直流范文10篇

直流范文篇1

1信号与系统分析

1.1系统。随着时代的发展和技术的进步，信号与系统的概念在各行各业中愈加普及，而与之相对应的分析方法和分析思想，也受到研究学者的高度关注，在科学领域发挥了至关重要的作用。一般情况下，系统是由无数个相互依赖且相互作用的事物集合而成的，其功能相对具有稳定性。从直观角度来说，可以将系统看作是处理器或者变换器。以电系统为例，某个电路的输入输出是完成某种功能的经过，那么这就可以被称作系统。1.2信号。信号是一种比较抽象的消息表现形式，是随若干变量而发生变换的一种具体物理量。从数学角度对信号的概念进行分析，可以将其理解为一个或多个独立变量的函数。事实上，在处理并传输信号的过程中，对信号特殊性的分析是研究人员不可绕开的一项命题。而具体分析其特殊性质的过程中，既可以从信号随时间变换的速度着手分析，也可以分析信号包含频率分量的振幅大小，甚至相位数量，从而辨别信号的频率特性。而且，在分析信号与系统中直流信号的连续信号和离散信号的过程中，往往要按照自变量时间取值在定义域内的连续与否对信号状态进行划分，并分别采用不同手段对其信号情况进行分析。

2直流信号的特殊性介绍

在分析线性时不变系统的过程中，相关研究人员往往倾向于先对系统中的信号进行分解，将其经过简要处理划分为脉冲信号和复指数信号的线性组合。如此一来，两种不同的信号方式就能分别经过系统，并在线性组合形式下得到系统的响应。从理论角度来说，线性时不变系统分析的理论基础恰恰是信号分解，而现阶段的研究成果又显示信号分解方式。受到分解方法的不同而呈现多元化特征，除却较为基础的直流分解和交流分解之外，还囊括了因果分量和反因果分量分解、积分量分解和偶分量分解，甚至包括各类正交函数分解。一般情况下，信号与系统分析中直流信号的一般连续信号特殊性具体体现在卷积运算、傅里叶运算以及拉普拉斯变换中；而系统分析中，直流信号的离散连续信号特殊性具体体现在卷积和运算、离散时间傅里叶变换过程中。所以，在研究系统直流信号特殊性的过程中，必须分情况对其进行具体讨论，理清不同性质的具体应用方法，从而对直流信号作用于因果稳定的线性时不变系统时的响应进行概括与总结。2.1直流信号的一般信号特殊性。在信号与系统分析的过程中，对于直流信号特殊性的研究首先要从时间无限信号开始，而时间无限信号就是包含直流信号的一般信号。正常情况下，专家学者在研究这一信号类型的过程中，往往会按照直流分量和交流分量、因果分量和反因果分量对信号进行分解，但是随着研究的逐渐深入，现阶段已经可以将时间无限信号分解为一个因果信号叠加直流信号的形式，研究的精确度和可靠度得到了大幅度的提升。具体来说，人员可以将直流信号的一般信号进行分析，对信号的因果分量进行分别表示。但值得注意的是，这种分解研究方式和传统意义上的直流分量与交流分量分解、因果分量与反因果分量分解是截然不同的，在分解过程中要着重注意对细节问题的把控，避免出现运算混淆的情况。而且，直流信号的一般信号特殊性主要在于：当这种信号作为激励作用与因果稳定的线性时不变系统情况下，可以通过对时域的卷积以及卷积和或者变换域的方法对其响应进行求解。不可否认的是，由于包含直流信号的一般信号具有较强的特殊性，所以应着重注意在应用时域和变换域的特定性质时，对其进行单独处理，否则可能会导致运算异常。2.2时域卷积和变换域中直流信号的特殊性。在信号与系统分析直流信号特殊性的过程中，各个阶段所涉及到的微分和差分的运算都具有明显的不可逆性，这也就意味着在对时间无限信号进行微分和差分运算处理的过程中，会因为运算顺序的不同而导致最终积分或求和得到的原信号存在明显差异。这一问题若无法得到有效解决，那么在实际运算过程中会导致时域和变换域分析的相关性质不能被直接应用于信号与系统分析中。具体来说，时域卷积和变换域中直流信号的特殊性主要体现在以下五方面：其一，卷积的微积分性质具有特殊性。在分析这一特殊性质的过程中要重点理清导数阶次和积分阶次，避免由于简单的失误而导致运算功亏一篑。事实上，凭借现阶段对卷积微积分性质的研究结果分析，大致可以得出两个基本推论。推论之一是在两个信号卷积中，一个信号的微分和另一个信号的卷积相等。而另一个推论则是对阶次分别为0和1这一特殊情况的限定。也就是说，对某一特定类型连续信号来说，由于其微分后再进行积分所得到的信号与原信号是存在差异的，所以在实际运算过程中，很难直接套用卷积的微积分性质对其进行卷积运算。在这种情境下，也就要求相关人员对其中的直流信号和其他信号的卷积进行单独运算，以保证运算结果的精确性。其二，卷积和的差分求和性质具有特殊性。一般情况下，倘若时间无限信号中还有直流信号，是无法直接应用卷积和的差分求和性质的，而需要对其中的直流信号与时间无限信号进行分别计算。其三，傅里叶变换的时域积分性质具有特殊性，根据傅里叶变换的理论基础来分析傅里叶变换的时域积分性质，那么在性质应用过程中，往往待求信号微分后的傅里叶变换是已知的或者求解难度系数相对较低，但是倘若待求信号中含有直流信号，那么同样不可以对傅里叶变换的时域积分性质进行直接运用，这一点和卷积和的差分求和性质应用是相类似的。其四，离散时间傅里叶变换的时域求和性质具有特殊性。通过傅里叶变换对离散序列进行特殊处理，就可以在此基础上对离散时间傅里叶变换时域进行求和。在应用这一性质的过程中，情况同样大致分为两种。一种是待求信号的一阶后向差分信号的傅里叶变换一致或求解难度系数较低，这种情况下可以直接利用离散时间傅里叶变换的时域求和性质对其进行运算，否则将无法直接应用性质。其五，拉普拉斯变换的时域积分性质具有特殊性，种种角度来说拉普拉斯变换，实质上是傅里叶变换的一种变形推广，所以其应用性质和傅里叶变换的时域积分性质具有相似性，在含有直流信号的情况下，无法对其进行直接应用。

3直流信号应用总结

在验证直流信号分析特殊性质的过程中，可以分别从连续信号角度和离散信号角度对其性质应用方法进行举例和总结。比如说，在分析特殊的连续性过程中，专业人员可以尝试以包含直流信号的一般信号为例，对离散序列直流信号的特殊性进行分析，并对直流信号的一般信号与因果信号的卷积和进行计算，分析包含直流信号的一般信号的傅里叶变换与拉普拉斯变换以及离散序列的傅里叶变换。事实上，在直接对两种信号形式求卷积的基础上，若直接对含有直流信号的一般信号进行微分计算，那么卷积的微积分性质是可以直接得到应用的。但是在面对直流信号的一般信号与因果信号的卷积不能直接应用的情况下，就要对二者的卷积进行单独计算。也就是说，针对卷积微积分性质的应用必须分析信号中是否包含直流信号，若答案是肯定的，则信号不能直接微分。除此以外，倘若运算中的全激励信号作用于冲击响应特定的连续因果稳定线性时不变系统的全响应，则此响应包括了零时刻之前的响应，这主要是受到了无穷远时可接入基地的影响。其次，当在分析运算过程中直接运用傅里叶变换的时域积分性质时，相关研究人员务必要考虑到实际的信号傅里叶变换形式，并对单位直流信号进行拉普拉斯变换。从理论角度可以直接应用拉普拉斯变换的实际积分性质来推进单位直流信号的拉普拉斯变换，但在实际计算中可能要对其进行分别计算。再次，在求解离散信号的卷积和过程中，要首先判断信号中是否含有直流信号，以此为依据，选择对其直接后项差分或应用卷积和的差分性质。但是，受到直流信号的影响，对于系列差分后的计算结果可能和原信号是有所区别的，所以不能直接应用全集合的差分求和性质，而应该直接对其进行单独计算。当然，若序列中确实包含直流信号，那么选了运用卷积和差分求和性质并不适用，且直流信号不能作为差分的信号。最后，对信号离散时间傅里叶变换进行求解要求相关人员对信号的形式进行精准分析，既要抓住离散直流信号是直流信号的本质，同时也要意识到离散直流信号是周期为一的周期序列，由此，对单位离散直流信号展开傅里叶变换，并在运用离散时间傅里叶变换差分求和性质的基础上对其特殊性质展开分析。

直流范文篇2

关键词：地铁直流保护

0引言

在我国，地铁是城市公共交通的重点发展方向，设备国产化又是发展的主要原则。在地铁直流供电继电保护领域内，国产保护设备还处于起步阶段，目前，国内主要城市的地铁直流保护设备均来自国外，例如广州地铁二号线选用的是德国Siemens公司的DPU96，武汉轻轨选用的是瑞士sechron公司的SEPCOS。通过对部分国外产品的研究，笔者认为，直流保护设备的原理并不是十分复杂，功能实现在理论上也没有任何障碍，希望通过本文的抛砖引玉，在将来的不久，能够看到国产的直流保护设备在我国甚至国际市场成为主流。

1一次系统简介

图1显示了一个典型的牵引变电所的电气主接线图，该所将主变电所来的交流高电压（典型值：33kV）经整流机组（包括变压器及整流器）降压、整流为直流1500V，再经直流开关柜向接触网供电。我国上海和广州地铁的直流牵引供电系统均是如此，北京地铁采用的是第三轨受流器（上海和广州地铁则是架空接触网），其馈电电压为750V。由于750V馈电电压供电距离短、杂散电流大，现在多采用1500V。图2显示的是采用双边供电的上行接触网的分区段示意图（下行亦相同），一个供电区由相邻的2个牵引变电所同时供电，这种双边供电的方式提高了供电的可靠性，同时分区段的方式使故障被隔离在某个区段以内，而不致影响其它供电区段，因而被广泛采用。本文中所讨论的保护原理均基于1500V架空接触网双边供电方式。

