：220V、110V、48V、24V； 1.3 220V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。
核容试验要点：
平时蓄电池组并联在整流设备上，长期保持浮充状态，这种电池在长期浮充之后，常常会出现活性物质脱落、电解液干涸、极板变形、栅极腐蚀及硫化等现象导致蓄电池容量降低甚至失效。因此原邮电部电信总局颁布的电信电源维护规程第83条规定：蓄电池每年做一次放电深度为30%~40%的核对性放电试验；每三年做一次放电深度为100%的容量试验，使用六年以后每年一次。
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

高频开关直流电源柜说明书V01

高频开关直流电源柜说明书V01————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：GZDW33系列微机控制型高频开关直流电源柜使用说明书苏州中兴龙源电气有限公司第一章概述 (7)1.1. ................................................................................................................... 用途71.2. ...................................................................................................... 系统特点71.2.1.高性能 (7)1.2.2.高智能化 (7)1.2.3.高品质 (8)1.1. ...................................................................................................... 参照标准81.2. ......................................................................................... 工作原理简介91.3. ................................................................................... 型号定义和说明101.4. ...................................................................................................... 系统参数101.4.1.10A、5A系列充电模块组成系统的技术参数 (10)1.4.2.20A、10A充电模块组成系统的技术参数 (12)1.5. ...................................................................................................... 使用条件14第二章系统结构 (15)第三章系统基本模块 (16)3.1. ...................................................................................................... 充电模块163.2. ............................................................................................................ 蓄电池163.3. ......................................................................................... 配电控制模块173.4. ................................................................................... 交流电压采样板173.5. ................................................................................... 直流电压采用板173.6. ................................................................................... 交流自动切换盒183.7. ................................................................................................ 防雷器单元183.8. ................................................................................................ 绝缘监测仪183.9. ................................................................................................ 电池监测仪183.10.PWS人机界面触摸屏 (19)第四章系统操作指南 (21)4.1. ...................................................................................................... 操作说明214.2. ...................................................................................................... 系统开机214.3. ................................................................................................ 设定触摸屏214.4. ............................................................................................................ 主菜单错误!未定义书签。

直流系统

一、系统概述随着我国电力事业的迅速发展和大规模技术改造的投入，对直流开关电源设备和系统的要求越来越高，过去的相控电源和磁饱和式电源存在稳压、稳流精度差、纹波系数大及对输入电网谐波污染严重等缺点，已不能满足我国电力工程和各行各业发展的需要。

风场使用的JZ 系列智能高频开关电源系统具有稳压稳流精度高、响应速度快、噪声小、效率高等优点，并且可以很方便的实现“四遥”功能和N+1冗余备份，使得开关电源系统运行更加安全可靠。

