［摘要］ 简要地介绍了今朝220kV变电所设计中普遍采用的直流系统的接线方案及直流系统中采用的装备。并将可控硅整流装配与高频开关整流装配作比力，探讨高频开关电源在直流系统的运用。
［关头词］ 直流系统 可控硅整流 高频开关电流 变电所
1 引言 变电所的继电庇护、控制、旌旗灯号、计较机监控、事故照明、交流不中断电源等直流负荷极为重要，对供电的靠得住性要求很高，所以直流系统的靠得住性是保障变电所平安运行的重要条件。
要保障直流系统靠得住地运行，首先必需有一个靠得住的直流接线方案；其次，要合理选择直流系统中采用的装备。今朝对于直流系统的组成设计上一般按以下原则实现：
(1)在知足供电靠得住的条件下，接线尽量简单，装备尽量简化且维护工作量尽量小；
(2)选用的装备应进步前辈、靠得住、经济合理。 2 当前直流系统选型 2.1 直流系统接线方式
今朝新建的220kV～500kV变电所一般采用单母线分段接线。该接线方式较双母线接线所需装备少，且接线简单、清晰，能利便地形成两个互不联系的环形供电网，每一个环的电源回路接到两段母线上，能有用地提高直流系统的供电靠得住性。为了简化接线且削减对直流系统的运行维护工作量，近年的设计均采用无故电池的直流系统。运行经验证实，该接线方式能知足靠得住性的要求。
2.2 直流系统电压
今朝的220kV变电所年夜多采用集中控制的方式，且所内高压断路器多采用弹操或液压操作机构，无需年夜的直流动力合闸电源，所以知足控制回路电压下降的要求成为决议直流系统工作电压的主要身分，故从技术经济上斟酌，强电直流系统的工作电压宜选用220V。
2.3 蓄电池的选择
之前，在电力系统中普遍使用的蓄电池有：铅酸蓄电池、防酸隔爆式铅酸蓄电池、镉镍蓄电池等，而使用多的是铅酸蓄电池。随着蓄电池制造技术的不竭改良，新型的阀控式铅酸蓄电池于由具有以下特点而在电力系统中慢慢获得了普遍运用：
(1)对建筑物要求简单，蓄电池安插在一般建筑物内即可，不需设调酸室等附属举措措施。
(2)维护工作量少，在寿命期内不需要加液，正常情况下可不进行平衡(弥补)充电。
(3)正常使用的阀控式蓄电池其寿命要高于防酸式铅酸蓄电池，与隔镍蓄电池相当。
(4)阀控式蓄电池开路电压较高，响应所选用的终止电压也较高，但由于其优秀的初放电性能，即使在较高的终止电压下，其选择容量也不年夜于其它类型的铅酸蓄电池。
今朝，生产阀控式铅酸蓄电池的厂家较多，且良莠不齐。是以，选择上应充实斟酌其生产厂的生产能力和业绩、产物的价格和性能、产物的检测和数据等身分。
2.4 电源系统的选择
2.4.1 可控硅整流装配
广西电力系统近年新建的220kV变电所直流电源年夜多选用全自动阀控式铅酸蓄电池直流电源成套装配，该装配的充电和浮充电装备采用硅整流装配，除可以自动完成蓄电池的充电、平衡充电和浮充外，还可以实现从调剂端发来的远方控制。成套装配采用的KVCA型整流器，具有浮充电、平衡充电、稳流充电三种功能，具有优秀的限流、过流和短路庇护及报警指示。
2.4.2 高频开关整流装配
高频开关电源作为今朝可控硅、磁饱和类直流电源的换代产物，是采用多个高频开关模块并联组成直流充电浮充电装配。它具有以特点：
(1)体积小、重量轻、容量年夜。
(2)技术指标高，模块自己能承受屡次或长时间短路冲击；系统稳压、稳流精度均≤1，充电、浮充电装配纹波系数≤0.3
(3)N 1备份，经济性能好，靠得住性高。模块化的充电装备采用N 1备份方式，即所需充电电流由N个模块提供即能知足要求时，由N 1个模块供电。因采用自动均流措施，故所需电流由N 1个模块平均分配。充电中任何一个模块故障都不影响系统的运行。
(4)模块自动均流，充电电留连续可调。
(5)模块可肆意并联，冗余设置装备摆设且可在线操作。
(6)隔离性好，设有完善的自我庇护系统。
(7)功率身分高(＞0.90)，效率高(＞90)。
在曩昔较长的一段时间内，由于受器件和开举事度等方面身分限制，高频开关电源技术一直盘桓在低电压(48V以下)、年夜电流(通讯电源、计较机电源等)水平上，未能涉足220V直流系统。近年来，随着阀控式蓄电池的泛起，对直流系统中充电装备的性能要求越来越高。高频开关电源模块组成的直流充电装配所提供的高性能，为这类新型电池的运用提供了靠得住的保障。 3 高频开关整流装配与传统可控硅整流装配在系统靠得住性等方面的比力 传统可控硅直流充电装配当其发生故障时，需将整台充电装配退出运行后再进行系统的维护和检修，下降了系统的靠得住性。而高频开关整流装配其充电模块是完全的模块化结构，在现实运行中，N 1个模块同时投运，自动均流，互为热备份。当系统中某一电源模块故障时，故障模块自动退出，非故障模块重新均流继续运行。故障模块可带电更换，无需整台充电装配停电，且作为N 1备份，可自动将备份模块投进。另外，有些厂家的电源模块采用三相无中线输进方式，避免了有中线输进时由于中性点漂移而引发的相电压不服衡，从而提高了系统的稳定性。故障频开关电源在靠得住性、平安性等方面具有较突出的优点。
随着电力系统慢慢采用阀控式铅酸蓄电池，对充电装备的要求越来越高：为了延长蓄电池的使用寿命，要求充电装备有较低的纹波电压和稳定的输出电压；稳定和准确的蓄电池浮充电流，保证蓄电池不能被长时间过充电；尽量削减平安阀动作次数。高频开关电源由于动作响应速度较快，即使电网电压变化±20，也能保证浮充电流稳定，不会造成蓄电池过充电。高频开关电源直流输出端能承受长时间短路或屡次短路冲击，且短路电流来会过冲。这一点对蓄电池事故深度放电或屡次年夜电流放电后再充电时尤其重要。高频开关电源水的纹波系数，能保证今朝电力系统中年夜量使用的微机继电庇护装配不容易造成误动作或整定值发生误差。不足的地方是：高频开关电源价格与常规微机直流电源价格相比有一定差距，而且负荷重时发烧较利害，需采用强制风冷(温控)或自然冷却的方式。
由于高频开关电源所组成的直流系统具有传统可控硅整流充电装配所没有的优点，所以它在邮电通讯系统获得了普遍的运用(国家邮电通讯系统已全数淘汰可控硅整流直流系统，采有高频开关电源)。随着技术的成长和靠得住性的提高，基于微机型高频开羊直流电源系统优越的技术性能和国外该类技术产物的现状和趋向，它将在电力直流系统中具有壮大的成长潜力。 4 竣事语 高频开关电源直流系统虽然价格比传统同类产物略高，但由于它在占用空间、备份方式和自动化水平和优良的技术指标等方面的特点，仍具有优秀的价格性能比和广漠的成长前景。是以，在新建变电所直流系统选型中，在综合斟酌技术经济指标情况后，可慢慢采用，堆集运行经验，使这一新技术能早日为电力系统的成长阐扬更年夜作用。
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