图1典型牵引变电所电气主接线参考图

图2双边供电接触网分区段示意图

图3短路电流与列车运行电流示意图

2牵引变电所内直流保护的配置

牵引变电所内的直流保护系统必须在系统发生故障时快速、准确地切除故障，同时又要避免列车正常运行时一些电气参数的变化引起保护装置误跳闸。后备保护的存在增加了故障切除的可靠性，同时也增加了与主保护配合的难度，所以保护的配置也不宜过多。不同的牵引变电所其电气特性不同，运行要求不同，所以保护装置的整定值不同，甚至保护的配置亦不相同。通常，牵引变电所内的直流保护安装于开关柜中，其可能的配置如下：

A．馈线柜（图1中对应211，212，213，214开关柜）：

a．大电流脱扣保护（over-currentprotection）；

b．电流上升率保护（di/dtprotection）；

c．定时限过流保护（definite-timeover-currentprotection）；

d．低电压保护（under-voltageprotection）；

e．双边联跳保护（transferintertripprotection）；

f．接触网热过负荷保护（cablethermaloverloadprotection）；

g．自动重合闸（automaticre-closure）。

B．进线柜（图1中对应201，202开关柜）：

a．大电流脱扣保护（over-currentprotection）；

b．逆流保护（reversecurrentprotection）。

C．负极柜：

a．框架保护（framefaultprotection）。

D.轨道电压限制装置

a.轨道电压限制保护

3主要保护的原理

牵引变电所内的直流系统的故障形式主要有：短路故障，过负荷故障，过压故障等等，最常见的也是危害最大的是短路故障。从本质上讲，短路故障有两种类型，一种是正极对负极短路，另一种是正极对大地短路。所内配置的多数保护都是为了切除前一种故障，框架保护则是为了切除后一种故障。

对于前一种故障，多数是由于架空接触网对钢轨短路所引起的，短路点离牵引变电所的距离决定了短路电流的大小。远端短路故障电流的峰值与列车启动时的电流峰值相近，甚至小于该电流，所以，远端短路故障电流与列车启动电流的区分，是牵引变电所直流保护的难点。另外，列车受电弓过接触网分段时，也会有一个峰值较高的电流出现。

图3是典型的近、远端故障电流与列车受电弓过接触网分段时的电流时间特性示意图。

以下介绍牵引变电所内的主要的直流保护的工作原理：

3.1大电流脱扣保护

主保护，与交流保护中的速断保护类似，用以快速切除金属性近端短路故障。这种保护是直流断路器内设置的固有保护，没有延时性，它通过断路器内设置的脱扣器实现。当通过断路器的电流超过整定值时，脱扣器马上动作，使断路器跳闸。

一般来说，该保护的整定值要通过计算和短路试验得出，整定值要比最大负荷下列车正常启动的电流大，也要比最大短路电流小。

3.2电流上升率保护

广泛使用的中远端短路主保护，它在多数情况下能正确区分列车正常运行电流和中远端短路电流，主要用于切除大电流脱扣保护不能切除的故障电流较小的中、远端短路故障，其工作原理如下：

电流上升率保护触发的条件是唯一的，即当电流的变化率di/dt>A，A是电流上升率的定值。满足触发条件di/dt>A时，电流上升率保护启动（该时刻记为t）。该保护启动后，产生跳闸的条件只要在以下两个条件中满足任意一个即可：

1．经过时间T1后，di/dt仍然大于B；

2．经过时间T2后，ΔI>L，ΔI=It+T2－It；

如图3，在t时刻，列车受电弓过接触网分段后重新与接触网连接，此时电流的绝对数值It较小，而di/dt由于充电效应则较大，短路电流和列车运行电流均可满足启动条件，但经过适当的延时后，对于列车运行电流来讲，由于充电效应维持的时间很短，电流已经经过了一个从很小到数倍于正常电流，再到正常电流的过程，此时，di/dt通常是负值，ΔI也很小，所以出发跳闸的条件一个也不满足，电流上升率保护返回；对于短路电流来讲，此时，短路仍然存在，只要距离不是非常远，通常一定满足条件1和2，致使保护跳闸。

单列列车t时刻启动时，可能di/dt>A,保护启动，但经过时间T1后，di/dt<B，ΔI<L,保护自动返回。

值得注意的是，定值T1、T2、A、B、L的选取非常重要，它决定了保护动作的正确性和快速性。

3.3定时限过流保护

电流上升率保护的后备保护，通常该保护的电流整定值Idmt较小，一般按馈线最大负荷考虑，以达到切除远端短路故障的目的，其动作延时Tdmt也较长，以避开列车启动的时间，广州地铁二号线牵引供电系统中该保护设计的Idmt为3000A，延时Tdmt为30秒。

当电流第一次超过定值时，保护启动，在延时Tdmt的时间段内电流一直超过定值，可认为是短路电流，触发跳闸，如果中间任一时刻电流没有超过定值，保护自动返回，等待下次启动。

3.4低电压保护

其作用和定时限过流保护一样，作为电流上升率保护的后备保护，一般与其它保护形式互相配合，不作为单独的保护使断路器调跳闸。它的整定值Umin及延时Tdmt必须列车正常运行时的运行情况互相配合，应考虑最大负载下列车的启动电流和启动持续时间，还要考虑在一个供电区内多部列车连续启动的情况。

当发生短路故障时，直流输出电压迅速下降很多，当输出电压<Umin，保护启动，在一定的延时时内输出电压一直保持<Umin，则低电压保护发出动作信号。

3.5双边联跳保护

对于采用双边供电的接触网,它是广泛使用的一种保护手段，正如上文所介绍，在一个供电区内的接触网由两个变电所对其供电的，当其中一个所的直流馈线断路器因为某些保护跳闸的同时，还会发出联跳指令，使为同一个供电区供电的直流馈线断路器都跳闸。

它能切除故障电流特别小的远端短路故障，跳闸命令是由感知到较大近端短路故障电流的相邻站发出的。只要给一段接触网供电的两个牵引站有一个正确跳闸，另一个立刻也会跳闸，因而可靠性很高，确保满足GB50517-92<<地下铁道设计规范>>的第8.2.21条“在事故状态下接触网短路电流的保护，应保证单边供电接触网区段一条馈线的开断和双边供电接触网区段两条馈线的开断”。双边联跳保护的原理如下：

图2显示了一条接触网的两段，左边一段由牵引变电所A和B（简称A站和B站，下同）供电，右边一段则由B站和C站供电，当短路点发生在靠近A站的c位置时，A站的大电流脱扣保护首先动作，而B站则由于短路电流小等因素，大电流脱扣和di/dt等保护均无法动作，位于A站的双边联跳保护则发出联跳命令，将B站的213开关跳开。当B站退出运行时，则B站越区隔离开关2133合上，双边联跳保护根据B站2133的位置判断另一端是由C站213开关供电，跳闸的对象则为C站213开关。

3.6框架保护

框架保护适用于直流设备的正极对机柜外壳（与大地相连）或接触网对架空地线短路时的情况。

如图4所示，在正常无短路状态下，钢轨（负极）与地的绝缘良好，几乎没有漏电流通过A点，当故障f1发生时，即直流设备的正极对机柜外壳短路时，故障电流If1由正极通过A点，经泄漏电阻Rl回流至负极，框架保护检测位于A点的机柜外壳对地的漏电流If1，超过整定值则迅速动作。通常，在地和负极之间还安装一个排流柜，当排流柜投入运行时，其等效电阻值远小于Rl，If1大大增加，这样，即使钢轨（负极）与地的绝缘非常良好，泄漏电阻Rl非常大，由于排流柜提供了漏电流If1的通道，大大提高了框架保护动作的灵敏性。

当故障f2发生时，即接触网与架空地线发生短路时，由于A点离故障点较远，故漏电流较小，检测A点漏电流不能检出故障，此时框架保护检测外壳和负极之间的电位差。在正常无短路状态下，外壳和负极之间的电位差很小，故障f2发生时电位差迅速变得很大，框架保护可以迅速动作。而对于正极对机柜外壳短路的情况，若未投入排流柜，钢轨（负极）与地的绝缘亦很好，漏电流可能不足以启动框架保护，但电压检测元件则可使之迅速动作。

通常，电流检测元件作为框架保护的主保护，电压检测元件作为后备保护。

框架保护动作的结果是：迅速跳开本站内所有的直流开关、交流侧进线开关及邻所向本区段供电的直流开关，并需由人工复归后方可重新合上开关；

3.7轨道电压限制保护

轨电位限制装置控制

一控制原则

规电轨电位限制装置的控制分两种，一种是通过检测轨道电压实现，另一种是通过人工施加试验电压实现，如下图：

正常运行，轨电位限制装置检测轨道和大地之间的电压，该电压经过V11模块整流后施加给R10；而人工施加的试验电压，是通过S24旋纽把交流220V电压经过V12整流模块整流后施加给R10。F21、F22继电器分别检测R10上的电压，当该电压上升到92V时，经过一定的延时（0.5秒），F21继电器动作，发出合闸命令；当电压上升到150V时，F22继电器动作，发出合闸命令。由F21继电器动作使断路器合闸的方式我们称为“一段动作（U›）”，由F22继电器动作使断路器合闸的方式我们称为“二段动作”（U››）。

二、控制过程

1.合闸

合闸的原则是想尽办法让合闸继电器K02受电，使由它驱动得断路器合闸线圈得电，从而使断路器合闸。

正常运行时，断路器处在“分闸”位置，K01继电器的常闭接点（1、2）闭合，使K83继电器受电，它的常开接点（15、18）接通。因此当F21继电器延时动作后，11、14这对接点接通，使合闸继电器K02得电，断路器合闸。当继电器F22动作后接通11、14接点，也能使断路器合闸。

但是，它们之间有一定的区别：如果是因为F21动作从而使断路器合闸，那么延时10秒后断路器会自动分闸，在规定的时间内反复三次，断路器合闸不再分开；如果是因为F22继电器动作从而使断路器合闸，，此时F22会闭锁分闸回路，使断路器不会延时分开。

2.分闸

断路器分闸的原则是使分闸继电器K01受电，使由它驱动的断路器分闸线圈得电，从而使断路器分闸。

当断路器合闸后，断路器的辅助接点（S1的23、24）闭合，使继电器K81受电，经过10秒的延时后，继电器动作，该继电器的15、18接点闭合，而继电器K84的常闭接点接通，因此分闸继电器K01受电，使断路器分闸。

3.8接触网热过负荷保护

接触网热过负荷保护,其保护的目的是消除热过负荷故障，而非短路故障，其工作原理主要是根据接触网的电阻，接触网上流过的电流，计算出接触网的发热量，从而再根据接触网的热负荷特性及环境条件推算出接触网的电缆温度。当测量的电缆温度超过Talarm给出报警，超过Ttrip则跳开给该接触网供电的直流开关。开关跳开后，电缆逐渐冷却，当温度进一步下降，低于Treclosure，则重新合上直流开关。图5给出了接触网热过负荷保护动作的时序图。