直流系统其核心部件为JZ—22020B系列高频电源模块和JZ-MC-Ⅵ智能监控装置。

二、系统组成直流系统由二组220V直流系统（二组蓄电池）蓄电池选用阀控式密封铅酸蓄电池。

正常时以浮充电方式运行。

直流馈线采用辐射状供电方式。

蓄电池组布置在综合楼一楼蓄电池室内。

蓄电池充电设备采用智能化微机型产品，具有恒压恒流性能。

其稳态浮充电电压的偏差≤±0.2%，充电电流偏差≤±0.2%，波纹系数≤0.05%，满足蓄电池充放电的要求220V直流系统主屏设有微机接地绝缘监测装置。

蓄电池和充电浮充电装置进线采用熔断器保护，直流馈线回路采用自动空气开关保护。

1、JZ—22020B系列高频电源模块整体概述（1）、充电器主要由交流配电单元、充电模块、直流馈线、集中监控单元、绝缘监测单元和蓄电池等部分组成。

（2）、交流配电单元主要有交流检测回路、防雷保护回路（雷击浪涌吸收器）组成。

交流电源如果三相平衡，则监控屏显示交流电源正常，当三相不平衡严重或缺相，就发出故障告警信号，同时监控屏显示交流电源异常。

雷击浪涌吸收器能够具有防雷和抑制电网瞬间过电压的功能（3）、充电模块是完成提供蓄电池的充电电流和负荷电流的元件。

要求交流电源电压幅值的持续波动范围不超过额定值的－15%～＋20%，频率波动不超50HZ±10%。

采用（N+1）冗余方式供电，即在用N个模块满足电池的充电电流（0.1C10）加上经常性负荷电流的基础上，增加一个备用模块。

智能高频开关电源在我局变电站直流系统中的应用

第30卷 2008年1月湖州师范学院学报Jo ur nal of Huzhou Teache rs College Vol.30J an.,2008智能高频开关电源在我局变电站直流系统中的应用3杨跃斌(湖州输变电工程公司,浙江湖州313000)摘　要:介绍GZDW 型智能高频开关直流电源系统组成及其各部分的作用和工作原理,分析了智能高频开关电源系统的应用情况及在实际运行中存在的问题.关键词:智能高频开关直流电源;直流系统;开关电源;相控电源中图分类号:TM910.6文献标识码:A 文章编号:100921734(2008)S020064204在变电站中,直流电源是核心,为断路器分合闸及站内的继电保护、自动装置、信号装置、事故照明和电气设备的远距离操作提供可靠的工作电源,所以直流电源的输出质量及可靠性对电力系统的安全可靠运行起到重要的作用,因此有人把它比喻为变电站的心脏.为提高电网的供电质量,使电网安全、经济运行,并实现电力系统的自动化,因此对电力控制系统的关键设备———控制电源的要求也越来越高.而原来的直流设备均采取传统的相控电源,效率低,纹波系数大,在电磁辐射、热辐射、噪声等方面都不尽人意.目前高频开关模块型充电装置已逐步取代相控型充电装置,阀控式密封铅酸蓄电池已逐步取代固定型铅酸蓄电池.而智能高频开关电源由于具有体积小、重量轻、技术指标优越、模块化设计、N +1热备份方式、便于“四遥”等优点,因此已在诸多领域得到广泛应用.1　GZDW 型智能高频开关直流电源系统组成及工作原理GZDW 型智能高频开关直流电源系统主要由交流配电、整流模块、监控模块、配电监控模块、直流馈线、蓄电池组、降压单元、绝缘监测、电池监测等组成.其中最主要的设备就是充电模块和蓄电池组.系统工作原理框图如图1所示:3收稿日期225作者简介杨跃斌,技师,从事直流系统研究:2007122:.(1)交流配电单元.直流系统一般都有两路交流电输入,正常时交流电输入切换开关置于“自动”位置,1路工作,2路备用,交流电经交流输入空气开关、交流接触器、避雷器等送至各个整流模块.(2)高频开关整流模块.三相三线交流电380V AC 首先经防雷处理和二级EMI 滤波电路,去除交流电上的干扰,再经全桥整流电路变成高压直流电(500V 左右),再由DC/AC 高频逆变成40KH Z 的高频脉宽调制脉冲电压波,最后经过高频整流,滤波后变为220V 的直流电压.(3)监控模块.监控模块是电力电源系统的管理和控制核心,对蓄电池组进行智能化管理,可以根据电池的充放电情况估算电池容量的变化,按事先设置的条件自动转入限流均充状态,通过控制母线电压完成电池的均充过程,并可自动完成电池的定时均充维护,确保电池组满容量备用.对下级设备上报的各种信息进行处理后实时显示,并记录系统的故障信息.同时可以通过通信口与远端设备通讯,实现远端对电源设备的监测与控制.(4)配电监控模块主要是对交流输入和直流输出的监控,可检测三相交流输入电压,蓄电池组端口电压,蓄电池充/放电电流,合闸母线电压,控制母线电压,负载总电流;并且实现空气开关跳闸,防雷器损坏,蓄电池组电压过高/过低,蓄电池组充电过流,蓄电池组熔丝熔断,合闸母线过/欠压,控制母线过/欠压,各输出支路断路等故障告警.