变电站智能高频开关电源系统的维护

 1 概述

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。交流操作电源因执行交流操作的继电器，以及断路器交流合闸的操动机构可靠性低于直流电源，一般仅用于小型配电房。硅整流型直流操作电源因不能解决事故照明和事故紧急处理的问题，只能在不重要的小型变电站中应用。蓄电池直流操作电源的可靠性高，在电力系统中被广泛应用，但其充电设备存在效率不高、功率因素低、纹波大，以及电池保持容量低、寿命短等问题。目前我国许多变电站所使用的直流电源设备，由于受变压器或晶闸管自身参数的限制，直流操作电源存在很多不足之处，例如：初充电流、浮充电流不稳，系统纹波电压过高，控制特性不佳，不便于同计算机系统配接实现监控等；充电设备与蓄电池并联运行，当浮充电电源纹波系数较大，浮充电压波动或偏低时，会出现蓄电池脉动充电、放电现象，造成蓄电池组或单体的过早损坏；还存在体积庞大，效率不高，1＋1冗余投资大等不足，应该说已远远不能满足飞速发展的电力工业的需要，逐步将被具有体积小、重量轻、效率高、纹波系数小、动态响应快、控制精度高、模块可叠加输出、N＋1冗余等特点的智能高频开关电源系统所替代。后者将整流器、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。

变电站配备的智能高频开关电源系统，包括开关整流设备、阀控式铅酸免维护蓄电池、直流馈电柜等，虽然设备不多，但它却独当一面，是保障电网供电稳定和连续性的重要设备。这些设备维护得好坏，不仅关系到智能高频开关电源系统的可靠性和寿命，而且直接涉及到电网的平稳运行。可见，维护和使用好智能高频开关电源系统是非常重要的。

2 基本要求及注意事项

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。要不断提高维护技术水平，采用集中维护、远程遥信、遥测维护等手段；要经常分析运行参数，预测故障发生的时间和部位，作好事故预想，发现缺陷及时排除。

智能高频开关电源系统设备，其智能化程度高，电池采用免维护蓄电池，虽然给我们带来了许多便利，但在使用过程中要注意以下几个方面，以确保使用安全。

——高频开关电源系统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主机工作紊乱。蓄电池则对温度要求较高，标准使用温度为25℃，建议温度范围＋15～＋30℃。若温度太低，会使蓄电池容量下降，温度每下降1℃，其容量下降1％；蓄电池放电容量会随温度升高而增加，但寿命降低，如果在高温下长期使用，温度每增高10℃，电池寿命约降低一半。

——高频开关电源系统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。

——直流电源系统在使用中要避免随意增加大功率的额外设备（负载），也不允许在满负载状态下长期运行。因为，工作性质决定了直流操作电源系统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。

——由于蓄电池组输出电流很大，存在电击危险，因此装卸、改接导电连接条（线）、输出线时应特别注意安全，使用的工具应采取绝缘措施，以保证人身和设备安全。

——不论是在浮充工作状态还是在放电检修测试状态，都要保证电压、电流符合规定要求。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，尤其是前者的影响更大。

——在任何情况下都应防止电池短路或深度放电，因为电池的循环寿命和放电深度有关。放电深度越深循环寿命越短。在容量试验或放电检修中，通常放电达到容量的30％～50％就可以了。

——蓄电池应避免大电流充放电，否则会造成电池极板膨胀变形，使得极板活性物质脱落，电池内阻增大并且温度升高，严重时将造成容量下降，寿命提前终止。

——阀控式密封蓄电池是贫液式电池，无法进行电解液比重测量，所以如何判定它的好坏，目前最可靠的方法还是放电法，也可以用电导仪测电池的内阻来判定阀控式密封蓄电池的好坏，但准确性较差。