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    1 概述

    供給變電站二次電路的電源稱為操作電源。操作電源主要向控制、保護、信號、自動裝置電路供電，同時還作為事故照明電源。

    傳統的操作電源有交流操作電源、硅整流型直流操作電源、蓄電池直流操作電源。交流操作電源因執行交流操作的繼電器，以及斷路器交流合閘的操動機構可靠性低于直流電源，一般僅用于小型配電房。硅整流型直流操作電源因不能解決事故照明和事故緊急處理的問題，只能在不重要的小型變電站中應用。蓄電池直流操作電源的可靠性高，在電力系統中被廣泛應用，但其充電設備存在效率不高、功率因素低、紋波大，以及電池保持容量低、壽命短等問題。目前我國許多變電站所使用的直流電源設備，由于受變壓器或晶閘管自身參數的限制，直流操作電源存在很多不足之處，例如：初充電流、浮充電流不穩，系統紋波電壓過高，控制特性不佳，不便于同計算機系統配接實現監控等；充電設備與蓄電池并聯運行，當浮充電電源紋波系數較大，浮充電壓波動或偏低時，會出現蓄電池脈動充電、放電現象，造成蓄電池組或單體的過早損壞；還存在體積龐大，效率不高，1＋1冗余投資大等不足，應該說已遠遠不能滿足飛速發展的電力工業的需要，逐步將被具有體積小、重量輕、效率高、紋波系數小、動態響應快、控制精度高、模塊可疊加輸出、N＋1冗余等特點的智能高頻開關電源系統所替代。后者將整流器、調壓裝置、饋出電路、保護告警電路及監控系統有機地結合在一起，通過計算機管理，有效地解決了以往直流操作電源的缺陷。

    變電站配備的智能高頻開關電源系統，包括開關整流設備、閥控式鉛酸免維護蓄電池、直流饋電柜等，雖然設備不多，但它卻獨當一面，是保障電網供電穩定和連續性的重要設備。這些設備維護得好壞，不僅關系到智能高頻開關電源系統的可靠性和壽命，而且直接涉及到電網的平穩運行。可見，維護和使用好智能高頻開關電源系統是非常重要的。

2 基本要求及注意事項

    為保證變電站直流電源系統的可靠性，有條件的應盡量從兩個不同的地方引入交流輸入電源，并且兩路交流電源具有自動倒換的功能；要選用可靠性高的智能化、標準化高頻開關整流設備，在實施過程中，要以可靠性、實用性為基本原則，宜簡勿繁；采用模塊化、熱插拔式結構以便于更換；實施集中監控管理，并合理配置備份設備。任何新技術、新設備未經充分驗證和試運行，絕不得進入供電系統。要不斷提高維護技術水平，采用集中維護、遠程遙信、遙測維護等手段；要經常分析運行參數，預測故障發生的時間和部位，作好事故預想，發現缺陷及時排除。

    智能高頻開關電源系統設備，其智能化程度高，電池采用免維護蓄電池，雖然給我們帶來了許多便利，但在使用過程中要注意以下幾個方面，以確保使用安全。

    ● 高頻開關電源系統對環境溫度要求不高，在－5～＋40℃都能正常工作，但要求室內清潔、少塵，否則，灰塵加上潮濕會引起主機工作紊亂。蓄電池則對溫度要求較高，標準使用溫度為25℃，建議溫度范圍＋15～＋30℃。若溫度太低，會使蓄電池容量下降，溫度每下降1℃，其容量下降1％；蓄電池放電容量會隨溫度升高而增加，但壽命降低，如果在高溫下長期使用，溫度每增高10℃，電池壽命約降低一半。

    ● 高頻開關電源系統中設置的參數必須控制在規定指標內，在使用中不能隨意改變。

    ● 直流電源系統在使用中要避免隨意增加大功率的額外設備（負載），也不允許在滿負載狀態下長期運行。因為，工作性質決定了直流操作電源系統幾乎是在不間斷狀態下運行的，增加大功率負載或在基本滿載狀態下工作，都會造成整流模塊出故障，嚴重時將損壞變換器。

    ● 由于蓄電池組輸出電流很大，存在電擊危險，因此裝卸、改接導電連接條（線）、輸出線時應特別注意安全，使用的工具應采取絕緣措施，以保證人身和設備安全。

    ● 不論是在浮充工作狀態還是在放電檢修測試狀態，都要保證電壓、電流符合規定要求。電壓或電流過高可能會造成電池的熱失控或失水，電壓或電流過小會造成電池虧電，這都會影響電池的使用壽命，尤其是前者的影響更大。

    ● 在任何情況下都應防止電池短路或深度放電，因為電池的循環壽命和放電深度有關。放電深度越深循環壽命越短。在容量試驗或放電檢修中，通常放電達到容量的30％～50％就可以了。

    ● 蓄電池應避免大電流充放電，否則會造成電池極板膨脹變形，使得極板活性物質脫落，電池內阻增大并且溫度升高，嚴重時將造成容量下降，壽命提前終止。

    ● 閥控式密封蓄電池是貧液式電池，無法進行電解液比重測量，所以如何判定它的好壞，目前最可靠的方法還是放電法，也可以用電導儀測電池的內阻來判定閥控式密封蓄電池的好壞，但準確性較差。

3 維護管理

    當智能高頻開關電源系統出現故障時，應先查明原因，分清是負載部?還是電源系統，是主機還是電池組。雖說開關電源系統主機有故障自檢功能，但它對面而不對點，更換配件很方便，但要維修故障點，仍須做大量的分析、檢測工作。如果自檢部分發生故障，顯示的故障內容也可能有誤。

    3.1 高頻開關電源部分

    高頻開關電源在正常使用情況下，主機的維護工作量很少，主要是防塵和定期除塵。特別是氣候干燥的地區，空氣中的灰粒較多，灰塵將在機內（主要在整流模塊內）沉積，當遇空氣潮濕時會引起主機控制紊亂造成主機工作失常，并發生不準確告警，另外大量灰塵也會造成器件散熱不好。

    一般每季度應徹底清潔一次，同時在除塵時檢查各連接件和插接件有無松動和接觸不良的情況。

    定期核實智能高頻開關電源系統的參數有無變化，防止人為或無意中改變所設置的參數。

    每半年應對智能高頻開關電源系統的運行方式進行實驗檢查，以防止均充狀態與浮充狀態不能及時轉換而造成對蓄電池的損壞。

    檢查主機設備是否正常，保證直流母線經常保持合格的電壓和電池的放電容量；

    對主機出現擊穿、熔斷保險或燒毀器件的故障，一定要查明原因并排除故障后才能重新啟動，否則會造成更嚴重的故障。

    3.2 免維護蓄電池部分

    因整流器對瞬時脈沖干擾不能消除，整流后的電壓仍存在干擾脈沖。蓄電池除有存儲直流電能的功能外，其等效電容量的大小與蓄電池容量大小成正比。因此，維護檢修蓄電池的工作是非常重要的，雖說蓄電池組目前都采用了免維護電池，但這只是免除了以往的測比重、配制電解液、添加蒸餾水的工作。因工作狀態和不正常工作狀態對全球領先的單片機和模擬半導體供應商――MicrochipTechnology（美國微芯科技公司）推出4款64及80引腳PIC