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智能高频开关电源系统在变电站直流系统改造中的应用
来源:作者:本站

李明娣,张希峰,张文广,田海霞
中原油田供电管理处,河南濮阳457001

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1直流系统改造的目的和必要性

  变电站内的继电保护、自动装置、信号装置、事故照明和电气设备的远距离操作,一般采取直流电源,所以直流电源的输出质量及可靠性直接关系到变电站的安全运行和平稳供电。变电站的直流系统被人们称为变电站的“心脏”,可见它在变电站中是多么的重要。中原油田的电力系统始建于上世纪70年代末,因受当时技术条件的限制,陆续建起的变电站直流系统设备有的为硅整流电容补偿直流电源,有的为带有铅酸蓄电池的KGCA—50/98~360、KGCFA—75/200~360型硅整流直流电源,有的为BZGN—20/220型镉镍电池直流屏。部分投运较早、运行时间较长的变电站直流设备老化严重,给变电站的安全、可靠运行带来了严重的威胁。如某110kV变电站就曾因直流系统故障,造成越级跳闸,导致全站失电的恶性事故。其它各站虽未发生大的事故,总因直流系统经常发生问题,缺陷较多,有的缺陷无法处理,致使直流系统长期处于“带病”运行状态,导致给用户无法正常供电。
  随着电力工业的迅速发展,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,从而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。另外,监控系统不完善,采取1+1备份方式,对二次电路越来越先进的仪器仪表、控制、自动化设备很难满足其技术要求。此外由于相控电源浮充电压易波动,会出现蓄电池脉动充放电现象,对免维护蓄电池损害极大,影响电池寿命。加之其它设备改造和新设备的投入,原来的相控电源已远远不能满足中原油田电力系统的需要,急需进行改造更换,才能保证电气设备的安全运行和平稳供电。而智能高频开关电源由于其体积小,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,已在诸多领域得到广泛应用。上世纪90年代以后,国外先进工业国家新建或改造电厂和变电站已全部采用高频开关电源,其蓄电池亦全部采用免维护蓄电池。为了实现中原油田电网设备达到同行业先进水平的目标,根据电网实际情况,直流系统设备改造采用目前先进的智能高频开关电源系统。

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2智能高频开关电源系统的性能特点

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