5接触网热过负荷保护动作时序图

4存在的问题

4.1关于多辆列车短时间内相继启动

在接触网的同一供电区段内，若在短时间内出现两辆/多辆列车相继启动，第一辆列车启动引起电流上升率保护或定时限过流保护启动，而另一辆列车的启动恰巧引起电流上升率保护或定时限过流保护跳闸，这种可能性在理论上是存在的。至于解决的方案，英国ENOTRAC公司的观点认为，人工智能或神经元网络可能是最佳的解决办法，具体的实施方法尚不得而知。

4.2关于小电流短路故障

小电流短路故障主要是由于故障点距离牵引所很远，或者，短路点的电弧大引起电阻也增大。两者皆可导致以上介绍的各种保护均无法正确动作。当短路点靠近其中一端的牵引所时，近端短路电流往往较易检测，近端牵引所跳开本所开关并联跳邻所开关；但若短路点位于相邻两个牵引所中间的接触网上，可能发生两个牵引所的保护均无法检测小电流短路故障的问题。对于两个牵引所距离太远的情况，可以从设计上避免；而对于大电弧的情况，笔者认为需要对电弧的特性进行大量的研究，从而给带电弧的电流建立精确的数学模型，使其能够正确地被保护装置所识别。

4.3关于框架保护的选择性

框架保护面临的是小电流接地故障，它易于感知，却无法象大电流短路故障那样易定位。如图1所示，当接地点位于整流器出口的A位置时，只需要跳开交流进线开关105和直流进线开关201即可；当接地点位于B位置时，只需要跳开所有直流开关；当接地点位于C位置时，只需要跳开直流馈线开关214并联跳右邻站的直流馈线开关213（如图2）。但由于框架保护的电压和电流检测原理都无法给故障定位在A点、B点还是C点，所以选择性较差。小电流接地故障的定位一直是个难题，如同三相交流中性点不接地系统的单相接地故障一样，寻找准确的定位方法还需要进一步的探索。

5结论

目前，地铁直流牵引变电所内配置的直流保护，基本上能够快速切除大多数短路、接地故障，但仍然存在一些世界性的难题。国内保护设备制造商完全有能力制造出目前广泛使用的这些直流保护。

参考文献

1．ENOTRAC，StudyofadvancedprotectionsystemsforthepowersupplyofDCrailways，2000

2．SiemensAGTransportationSystemsGroup，TractionPowerSubstationDC—SwitchgearSectionFeederProtectionPrincipleFunction，1998

直流范文篇3

关键词：TD340；直流电机调速；PWM

直流电机调速系统在现代化工业生产中已经得到广泛应用。直流电动机具有良好的起、制动性能和调速性能，易于在大范围内平滑调速，且调速后的效率很高，因此，采用硬件逻辑电路实现的PWM控制系统已在实践中广泛应用，但是，这种方法的硬件电路比较复杂，一般也无计算机接口。而本文介绍的以TD340驱动器芯片为核心的直流电机PWM调速控制系统则可以大大简化硬件电路。该系统不仅可以模拟控制，而且具有计算机接口，同时具有良好的保护功能。

1系统工作原理

直流电机脉宽调速通过改变控制电压的脉冲宽度来改变加在直流电机上的平均电枢电压的大小，从而改变直流电机的转速。图1所示为可逆的PWM变换器主电路的H型结构形式。图中，4个MOSFET管的基极驱动电压分为两组，其中Q2L和Q1H为一组，当Q2L接收PWM信号导通时，Q1H常开；而Q2H和Q1L截止。这时，电机两端得到电压而旋转，而且占空比越大，转速越高。由于直流电机是一个感性负载，当MOS关断时，电机中的电流不能立即降到零，所以必须给这个电流提供一条释放通路，否则将产生高压破坏器件。处理这种情况的通常方法是在MOSFET管旁边并联一个二极管，使电流流过二极管，最后通过欧姆耗散的方式在二极管中消失。对于大电流，耗散是重要的排放方法。这里必须使用高速二极管。电机反转时道理相同。

2TD340的引脚功能和控制特性

TD340采用双列贴片式封装的引脚分布如图2所示，各引脚的功能如下：

L1、L2：低边门极驱动；

H1、H2；高边门极驱动；

STBY：待机模式；

WD：看门狗信号输入；

CWD：设置看门狗电容端；

VOUT：用于微处理器的5V电压；

CF：设置PWM频率的外部电容接入端；

IN1；模拟或数字信号输入端；

IN2：电机旋转方向控制端；

VBATT、GND：电源正端和地端。

TD340芯片是N沟道功率MOS管驱动器，适合于直流电机控制。图3所示是用TD340进行模拟输入的控制电路。图4给出了TD340的输入电压与输出PWM间的特性曲线（接地电容用于设定PWM频率）。该器件内集成有可驱动N沟道高边功率MOS管的电荷泵和内部PWM发生器，可进行速度和方向控制而且功耗很低，同时具有过压（＞20V）、欠压（＜6．2V）保护功能，以及反向电源有源保护功能。TD340内含可调的频率开关（0～25kHz）及待机模式，且集成有看门狗和复位电路。除此之外，TD340芯片还具有H桥直流电机部分和微控制器之间的必要接口。直流电机的速度和方向可由外界输入给TD340的信号来控制。其中速度由PWM来控制，当然也可以接受外部的PWM信号。当TD340的CF端通过电容接地时，0～5V的模拟输入即可产生PWM输出。实际上，当CF端直接接地时，输入TD340的数字信号就可直接产生PWM信号。

3在开环直流调速系统中的应用

本文所设计的直流电机调速系统框图如图5所示。该系统由信号输入电路、TD340和H桥电路组成。其中信号输入电路由可调电阻和单刀双掷开关组成，TD340用于构成PWM发生器，功率放大电路是由4个MOSFET管组成的H桥电路。

图6为本系统中直流电机PWM调速系统的电路原理图，图中的MOSFET管采用STP30NE03L。STP30NE03L的优点是开关速度快，通路电阻低和电压门信号低，适合于大电流和低电压运行。当加上一个足够的门信号电压时，功率MOSFET的通路电阻小于常规二极管而在没有门信号电压的情况下，它具有常规二极管的反向特性。开关K用于控制直流电机M的正反转。开关向上时，电机正转；开关向下时，电机反转。可调电阻R1用于调节TD340的模拟电压输入值，进而输出可调PWM信号，同时给MOSFET的门极施加开关驱动信号并通过调节占空比的大小来调节直流电机M的转速。电阻R1～R4用于控制MOS门的升降时间，也有利于避免门电压的振荡，门电压的振荡通常是与门电容处的连接线的平行电感所引起的。R1～R4的值通常为10～100Ω。电容C6用于存储能量并对通过电桥的电压进行滤波。在电压上升和下降期间，为了保证系统的可靠性，可在两个低端MOS管的门极各接一个下拉电阻以确保电桥保持关断，但高端MOS管不能接下拉电阻，因为电荷泵不能为其提供必要的电流。

图6

直流范文篇4

电力系统中的直流电源部分由蓄电池组、充电设备、直流屏等设备组成。它的作用是：正常时为变电站内的断路器提供合闸直流电源；故障时，当厂、站用电中断的情况下为继电保护及自动装置、断路器跳闸与合闸、载波通信、发电厂直流电动机拖动的厂用机械提供工作直流电源。它的正常与否直接影响电力系统的安全可靠运行。

过去，电力系统的各个变电站都有人值守，可以对直流设备的运行状态进行定期检查，因而可以及时发现并处理其出现的异常现象，保证变电站的安全稳定运行。目前，电力系统推广无人值班变电站，虽然调度中心可以通过远动通道获取变电站运行情况的实时信息，但是对于直流部分只能得到少量的重要信息(包括：遥信量——充电机交流电源故障，充电机故障，直流绝缘接地，直流电源电压异常；遥测量——控母电压)。它不能反映直流系统运行的详细信息，特别是它不能发现系统刚刚开始出现异常运行的情况，直到长期的异常运行发展为故障时才上发调度，此时，事故已经扩大。如果能在异常现象刚出现时就及时发现并及时处理，就可以避免异常情况扩大。所以需要设备维护人员对其进行定期检查。此外，对直流设备运行的控制也是由维护人员进行现场操作的。变电站多，维护人员少，显然无法保证按期按量完成。在这种情况下，直流监控系统应运而生。它的主要作用就是把各变电站的直流设备信息上送到监控中心，供其查询，同时监控中心也可以向各站发送控制命令。这样，维护人员不但可以在监控中心对直流设备进行远方监控，还可以及时发现设备运行的不正常状态，及时处理，而不等其发展演变成事故。所以，直流监控系统的建立，可以节省人力物力，提高工作效率。

1通道选择

目前，变电站上送调度中心的各种信息，如遥测、遥信、遥控、主要设备状态和报警信息等，都是通过远动通道传输的，这些信息对实时性的要求很高，不希望其它信息占用而使通道拥挤，影响调度的正常工作。所以直流设备的运行信息必须从另一个通道进行远方传送。目前，变电站中除远动通道之外，还有一个电话通道，这个通道一般是作为工作人员现场工作时使用，以及其它辅助系统如安全报警系统必要时使用。通常此通道是处于闲置状态，但又是必设的，所以可以用它作为直流监控系统的信息通道。

直流监控系统的数据信息量少，发送时占用通道时间短。这样，可以在工作时拨通，占用通道，结束后挂掉，和其它系统分时地使用通道，从而保证各个系统的正常运行。

2系统构成

监控中心计算机通过modem连入电话网。而监控器也通过modem与电话网相连。双方modem都可以相互呼叫对方，通过双方modem和电话网建立通信链路，互传信息。这样，监控中心计算机可以通过这个通信链路，采取各站监控器的信息，发送控制命令，各站监控器也可把每日定时运行数据和异常情况信息上报中心。系统包括3部分：监控器是前置机系统，负责设备数据的采集、运行状态的控制和信息的上送；监控中心是后台机系统，是基于PC机上运行的，它负责对所有变电站的监控器发送命令，接收其运行数据以及对数据进行处理和分析；两者之间的数据通信依靠modem和电话网建立。监控中心和监控器是一对多系统。