(5)直流馈电设有控制输出、合闸输出、电池输入、闪光、事故照明等.控制母线有两种途径供电,确保控制母线供电安全可靠.配有智能直流监控单元,可测量母线电压、电流及开关状态等.(6)蓄电池组.作为全站直流系统的后备电源,在整流模块停止工作时,蓄电池可不间断地向直流母线送电;此外,在电磁式断路器进行合闸操作时,如合闸电流大于100A ,此时蓄电池成为合闸电源.(7)降压单元.降压硅链单元串接于合闸母线和控制母线之间,合闸母线通过降压硅链与控制模块组成控制母线供电备份.正常时调压硅链的控制开关置于“自动”位置,经硅链自动降压后输出稳定的220VDC ,送至控制母线.当自动调压模块控制电路发生故障时,可以通过手动调整,使其输出在合理范围内.调压硅链模块实际分五组,每组由10个硅二极管组成,每组可降0.7×10=7V ,五组总共可降5×7V =35V 电压.(8)绝缘监测.用于监控直流系统电压及其绝缘情况,利用正负母线对地的接地电阻产生的漏电流,来测量母线对地的接地电阻大小,从而判断母线的接地故障.在直流系统出现绝缘强度降低(220V 直流电压系统一般为低于25KW ,110V 直流电压系统一般为低于7KW )等异常情况下,发出声光告警,并能找出对应的支路号和对应的电阻值.电池监测对电池电压进行实时监测,将信息及时反馈到监控模块.2　GZDW 型智能高频开关电源系统的应用情况2000年我局第一座使用智能高频开关电源的闻波变电所运行至今,技术指标合理,各项参数显示正确,操作方便、直观,自动化程度高,维护工作量大幅度减少,设备保护功能齐全,能可靠动作;反映故障及时且准确无误,对电池能自动管理及保护,无需专人维护,设备运行稳定可靠,从未发生影响正常供电的现象.GZDW 型智能高频开关电源与直流相控电源比较,具有稳压精度高、稳流精度高、纹波系数小、可靠性能高等优点,主要体现在以下几个方面:(1)GZDW 型高频开关电源由多个独立的模块单元并联工作,采用均流技术,所有模块共同分担负载电流,一旦某个模块失效,其它模块再平均分担负载电流,极大地提高了系统可靠性和稳定性,而且能为修复提供充分的时间.而相控电源一般由操作班成员定期进行切换,一旦#1充电机出现故障,只能将运行方式切换到#2充电机,由于其工作稳定性差,遇到此类故障必须及时处理,如德清变在2003年4月至2004年1月间,由于相控电源微机控制器故障出现不能自动运行、输出电压偏高等现象发生高达10次.()GZDW 型高频开关电源直流输出纹波系数小,直流输出电压稳定,为二次设备提供了高质量的工作电源而相控电源纹波系数大,其输出电压含有的交流成份也较大,容易造成二次设备误动、损坏,甚至会发生部分设备无法正常工作的情况目前充电设备与蓄电池并联运行,当电源纹波系数较大,浮充电压562008年杨跃斌:智能高频开关电源在我局变电站直流系统中的应用2..波动或偏低时,会出现蓄电池脉动充电、放电现象,这就会造成蓄电池组或单体电池的过早损坏,缩短蓄电池的使用寿命.(3)GZDW 型高频开关电源噪音小,模块采用优质风机降温,保证了模块元器件正常工作,大大改善了工作环境.而相控电源充电浮充电装置噪音较大,且无降温措施,在大电流充电时,必须实时监测主变压器的工作温度.如东郊变在对电池组主充时由于变压器工作温度过高,只能运用#1、#2充电机定时切换来完成充电工作.(4)GZDW 型高频开关电源具有双向无级调压功能式,响应速度快,输入电压突变时,模块在200μs 内调整完成,过冲小于5%.而相控电源采用硅堆调压,硅降压响应速度慢,反应时间为几十毫秒,输入电压突变时在输出上会产生很大的冲击,因冲击不稳定而容易烧坏二次设备.(5)GZDW 型高频开关电源具有功率因数校正电路,功率因数达到0.9以上,效率高达95%.而相控电源功率因数低,一般在0.7以下,效率在60%左右.(6)G ZDW 型高频开关电源使用的高频变压器体积小、重量轻,而相控电源则使用笨重的工频变压器.(7)GZDW 型高频开关的电源稳压精度、稳流精度高,能满足阀控式密封铅酸蓄电池运行的需求.而相控电源由于受到工艺水平和器件特性的限制,浮充电流不稳定,控制特性不佳,容易造成因电池过充电而损坏电池.如李家巷变直流设备改造前,由于蓄电池组长期过充引起蓄电池鼓肚现象.(8)GZDW 型高频开关电源通过以下方式给控制母线供电,确保了控制母线的不间断供电,提高了直流电源的安全可靠性.当交流输入正常时,控制模块与合闸母线通过降压硅链装置构成备份系统,提供控制母线电源.