两种现行直流屏供电系统的优缺点分析及改进方法

()胜利油田电力分公司纯梁供电公司,山东滨州２５６５０４

汪　成

摘　要:本文对胜利油田电力分公司两种现行的变电站用直流屏供电系统的工作方式进行了详细分析,指出其优缺

点,并提出改进方法.

关键词:直流屏;充电模块;降压硅链

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WANGCheng

(,)ChunlianowerSulomanfShenliOilＧFieldElectricPowerBranchBinzhou２５６５０４,ChinagPppyCpyog

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０引言

发电厂和变电站中的电力操作电源现今采用的都是直流电源,它为控制负荷、动力负荷、直流事故照明负荷等供电,其安全高效运行对电网的正常可靠运行具有重要意义.用直流屏供电系统共有两种模式,各有其优缺点,本文对其进行简要分析并给出改进方案.

胜利油田电力分公司共有８４座３５kV变电站,其站

１．２优缺点

这种模式的优点是合闸母线的供电可靠性高,因为充电模块１和充电模块２可以互为备用,当其中一个模块损坏后,整个直流供电系统仍然可以正常运行.缺点:控制母线的供电可靠性较低,若降压硅链中的功率二极管损坏导致硅链断开,由图１可知,控制母线将失去供电电源;系统的效率较低,因为在正常工况下,降压硅链上始终要承受约２０V的压降,由于控制母线的全部负荷电流都要流经硅链,所以硅链上要产生大约１０％控制母线负荷的功耗,这就降低了直流供电系统的效率.

１第一种模式

１．１供电系统运行分析

时,充电模块１和充电模块２并联输出２４０V直流电给蓄电池组充电,蓄电池组直接给合闸母线(HM)供电,同时经过降压硅链给控制母线(KM)提供２２０V的控制电源;当全所失电时,由蓄电池组为合闸母线和控制母线供电.

第一种直流供电模式的原理如图１所示.当市电正常

２第二种模式

２．１供电系统运行分析

由充电模块１输出２２０V直流电压直接给控制母线供电,由充电模块２输出２４０V直流电压直接给蓄电池组充电,同时２０V,只要控制使硅链的正向导通压降等于２５V左右,则降

压硅链无法导通,处于截止状态;当全所失电时,由蓄电池组直接给合闸母线供电,同时蓄电池组经过降压硅链的调节为控制母线提供２２０V左右的控制电源.

这种模式的优点:控制母线的供电可靠性很高,由图２可知,控制母线的供电有充电模块１和蓄电池组两个电源,当市电正常时,控制母线所需２２０V直流电源由充电模块１输出直接提供,不需要蓄电池组经过降压硅链调节后提供,只有当没有市电或充电模块１发生故障没有电压输出时,才由蓄电池组经过降压硅链的调节为控制母线供

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蓄电池组直接给合闸母线供电,此时降压硅链的端电压约为

第二种直流供电模式的原理如图２所示.当市电正常时,

图１第一种直流屏供电系统原理图

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owerＧsulinstempppygsy

２．２优缺点

收稿日期:２０１９Ｇ０４Ｇ２７其自动化.

,作者简介:汪成(硕士,工程师,研究方向为电力系统及１９６９－)

电工技术　电力自动化第二种供电模式是完全一样的,此时,降压硅链也是截止的,这样整个直流供电系统保持了高效率的优点.而当充电模块２损坏或发生故障没有输出时,蓄电池组由于失去了充电电源,其两端的电压将逐渐降低,当下降到略低于充电模块１的输出电压２２０V以后,若蓄电池组端电压继

图２第二种直流屏供电系统原理图

Fi．２TheprincilediaramofthesecondDCpanelgpg

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续下降,必然导致功率二极管D３导通,则充电模块１将通V,如此,便可将蓄电池组的端电压保持在２１９V左右,这样就避免了蓄电池组亏电的发生,也就确保了合闸母线的正常供电.

过D３为蓄电池组充电,功率二极管D３的导通压降约０．７

电;系统的效率很高,在正常工况下,降压硅链是不工作的,处于截止状态,硅链上没有功耗产生,整个供电系统的效率很高.但是该模式有一个很大的缺点是合闸母线的供电可靠性低.当充电模块２发生故障或损坏而没有输出时,由图２可知,由于降压硅链是反向截止的,所以充电模块１无法为蓄电池组充电,即两个充电模块不能互为备用.如果变电站运行值班员没有及时发现充电模块２的故障并更换之,那么蓄电池组将最终发生亏电使其无法为合闸母线正常供电,导致断路器无法合闸,严重影响电网的正常可靠运行.该公司纯一变就曾经发生过蓄电池组因此亏电的情况,所幸及时被发现并更换了充电模块２才没有对电网运行造成影响.

图３改进的直流屏供电系统原理图

Fi．３TheprincilediaramoftheimrovedDCpanelgpgp

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４结语

现行的两种直流屏供电系统的优缺点分析,提出了简便易行的改进方案,用极小的成本即可完成直流屏的改进,使变电站的直流供电系统既可靠又高效,为该公司电网的正常可靠运行提供了有力的保障.

参考文献

[]林渭勋．电力电子电路[杭州:浙江大学出版社,１１M]．９８４．

３改进方案

基于以上两种模式的优缺点分析,为了既能提高直流供电系统的效率,又能使两个充电模块能够互为备用以提高直流屏供电系统的可靠性,本文在第二种供电模式的基础上提出了一种简便易行的改进方案.

,当市电及两个充电模块都正常时,二极管功率二极管D３

改进方案如图３所示,在降压硅链两端反向并联一个

本文通过对胜利油田电力分公司８４座３５kV变电站

D３是反向截止的.该改进直流供电系统的工作方式和前述(上接第７８页)

[]林渭勋．现代电力电子电路[杭州:浙江大学出版社,２M]．２００２．

参考文献

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[]肖前波．基于微分环的输电线路雷电流的非接触式测量方法２

图４系统拓扑示意图Fi．４Sstemtooloiaramgypgydg表２故障定位与故障类型识别分析表

Tab．２Faultlocationandfaultteidentificationanalsistableypy

序号１２３

故障时间２０１８Ｇ８Ｇ８

故障线路包沁Ⅲ线威土I线土福线

故障巡线结果

５２杆１０４杆３８杆

系统定位结果

５２杆１０３杆３８杆

故障类型绕击反击非雷击

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２０１８Ｇ１０Ｇ２６

２０１８Ｇ８Ｇ１２

[]/５GBT５００６４Ｇ２０１４　交流电气装置的过电压保护和绝缘配合

]设计规范[S．

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