3监控器设计

3.1监控器原理

监控器是安装在各变电站的一套系统，它采集各直流设备的运行状态信息，对其进行控制，把各数据信息上送监控中心和其它监控单元。

监控器用工控机设计，其I／O端口作输入和输出使用，它可直接从直流设备上采得测量量、状态量以及蓄电池绝缘状态等信息，也可以对直流设备进行控制和调节，如充电机的开关机动作、均充浮充改变、均浮充电压的改变以及馈线的合断等。另一方面，微机控制器通过RS232或modem方式把四遥信号上送到RTU或调度中心，把所有直流设备的运行信息通过modem经电话网送到设备维护人员所在的监控中心。

3.2监控器软件设计

监控器软件由4个模块组成：通信模块，数据收发模块，I／O模块和数据处理模块。

通信模块的作用是为数据的传输作好通信的准备，包括打开、关闭modem以及自动拨号的功能。软件设置定时打开和关闭modem，这使得本系统可以和其它如报警系统分时使用电话通道。自动拨号是在直流设备发生异常事件时，自动拨通监控中心的modem，向其发送相应报警信息。

数据收发模块主要负责通信链路建立后的数据收发事务。发送的数据包括：各直流设备当时的运行信息；本监控器存贮的24h内固定时间历史数据；24h内所有报警信息。接收的数据包括监控中心的控制和调节命令等。

I／O模块功能包括：提供监控器的人机输入界面，监控器对各直流设备量的采集以及对其进行的控制。

数据处理模块是监控器的核心模块，它一方面把I／O模块取得的数据进行处理，根据设定的时间间隔把每日的数据存入库中，以待数据收发模块上送监控中心。这些数据每日更新。另一方面，它把由收发模块接收到的调控命令进行分析后，提供控制信息给I／O模块使用。

4监控中心设计

监控中心是一台微机，其上运行监控中心后台软件。

监控中心软件主要包括4个部分：通信模块，数据库形成模块，主控模块以及报表打印模块。

通信模块的作用和监控器的通信模块功能相同，作用为拨通变电站的监控器modem,建立通信链路，向下发送控制命令信息，此外它也可以被对方叫通，接收其上传的信息。此模块用VisualBasic5.0开发，它仅仅根据通信的要求，拨通modem，建立通信的链路即可。可送具体数据则与其无关，由主控软件部分负责处理。

数据处理模块两个作用；一是形成各站的直流设备的信息库；二是把每日采集来的各站的日数据整理入库，形成所有变电站直流设备的历史数据库。用户可以根据实际情况，灵活地建立各个变电站及站内所有直流设备的数据库，灵活地维护所有站内信息，维护后此系统自动存库，灵活性强并且操作简单方便。此外，各变电站监控器每日定时把日数据上送监控中心，后者在接收后根据各站名存入各自数据库中，形成历史库，供报表打印系统查询时使用。

主控软件提供人机界面，是基于Windows95操作系统的操作界面，用鼠标和键盘对屏幕上的图形进行操作。只要用鼠标点取设备元件所对应的图元，就可以查询和控制此设备，也可以用键盘输入设备的参数达到对设备运行参数远方调节的目的。维护人员对运行站内设备的查询和控制可以通过鼠标和键盘实现。当通信模块建立通信链路后，它可以打开远方送来的数据信息，显示在屏幕上，并把这些数据交数据处理模块处理。另外它也把操作者的控制命令以数据包的形式向远方发送。它是本系统的核心。

报表打印模块根据工作的需要，对数据处理模块保存的历史数据库进行查询，制作日报表、月报表和其它报表以及作出相应的数据曲线，供分析和查询使用。

直流范文篇5

和直流功率：

1)调节整流器的触发滞后角或逆变器的触发超前角，即调节加到换流阀控制极或栅极的触发脉冲的相位，简称控制极调节。

2)调节换流器的交流电势，一般靠改变换流变压器的分接头来实现。

用控制极进行调节，不但调节范围大，而且非常迅速，是直流输电系统的主要调节手段。调节换流变压器分接头则速度缓慢且范围有限，所以只作为控制极调节的补充。

1.2控制极调节方式

控制极调节通常采用两种调节方式：整流侧均采用定电流调节方式，逆变侧常采用定关断余裕角调节或定电压(直流)调节方式之一。

1)定电流定关断余裕角调节

一般在整流器上都装有定电流调节装置，自动地保持电流为定值。定电流调节不但可以改善直流输电的运行性能。同时也可以限制过电流和防止换流器过载，所以它是直流输电系统基本的调节方式。定电流调节的基本原理是把系统实际电流和电流整定值进行比较，当出现差别时，便改变整流器的触发角，使差值消失或减少，以保持等于或接近于。图3.2(a)表明它的工作原理和稳态特性。设原运行点为A，整流器触发角，直流电流为。若由于某种原因逆变侧交流电压从下降到，而整流器又无自动调节时，则新的运行点将移到B''''点，电流大于。当装有电流调节器时，则在它的作用下，。角迅速地增大到，使工作点从A移向B，最后稳定在B点，电流便恢复到Ida。同理，逆变侧的电压升高或整流侧的交流电压波动时，也能保持等于。可见在电流调节器的作用下，运行点将在垂直线AB上移动。直线AB即整流器定电流调节器的伏安特性，称为定电流特性。定电流特性有一定的范围，当逆变侧交流电压上升或整流侧交流电压下降超过某一定值时，即使电流调节器将角减少到上限值，电流也不能恢复正常，因而整流器被限制在=特性上运行。这时系统运行在定特性和定特性的交点上(C点)，这时即使成稳定运行，也容易引起电流大幅度波动，为了保证逆变器的安全运行，减少发生换相失败的几率，要求逆变器的关断越前角不小于关断余裕角(包括可控硅正向阻断能力恢复时间所对应的角度和一定的安全裕度)。另外，为了尽可能提高逆变器的功率因数，又希望它在较小的角状态下运行。因此逆变器一般都设有定关断余裕角的调节装置，使其运行在定特性上。为了克服上述缺点，在逆变侧也装有电流调节器，其电流整定值比整流侧的小一个电流裕额，即为。在正常时，系统运行在整流侧定电流特性与逆变侧定特性的交点。当逆变侧交流电压上升或整流侧交流电压下降较多，致使整流侧转入定运行时，逆变侧即转入定电流运行，系统的运行点分别移到B或C点。运行在这些点都是稳定的，仅运行电流略有减小。设置电流裕额是为了避免两侧定电流特性重迭而引起运行点漂移不定。一般取=(0.1~1.15)，以保证计及两侧电流测量误差后，两条定电流特性不至于重叠。

2)定电流和定电压(直流)调节方式

在这种方式中整流器仍按定电流调节，逆变器则按直流线路末端(或始端)电压保持一定的方式调节。定电压调节的原理和定电流调节相似，仅反馈量或被调节量改为相应的直流电压。为了防止换相失败，逆变器仍需装设调节器，不过它只有在时才进行调节，因此又称为限制器。这种调节方式适用于受端交流系统等值(短路)阻抗较大(弱系统)的场合，它有利于提高换流站交流电压的稳定性。定电压调节的另一优点是，在轻负载(直流电流小于额定值)运行时，由于逆变器的角比满载运行时大，对防止换相失败更为有利。定电压调节方式的缺点是：在额定条件运行时为了保证直流电压有一定的调节范围，逆变器的角略大于，也就是系统运行点要在定特性之下，此时逆变器的额定功率因数和直流电压要比定关断余裕角调节方式的要低一些，亦即消耗的无功功率较多，换流器的利用率较低。不过，如果在角偏离值不大的范围内，把限制器的响应速度做得比定电压调节的慢一些，则满负载时逆变器也可运行于~的状态。

1.3.1定功率模式

定功率控制模式是直流输电工程的主要控制方式。根据这一控制方式，控制系统应当将指定的功率测控点的直流功率，保持在主控站运行人员整定的功率定值上。一般把直流功率测控点设在整流站直流线路的出口。

通常，对直流输电输送功率的控制是通过改变直流电流调节器的电流整定值来实现的。对于一个单极直流输电系统，将单极功率定值除以直流电压之和，便得到了直流电流调节器的电流定值。这种控制方式可以充分发挥直流电流调节回路的快速响应特性。另外，为了防止在暂态过程中，电流定值因直流电压可能产生剧烈变化而大幅度波动，需要对直流电压信号进行滤波处理。

直流功率定值及功率从一个定值向另一个定值的变化率由运行人员给定。另外，也可将其它功率调制信号叠加在功率定值上，以实现需要的功率调制功能。

功率控制应当保证在双极对称运行情况下，流过每一直流极导体的电流相等，尽量减少接地极电流。同理，对于单极非大地回线方式运行的系统，流过每一直流极导体的电流也应该相等。当采用大地回线方式或双极运行时，由于受到条件的限制或其它原因不可能使极线电流达到平衡，才容许接地电流增大。如果直流系统某一极的输电能力下降，导致实际的直流传输功率减小，那么双极功率控制应当增大另一极电流，自动而快速地把直流传输功率恢复到尽可能接近功率定值水平，另一极的电流可以增大到该极的固有过负荷水平，或短时过负荷水平。当流过极线的电流超过设备的连续过负荷能力时，功率控制应当向系统运行人员发出报警信号，并在使用规定的过负荷能力之后，自动地把直流功率降低到安全水平。当一极闭锁或清除直流线路故障时，双极功率控制应将故障极损失的功率尽可能转移到健全极。

1.3.2定电流模式

直流范文篇6

1老式直流系统屏存在的缺点

茂名热电厂原用的直流系统屏为老式直流系统屏(同一屏为双母线结线，采用直流发电机及硅充电装置)。从超过30a的运行情况来看，主要存在的缺点或不足之处如下。

1.1双工作母线结线布置复杂

因直流屏采用双工作母线结线，6根直流母线水平布置于屏顶上(根据控制、信号音响的需要，直流母线上还设有8根小母线)。在同一块屏上，有两组母线的馈线回路或电源与馈线回路相混合布置。当设备出现接触不良等缺陷时，往往因结线复杂和设备间距小，而使缺陷难以处理。