当交流输入停电或异常时,由蓄电池组经降压硅链装置不间断提供给控制母线,保证控制母线电压稳定不变.(9)GZDW 型高频开关电源智能化的监控系统,能实时采集、处理系统各部分的监测数据,可以通过通信口与远端设备通讯,实现远端对电源设备的监测与控制,满足无人值守需要.(10)GZDW 型高频开关电源采用模块式结构,维护、扩容比相控电源更方便.3　GZDW 型高频开关电源在实际运行中存在的问题及解决措施(1)早期投用的高频开关电源因产品不够成熟,在实际运行一段时间后出现异常情况,如带风冷的整流模块,风机运行几年后出现风机运转异常且模块积灰严重.措施:结合直流系统的日常维护和直流充电及监控装置大小修试验,对带风冷的整流模块运行情况进行检查,并清除模块外部积灰,如发现风机运转声过大且无法处理时应及时进行更换.(2)早期投用的高频开关电源由于监控单元KXT02内部电源控制板烧坏而引起的监控单元不能正常工作.措施:监控单元K X T02故障现场不能及时消除的,建议将整流模块并机线拔掉,整流模块自动输出230V (电压220V )或115V (电压110V )直流电压,这时如果蓄电池组电压高于230V 或115V 时,整流模块不工作,待蓄电池组电压低于230V 或115V 时,整流模块对负载进行供电,同时对蓄电池组进行充电.(3)个别整流模块运行一段时间后直流输出电压有抬高的现象,如果不及时发现并处理的话,容易造成蓄电池组的过充电.措施:对由于元器件性能不稳定而引起的某个整流模块直流输出电压抬高而偏离设定值,可将抬压模块退出运行,并更换内部元器件,测试合格后再投运.(4)我局绝大部分高频开关电源均为一充一电配置,在对各变蓄电池组进行容量核对性试验时存在以下隐患:试验方法一:充电装置带负荷运行,取下蓄电池组总容丝,接放电负载按I10电流对蓄电池组进行容量核对性试验在容量核对性试验过程中,一旦交流断开,那么即出现直流失电现象试验方法二充电装置退出运行,蓄电池组接放电负载进行容量核对性试验,同时该变电站的负荷也由蓄电池组提供在容量核对性试验过程中,一旦出现某一节电池内部开路,那么同样出现直流失电现象66湖州师范学院学报第30卷..:..措施:在蓄电池组总熔丝或空气开关两端并联二极管,同时,在二极管两端再安装一把闸刀,正常运行时,二极管断开.对蓄电池组进行容量核对性试验时先将闸刀合上,再取下蓄电池组熔丝即可,这样能提高直流设备试验的安全可靠性.具体如图2所示:图2　解决蓄电池组容量核对性试验隐患措施示意图(5)GZDW 型高频开关电源具备智能化的监控系统,但由于各厂家产品通信规约不统一,直流电源设备与变电站综合自动化系统通信存在一定的困难.目前,在无人值班的变电站实现四遥功能有一定难度,各变只有遥测和遥信,且各变的遥信量不够规范.建议:将各变的遥信量统一设置,一些重要量如绝缘故障、交流故障、模块故障等通过后台能及时监测到位.(6)智能蓄电池监测系统对电池电压进行实时监测,将信息及时反馈到监控模块.由于这些辅助设备的功能没有得到充分的利用,再加上日常维护、巡检工作不到位,致使不少变电站的蓄电池电压出现的偏低现象没能得到及时地调整.建议:将变电所现场蓄电池监测系统设备与远程服务器,通过各变电所的光纤环网,经以太网通过TCP/IP 协议进行互换,实现远程在线监测.(7)GZDW 型高频开关电源在充电电压随温度变化时电流自动调整、运行中的自动转换充电方式的可靠性等方面仍需进一步改进和完善.建议:进一步改进直流设备运行现场的环境温度和高频开关电源运行的稳定性,同时加强现场运行巡视和实时监测工作.随着电力电源自动化程度的不断提高,变电站直流系统正受到日益重视.近几年国网公司和省公司专门对变电站直流电源系统下达了有关的规程、规范、导则、反事故措施要求等等,为我们在提高直流系统运行可靠性和设备改进等有关工作方面提供了有力的依据.虽然智能高频开关电源系统性能稳定、精度高、安全可靠性更强,具有明显的社会和经济效益,为湖州电力局生产及其它负荷提供了可靠的电力保障.但是再好的设备也会出现各类故障,不能因为智能高频开关电源系统具有高智能、免维护的特点而忽略了本该进行的日常维护工作,预防为主在任何时候都是安全的重要保证.参考文献:[1]DL/T 72422000.778422000.电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程[S].[2]徐在林.直流设备检修岗位技能培训教材[M ].北京.中国电力出版社,1998.762008年杨跃斌:智能高频开关电源在我局变电站直流系统中的应用。

