電力系統(tǒng)自動(dòng)化裝置供電方式應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)淺談

1、電力系統(tǒng)自動(dòng)化裝置供電方式應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)淺談張樹(shù)海（黃河電力檢修工程有限公司）摘 要：為了實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠、變i砌無(wú)人值班（少人職守），提髙電力系統(tǒng)自動(dòng)化水平，減小電力職工的勞動(dòng)強(qiáng)度，降 低發(fā)電成木，提髙設(shè)備供電可靠性，固垃電力市場(chǎng)化需求，電力系統(tǒng)皆遍采用或改造引進(jìn)各種自動(dòng)愀置，有效的提 高了發(fā)電廠、變電所h動(dòng)化管理水平，向集成化、猶能型過(guò)度。然而電力系統(tǒng)h動(dòng)化裝置供電電源應(yīng)用一直很傳統(tǒng)， 右觀念上未有改進(jìn)，直接制約了口動(dòng)化裝置的可靠運(yùn)行，本文對(duì)口動(dòng)化裝置供電電源提出了大膽的應(yīng)w方案" 關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng) 自動(dòng)化裝置 供電方式 應(yīng)用方案一、問(wèn)題提出電力系統(tǒng)自動(dòng)化裝置較多，如繼電保護(hù)裝置、自動(dòng)化監(jiān)控

2、系統(tǒng)、各種pc機(jī)、bzt裝置、工業(yè) 電視等，這些白動(dòng)化裝置能否安全可靠運(yùn)行，除其自身質(zhì)最外，其供電電源是否可靠，對(duì)自動(dòng)化裝 置自身乃至電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，起著致關(guān)重要的作用。然而h動(dòng)化裝置供電電源，肯至今日依然 采用傳統(tǒng)雙電源互為備用的供電方式；這種供電方式就白動(dòng)化程度越來(lái)越高、智能型的白動(dòng)化裝置 而言，其對(duì)自動(dòng)化裝置構(gòu)成負(fù)面影響較大，其帶來(lái)的后果也很?chē)?yán)重；下面是發(fā)生在黃河龍羊峽發(fā)電 分公司的兒個(gè)例證：一一肓流系統(tǒng)浮充無(wú)指示兩次，麻經(jīng)杳為浮充回路保險(xiǎn)熔斷；肓.流系統(tǒng)若長(zhǎng)期失去浮充，將造 成蓄電池組虧電,致使蒂電池組在事故情況卜不能提供可靠的備用電源（這種情況下應(yīng)采用雙浮沖并 列運(yùn)行）。_龍硝蘭

3、線高頻保裝置故障；原因是保護(hù)裝置電源失電所致，致使保護(hù)裝置退出；若此時(shí) 線路故障，其后果將不堪設(shè)想（如果采用雙電源并列運(yùn)行，可避免此類(lèi)故障的發(fā)生）。一一工業(yè)電視監(jiān)視器、監(jiān)控系統(tǒng)陸續(xù)出現(xiàn)了不同程度的損壞，畫(huà)面不正常，顏色偏暗：10月 ix日微機(jī)故障錄波器顯示屏無(wú)顯示，有燒焦痕跡；10刀19日致使監(jiān)控系統(tǒng)、煙霧報(bào)警系統(tǒng)、工業(yè) 電視全停，相關(guān)設(shè)備損壞；經(jīng)檢查分析認(rèn)為導(dǎo)致此次設(shè)備故障原因?yàn)榍袚Q電源過(guò)程中電源沖擊。一一qik電視系統(tǒng)，由于電源故障多次造成監(jiān)視器畫(huà)面不正常；圖彖滾動(dòng)顯示或冇滾動(dòng)條、畫(huà) 而模糊不清或無(wú)顯示；經(jīng)檢查是由于總流電源交流波紋干擾造成，后加人電源濾波電容后畫(huà)而顯示 正常。在電力系統(tǒng)發(fā)

4、生類(lèi)似故障較多，故障雖小但彩響很大，雖采取了各種防范措懣 做到了有驚無(wú) 險(xiǎn)；但依然不能杜絕類(lèi)似故障的發(fā)牝減小切換電源過(guò)程小，電源對(duì)h動(dòng)化裝置的沖擊；本人根據(jù) 多年的家電維修經(jīng)驗(yàn)，及電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備的檢修維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)自動(dòng)化裝置供電電源提出了大膽 的應(yīng)用方案；為此提出改變傳統(tǒng)的供電方式。二傳統(tǒng)供電方式及其給設(shè)備帶來(lái)的彫響傳統(tǒng)供電方式分直流供電、交流供電和直流逆變供電；對(duì)于保護(hù)裝置而言釆用兩套主保護(hù)分開(kāi) 供電的方式，即在一套主保擴(kuò)咲電的情況卜-，可保證另一套保護(hù)運(yùn)行；對(duì)于具它自動(dòng)裝置而言般 采用兩路交流（或一交一直）的供電方式，工作電源優(yōu)先，兩路交流電源通過(guò)bzt裝置自動(dòng)切換。 傳統(tǒng)供電方式給傳統(tǒng)