1.2仪表和灯光信号难以维护

老式的直流屏，其屏的正面都不采用活动门的型式。这样，装于屏面上的仪表、信号灯等设备，往往损坏后不能更换。

1.3直流发电机维护工作量和耗能大

茂名热电厂原使用同轴电动直流发电机组及GVA型硅整流装置担负直流系统经常负荷及作为蓄电池的核对性充电设备。配有1台Z2-17，15kW的直流发电机，由J2-62-4，17kW的电动机带动，当直流电机持续运行时，电动机月耗电量约12MWh，影响节能降耗，且整流子碳刷易冒火花，需经常维护。当使用GVA型硅充电装置担负直流系统的经常负荷时，由于硅整流装置不能自动调节输出，直流系统负荷突变时(如汽机启动直流油泵)，若不及时调整硅装置的输出，将会导致母线电压偏低，致使蓄电池过放电，严重时影响继电保护装置的正常工作。当蓄电池进行核对性放电时，因硅装置为不可逆式，无法作为蓄电池的放电负载，蓄电池须在空母线的前提下另接电阻作负载进行放电，而母线的倒闸操作较复杂，容易出现错漏。

1.4绝缘监察装置动作灵敏度低

老式直流系统屏采用电磁式绝缘监察装置反映直流系统的接地状况。从茂名热电厂多年的运行情况来看，该装置能正确反映单极明显的接地现象，但当两极的绝缘都下降时，却不能准确反映。

2新直流屏的设计原则

茂名热电厂为早期发电厂，机组控制模式采用原苏联早期形式，即电气系统采用集中控制，60年运的1号、2号机组，机、炉采用分散控制，70年代的3号、4号机组，机、炉采用集中控制。因此，对于现代机组普通采用的单元机组独立的直流系统方式将无法实现，只能根据该厂的实际情况，采用全厂统一布置的直流系统方式。

2.1接线方式

新的直流屏采用单母线分段的接线方式，两组蓄电池经联络刀开关进行连接。为防止两组蓄电池并列运行，联络刀开关与蓄电池电源刀开关之间应设有闭锁措施。

2.2屏上设备布置

做到简单清晰，电源(充电设备和蓄电池)、馈线、事故照明装置布置于各自的屏上。带有仪表及灯光信号的屏面，使用活动门的型式。

2.3充电装置

选用可控可逆式硅充装置，实行负荷自动跟踪，保证直流母线的电压质量。当蓄电池进行核对性放电时，硅装置工作于整流的逆变状态，蓄电池不用另接电阻作为放电负载。

2.4蓄电池组

原则上选用免维护密封式蓄电池，当原GGM-800型蓄电池组经校验后，仍满足直流系统的要求时，可暂不更换。

2.5绝缘监察装置和馈线开关

原则上选用90年代技术先进、成熟可靠的设备。例如，选用由CMOS集成电路组成的ZJJ-1型绝缘监察装置，该装置在直流两极绝缘均等下降时都能正确动作发信。

3新直流系统屏的设备选型

3.1直流系统负荷

经统计，直流系统各类负荷如表1。

因茂名热电厂为中型火力发电厂，且与系统相连，所以蓄电池事故放电时间考虑为1h。对于汽轮机润滑油泵，因为是高温、高压机组，故其事故计算时间为1.0h，直流润滑油泵的K值取0.8，密封油泵的K值取0.7计算。冲击负荷考虑为1台最大合闸电流的断路器合闸。

3.2蓄电池组的选择

3.2.1按事故持续放电状态选择

tj=KkQsg/Isg=1.1×307Ah/306A=1.1h

式中tj——GGM型蓄电池假想时间，h；

Kk——可靠因数，取1.1；

Qsg——事故负荷计算容量，Ah；

Isg——事故放电电流，A。

查《电力工程设计手册》(西北电力设计院、东北电力设计院主编)中P769曲线表，得Idj=16.8A，则

Qe≥36Isg/Idj=(36×306/16.8)Ah=658Ah

式中Qe——蓄电池的10h放电容量，Ah；

Idj——单位容量蓄电池在放电假想时间内所允许的放电电流，A。

选用720Ah的蓄电池即可。原选用的蓄电池为GGM-800型可满足要求。

3.2.2按最大冲击电流选择

Qe≥0.78(Isg+Ich)=［0.78×(306+235)］Ah=422Ah

根据计算结果，蓄电池的容量按事故持续放电状态下计算选择。原运行的GGM-800型蓄电池组仍满足负荷的要求。

3.2.3直流电压水平校验(以GGM-800型为例)

a)按事故放电初期，蓄电池突然承受放电电流的电压水平验算：

Kcho=Iso/C10=609A/800Ah=0.76h-1

式中Kcho——单位容量蓄电池放电初期放电系数，h-1。

查GGM型蓄电池短时冲击放电曲线表得：

表1直流系统各类负荷

负荷名称计算容量

/kW经常负荷

/A(事故负荷)/(初期Iso/A持续Is/A冲击Ich/A)事故时间

/h事故放电

容量/Ah

经常负荷7.2333333—133

事故照明25—114×0.6114×0.6—168

通信备用电源3—14×0.514×0.5—17

热工备用电源3—14×0.514×0.5—17

直流润滑油泵80×0.8—728×0.5291×0.5—1146

直流密封油泵20.1×0.7—260×0.591×0.5—1146

断路器合闸电流————235——

合计—33609306235—307

Kcho=0.76h-1时，Ucho=1.86V，则直流母线电压为

N.Ucho=106×1.86V=197.16V＞0.85Ue

式中Ucho——单位容量电池冲击负荷初期端电压，V；

N——浮充电池个数；

Ue——直流母线额定电压，V。

b)按事故放电末期，蓄电池再承受冲击负荷时的电压验算：

Km=Is/C10=306A/800Ah=0.38h-1

Kchm=Ich/C10=235A/800Ah=0.29h-1

式中Km——单位容量蓄电池持续放电系数，h-1；

Kchm——单位容量蓄电池冲击放电末期放电系数，h-1。

查有关曲线得Uchm=1.72V，则直流母线电压为

N.Uchm=106×1.72V=182.32V

0.80Ue＜N.Uchm＜0.85Ue

式中Uchm——单位容量蓄电池冲击负荷末期端电压，V。

从计算结果来看，选取蓄电池为800Ah时，按事故放电的末期，蓄电池再承受冲击负荷时，母线电压为182.32V，能满足断路器的合闸电压要求，但难以满足直流油泵的运行要求(直流油泵运行允许电压范围为(-10%～+10%)Ue间)。蓄电池的容量应选大一级为宜，即C10=1000Ah。但上述校验为运行中的极端情况，运行中出现的概率极少，当出现时可通过调整蓄电池组的放电个数来满足直流油泵的运行。故原选用的GGM-800型蓄电池可满足要求。但原用的GGM-800型Ⅰ、Ⅱ组蓄电池运行时间已达10a以上，受蓄电池自放电、过放电及电极纯化等影响，蓄电池阴、阳极板脱落渗液严重，电池难以满足充电，可靠性大大降低。因此，利用改造机会将Ⅰ、Ⅱ组蓄电池更换为英国进口的VH34-1000型免维护蓄电池。

3.2.4蓄电池的个数

蓄电池个数为：N=230/1.85=124，其中基本电池数为88个，端电池数为36个。

3.3充电设备的选择

3.3.1核对性充电设备

3.3.1.1充电设备的额定电流

a)按事故放电后进行充电的要求选择充电设备，计算公式为：

Ic=1.1Qsg/t+Ijc=1.1×307Ah/12h+33A=61A

式中Ijc——浮充电设备的工作电流，A；

Ic——充电设备应具备的输出电流，A。

b)考虑核对性充放电，按最大充电电流选择，

Ic=0.1Qe+Ijc=(0.1×800+33)A=113A

故充电设备的额定输出电流应大于113A。

3.3.1.2充电设备的输出电压范围

对有端电池的直流系统，充电设备的电压应满足蓄电池充电末期的电压选择。即：

Uc=N×Ucm=124×2.4V=297.6V

式中Uc——充电设备输出电压，V；

Ucm——蓄电池满充电端电压，V。

取最大一级，即360V。

充电设备容量：Pc=IcUcm=113A×360V=41kW。

不考虑选用直流发电机，应选用的硅整流装置为KGCfA-150/360，则额定输出电流为150A，最高输出电压为360V。

3.3.2浮充电设备

浮充电设备持续负荷电流Ifc为Ifc=0.0042Qe+Ijc=(0.0042×1000+33)A=37.2A

浮充电设备正常工作容量Pfc为Pfc=IfcUcm=37.2A×360V=14kW

按核对性充电设备选得的KGCfA-150/360可满足蓄电池浮充电要求。

直流范文篇7

1老式直流系统屏存在的缺点

茂名热电厂原用的直流系统屏为老式直流系统屏(同一屏为双母线结线，采用直流发电机及硅充电装置)。从超过30a的运行情况来看，主要存在的缺点或不足之处如下。

1.1双工作母线结线布置复杂

因直流屏采用双工作母线结线，6根直流母线水平布置于屏顶上(根据控制、信号音响的需要，直流母线上还设有8根小母线)。在同一块屏上，有两组母线的馈线回路或电源与馈线回路相混合布置。当设备出现接触不良等缺陷时，往往因结线复杂和设备间距小，而使缺陷难以处理。

1.2仪表和灯光信号难以维护

老式的直流屏，其屏的正面都不采用活动门的型式。这样，装于屏面上的仪表、信号灯等设备，往往损坏后不能更换。

1.3直流发电机维护工作量和耗能大

茂名热电厂原使用同轴电动直流发电机组及GVA型硅整流装置担负直流系统经常负荷及作为蓄电池的核对性充电设备。配有1台Z2-17，15kW的直流发电机，由J2-62-4，17kW的电动机带动，当直流电机持续运行时，电动机月耗电量约12MWh，影响节能降耗，且整流子碳刷易冒火花，需经常维护。当使用GVA型硅充电装置担负直流系统的经常负荷时，由于硅整流装置不能自动调节输出，直流系统负荷突变时(如汽机启动直流油泵)，若不及时调整硅装置的输出，将会导致母线电压偏低，致使蓄电池过放电，严重时影响继电保护装置的正常工作。当蓄电池进行核对性放电时，因硅装置为不可逆式，无法作为蓄电池的放电负载，蓄电池须在空母线的前提下另接电阻作负载进行放电，而母线的倒闸操作较复杂，容易出现错漏。

1.4绝缘监察装置动作灵敏度低

老式直流系统屏采用电磁式绝缘监察装置反映直流系统的接地状况。从茂名热电厂多年的运行情况来看，该装置能正确反映单极明显的接地现象，但当两极的绝缘都下降时，却不能准确反映。