高频电源的工作原理

高频电源的工作原理
高频电源是一种将低频交流电转换成高频交流电的装置，其工作原理主要基于以下几个关键步骤:
1.输入电路: 高频电源的输入端通常接受低频交流电（例如
50Hz或60Hz），经过整流和滤波电路，将交流电转换为直流电。

2.振荡电路: 振荡电路是高频电源的核心组成部分。

它使用电
容和电感元件构成一个谐振回路，并通过反馈机制来产生稳定的高频振荡信号。

3.驱动电路: 驱动电路控制振荡电路的开关，通过控制开关的
导通和断开，将低频直流电转换成高频的脉冲信号。

常用的驱动电路包括开关管（例如晶体管或MOSFET）和驱动电路
（如驱动IC）。

4.变压器: 高频脉冲信号通过变压器进行电子转换。

变压器由
一个或多个线圈组成，高频脉冲信号经过线圈的电感作用，产生电磁场并诱导电压，从而改变输入电压的电平。

5.输出电路: 输出电路通过滤波电路和稳压电路将变压器的高
频输出信号进行整形和稳定，使其符合所需的输出要求。

滤波电路通常使用电容和电感器，以去除高频信号中的杂波和纹波。

稳压电路则用于确保输出电压的稳定性，常常采用反馈控制技术。

总的来说，高频电源利用振荡电路产生高频振荡信号，通过驱动电路控制开关，经过变压器转换和输出电路处理，最终实现将低频电能转变为高频电能的目的。

这种高频电能可以用于各种设备和应用中，如电子设备、通信设备、电焊机等。

浅谈直流系统的运行与维护

浅谈直流系统的运行与维护摘要：介绍zhjk002g型智能高频开关直流电源系统组成及工作原理和它的运行与维护；在运行与维护中常见故障的处理。

关键词：直流蓄电池性能前言：在发电厂及变电站中，直流电源是核心，为断路器分合闸及二次回路中的仪表、继电保护和事故照明等提供直流电源，它的重要性就可想而知了，它就相当于是发电厂整个二次系统的心脏，为二次系统的正常运行提供动力。

但是很多二次技术人员都只对发电厂的保护回路及控制回路等比较重视而对为继电保护回路提供能量的直流系统的重要性就忽视了。

平时维护一般只是进行一些简单的蓄电池电压测试和绝缘监视等。

这就使直流系统往往运行在不可控的状态，这是相当危险的。

下面简单谈一下直流系统的组成及工作原理和它的运行与维护。

1.典型直流系统的组成及工作原理直流系统主要由充电模块、控制单元、直流馈电单元、降压单元、绝缘监测、蓄电池组等组成。

其中最主要的设备就是充电模块和蓄电池组。

近年来，随着电力技术的发展，高频开关模块型充电装置已逐步取代相控型充电装置，而阀控式密封铅酸蓄电池已逐步取代固定型铅酸蓄电池。

电力系统现在使用的高频开关电源整流系统比如zhjk002g型智能高频开关直流电源系统根据功能可划分为高频开关整流模块、监控模块、配电监控模块、绝缘监测模块、交流配电单元、蓄电池监测仪、蓄电池组、馈电单元几部分。

