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完善高頻開(kāi)關(guān)直流電源幾種手段
2012-08-05
1．存在的問(wèn)題
(1)在井南變電所，當(dāng)向高頻開(kāi)關(guān)直流電源的主、備交流電源送電后，主、備交流電源之間出現(xiàn)了頻 繁投切現(xiàn)象，并且監(jiān)控裝置連續(xù)發(fā)㈩主電源低電壓報(bào)警，使高頻開(kāi)關(guān)直流電源不能正常工作。
(2)在高頻開(kāi)關(guān)直流電源丁作時(shí)，連續(xù)出現(xiàn)母線絕緣不良報(bào)警。利用絕緣監(jiān)察開(kāi)關(guān)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)為直流 負(fù)極接地。即使撤除所有直流電源輸出開(kāi)關(guān)和蓄電池，直流負(fù)極接地現(xiàn)象依然存在。
(3)在蓄電池沒(méi)有安裝前，我們對(duì)主電源進(jìn)行失壓投切試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，在主電源失壓時(shí)，備用 電源不能自動(dòng)投入運(yùn)行；在主電源有壓后，主電源也不能自動(dòng)投入運(yùn)行，致使高頻開(kāi)關(guān)直流電源停止工作 。
2．問(wèn)題的分析
(1)主、備交流電源頻繁投切的原因
?、賹?shí)際測(cè)得主電源的波動(dòng)范圍很大，--般二次電壓變化范圍在290V-425V之間，其中二次電壓低于 320V的次數(shù)很頻繁。
?、谥绷麟娫囱b置的交流電壓最低整定值為323V。主、備交流電源延時(shí)投切時(shí)間為0s。
③當(dāng)主電源低于323V時(shí)，直流電源裝置自動(dòng)投入備用電源供電；當(dāng)主電源有電后(高于323V)，直流電 源裝置自動(dòng)返回主電源供電。
從上可見(jiàn)，直流電源裝置交流電壓最低整定值(323V)在主電源電壓變化范圍(290V-425V)之間，根據(jù) 主、備交流電源的投切原理，主、備交流電源在主電源電壓波動(dòng)的時(shí)候，必然會(huì)造成頻繁投切的結(jié)果。
(2)直流接地故障的原因
為了保證在蓄電池故障或撤除的情況下，高頻開(kāi)關(guān)直流電源能夠正常工作，設(shè)計(jì)中為高頻開(kāi)關(guān)直流電 源裝置的自用電電源設(shè)有兩路供給：一路為交流220V電源，通過(guò)整流濾波成220V直流電源，另一路為直流 220V電源；然后再通過(guò)高頻逆變、整流濾波后得到。經(jīng)多方面的查找，發(fā)現(xiàn)當(dāng)斷開(kāi)交流電源開(kāi)關(guān)Q1時(shí)，直 流接地現(xiàn)象消失。根據(jù)這一現(xiàn)象，查出直流電源的負(fù)極B點(diǎn)通過(guò)整流濾波回路與變壓器T的接地點(diǎn)相連(B點(diǎn) 到T的接地點(diǎn)之間沒(méi)有任何電氣隔離器件)，造成了永久性接地故障。
(3)主、備交流電源不能自動(dòng)投入的原因
經(jīng)過(guò)查找技術(shù)資料和詳細(xì)分析認(rèn)為，高頻開(kāi)關(guān)直流電源裝置的自用電電源不能瞬時(shí)停電，若瞬時(shí)停電 后再有電，高頻開(kāi)關(guān)直流電源裝置仍停止工作，只有在人為重新觸摸屏幕上的啟動(dòng)停止切換鍵后，才能恢 復(fù)正常工作。在有蓄電池的情況下，自用電電源一直處于有電狀態(tài)，因此不會(huì)出現(xiàn)上述問(wèn)題?！ ?br /> 3.完善的措施