2新直流屏的设计原则

茂名热电厂为早期发电厂，机组控制模式采用原苏联早期形式，即电气系统采用集中控制，60年运的1号、2号机组，机、炉采用分散控制，70年代的3号、4号机组，机、炉采用集中控制。因此，对于现代机组普通采用的单元机组独立的直流系统方式将无法实现，只能根据该厂的实际情况，采用全厂统一布置的直流系统方式。

2.1接线方式

新的直流屏采用单母线分段的接线方式，两组蓄电池经联络刀开关进行连接。为防止两组蓄电池并列运行，联络刀开关与蓄电池电源刀开关之间应设有闭锁措施。

2.2屏上设备布置

做到简单清晰，电源(充电设备和蓄电池)、馈线、事故照明装置布置于各自的屏上。带有仪表及灯光信号的屏面，使用活动门的型式。

2.3充电装置

选用可控可逆式硅充装置，实行负荷自动跟踪，保证直流母线的电压质量。当蓄电池进行核对性放电时，硅装置工作于整流的逆变状态，蓄电池不用另接电阻作为放电负载。

2.4蓄电池组

原则上选用免维护密封式蓄电池，当原GGM-800型蓄电池组经校验后，仍满足直流系统的要求时，可暂不更换。

2.5绝缘监察装置和馈线开关

原则上选用90年代技术先进、成熟可靠的设备。例如，选用由CMOS集成电路组成的ZJJ-1型绝缘监察装置，该装置在直流两极绝缘均等下降时都能正确动作发信。

3新直流系统屏的设备选型

3.1直流系统负荷

经统计，直流系统各类负荷如表1。

因茂名热电厂为中型火力发电厂，且与系统相连，所以蓄电池事故放电时间考虑为1h。对于汽轮机润滑油泵，因为是高温、高压机组，故其事故计算时间为1.0h，直流润滑油泵的K值取0.8，密封油泵的K值取0.7计算。冲击负荷考虑为1台最大合闸电流的断路器合闸。

3.2蓄电池组的选择

3.2.1按事故持续放电状态选择

tj=KkQsg/Isg=1.1×307Ah/306A=1.1h

式中tj——GGM型蓄电池假想时间，h；

Kk——可靠因数，取1.1；

Qsg——事故负荷计算容量，Ah；

Isg——事故放电电流，A。

查《电力工程设计手册》(西北电力设计院、东北电力设计院主编)中P769曲线表，得Idj=16.8A，则

Qe≥36Isg/Idj=(36×306/16.8)Ah=658Ah

式中Qe——蓄电池的10h放电容量，Ah；

Idj——单位容量蓄电池在放电假想时间内所允许的放电电流，A。

选用720Ah的蓄电池即可。原选用的蓄电池为GGM-800型可满足要求。

3.2.2按最大冲击电流选择

Qe≥0.78(Isg+Ich)=［0.78×(306+235)］Ah=422Ah

根据计算结果，蓄电池的容量按事故持续放电状态下计算选择。原运行的GGM-800型蓄电池组仍满足负荷的要求。

3.2.3直流电压水平校验(以GGM-800型为例)

a)按事故放电初期，蓄电池突然承受放电电流的电压水平验算：

Kcho=Iso/C10=609A/800Ah=0.76h-1

式中Kcho——单位容量蓄电池放电初期放电系数，h-1。

查GGM型蓄电池短时冲击放电曲线表得：

表1直流系统各类负荷

负荷名称计算容量

/kW经常负荷

/A(事故负荷)/(初期Iso/A持续Is/A冲击Ich/A)事故时间

/h事故放电

容量/Ah

经常负荷7.2333333—133

事故照明25—114×0.6114×0.6—168

通信备用电源3—14×0.514×0.5—17

热工备用电源3—14×0.514×0.5—17

直流润滑油泵80×0.8—728×0.5291×0.5—1146

直流密封油泵20.1×0.7—260×0.591×0.5—1146

断路器合闸电流————235——

合计—33609306235—307

Kcho=0.76h-1时，Ucho=1.86V，则直流母线电压为

N.Ucho=106×1.86V=197.16V＞0.85Ue

式中Ucho——单位容量电池冲击负荷初期端电压，V；

N——浮充电池个数；

Ue——直流母线额定电压，V。

b)按事故放电末期，蓄电池再承受冲击负荷时的电压验算：

Km=Is/C10=306A/800Ah=0.38h-1

Kchm=Ich/C10=235A/800Ah=0.29h-1

式中Km——单位容量蓄电池持续放电系数，h-1；

Kchm——单位容量蓄电池冲击放电末期放电系数，h-1。

查有关曲线得Uchm=1.72V，则直流母线电压为

N.Uchm=106×1.72V=182.32V

0.80Ue＜N.Uchm＜0.85Ue

式中Uchm——单位容量蓄电池冲击负荷末期端电压，V。

从计算结果来看，选取蓄电池为800Ah时，按事故放电的末期，蓄电池再承受冲击负荷时，母线电压为182.32V，能满足断路器的合闸电压要求，但难以满足直流油泵的运行要求(直流油泵运行允许电压范围为(-10%～+10%)Ue间)。蓄电池的容量应选大一级为宜，即C10=1000Ah。但上述校验为运行中的极端情况，运行中出现的概率极少，当出现时可通过调整蓄电池组的放电个数来满足直流油泵的运行。故原选用的GGM-800型蓄电池可满足要求。但原用的GGM-800型Ⅰ、Ⅱ组蓄电池运行时间已达10a以上，受蓄电池自放电、过放电及电极纯化等影响，蓄电池阴、阳极板脱落渗液严重，电池难以满足充电，可靠性大大降低。因此，利用改造机会将Ⅰ、Ⅱ组蓄电池更换为英国进口的VH34-1000型免维护蓄电池。

3.2.4蓄电池的个数

蓄电池个数为：N=230/1.85=124，其中基本电池数为88个，端电池数为36个。

3.3充电设备的选择

3.3.1核对性充电设备

3.3.1.1充电设备的额定电流

a)按事故放电后进行充电的要求选择充电设备，计算公式为：

Ic=1.1Qsg/t+Ijc=1.1×307Ah/12h+33A=61A

式中Ijc——浮充电设备的工作电流，A；

Ic——充电设备应具备的输出电流，A。

b)考虑核对性充放电，按最大充电电流选择，

Ic=0.1Qe+Ijc=(0.1×800+33)A=113A

故充电设备的额定输出电流应大于113A。

3.3.1.2充电设备的输出电压范围

对有端电池的直流系统，充电设备的电压应满足蓄电池充电末期的电压选择。即：

Uc=N×Ucm=124×2.4V=297.6V

式中Uc——充电设备输出电压，V；

Ucm——蓄电池满充电端电压，V。

取最大一级，即360V。

充电设备容量：Pc=IcUcm=113A×360V=41kW。

不考虑选用直流发电机，应选用的硅整流装置为KGCfA-150/360，则额定输出电流为150A，最高输出电压为360V。

3.3.2浮充电设备

浮充电设备持续负荷电流Ifc为Ifc=0.0042Qe+Ijc=(0.0042×1000+33)A=37.2A

浮充电设备正常工作容量Pfc为Pfc=IfcUcm=37.2A×360V=14kW

按核对性充电设备选得的KGCfA-150/360可满足蓄电池浮充电要求。

直流范文篇8

从西换流站PCS－9550直流控制保护系统总体上分为以下几个子系统：

（1）直流控制系统：直流控制系统是换流站控制系统的核心，主要功能是通过对整流侧和逆变侧触发角的调节，实现系统要求的输送功率或输送电流。该部分主要包括每个极的极控系统的主机、分布式现场总线和分布式I／O等设备。

（2）直流系统保护：直流系统保护主要包括直流极保护（换流器保护、直流场保护、直流线路保护以及接地极引线保护）、换流变保护、直流滤波器保护、交流滤波器保护。

（3）交直流站控系统：交直流站控系统负责执行交／直流设备的投切、启停、运行方式转换、状态监视、测量等功能。该部分主要包括站控系统的主机、分布式现场总线和分布式I／O等设备。

（4）运行人员控制系统：运行人员控制系统是换流站正常运行时运行人员的主人机界面和监控数据存储系统。该部分主要包括站时钟系统、站LAN网、运行人员工作站、工程师工作站、站长工作站、系统服务器、培训系统、MIS接口工作站、网络打印机等。

（5）与远方控制中心的接口子系统：远动系统用于与网调、省调、直流集控中心等交换直流换流站的监控数据并执行远方调度命令，由远动工作站、远动通讯设备等组成。

2从西换流站直流控制保护系统硬件配置

一个完整的PCS－9550直流控制保护系统在硬件上通常包含I／O接口单元、现场总线系统、主机和通讯切换装置等组件。

（1）I／O接口单元：I／O接口单元主要通过IEC60044－8总线和CAN总线与直流一次设备或屏柜的连接，完成模拟量和开关量的采集。

（2）现场总线系统：所有的现场I／O与PCS－9550系统主机之间的数据传输和信号交换，都是使用现场总线来完成的。

（3）主机：控制保护主机将所有运行人员需要的信息通过冗余站LAN网快速发送给监控后台。监控后台的数据采集功能模块通过冗余站LAN网接收控制保护主机发送的换流站监视数据及事件／报警信息后进行存储、显示、报警等处理，同时通过站LAN网下发运行人员工作站，发出控制指令到相应的控制保护主机。（4）通讯切换装置：PCS－9550系统使用主、备2个站间通讯通道，用于传送2站的开关、刀闸状态以及顺序控制状态等。

3牛从直流与其他直流在控制保护系统上的对比

（1）硬件平台：SIEMENS的SIMADYND系统广泛应用于天广直流、高肇直流、兴安直流，其最新控制保护平台为SIMATICTDC系列，应用于楚穗直流和糯扎渡直流工程。而从西换流站采用PCS－9550直流控制保护系统。

（2）直流保护数据采集：牛从直流保护和天广、高肇、兴安直流类似，其用测量数据远端模块与保护装置上的合并单元一一对应。楚穗直流测量数据统一接至测量屏，经过光电转换后接至数据总线，直流保护、极控、站控、故障录波都从数据总线中获得数据。

