直流电源系统充电装置存在问题分析

马宏杰

(云南大唐国际红河发电有限责任公司，云南 红河 654400)

1 充电装置概述

在电力系统中，直流电源系统作为继电保护、自动装置、控制操作回路、通信设备等的供电电源，是继电保护、自动装置正确动作的基本保证。发电厂、变电站中的直流电源系统正常情况下给控制、保护、通信设备供电。事故情况下，由蓄电池组提供，而蓄电池组的使用寿命和有效容量一定程度上取决于直流电源系统充电装置的技术指标(稳压精度、稳流精度、纹波系数)。

2 充电机装置的特点

·采用自行开发的第三代智能高频开关电源模块，充电模块N+1 热备份

·宽电压输入范围:AC380 V±20%，电网适用性强

·交流输入频率:50 Hz±10%

·硬件低压差自主均流，均流不平衡度≤±3%

·充电模块采用软开关技术，效率96%

·监控系统采用串行总线结构、分散控制集中管理的智能监控模式

·直流电源系统中各功能单元均为具有CPU的智能化单元，具有自诊断能力;单元与单元、单元与监控器之间全部是数字通讯且输入输出电气全隔离;

·直流电源系统中任一单元故障时，不影响其他单元的正常运行。先进的控制逻辑和通讯校验算法，可确保在任何干扰环境下，都不会使系统产生误动。

·具有RS232、RS485、MODEM、光端机等多种接口，支持任意通讯规约，更加方便与远程监控系统通讯实现“四遥”功能，适合于无人值守

·具有蓄电池自动管理及自动温度补偿功能，智能化电池管理

·具有交流进线缺相保护、雷击浪涌吸收及交流配电单元

·专业为用户度身定做各种规格配置的电力电源系统见图1。

图1 充电原理图

电力直流电源系统主要由交流配电单元、充电模块、直流馈线、集中监控单元、蓄电池、绝缘监测装置等部分组成，两路交流输入经过交流配电单元后选择其中一路交流输入提供给充电模块通过整流后输出稳定的直流，一方面对蓄电池组补充充电，另一方面为馈线的负载提供正常的工作电流，绝缘监测单元可以在线监测直流母线和各支路的对地绝缘状况，集中监控器可以实现对交流配电单元、充电模块、直流馈线、蓄电池、绝缘监测装置等运行参数的采集与各单元的控制和管理，并且可以通过远程接口接受后台操作员的监控。

3 存在的问题

1)充电装置充电模块的直流航空插头与交流航空插头不容易辨认，容易相互插错。

解决方法:

a 将直流航空插头、插座设计为方形，交流航空插头、插座设计为圆形。

b 将两种插头、插座再加以颜色和大小区分。

c 将两种插头、插座再加以大小区分。

2)充电模块的交流输入只有I 路、II 路总的交流输入开关，和一个至直流母线总的输出开关，运行中要如果要更换充电装置某一块有故障的模块，方法只有两种:一种是将整组母线的负荷转移到其他母线上，但是向只有一组母线的充电装置就达不到。另一种方法就是带电拔插，带电拔插危害很大。

解决方法:

a 在每个充电模块的交流航空插头前与交流切换后的电源之间各增加一个交流输入开关，控制各个模块的交流输入。

b 在每个充电模块的直流输出航空插头与直流输出总开关之间各增加一个直流输出开关，控制各个模块的直流输出。通过这样处理，运行中更换某一块故障的充电模块，就真正做到了运行中不带电拔插航空插头的情况。安全系数将大大提高。

3)交流I 路、II 路没有相序不同步监视及闭锁装置，虽然可以在调试送电前可以做简单的核相来解决，但是在充电装置的输入回路里加入相序不同步监视及闭锁装置是最好的解决方式。

4)充电装置的模块存在与监控器通信不畅问题，建议将单个模块的通信模块采用高可靠性能通信模块。

［1］GZDW 系列高频开关直流电源系统使用说明书。

［2］大唐红河电厂直流电源系统原理图。