下面简单分析各个部分的工作原理和功能：交流配电单元：直流系统一般都有两路交流电输入，正常时交流电输入切换开关置于“自动”位置， 1路工作，2路备用，交流电经交流输入空气开关、交流接触器、避雷器等送至各个充电模块。

配电监控模块：主要是对交流输入和直流输出的监控，可检测三相交流输入电压，蓄电池组端口电压，蓄电池充/放电电流，动力母线电压，控制母线电压，负载总电流；并且实现空气开关跳闸，防雷器损坏，蓄电池组电压过高/过低，蓄电池组充电过流，蓄电池组熔丝断，直流母线过/欠压，各输出支路接地等故障告警。

直流系统运行与维护

机５％一１０００％额定输出电流范围内，其均分负荷的不平衡读不超过直流输出电流的额定值的４５－％。ｄ过、．欠压保护性能：流输人电压当交波动范围为１５１５０％一１％或１０９％额定值０％一５时．自动关机；能电压正常后，自动恢复工作。当直流输出电压超过预先整定限值时，能自动告警，经延时自动关机；排除故障后，可人工手动恢复工作。ｅ．限制输出电流性能：在额定值１５０％ｌ０１％范围内，能正常工作。￡障报警性能。故３．ＧＤ系列微机直流电源系统技术指标：．２ＺＷ１功率因数 ≥００效率 ≥８％；压精度 ≤４．；９５稳－Ｏ％稳压精度 ≤ ± ．稳流精度 ≤ ± ．工．；２Ｏ％；２０％；２作环境温度一＿５温度系数 ≤ ４０２ ℃：５４ ℃；－．％／纹波系数 ≤ ± ．％；并记不均流度 ≤ ４０３０２－．％。３１３ＧＤ系列微机直流电源系统特点。高．．ＺＷ可靠性：采用开关电源特有的模块化技术， ① ＮＩ或Ｎ＋）＋（２热备份，大大提高了可靠性。动力（）母线和控制母线可由充电模块单独直接供电．且通过降压装置互为热备份，可采用动力母也
能
ＧＺＷ系列微机控制直流系统可通过按Ｄ键和显示面板，定电压、设电流值、可随时修并改充电装置工作参数，直流系统自动按编制好的充电方式，进行从开机，主充、均充、浮充，全部过程自动运行。自控制、自诊断、自报警、自存储和自打印，无需人员干涉。具备“ 四遥” 功能，全面实现了直流电源无人值守。ＧＤＷ系列微机控Ｚ参考文献制直流系统微机控制自动化充电程序如下：徐直流设备检修．第一ｇＭ１ｑ．北３２１镉镍蓄电池组正常充电程序。先用２Ｏ … 孙宝成，海明．．．．Ｉ京：国电力出版社，０３中２０．Ａ电流恒流充电，电压达到均充整定值作者简介：（９４），斓１８－，黑龙江省哈尔女（．７１５ｖ×Ｎ（蓄电池组电池的只数）１ —．）４５Ｎ为即滨人２０／＝８７ＶＮｌ０时，微机控制充电浮充电装置自动转为恒压充电。当充电电流逐渐减小至０Ｉ．２时，再延续充电３后，电浮充装置自动转为浮ｈ充充电运行，浮充电压为（．一．５Ｖ×Ｎ。即１３１４）６２８／＝８。３．４ＶＮｌ０．２阀控式密封蓄电池组正常２充电程序。１１Ａ电流恒流充电，用．０ｏ电压达到整