5、h動(dòng)化裝置供電其彩響較小，但給白動(dòng)化程度越來(lái)越高、晶體管集成程度越來(lái)越高、智能型的自動(dòng)化裝置供電構(gòu)成的負(fù)面影響就校大了；主要冇以下幾種：1. 在采用雙電源互為備用，工作電源優(yōu)先的自動(dòng)切換回路，在 電源的切換過(guò)程中，對(duì)負(fù)載的沖擊電流較人，給設(shè)備造成危害，減少設(shè)備使用壽命。2. 保護(hù)裝置雖采用兩套主保護(hù)分開(kāi)供電的方式，但有雙電源均失電的可能，勢(shì)必造成被保護(hù)設(shè) 備無(wú)保護(hù)運(yùn)行，在此期間被保護(hù)設(shè)備一旦故障，后果不堪設(shè)想。3. 蓄電池雖然采用雙組分段運(yùn)行方式，備用充電機(jī)等方式，但在廠用電失電的情況下，其負(fù)載 過(guò)重，加之其負(fù)載能力較小，若故障短時(shí)不能消除，勢(shì)必使蓄電池組長(zhǎng)吋間過(guò)負(fù)荷，造成蓄電池組 崩潰。傳統(tǒng)

6、供電方式一般是采用交流220v,經(jīng)變床器降壓、整流、穩(wěn)床后獲得口動(dòng)裝置的工作電源; 這種電源電壓工作范圍較窄， 般為額定電壓的+10%至一10%,容易受到電源供電電壓的影響， 波紋系數(shù)較大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于自動(dòng)裝置低于5%的要求；所產(chǎn)生的高次諧波對(duì)于高速工作著的自動(dòng)化裝 置而言，易使裝置受到朵波下擾，使裝置產(chǎn)生誤動(dòng)，降低保護(hù)動(dòng)作正確率。三.供電方式的應(yīng)用方案1. 雙直流供電方案（如圖一所示），該方案是蓄電池組的兩段電源經(jīng)保險(xiǎn)管rd1-rd4.二 極管d1-d4后直接送入自動(dòng)裝置的開(kāi)關(guān)電源部分，蓄電池組的兩段電源經(jīng)二極管d1-d4后并列, 電路中保險(xiǎn)管rd1-rd4的作用是防諛置故障短路過(guò)流，二極管d1

7、-d4的作用是防止兩組蓄電 池組肓接并列運(yùn)行，或一組向另夕卜一組充電。該方案因采用蓄電池盲.接供電方式，故無(wú)交流成分存 在，無(wú)雜波干擾°實(shí)際運(yùn)行中兩段電源并列運(yùn)行，并設(shè)有電源監(jiān)視回路。rd1 d1rd2直流id2自動(dòng)化裝置開(kāi)關(guān)電濾直流口rd3 d3圖一直流供電方案2. 雙交流供電方案（如圖二所示），該方案是兩段交流220v電源經(jīng)保險(xiǎn)管rd1rd4,阻尼 高頻濾波電路、全波整流電路、二極管did4ju接送入白動(dòng)裝置的開(kāi)關(guān)電源部分。保險(xiǎn)管rd1_ rd4的作川同上，二極管did4的作川是防止兩段交流220v電源直接并列運(yùn)行，造成交流短路。 因該方案是采用兩段交流220v電源供電，故冇交流

8、成分存在，為防止高次諧波對(duì)裝置構(gòu)成危害， 在電源輸入端加裝高頻濾波電路；又因兩段交流220v電源是通過(guò)阻尼高頻濾波電路、全波整流電 路、二極管d1-d4并列運(yùn)行，故在兩段交流電源切換過(guò)程中，力uz有阻尼濾波電路，對(duì)負(fù)載不構(gòu) 成沖擊，或?qū)_擊減小到最小。實(shí)際運(yùn)行小兩段電源并列運(yùn)行，并設(shè)有電源監(jiān)視回路。rd1rd2iidi-pt-d2交流i自動(dòng)化裝置開(kāi)關(guān)電源交流口rdd343d4交流供電方案二rd2ild1-w七d2自動(dòng)化裝疊開(kāi)關(guān)電源直流口rd3d3rd4 04圖三交直流混合供電3. 交直流混合供電方案（如圖三所示）；該方案是i坯兩方案的綜合，其優(yōu)缺點(diǎn)在上文已有供 述，這里不在肇述；所不同的是在實(shí)

