完善高頻開關直流電源幾種手段
2012-08-05
1．存在的問題
(1)在井南變電所，當向高頻開關直流電源的主、備交流電源送電后，主、備交流電源之間出現了頻 繁投切現象，并且監控裝置連續發㈩主電源低電壓報警，使高頻開關直流電源不能正常工作。
(2)在高頻開關直流電源丁作時，連續出現母線絕緣不良報警。利用絕緣監察開關試驗，發現為直流 負極接地。即使撤除所有直流電源輸出開關和蓄電池，直流負極接地現象依然存在。
(3)在蓄電池沒有安裝前，我們對主電源進行失壓投切試驗。試驗結果表明，在主電源失壓時，備用 電源不能自動投入運行；在主電源有壓后，主電源也不能自動投入運行，致使高頻開關直流電源停止工作 。
2．問題的分析
(1)主、備交流電源頻繁投切的原因
①實際測得主電源的波動范圍很大，--般二次電壓變化范圍在290V-425V之間，其中二次電壓低于 320V的次數很頻繁。
②直流電源裝置的交流電壓最低整定值為323V。主、備交流電源延時投切時間為0s。
③當主電源低于323V時，直流電源裝置自動投入備用電源供電；當主電源有電后(高于323V)，直流電 源裝置自動返回主電源供電。
從上可見，直流電源裝置交流電壓最低整定值(323V)在主電源電壓變化范圍(290V-425V)之間，根據 主、備交流電源的投切原理，主、備交流電源在主電源電壓波動的時候，必然會造成頻繁投切的結果。
(2)直流接地故障的原因
為了保證在蓄電池故障或撤除的情況下，高頻開關直流電源能夠正常工作，設計中為高頻開關直流電 源裝置的自用電電源設有兩路供給：一路為交流220V電源，通過整流濾波成220V直流電源，另一路為直流 220V電源；然后再通過高頻逆變、整流濾波后得到。經多方面的查找，發現當斷開交流電源開關Q1時，直 流接地現象消失。根據這一現象，查出直流電源的負極B點通過整流濾波回路與變壓器T的接地點相連(B點 到T的接地點之間沒有任何電氣隔離器件)，造成了永久性接地故障。
(3)主、備交流電源不能自動投入的原因
經過查找技術資料和詳細分析認為，高頻開關直流電源裝置的自用電電源不能瞬時停電，若瞬時停電 后再有電，高頻開關直流電源裝置仍停止工作，只有在人為重新觸摸屏幕上的啟動停止切換鍵后，才能恢 復正常工作。在有蓄電池的情況下，自用電電源一直處于有電狀態，因此不會出現上述問題。
3.完善的措施
(1)消除主、備交流電源頻繁投切的方法
根據電氣化鐵道電壓波動范圍大、電壓峰谷值持續時間短、瞬間短路電壓降低的特點，將交流電源自 動投切值整定為270V，交流電源電壓過低報警值整定為323V，自動投切整定時限增加了5s的延時。
通過修改軟件程序完成上述兩項措施后，避免了頻繁投切現象，電壓降低到323V時會發出電壓降低報 警信號。
(2)消除直流電源裝置直流接地的有效途徑有三種方法：①在交流輸入回路串聯隔離變壓器；②在交 、直流輸入回路增加雙向開關；③在交流輸入回路串聯二極管。經過詳細分析比較，認為在交流輸入回路 串聯隔離變壓器的方法最為實用，效果最好。具體方法為：在圖1開關Q1與整流濾波電路之間增加1：1的 隔離變壓器。
(3)消除主、備交流電源不能自動投入的方法有兩種方法：①改變直流電源裝置自用電電源交流輸入 電源的引入位置；②修改直流電源裝置軟件程序和硬件配置。顯然，前一種方法簡單有效。
其實現手段是，將直流電源裝置的自用電電源的交流輸入電源從主電源回路改接到備用電源回路上。 由于備用電源接的是10kY電力電源，不受牽引供電電壓波動或短路故障的影響，因此當主電源失壓時(蓄 電池已撤除時)，直流電源裝置的自用電電源的交流輸入電源仍然存在，備用電源會自動投入供電運行； 當主電源恢復供電后，又會自動返回主電源供電。此種方法解決了在撤除蓄電池的情況下，主電源瞬間失 壓造成全所直流電源停電現象。
