继电保护用开关电源的故障分析与改进

郑强

摘 要：随着现代科学技术的不断进步，我国的经济市场有了极大的转变，各行各业也有了飞跃式的发展。随之而来的，我国国内对于电力的需求量也就越来越高，这也就为我国的电力运输安全问题提出了挑战。继电保护措施是电力运输过程中的关键性安全措施，其主要是对电网中各输电线路内的电流量、电压量等进行监控，保证电力能够稳定安全的进行输送，保证用电户的安全。本文即是对继电保护用开关电源的故障种类进行的分析，并探讨了相应的解决对策，以期能为相关工作提供参考。

关键词：继电保护；开关电源；故障；改进对策

一、继电保护用电源开关的工作原理

这种开关主要是由半导体功率器构成的，其在运作过程中就是将电源形态转化为了另外一个形态，利用闭合电力控制方法，提高对于电路中电流的稳定输出，同时确保各结构的安全，因此被成为开关电源。在开关电源实际工作过程中，当高压电流进入到给装置内，首先通过滤波器对电流进行过滤，然后利用整流电路将高压交流电转换为高压直流电，并同时间这种直流电转化为脉动直流电。其次，将转化的电流传导如变压器内，降低电流的电压，使其转变为低压直流电，进而保证电流在输送过程中能够更加安全和稳定。

二、继电保护用开关电源的故障分类

（一）电源的输送波动导致的开关停止工作。在电网的实际运行过程中，当向外部线路输送的电流量瞬时过大时，就可能会引发继电保护的开关电源出现瞬时故障，其开关电源停止工作。这种故障一般能够简单排除，只要保证将输送电压恢复增长，然后手动对电源进行断电和连接的处理，就可以保证继电保护用开关电源的正常运行。一般情况下，这种故障出现的情况有3种，其中当输入的电流突然中断了100-200毫秒的时间，然后电流输送恢复正常，同时输送的电压没有任何异常状况，则继电保护用开关电源发生故障无法工作；其次，如果运行过程中输入的电压无故中断250毫秒左右，之后恢复正常输送，则会导致正负24伏和5伏的主回路出现影响，主回路消失，导致继电保护用开关电源无法进行正确识别，因而无法做出保护措施；另外，当电流和电压的输送过程中断时间小于70毫秒，并且两个主回路的输出电压保持正常，但是由于电路中未出现欠压保护动作，因而继电保护用开关电源对这种事故无法进行识别，出现故障。

（二）启动电流过大引发过载。在我国电网的运行过程中，各输电线路内的电压一般保持在220伏特，额定的输入电流量也不得超过130毫安，其产生的功率一般小于20瓦。在实际工作过程中，如果输入的电流发生增大情况，则继电保护用开关电源就会对供电状态进行警告，并稳定输入电流。在研究后发现，如果电网在启动或运行过程中瞬间出现输入电流量达到200毫安时，其稳定电流量就可以达到600毫安，就会产生较大的瞬间电流，而继电保护用开关电源的安全输出电流量为500毫安，使得开关电源在瞬间运行的过程中处于过载的环境中，对开关电源起到了一定的损伤，因而发生了故障。而这也是部分电网在设计和建造过程中的漏洞所在，其对于电网启动中瞬间电流的控制装置安装不足，导致了事故的发生。

三、继电保护用开关电源事故的处理措施

（一）对输送波动的处理措施。为了解决输送过程中电源波动造成的开关电源停止工作的事故，首先就必须要在继电保护用开关电源上加装一个电压检测装置，并同时在开关电源的延时电容上加装电子开关设备。这些装置都是为了能够更好地减弱开关电源在接受电压波动输送时产生的影响，只要输入的电压出现波动或小于一定的数值，电容上的电子开关变回闭合，使得延时电路能够有效复位。同时，如果输入输电线路内的电压发生升高的情况，则被电子开关保护的电源就会重新开始延时，这样就使得电源在重启后所产生的假信号被成功屏蔽，避免了开关电源的误判，同时也避免了故障的发生。

（二）对过载事故的处理措施。开关电源的过载事故主要是由于输电线路在启动过程中所产生的瞬间电流过大，导致开关电源发生过载，损坏了电源的功能，因而发生无法正常工作的情况，对于这种事故的解决措施可以从启动瞬间的电流和电压特性入手。在电网输送过程中，电力输送的功率是已定的，无法对其进行改变，因此，想要降低过大输入电流对开关电源造成的损伤，就必须要相对将输出电压适当增加，这样就可以在保证功率的基础上减小启动时的瞬间输入电流，从根本上保护开关电源的稳定工作。一般情况下，在实际工作中都会将开关电源的启动电压提高到130-140伏，这样就能够有效将启动时的稳定电流减小到300毫安，而开关电源的允许通过电流量为500毫安，就不会产生过载故障。

结语：电网在运行过程中，对于电力输送装置的保护工作是非常重要的，而继电保护装置就是其中之一，其开关电源是否会能够稳定工作关系着电流输送的稳定性和安全性。因此，在对继电保护用开关电源进行安装和设计过程中，需要对每一个环节进行详细考虑，同时根据可能出现的事故种类，设计相应的解决方案。

参考文献：

[1] 徐涛，吴迎霞，张红超，等.继电保护用开关电源的故障分析及改进[J].电力系统保护与控制，2010，38（10）.

[2] 冯阳.继电保护中开关电源的故障分析及处理措施[J].北京电力高等专科学校学报（自然科学版），2012，29（08）.