4双回直流协调控制系统

作为世界首个同塔架设双回直流输电工程，从西换流站采用独特的直流控制系统，双回直流协调控制系统是其核心。直流控制设备分直流极控／极保护层、双极控制层（DCC）和双回控制层（STC）。双回层控制LAN连接双回控制主机和各回直流站控主机，完成双回层与层以及回与回之间协调所需信息的交换。双回直流协调控制系统为从西换流站内最高一层的控制系统，其采用完全双重化配置，主要实现双回直流协调控制、功率调制以及无功控制等功能。正常情况下，双回直流协调控制系统2套均投入运行。若2套系统均故障，双回协调控制功能由主导回直流站控系统完成。

5结语

直流范文篇9

关键词：换流变压器比率差动谐波

0引言

超高压直流输电由于其特有的优点，越来越广范的得到应用。这些优点[1]包括：不须考虑稳定问题；线路故障恢复能力较强；调节作用利于交流系统的稳定；减少互联交流系统的短路容量；超过一定距离建设投资更经济等。我国目前已投运的超高压直流输电工程包括葛上直流、天广直流和三常直流等，在这些工程中所有的保护与控制系统都是国外进口设备。

换流变压器是直流输电系统中必不可少的重要设备。它可以提供相位差为30°的12脉波交流电压，降低交流侧谐波电流；作为交流系统和直流系统的电气隔离，提供阀的换相电抗；通过换流变压器可以在较大范围内调节交流电压，以使直流系统运行在最优的状态等。

换流变压器的投资在换流站中占有很大的比例，换流变压器的可靠安全运行是直流输电系统可靠安全运行的基础。因此对换流变压器提供完善的保护功能对直流输电系统的安全稳定可靠运行显得尤为重要。下面主要讨论换流变压器的特点、直流输电的各种运行工况对换流变压器保护的影响，并结合其特点提出相应的保护原理与方案。

1换流变压器的特点以及对保护带来的影响

1.1短路阻抗

直流输电中阀的换相过程实际上就是两相短路，为了将换向过程中的电流限制在一定范围内，换流变压器的短路阻抗要大于一般变压器。短路阻抗过大，会使换流变压器二次侧故障时短路电流较一般变压器小，因此保护配置与整定要在这方面予以考虑。

1.2直流偏磁

当直流系统在使用大地回线的情况下，在一些运行工况下会有直流电流流入大地，如双极不平衡运行，单极大地回线方式等，使地电位发生变化，造成直流电流流入变压器原边绕组，使换流变压器发生直流偏磁，工作点偏移。如果此直流电流过大，会导致换流变压器铁心饱和，同时损耗和温升也将增加。因此，要配置相应的保护防止这种情况下对换流变压器造成的损坏。

1.3谐波

由于换流器的非线性，在交流和直流系统中将出现谐波电压和电流。对于换流变压器，主要会流过特征谐波电流，即p*n+1次谐波电流（p为脉波数，n为任意正整数）。在运行中，谐波电流会使换流变压器损耗和温升增加，产生局部过热，发出高频噪声，还会使交流电网中的发电机和电容器过热，对通讯设备产生干扰。这些谐波电流应加以考虑，以免对保护装置造成影响。

1.4调压分接头

为了使直流系统运行在最优的工况，减少交流系统电压扰动对直流系统的影响，换流变压器都具有较大范围的利用分接头调整电压的功能。例如：三峡到常州工程三峡侧换流变压器档位范围+25/-5，每档调节范围1.25%。因此保护设计时要考虑分接头调整带来的影响，如正常运行时变比的变化等。

1.5直流系统的特殊运行工况

由于直流控制系统的特殊调节作用，使换流变压器遇到的运行工况以及故障情况不同于普通变压器。这些不同主要包括以下几点：

a.直流系统的故障相当于换流变压器的区外故障，一般短路电流都不会太大。对于整流侧，穿越换流变的电流会增大，但由于直流控制保护系统的快速作用，很快会减小。对于逆变侧，直流系统的故障会造成直流电流无法传变至交流侧，反而会使穿越电流减小。

b.对于换流变压器保护来说，直流系统造成的最严酷的区外故障为整流侧的阀短路故障，相当于换流变出口的两相或三相短路故障。但由于直流保护的干预，实际只会出现半个周波的两相短路。对于逆变侧，由于触发角很大，阀短路时流过换流变压器的电流较整流侧小很多。

c.换流变压器发生区内故障时，直流系统一般不会提供短路电流。这是由直流控制系统的作用造成的。在整流侧，功率由交流侧转换至直流侧，换流变压器的故障只会造成这种转换的停止，而不会使功率反向，因此直流侧不会提供短路电流；在逆变侧，当故障轻微换相可以正常进行时，由于直流系统的定电流控制特性，直流侧不会提供额外的短路电流。如果故障严重，必然造成换相无法进行（交流电压降低），直流侧更不会提供短路电流。

d.由于直流控制系统快速的调节作用，在需要的时候，可以快速的将功率传输由一个方向反至另一个方向，对于换流变压器来说，就会出现快速的潮流反向。

f.换流变压器保护区内发生接地故障时，实际造成了阀的短路(参见图4)。由于阀的单向导电性，故障电流半周电流大，半周电流小，导致差电流中含有较大的二次谐波。

g.对于逆变侧的换流变压器的区内故障，往往会导致换相失败的发生，从而在穿越电流电流中产生很大的谐波，但差电流（即提供给故障点的电流）仍主要为工频分量。

h.由于换流变压器的特殊运行方式以及较大的漏抗（作为换相电抗），二次侧故障一般不会造成各侧TA的饱和，即使饱和造成保护的“误动作”也是正确的（换流变的区外即阀的区内故障，都会造成直流的停运）。但对于一个半开关的接线方式，交流系统区外故障时高压侧TA存在饱和的可能。见图7。这种情况下的误动作是不可接受的，必须防止。

i.在阀未解锁前，当阀侧交流连线存在接地故障时，并不产生接地电流，也不会对变压器造成损害。但如此时不发现故障，阀一解锁后，就会造成阀的短路。因此要设置保护检测这种情况下的接地故障。

2换流变压器保护的实现

2.1保护的配置原则

为了保证既可靠又安全，在既简单又经济的情况下，可以这样配置换流变压器保护：每台换流变压器保护装设两台保护装置，每台保护装置的电源、输入独立，每台装置的输出都可以到达断路器的两个跳闸线圈以及直流控制的两个系统。每台装置采取措施防止自身误动作，而靠两装置的或出口防止故障情况下的拒动作。

2.2保护的配置及原理

为了避免换流站特有的谐波对保护的影响，保护装置应从硬件和软件上采取措施，使保护只针对工频分量。

主保护包括稳态比率差动、差动速断、工频变化量比率差动、零序比率差动、过激磁保护。后备保护包括过流、零序过流、过电压、零序过压、饱和保护。

2.2.1稳态比率差动保护

由于变比和联接组的不同，电力变压器在运行时，各侧电流大小及相位也不同。在构成继电器前必须消除这些影响。换流变压器的TA一般装在各侧绕组上，因此原、副边绕组电流相位相同，因此只需要对变比的影响进行补偿。以下的叙述的前提均为已消除了变压器各侧幅值和相位的差异。

稳态比例差动保护用来区分感受到的差流是由于内部故障还是不平衡输出（特别是外部故障时）引起。装置采用初始带制动的变斜率比率制动特性，稳态比率差动元件由低值比率差动（灵敏）和高值比率差动（不灵敏）两个元件构成[2]。为了保证区内故障的快速切除，只有低值比率差动元件（灵敏）设有TA饱和判据，高值比率差动元件（不灵敏）不设TA饱和判据。

对于换流变压器分接头调整造成的差动电流不平衡，可用三种方法来解决：一是通过整定值躲开；二是利用浮动门槛自适应调整；三是利用分接头位置来调整。方法一、二简单实用，三实现起来复杂。

对于2.5中g所述的工况，差电流仍为交流电源提供的工频故障电流，因此保护可以正确动作。

对于2.5中f所述的工况，应为阀短路及其后备保护首先动作(动作时间小于10ms)切除故障，差动速断和过流保护作为后备的后备，因此差动保护此种工况下不能动作并不影响安全性。

2.2.2工频变化量比率差动保护

装置中依次按相判别，当满足一定条件时，工频变化量比率差动动作。工频变化量比率差动保护经过涌流判别元件、过激磁闭锁元件闭锁后出口。

由于工频变化量比率差动的制动系数可取较高的数值，其本身的特性抗区外故障时TA的暂态和稳态饱和能力较强。工频变化量比率差动元件提高了装置在变压器正常运行时内部发生轻微匝间故障的灵敏度。且工频变化量比率差动保护不会受换流变压器分接头调整造成的差动电流不平衡的影响。

2.2.3后备保护

后备保护包括过流、零序过流、过电压、零序过压、饱和保护。

过流保护，主要作为换流变压器各种故障的后备保护。由于只需与直流系统的最大过负荷能力配合，灵敏度容易满足要求，因此不需采用复合电压闭锁与方向闭锁。

零序过流保护，主要作为换流变压器接地故障后备保护。为防止变压器和应涌流对零序过流保护的影响，应具有二次谐波制动闭锁措施。当二次谐波含量超过一定比例时，闭锁零序过流保护。

零序过压保护为针对2.5节工况i的保护。因为换流变压器副边不接地运行，保护主要在阀解锁前检测阀侧交流连线的零序电压来判断是否有接地故障。阀解锁后保护要被闭锁，因阀解锁后会测得零序电压，此电压不是接地故障造成的。

饱和保护为针对2.2节工况的保护。由于TA无法传变直流电流，因此只能间接的测量直流电流的大小。测量的原理如下：直流引起的铁心饱和造成原边绕组零序电流中含有三次谐波，通过检测零序电流中三次谐波峰值，可以等效出流过换流变压器的直流电流。保护特性为根据变压器的参数定义的反时限。

3结语

本文讨论了换流变压器与交流系统的主变压器比较所具有特点，阐述了这些特点以及直流输电的各种特殊运行工况对换流变压器保护带来的影响，并提出了相应的保护方案。

以上方案已在RCS－977型换流变压器保护装置中采用，并已挂网试运行，经历了交流系统的区外故障，直流系统的各种运行工况及故障考验。试运行结果证明了方案的正确性。

参考文献

浙江大学发电教研组直流输电科研组.直流输电.浙江大学出版社1995

直流范文篇10

1电力通信直流电源的组成

通信直流电源是一个复杂的系统，目前电力通信直流电源均采用－48V的高频开关直流电源，电力系统中典型的电力通信直流电源结构组成如下图所示，从图中可知电力通信直流电源由交流部分、整流器、直流分配部分、蓄电池组和监控模块等按照要求组合而成。