9、際運(yùn)行小兩段電源并列運(yùn)行，嚴(yán)防交門(mén)流fi接并列；因此這里 二極管d1-d4的作用是防止交流和直流并列，防止交流電源給總流蓄電池組充電、交直流互孔斑成設(shè)備 損壞。在實(shí)際應(yīng)用屮選擇一極管d1-d4時(shí),其反相擊穿電壓要比正常值盡最偏人一些;保險(xiǎn)管rd1 一rd4按負(fù)載最大額定電流選擇。4. ups在線式供電方案（如圖四所示），該方案屬于多電源供電方案。弓i入的兩路電源可以是 任意的，圖示只是個(gè)簡(jiǎn)圖，根據(jù)引入電源情況不同，電路的接法有一定的差異，這里有三個(gè)原則, 就是要：嚴(yán)防引入的兩路電源并列；（2壯意ups自身的接法；（3）二極管did4和保險(xiǎn)管rd1 rd4根據(jù)電路的接法及負(fù)載情況選擇。這種供電方

10、式在計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)比較常見(jiàn)。ups的作用主 耍是在兩路電源均失電的情況下，保證計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)信息不至于丟失，使計(jì)算湖l1臨控系統(tǒng)在電源 恢復(fù)z前能夠止常工作。因此ups在單獨(dú)工作時(shí)，應(yīng)能夠向負(fù)載供電二十分鐘以上 在資金容許 的悄況下容量盡量大一些。ups還冇另外一個(gè)作用，就是穩(wěn)壓作用，ups內(nèi)的電池會(huì)使電路工作電 壓工作的相當(dāng)穩(wěn)定。當(dāng)然ups的充電電路要保證波紋系數(shù)小于5%,這樣可以保證ups的使用壽命, 降低維護(hù)成本。rd1di負(fù)載圖四 ups在線式供電方案四相關(guān)問(wèn)題.1謎電路只在形式做了敘述，但有幾個(gè)共同問(wèn)題存在：引入的兩路電源-淀要用高反壓二極管隔離，選擇快恢復(fù)二極管；二極管工作電流適當(dāng)

11、大一 些，以最人額定負(fù)載電流為準(zhǔn)。2引入的兩路電源，不管是輸入還是輸出回路均應(yīng)增加阻尼濾波 電路，慮除高次協(xié)波對(duì)電路的彩響，必要時(shí)可加裝浪涌吸收器，進(jìn)-步保證電壓的穩(wěn)定。在人多電 源回路均耒安裝這樣的電路。3在ri流輸入、輸出回路一定要加裝電解電容濾波，特別是在輸出回路盡最選擇容量人一些、 工作溫度高一些的電容；這對(duì)長(zhǎng)期工作著的電路而言是冇好處的。廠家生產(chǎn)的設(shè)備為了降低成本， 該電容大多是容量較小，工作溫度偏低。4開(kāi)關(guān)電路的人功率開(kāi)關(guān)管散熱要好，或選擇功率較人的管子。5在實(shí)際工作中兩路電源均投入，并分別監(jiān)視。即兩路電源并列運(yùn)行。這里有一個(gè)觀念問(wèn)題： 負(fù)載供電回路兩路電源不可并列。在實(shí)際工作屮多數(shù)人均是這樣認(rèn)為，而傳統(tǒng)做法確實(shí)是兩路電源 沒(méi)冇并列。然而，事實(shí)上并非如此；沒(méi)冇并列不等于不能并列。如果我們稍加注意，在我們周?chē)?難發(fā)現(xiàn)，很多負(fù)載供電回路兩路電源并列的例了；交流回路并列要具備條件，直流回路并列比交流 i'4路并列要容易的多：只要用二極管隔離就可以了。上述電路均用二極管隔離原i大i即在于此。五結(jié)束語(yǔ)開(kāi)關(guān)電源具冇效率高、體積小、2s輕、工作電壓寬、受供電電源影響較小等顯著特點(diǎn)，因 此 近來(lái)獲得了迅速發(fā)展；但較傳統(tǒng)整流穩(wěn)壓供電電源，電路要復(fù)雜的多?，F(xiàn)在，計(jì)算機(jī)、通信、 電視機(jī)、及家用電器中逐漸采用了