(1)在井南變電所，當向高頻開關直流電源的主、備交流電源送電后，主、備交流電源之間出現了頻 繁投切現象，并且監控裝置連續發㈩主電源低電壓報警，使高頻開關直流電源不能正常工作。
(2)在高頻開關直流電源丁作時，連續出現母線絕緣不良報警。利用絕緣監察開關試驗，發現為直流 負極接地。即使撤除所有直流電源輸出開關和蓄電池，直流負極接地現象依然存在。
(3)在蓄電池沒有安裝前，我們對主電源進行失壓投切試驗。試驗結果表明，在主電源失壓時，備用 電源不能自動投入運行；在主電源有壓后，主電源也不能自動投入運行，致使高頻開關直流電源停止工作 。
2．問題的分析
(1)主、備交流電源頻繁投切的原因
①實際測得主電源的波動范圍很大，--般二次電壓變化范圍在290V-425V之間，其中二次電壓低于 320V的次數很頻繁。
②直流電源裝置的交流電壓最低整定值為323V。主、備交流電源延時投切時間為0s。
③當主電源低于323V時，直流電源裝置自動投入備用電源供電；當主電源有電后(高于323V)，直流電 源裝置自動返回主電源供電。
從上可見，直流電源裝置交流電壓最低整定值(323V)在主電源電壓變化范圍(290V-425V)之間，根據 主、備交流電源的投切原理，主、備交流電源在主電源電壓波動的時候，必然會造成頻繁投切的結果。
(2)直流接地故障的原因
為了保證在蓄電池故障或撤除的情況下，高頻開關直流電源能夠正常工作，設計中為高頻開關直流電 源裝置的自用電電源設有兩路供給：一路為交流220V電源，通過整流濾波成220V直流電源，另一路為直流 220V電源；然后再通過高頻逆變、整流濾波后得到。經多方面的查找，發現當斷開交流電源開關Q1時，直 流接地現象消失。根據這一現象，查出直流電源的負極B點通過整流濾波回路與變壓器T的接地點相連(B點 到T的接地點之間沒有任何電氣隔離器件)，造成了永久性接地故障。
(3)主、備交流電源不能自動投入的原因
經過查找技術資料和詳細分析認為，高頻開關直流電源裝置的自用電電源不能瞬時停電，若瞬時停電 后再有電，高頻開關直流電源裝置仍停止工作，只有在人為重新觸摸屏幕上的啟動停止切換鍵后，才能恢 復正常工作。在有蓄電池的情況下，自用電電源一直處于有電狀態，因此不會出現上述問題。
3.完善的措施
(1)消除主、備交流電源頻繁投切的方法
根據電氣化鐵道電壓波動范圍大、電壓峰谷值持續時間短、瞬間短路電壓降低的特點，將交流電源自 動投切值整定為270V，交流電源電壓過低報警值整定為323V，自動投切整定時限增加了5s的延時。
通過修改軟件程序完成上述兩項措施后，避免了頻繁投切現象，電壓降低到323V時會發出電壓降低報 警信號。
(2)消除直流電源裝置直流接地的有效途徑有三種方法：①在交流輸入回路串聯隔離變壓器；②在交 、直流輸入回路增加雙向開關；③在交流輸入回路串聯二極管。經過詳細分析比較，認為在交流輸入回路 串聯隔離變壓器的方法最為實用，效果最好。具體方法為：在圖1開關Q1與整流濾波電路之間增加1：1的 隔離變壓器。
(3)消除主、備交流電源不能自動投入的方法有兩種方法：①改變直流電源裝置自用電電源交流輸入 電源的引入位置；②修改直流電源裝置軟件程序和硬件配置。顯然，前一種方法簡單有效。
其實現手段是，將直流電源裝置的自用電電源的交流輸入電源從主電源回路改接到備用電源回路上。 由于備用電源接的是10kY電力電源，不受牽引供電電壓波動或短路故障的影響，因此當主電源失壓時(蓄 電池已撤除時)，直流電源裝置的自用電電源的交流輸入電源仍然存在，備用電源會自動投入供電運行； 當主電源恢復供電后，又會自動返回主電源供電。此種方法解決了在撤除蓄電池的情況下，主電源瞬間失 壓造成全所直流電源停電現象。
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