直流电源系统的运行及维护

2) 220V系统：
动力负荷的功率一般较大，供电距离较长，采用110V电压时，电缆截面较大，投资增加，通过技术经济比较，采用220V较好。
a. 220V直流电源对中小容量发电厂及变电站的事故照明比较有利，接线简单。因为通常我国照明电压采用220V，如果使用110V直流系统事故照明备用电源时，需要采用逆变装置或其它办法来解决事故照明的供电问题，较为复杂。
式中 N——模块个数 Ie——模块额定电流（220V:5~40A；110V:10~80A ） Ijc—— 最大经常性负载 Kk——可靠系数，应考虑温度补偿、均充性能及设计裕度等因素
。
【 Kk=Kt × Kd × Ka :
式中：
Kt ——温度补偿系数，取1.10；
Kd ——设计裕度系数，取1.15；
b. 均充过于频繁，蓄电池过充电。当蓄电池过充时，电池内部生成气体的速率将超过电池吸收气体的速率，电池内气压将提高，气体从安全阀排出，造成电解液减少或干枯，水分的过量损耗，将使蓄电池的使用寿命提前终止。
Ka——老化系数，取1.10；
Kk=1.10 ×1.15 ×1.10=1.39，取1.40.】
➢举例： 220V直流，蓄电池300AH，最大经常性负载20A，选用20A模块。模块的配置个数： N =1.40 ×[1.0 × 30+20]/20=3.5，4台20A模块即可满足要求，考虑加一个备用模块，模块总数为5个。
c. 蓄电池容量估算：
C10 = 经常负荷电流 *事故停电时间(1~2h)/20% *Kk（1.4~2）
【经常负荷电流 X（ 15~20）】
3）各类变电工程直流负荷及蓄电池容量范围
序
电压等级事故放电直流系统经常负荷蓄电池容

高频开关电源系统

高频开关电源系统高频开关电源系统是一种非常常见的电源系统，它通过高频开关器件进行电能的变换和传递，适用于各种电子设备和工业设备的电源供应。

高频开关电源系统的特点包括高效率、小体积、稳定性好等优点，被广泛应用于各个领域。

高频开关电源系统的基本原理是将输入的直流电源通过输入滤波电路进行滤波和解耦，然后经过交流输入的变压器进行变压和隔离，再通过谐振和整流电路将电源变为高频交流信号，接着经过输出滤波电路和输出调节电路将电源输出。

高频开关电源系统能够将输入的直流电源变换为高频交流信号的主要原因在于高频开关器件的使用。

常见的高频开关器件包括IGBT（绝缘栅双极型晶体管）和MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）等。

这些器件具有开关速度快、损耗小等特点，能够高效地将输入的直流电源变换为高频交流信号。

高频开关电源系统的工作频率通常在几kHz到几MHz之间，通过选择合适的工作频率可以在保证系统稳定性的同时提高能效。

此外，高频开关电源系统还使用了各种控制技术来实现稳定的输出电压和电流。

常见的控制技术包括脉宽调制（PWM）和频率抖动等。

在实际应用中，高频开关电源系统广泛应用于电子设备、通信设备、医疗设备、工业设备等领域。

比如，高频开关电源系统可以作为计算机和服务器的电源，提供稳定可靠的电能供应；它还可以作为无线通信设备的电源，保证通信信号的稳定性和可靠性；同时，在一些特殊领域，如医疗设备和工业设备中，高频开关电源系统也扮演着重要的角色。

总之，高频开关电源系统是一种应用广泛的电源系统，具有高效率、小体积、稳定性好等优点。

它通过高频开关器件将输入的直流电源变换为高频交流信号，并经过滤波和调节电路得到稳定的电源输出。

高频开关电源系统在电子设备、通信设备、医疗设备、工业设备等领域得到了广泛的应用，为各个领域的发展做出了重要贡献。

开关电源系统的故障分析与维护

开关电源系统的故障分析与维护直流开关电源是通信系统的心脏，电源运行质量直接关系到通信网络在线设备的工作质量;保障电源稳定、可靠、安全、优质的情况下运行，确保各项供电指标符合通信设备的供电要求，才能保证通信设备稳定工作、通信畅通无阻。

电源维护人员是保证电源稳定工作的重要技术力量，深入探讨直流开关电源系统故障分析方法与维护措施，有利于电源维护技术人员在维护检查过程中正确的操作和处理故障，及时保障电源设备正常的工作。

