直流電源系統充電裝置存在問題分析

馬宏杰

(云南大唐國際紅河發電有限責任公司，云南 紅河 654400)

1 充電裝置概述

在電力系統中，直流電源系統作為繼電保護、自動裝置、控制操作回路、通信設備等的供電電源，是繼電保護、自動裝置正確動作的基本保證。發電廠、變電站中的直流電源系統正常情況下給控制、保護、通信設備供電。事故情況下，由蓄電池組提供，而蓄電池組的使用壽命和有效容量一定程度上取決于直流電源系統充電裝置的技術指標(穩壓精度、穩流精度、紋波系數)。

2 充電機裝置的特點

·采用自行開發的第三代智能高頻開關電源模塊，充電模塊N+1 熱備份

·寬電壓輸入范圍:AC380 V±20%，電網適用性強

·交流輸入頻率:50 Hz±10%

·硬件低壓差自主均流，均流不平衡度≤±3%

·充電模塊采用軟開關技術，效率96%

·監控系統采用串行總線結構、分散控制集中管理的智能監控模式

·直流電源系統中各功能單元均為具有CPU的智能化單元，具有自診斷能力;單元與單元、單元與監控器之間全部是數字通訊且輸入輸出電氣全隔離;

·直流電源系統中任一單元故障時，不影響其他單元的正常運行。先進的控制邏輯和通訊校驗算法，可確保在任何干擾環境下，都不會使系統產生誤動。

·具有RS232、RS485、MODEM、光端機等多種接口，支持任意通訊規約，更加方便與遠程監控系統通訊實現“四遙”功能，適合于無人值守

·具有蓄電池自動管理及自動溫度補償功能，智能化電池管理

·具有交流進線缺相保護、雷擊浪涌吸收及交流配電單元

·專業為用戶度身定做各種規格配置的電力電源系統見圖1。

圖1 充電原理圖

電力直流電源系統主要由交流配電單元、充電模塊、直流饋線、集中監控單元、蓄電池、絕緣監測裝置等部分組成，兩路交流輸入經過交流配電單元后選擇其中一路交流輸入提供給充電模塊通過整流后輸出穩定的直流，一方面對蓄電池組補充充電，另一方面為饋線的負載提供正常的工作電流，絕緣監測單元可以在線監測直流母線和各支路的對地絕緣狀況，集中監控器可以實現對交流配電單元、充電模塊、直流饋線、蓄電池、絕緣監測裝置等運行參數的采集與各單元的控制和管理，并且可以通過遠程接口接受后臺操作員的監控。

3 存在的問題

1)充電裝置充電模塊的直流航空插頭與交流航空插頭不容易辨認，容易相互插錯。

解決方法:

a 將直流航空插頭、插座設計為方形，交流航空插頭、插座設計為圓形。

b 將兩種插頭、插座再加以顏色和大小區分。

c 將兩種插頭、插座再加以大小區分。

2)充電模塊的交流輸入只有I 路、II 路總的交流輸入開關，和一個至直流母線總的輸出開關，運行中要如果要更換充電裝置某一塊有故障的模塊，方法只有兩種:一種是將整組母線的負荷轉移到其他母線上，但是向只有一組母線的充電裝置就達不到。另一種方法就是帶電拔插，帶電拔插危害很大。

解決方法:

a 在每個充電模塊的交流航空插頭前與交流切換后的電源之間各增加一個交流輸入開關，控制各個模塊的交流輸入。

b 在每個充電模塊的直流輸出航空插頭與直流輸出總開關之間各增加一個直流輸出開關，控制各個模塊的直流輸出。通過這樣處理，運行中更換某一塊故障的充電模塊，就真正做到了運行中不帶電拔插航空插頭的情況。安全系數將大大提高。

3)交流I 路、II 路沒有相序不同步監視及閉鎖裝置，雖然可以在調試送電前可以做簡單的核相來解決，但是在充電裝置的輸入回路里加入相序不同步監視及閉鎖裝置是最好的解決方式。

4)充電裝置的模塊存在與監控器通信不暢問題，建議將單個模塊的通信模塊采用高可靠性能通信模塊。

［1］GZDW 系列高頻開關直流電源系統使用說明書。

［2］大唐紅河電廠直流電源系統原理圖。