(1)消除主、備交流電源頻繁投切的方法
根據(jù)電氣化鐵道電壓波動(dòng)范圍大、電壓峰谷值持續(xù)時(shí)間短、瞬間短路電壓降低的特點(diǎn)，將交流電源自 動(dòng)投切值整定為270V，交流電源電壓過(guò)低報(bào)警值整定為323V，自動(dòng)投切整定時(shí)限增加了5s的延時(shí)。
通過(guò)修改軟件程序完成上述兩項(xiàng)措施后，避免了頻繁投切現(xiàn)象，電壓降低到323V時(shí)會(huì)發(fā)出電壓降低報(bào) 警信號(hào)。
(2)消除直流電源裝置直流接地的有效途徑有三種方法：①在交流輸入回路串聯(lián)隔離變壓器；②在交 、直流輸入回路增加雙向開(kāi)關(guān)；③在交流輸入回路串聯(lián)二極管。經(jīng)過(guò)詳細(xì)分析比較，認(rèn)為在交流輸入回路 串聯(lián)隔離變壓器的方法最為實(shí)用，效果最好。具體方法為：在圖1開(kāi)關(guān)Q1與整流濾波電路之間增加1：1的 隔離變壓器。
(3)消除主、備交流電源不能自動(dòng)投入的方法有兩種方法：①改變直流電源裝置自用電電源交流輸入 電源的引入位置；②修改直流電源裝置軟件程序和硬件配置。顯然，前一種方法簡(jiǎn)單有效。
其實(shí)現(xiàn)手段是，將直流電源裝置的自用電電源的交流輸入電源從主電源回路改接到備用電源回路上。 由于備用電源接的是10kY電力電源，不受牽引供電電壓波動(dòng)或短路故障的影響，因此當(dāng)主電源失壓時(shí)(蓄 電池已撤除時(shí))，直流電源裝置的自用電電源的交流輸入電源仍然存在，備用電源會(huì)自動(dòng)投入供電運(yùn)行； 當(dāng)主電源恢復(fù)供電后，又會(huì)自動(dòng)返回主電源供電。此種方法解決了在撤除蓄電池的情況下，主電源瞬間失 壓造成全所直流電源停電現(xiàn)象。
(1)在井南變電所，當(dāng)向高頻開(kāi)關(guān)直流電源的主、備交流電源送電后，主、備交流電源之間出現(xiàn)了頻 繁投切現(xiàn)象，并且監(jiān)控裝置連續(xù)發(fā)㈩主電源低電壓報(bào)警，使高頻開(kāi)關(guān)直流電源不能正常工作。
(2)在高頻開(kāi)關(guān)直流電源丁作時(shí)，連續(xù)出現(xiàn)母線絕緣不良報(bào)警。利用絕緣監(jiān)察開(kāi)關(guān)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)為直流 負(fù)極接地。即使撤除所有直流電源輸出開(kāi)關(guān)和蓄電池，直流負(fù)極接地現(xiàn)象依然存在。
(3)在蓄電池沒(méi)有安裝前，我們對(duì)主電源進(jìn)行失壓投切試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，在主電源失壓時(shí)，備用 電源不能自動(dòng)投入運(yùn)行；在主電源有壓后，主電源也不能自動(dòng)投入運(yùn)行，致使高頻開(kāi)關(guān)直流電源停止工作 。
2．問(wèn)題的分析
(1)主、備交流電源頻繁投切的原因
?、賹?shí)際測(cè)得主電源的波動(dòng)范圍很大，--般二次電壓變化范圍在290V-425V之間，其中二次電壓低于 320V的次數(shù)很頻繁。
?、谥绷麟娫囱b置的交流電壓最低整定值為323V。主、備交流電源延時(shí)投切時(shí)間為0s。
③當(dāng)主電源低于323V時(shí)，直流電源裝置自動(dòng)投入備用電源供電；當(dāng)主電源有電后(高于323V)，直流電 源裝置自動(dòng)返回主電源供電。