一、直流开关电源系统维护要点1.重视现场巡检定期巡视检测通信电源设备，注意机房环境温度和设备运行状况，利用电源监控系统，实时监控电源设备的各种运行参数，发现问题及时处理。

巡视检测时必须检查电源工作状态：模块配置是否合理，充电限流值是否正确，有无告警，系统交流电压、电流，直流浮充电压、负载电流、蓄电池充电电流，风扇运行状况，防雷器件状况，开关电源监控模块的各项运行参数是否正确，温度补偿是否正常启用。

开关电源模块均流是否小于5%等。

蓄电池保险、蓄电池连接条温升，蓄电池是否有爬酸、漏液、鼓肚等现象。

机房环境温度是否合符维护要求等。

2.应用远程监控利用监控系统对电源设备能够实现远程监控，通过远程监控系统了解故障现象，通过远程能处理的故障可以通过远程监控解决，不能处理的故障，必须马上到现场处理。

同时利用电源监控系统检测电源的各种信号是否正常，数据是否存在偏差。

3. 及时处理故障处理电源设备故障时，应首先初步判断造成电源故障原因和故障部位，然后采取相应的方法和措施对电源故障进行处理。

对严重故障必须请示主管领导。

4. 寻求技术支持对不能马上处理的电源故障，必须电话咨询相关厂家技术人员，若电话指导仍然解决不了问题，应立即采用现有备件临时恢复电源设备供电，同时做好故障记录，并通知相关厂家技术人员带配件来维修。

5.确保安全在处理故障的过程中应特别注意以下方面的问题以确保安全：(1)处理故障过程中大部份时间是带电操作的，因此一定要注意不能引起直流输出、交流输入的短路，各种维护工具必做好绝缘处理，确保人身安全和电源设备供电的安全。

高频开关直流电源的运行和维护

高频开关直流电源的运行和维护发布时间：2021-05-27T05:06:30.693Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第4期作者：秦世宏刘美[导读] 根据常用高频开关直流电源的特点，分析系统参数设置、监控模块和电源模块及蓄电池运行维护经验。

内蒙古东部电力有限公司检修分公司±800千伏扎鲁特换流站内蒙古通辽市 028000摘要：根据常用高频开关直流电源的特点，分析系统参数设置、监控模块和电源模块及蓄电池运行维护经验。

关键词：开关电源；直流电源；运行维护前言近年来变电运行设备的装备水平的大幅提高，对直流电源专业注入了很多新产品、新技术、智能化的系统能大大减少许多人为的事故。

就在这大好的形势下，各地直流电源运行维护也出现了一些令人担忧现象。

一、高频开关直流电源概述1.高频开关直流电源的结构在保证与变电所现有微机保护系统相匹配，直流电源运行数据在保护界面能够兼容的前提下，变电所选用了HGDW型高频开关直流电源，该装置为双电源系统，屏柜结构为分屏柜，容量为150AH，系统的主要特点：开关电源特有的模块化设计N+1热备用；超宽的电压输入范围，电网适用性强；充电模块可带电插拔，在线维护方便；转换效率高，电磁干扰小；可通过监控模块进行系统的参数设置，界面友好操作方便；具备平滑调节输出电压、电流、蓄电池自动温度补偿等功能；开放式接口具有强大的通讯功能，方便与变电站RTU装置连接；三级集散式监控系统实现对电源系统的遥测、遥控、遥信、遥调；蓄电池自动管理及保护，实时自动监测蓄电池的端电压、充放电电流、并控制蓄电池的均充和浮充，设有电池过/欠压和充电过流声光告警。

2.系统组成以及运行的原理系统主要有电源切换模块、充电模块、防雷模块、电源管理模块、电池巡检模块、接地选线模块、自动调压模块、配电监控模块，监控模块组成。

存在两种电源的系统交流，交流切换控制电路选用一路进行输入，借助交流配电单元为一系列充电模块供电，充电模块转换三相交流点成220V/110V直流，通过隔离二极管进行隔离之后输出，一是为电池充电，二是为负载带来运行电源，监控位置借助集散形式控制与监控系统，模块监控电路与配电监控电路采集处理充电模块工作参数和馈电柜、充电柜的工作参数并且能够借助人机交互操作方式对来控制与设计系统。