①交流部分。交流部分的市电输入一般为2路380V三相四线交流输入，在电源容量较小时有时也使用2路220V单相交流输入，以保证电源可靠供电。为防止雷击和过电压破坏，在市电输入端应加装避雷器，常用的有普通氧化锌避雷器和OBO防雷模块等；由于此处的防雷主要是对非直击的感应雷击的浪涌电压的防护，因此避雷器的通流量一般选择在15－20KA，残压在1.5KV左右，就可有效的保护电源设备。为实现两路输入的交流电的通断互锁，自动切换，还需装设交流切换装置，采用机械互锁或电气互锁方式，但是应注意任何时候都不允许出现两路交流电源同时接通或者同时断开的现象。经过切换装置后，交流输入分为整流器模块输入和交流分路输出，交流分路输出为机房其他交流用电设备提供电源，如计算机、UPS等。

②整流器部分。整流器是通信直流电源的最重要的组成部分，通信直流电源的供电质量主要取决于整流器的电气指标，它完成AC-DC变换并以并联均流方式为通信设备供电，同时对蓄电池组进行恒流限压充电和监控模块的供电。现在所有的通信直流电源均采用模块化高频开关整流器，它具有其体积小、效率高、模块化、功率因素高、输入电压范围宽、噪声低、可靠性高以及可带电热插拔等优点；电力通信直流电源所使用的高频开关整流器模块一般为单相220V交流输入，功率因素可达0.99以上，模块容量一般为每块20A/－48V～50A/－48V；在实际使用中，如果输入的是380V三相四线交流电源，则应注意将所有整流模块平均分配到每一相；同时为了提高整流器工作的可靠性，在设计时应考虑多余备用容量，模块配置采用N+1冗余。高频开关整流器模块有内控式和外控式两种类型，内控式整流器内部设有独立的监控单元，可对整流器模块参数进行设置、检测和显示，与系统的监控模块采用RS-485总线相连；外控式整流器在内部不设独立的监控单元，完全由系统监控模块控制，若监控模块故障，整流器模块转为自主工作状态，其输出电压电流服从初始的设定值。

③直流分配部分。直流分配部分将整流器输出的直流电压进行分配，一路给蓄电池组充电，其它分配给通信设备和其它直流用户供电。直流分配部分决定了设备的最终分配容量，因此要求在设计时应充分考虑直流分路输出的用户数和容量，满足日后通信设备接入的需要。在给蓄电池组充电的分路开关之前应加装欠压保护继电器，当蓄电池组放电达到欠压告警值时发出告警，放电到欠压关断值时控制自动断开蓄电池组，保护蓄电池组不会因为过放电而导致损坏。现在直流分路输出开关多采用空气开关，应注意配置使用直流空气开关，因为直流空气开关的灭弧能力很强，而不应使用普通交流空气开关。

④蓄电池组。蓄电池组是通信直流电源的不可缺少的组成部分，蓄电池组一旦发生故障，在市电输入停电时，将造成所有使用该蓄电池组作后备电源的通信设备全部停止工作，造成通信中断。现在使用的蓄电池组都是阀控式密封铅酸蓄电池（简称VRLA），它完全取代了过去使用的普通开口铅酸蓄电池，采用密封结构，基本无酸气泄漏，可与设备同室安装，无需加电解液维护；可采用立式、卧式、单层、多层等各种组合安装方式，安装灵活；适用浮充工作制，使得供电系统电压更稳定；寿命、容量等受温度影响较大。蓄电池组的容量决定了市电停电后通信设备的运行时间，一般可根据负载大小和放电时间来选择蓄电池组的容量，计算方法为：负载容量（A）×放电时间（h）÷放电时间小时率放电容量系数。

⑤监控模块。监控模块对于通信直流电源来说具有智能控制中心的作用，主要有监测功能，包括监测交流输入电压、电流，整流器模块并联输出电压值和每个整流器模块的输出电流，负载电流，蓄电池组充放电电流和电压等；控制功能，包括电源系统的开关机，各整流器模块的开关机，直流输出电压、输出电流极限值的设定，蓄电池组浮充、均衡充电电压和充电电流的极限值设定，电池温度系数的补偿和蓄电池组欠压保护设定等；告警功能，当电源运行过程中某些参数达到或者超过告警的设定值，监控模式将发出声光告警，并显示故障部位和原因。此外，监控模块还应可通过RS232/RS485接口与上级监控中心联系，以实现集中监控。

2电力通信直流电源的维护

由于目前电力通信直流电源均使用了高频开关电源和阀控式密封铅酸蓄电池，这给电源系统的维护带来了许多便利，但是在维护方面还要注意按照使用维护要点做好维护工作，才能真正保证电力通信直流电源可靠、稳定、不间断地为通信设备供电。

①电源的交流输入所采用的避雷器的状态在进行电源的巡视维护时应注意检查，特别是雷雨天气时，更应该注意检查避雷器的状态，发现问题及时更换，如当发现OBO防雷模块的故障显示窗的颜色由绿色变成红色时，就要对防雷模块进行更换，确保发生雷击时能够发挥其防雷作用。这里应注意普通氧化锌避雷器存在有一定的漏电流，长期使用容易老化，造成使用性能下降，所以即使长时间没有雷击发生，也要定期进行更换，确保其防雷效果。

②高频开关电源在正常使用的情况下，整流器主机的维护工作量很少，主要是防尘和定期除尘，否则飞尘加上潮湿会引起主机工作紊乱，同时积尘也会影响器件的散热。一般每季度应对主机彻底清洁一次，在除尘时应检查各连接件和插接件有无松动和接触不牢的情况。

③通信高频开关电源中设置的参数在使用中不能随意改变。

④通信高频开关电源在使用时应注意避免随意增加大功率的额外设备，也不允许在满负载状态下长期运行。由于通信直流电源几乎是在不间断状态下运行的，增加大功率负载或者在基本满载下工作，都将可能造成整流器模块故障，严重时将损坏整个电源系统。⑤作为后备电源的蓄电池组维护工作载电力通信直流电源的维护工作中占有非常重要的地位，这也是电源维护工作的一个难点。由于现在使用的阀控式密封铅酸蓄电池实现了密封，免除了以往开口铅酸电池的测比、配比、添加蒸馏水等工作，大大减少了维护工作量，因此有些维护人员认为其是免维护电池，在使用中不去维护，听之任之，结果造成维护不当，发生问题。在对阀控式密封铅酸蓄电池的维护工作中，应重点注意以下问题：

定期检查整个蓄电池组的浮充电压，如果其浮充电压超出了蓄电池组的要求，应进行调整。浮充电压过高将增加水的损耗，加速电池正板栅的腐蚀，可能严重影响蓄电池的寿命；过低则可能不能使蓄电池充足电。对单只蓄电池每月应记录一次它的浮充电压，若电压超过厂家的指标，观察几个月后无向均一方向发展的趋势，应与厂家联系进行处理。

阀控式密封铅酸蓄电池的日常运行对温度要求较高，它要求的环境温度最好是20～25℃，如不然，应对浮充电压采取温度补偿，每升高1℃，浮充电压应降低3～4mv，但即使对浮充电压进行调整补偿，温度仍对蓄电池的寿命影响较大，如寿命为10年的蓄电池在30℃下运行，无温度补偿寿命仅为5年，有温度补偿寿命也缩短为8年。因此阀控式密封铅酸蓄电池应安装在有空调的房间，安装方式要有利于散热。在日常巡视维护中发现蓄电池有明显发热现象应立即与厂家联系进行处理。

阀控式密封铅酸蓄电池的自放电极低，而且电池内部不会形成电解液分层现象，因此无需定期进行高压均衡充电，定期均衡充电只能增加水的损耗，增大正板栅的腐蚀，在对蓄电池进行维护时应尽量减少或取消均衡充电。

应避免阀控式密封铅酸蓄电池的大电流充电和过放电。大电流充电可能使蓄电池极板膨胀变形，活性物质脱落，电池内阻增大且温度升高，造成电池报废。过放电将使蓄电池的循环寿命变短，放电后应立即充电，否则易引起蓄电池内部硫酸盐化现象，导致容量不能恢复。因此在进行容量试验或放电检修中，通常放电达到蓄电池组容量的30％～50％即可。

检查蓄电池连接部分有无大压降、腐蚀、松动等现象，如有应及时紧固，否则极有可能引起烧毁电池等事故。

当发现蓄电池组内有损坏且无法修复的蓄电池时应及时进行更换，更换时不得把不同容量、不同性能、不同厂家的蓄电池连在一起，否则将对整组蓄电池带来不利的影响。

阀控式密封铅酸蓄电池属于贫液电池，无法进行电解液比重测量，因此它的好坏和容量预测在业界也是一大难题，日常维护中可用电导仪测试电池内阻判断其好坏，但最可靠的方法还是放电法。

要注意阀控式密封铅酸蓄电池的寿命期限，对寿命已过期限的蓄电池组要及时进行更换，这样即保证供电后备电源的可靠，又可避免因蓄电池组影响到整个通信直流电源的运行。

⑥电源系统出现故障时，应先查明原因，分清是负载还是电源本身，是整流器还是蓄电池组。高频开关整流器模块的输入输出主回路由于有输入过压和输出限流保护，因此发生故障的可能性较小，其内部控制电路、显示电路、保护电路等发生的故障相对较多，而且这些电路中只要有一个元器件发生故障，就可能导致整流模块停止工作，处理这些故障时只需更换有故障的电路板便可排除故障。笔者在维护工作中就曾经遇到过高频开关整流器通电后显示正常，测量输出电压正常，就是不能带负载，后经检查发现就是内部控制电路电路板问题造成了该模块无法正常工作。

⑦当高频开关整流器模块出现保险管烧断等故障时，务必不得直接进行更换保险管后通电重新开机，否则会接连发生相同的故障，不但检查不出故障所在，还可能会在开机的瞬间导致故障范围更加扩大。在现场处理紧急故障时，可采取整流器整机更换的方式来排除通信直流电源供电的故障，但在更换整流器时，通信直流电源供电系统不得停止对通信设备的供电。

⑧通信设备在接入直流配电分路输出开关时，要注意通信设备上的电源总输入开关的容量不得大于其接入的直流配电分路输出的开关容量，否则将引起越级跳开关，可能造成通信直流电源系统故障。