從上可見(jiàn)，直流電源裝置交流電壓最低整定值(323V)在主電源電壓變化范圍(290V-425V)之間，根據(jù) 主、備交流電源的投切原理，主、備交流電源在主電源電壓波動(dòng)的時(shí)候，必然會(huì)造成頻繁投切的結(jié)果。
(2)直流接地故障的原因
為了保證在蓄電池故障或撤除的情況下，高頻開(kāi)關(guān)直流電源能夠正常工作，設(shè)計(jì)中為高頻開(kāi)關(guān)直流電 源裝置的自用電電源設(shè)有兩路供給：一路為交流220V電源，通過(guò)整流濾波成220V直流電源，另一路為直流 220V電源；然后再通過(guò)高頻逆變、整流濾波后得到。經(jīng)多方面的查找，發(fā)現(xiàn)當(dāng)斷開(kāi)交流電源開(kāi)關(guān)Q1時(shí)，直 流接地現(xiàn)象消失。根據(jù)這一現(xiàn)象，查出直流電源的負(fù)極B點(diǎn)通過(guò)整流濾波回路與變壓器T的接地點(diǎn)相連(B點(diǎn) 到T的接地點(diǎn)之間沒(méi)有任何電氣隔離器件)，造成了永久性接地故障。
(3)主、備交流電源不能自動(dòng)投入的原因
經(jīng)過(guò)查找技術(shù)資料和詳細(xì)分析認(rèn)為，高頻開(kāi)關(guān)直流電源裝置的自用電電源不能瞬時(shí)停電，若瞬時(shí)停電 后再有電，高頻開(kāi)關(guān)直流電源裝置仍停止工作，只有在人為重新觸摸屏幕上的啟動(dòng)停止切換鍵后，才能恢 復(fù)正常工作。在有蓄電池的情況下，自用電電源一直處于有電狀態(tài)，因此不會(huì)出現(xiàn)上述問(wèn)題?！ ?br /> 3.完善的措施
(1)消除主、備交流電源頻繁投切的方法
根據(jù)電氣化鐵道電壓波動(dòng)范圍大、電壓峰谷值持續(xù)時(shí)間短、瞬間短路電壓降低的特點(diǎn)，將交流電源自 動(dòng)投切值整定為270V，交流電源電壓過(guò)低報(bào)警值整定為323V，自動(dòng)投切整定時(shí)限增加了5s的延時(shí)。
通過(guò)修改軟件程序完成上述兩項(xiàng)措施后，避免了頻繁投切現(xiàn)象，電壓降低到323V時(shí)會(huì)發(fā)出電壓降低報(bào) 警信號(hào)。
(2)消除直流電源裝置直流接地的有效途徑有三種方法：①在交流輸入回路串聯(lián)隔離變壓器；②在交 、直流輸入回路增加雙向開(kāi)關(guān)；③在交流輸入回路串聯(lián)二極管。經(jīng)過(guò)詳細(xì)分析比較，認(rèn)為在交流輸入回路 串聯(lián)隔離變壓器的方法最為實(shí)用，效果最好。具體方法為：在圖1開(kāi)關(guān)Q1與整流濾波電路之間增加1：1的 隔離變壓器。
(3)消除主、備交流電源不能自動(dòng)投入的方法有兩種方法：①改變直流電源裝置自用電電源交流輸入 電源的引入位置；②修改直流電源裝置軟件程序和硬件配置。顯然，前一種方法簡(jiǎn)單有效。
其實(shí)現(xiàn)手段是，將直流電源裝置的自用電電源的交流輸入電源從主電源回路改接到備用電源回路上。 由于備用電源接的是10kY電力電源，不受牽引供電電壓波動(dòng)或短路故障的影響，因此當(dāng)主電源失壓時(shí)(蓄 電池已撤除時(shí))，直流電源裝置的自用電電源的交流輸入電源仍然存在，備用電源會(huì)自動(dòng)投入供電運(yùn)行； 當(dāng)主電源恢復(fù)供電后，又會(huì)自動(dòng)返回主電源供電。此種方法解決了在撤除蓄電池的情況下，主電源瞬間失 壓造成全所直流電源停電現(xiàn)象。
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