智能高頻開(kāi)關(guān)電源系統的改造設計

　　直流饋電設有控制輸出、合閘輸出、電池輸入、閃光、事故照明、48V電源輸出等?？刂颇妇€(xiàn)有三種途徑供電，確?？刂颇妇€(xiàn)供電安全可靠。配有智能直流監控單元，可測量母線(xiàn)電壓、電流及開(kāi)關(guān)狀態(tài)等。

　　電池巡檢儀對電池電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)監測，將信息及時(shí)反饋到監控模塊。

　　蓄電池全密閉、免維護、無(wú)污染、無(wú)腐蝕，任何方向可放置使用，使用溫度范圍寬（－40℃～60℃）；深放電至零伏，24h內充電可恢復；可大電流放電，起動(dòng)電流大，自放電率極低，具有安全防爆排氣系統，是理想的操作、控制不間斷電源

　　直流系統設備改造中改進(jìn)的問(wèn)題

　　1）改進(jìn)了新設備直流饋出線(xiàn)部分的不合理布置。為節省投資，我們利用原來(lái)直流系統的控制、信號及合閘電路的出線(xiàn)，但與新設備饋出線(xiàn)的位置及大小都不相適應，為此，我們對新設備直流饋出線(xiàn)部分按現場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行了改造，使安裝更加容易，布線(xiàn)更為合理，運行更加可靠

　　2）添加了蓄電池的放電電路。

　　3）結合中原油田電網(wǎng)實(shí)際，對設備出廠(chǎng)時(shí)參數設置的不適應之處進(jìn)行了改變，保證設備運行后更加可靠。

　　4）對閃光繼電器等電氣元件安裝位置進(jìn)行了調整。原元件安裝位置不盡合理，損壞后不便維護、更換，改造后的位置便于維護，省時(shí)省力。

　　5）對模塊監控單元、直流監控單元、交流監控單元進(jìn)行了改進(jìn)，增加了防護蓋以防短路、灰塵進(jìn)入等。

　　智能高頻開(kāi)關(guān)電源系統應用情況

　　改造后的直流系統設備經(jīng)過(guò)兩年來(lái)的運行，技術(shù)指標合理，各項參數顯示正確，操作方便、直觀(guān)，自動(dòng)化程度高，維護工作量大幅度減少，設備保護功能齊全，能可靠動(dòng)作。反映故障及時(shí)且準確無(wú)誤，對電池能自動(dòng)管理無(wú)須專(zhuān)人維護，設備運行穩定可靠，從未發(fā)生影響正常供電的現象。

　　改造后的直流系統與原來(lái)的直流系統相比較，性能穩定，精度高，安全、可靠，保證了油田的油氣生產(chǎn)，居民生活及醫院、道路等的用電，降低了噪音，改善了值班人員的工作環(huán)境，確保了變電設備安全可靠運行，產(chǎn)生了明顯的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益，主要體現在以下幾個(gè)方面：

　　1）原來(lái)的相控電源紋波系數大，其輸出含有的交流成份較大。尤其是趙村變電所最為明顯，交流成份含量更高，對二次設備影響最大，造成二次設備誤動(dòng)、損壞、甚至有的設備無(wú)法正常工作。而改造后的智能高頻開(kāi)關(guān)電源紋波系數很小，輸出特別穩定?！　?）原來(lái)的相控電源采用硅堆調壓，硅降壓響應速度慢，反應時(shí)間為幾十毫秒，輸入電壓突變時(shí)在輸出上會(huì )產(chǎn)生很大的沖擊，因沖擊不穩定而易燒壞二次設備。而改造后的高頻開(kāi)關(guān)電源采用無(wú)級調壓方式，響應速度快，輸入電壓突變時(shí)，模塊在200μs內調整完成，過(guò)沖小于5％。

　　3）原來(lái)的相控電源充電機、浮充機等噪音較大，且無(wú)降溫措施，有的變電站浮充機發(fā)熱嚴重。而改造后的智能高頻開(kāi)關(guān)電源噪音小，模塊采用優(yōu)質(zhì)風(fēng)機降溫，保證了模塊元器件正常工作，使值班人員的工作環(huán)境大大改善。

　　4）原來(lái)用的是鉛酸電池或鎘鎳電池，既需要專(zhuān)門(mén)設置蓄電池工進(jìn)行維護、保養，還需要配備維護電池用的有關(guān)容器、儀表、原料、蒸餾鍋、蒸餾水等。而改造后用的是美國“理士”免維護電池，平時(shí)不需要進(jìn)行一系列的維護工作，減少了人力物力。

　　5）原來(lái)的相控電源功率因數低，一般在0.7以下，效率在60％左右，而改造后的智能高頻開(kāi)關(guān)電源功率因數達0.9以上，效率高達94％以上。

　　6）原來(lái)的相控電源經(jīng)常出現故障，有時(shí)因無(wú)法操作送電而造成原油生產(chǎn)損失，如1997年9月23日某110kV變電所因直流系統故障造成越級跳閘，全站失電，燒毀35kV線(xiàn)路3公里，其經(jīng)濟損失高達400多萬(wàn)元；近幾年直流系統經(jīng)常出現各種故障給油氣生產(chǎn)造成了很大的損失，同時(shí)也給居民用戶(hù)生活帶來(lái)不便、給工業(yè)用戶(hù)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟損失。而改造成智能高頻開(kāi)關(guān)電源后，直流系統至今未發(fā)生任何事故，供電更加可靠

　　7）改造后的智能高頻開(kāi)關(guān)電源具有48V電源出口，為變電站的通訊網(wǎng)絡(luò )等提供了電源，不必另外購置專(zhuān)門(mén)的48V電源，減少了設備的投資和占用空間

　　8）改造后的控制母線(xiàn)有下述三種途徑供電，確保了控制母線(xiàn)供電安全可靠，做到了萬(wàn)無(wú)一失。

　　—在交流電正常時(shí)，控制母線(xiàn)可由整流模塊直接供電；

　　——在交流失電時(shí)，由降壓模塊供電；

　　——從電池90％電壓處通過(guò)二極管供電到控制母線(xiàn)。

　　由于改造后的智能高頻開(kāi)關(guān)電源系統性能穩定，精度高，安全、可靠性更強，創(chuàng )新點(diǎn)多，收到了良好的效果，取得了明顯的社會(huì )和經(jīng)濟效益，為中原油田的油氣生產(chǎn)及其它負荷提供了可靠的電力保障。同時(shí)也為變電站實(shí)現自動(dòng)化奠定了基礎。