直流係統改造的目的和必要性
      　　
變電站的直流係統被人們稱為變電站的“心髒”
，可見它在變電站中是多麼的重要。中原油田的電力係統始建於上世紀70年代末，因受當時技術條件的限製，陸續建起的變電站直流係統設備有的為矽整流電容補償直流電源，有的為帶有鉛酸蓄電池的KGCA—50/98～360、KGCFA—75/200～360型矽整流直流電源
，有的為BZGN—20/220型鎘鎳電池直流屏。部分投運較早
、運行時間較長的變電站直流設備老化嚴重，給變電站的安全、可靠運行帶來了嚴重的威脅。如某110kV變bian電dian站zhan就jiu曾zeng因yin直zhi流liu係xi統tong故gu障zhang
，造zao成cheng越yue級ji跳tiao閘zha，導dao致zhi全quan站zhan失shi電dian的de惡e性xing事shi故gu。其qi它ta各ge站zhan雖sui未wei發fa生sheng大da的de事shi故gu，總zong因yin直zhi流liu係xi統tong經jing常chang發fa生sheng問wen題ti，缺que陷xian較jiao多duo，有you的de缺que陷xian無wu法fa處chu理li，致zhi使shi直zhi流liu係xi統tong長chang期qi處chu於yu“帶病”運行狀態，導致給用戶無法正常供電。
      　　
隨著電力工業的迅速發展，為提高電網的供電質量，使電網安全、經濟運行，並實現電力係統的自動化，從而對電力控製係統的關鍵設備—控製電源的要求也越來越高。而原來的直流設備均采取傳統的相控電源
，效率低、紋波係數大，在電磁輻射
、熱輻射、噪聲等方麵都不盡人意。另外，監控係統不完善，采取1＋1備份方式，對二次電路越來越先進的儀器儀表、控製、自zi動dong化hua設she備bei很hen難nan滿man足zu其qi技ji術shu要yao求qiu。此ci外wai由you於yu相xiang控kong電dian源yuan浮fu充chong電dian壓ya易yi波bo動dong

，會hui出chu現xian蓄xu電dian池chi脈mai動dong充chong放fang電dian現xian象xiang

，對dui免mian維wei護hu蓄xu電dian池chi損sun害hai極ji大da
，影ying響xiang電dian池chi壽shou命ming。加jia之zhi其qi它ta設she備bei改gai造zao和he新xin設she備bei的de投tou入ru，原yuan來lai的de相xiang控kong電dian源yuan已yi遠yuan遠yuan不bu能neng滿man足zu中zhong原yuan油you田tian電dian力li係xi統tong的de需xu要yao
，急ji需xu進jin行xing改gai造zao更geng換huan，才cai能neng保bao證zheng電dian氣qi設she備bei的de安an全quan運yun行xing和he平ping穩wen供gong電dian。而er智zhi能neng高gao頻pin開關電源由於其體積小，重量輕

，技術指標優越
，模塊化設計，N＋1熱備份方式，便於“四遙”等優點，已在諸多領域得到廣泛應用。上世紀90niandaiyihou，guowaixianjingongyeguojiaxinjianhuogaizaodianchanghebiandianzhanyiquanbucaiyonggaopinkaiguandianyuan，qixudianchiyiquanbucaiyongmianweihuxudianchi。weileshixianzhongyuanyoutiandianwangshebeidadaotongxingyexianjinshuipingdemubiao，genjudianwangshijiqingkuang，zhiliuxitongshebeigaizaocaiyongmuqianxianjindezhinenggaopinkaiguandianyuanxitong。

智能高頻開關電源係統的性能特點
 
為了保證智能高頻開關電源係統的質量
，我們組織了多名技術人員對多個生產廠家進行了考察，了解廠家的生產工藝、規模和實驗測試手段等情況，經過“貨比三家”後
，技術改造決定使用GZDW—200/220型操作電源。它是專為電力係統研製開發的新型“四遙”高頻開關電源，采取高頻軟開關技術，模塊化設計，輸出標稱電壓為220V，配有標準RS?232接口，易於與自動化係統對接，適用於各類變電站、發電廠和水電站使用。此設備有下列性能特點：
      　　
1）模塊化設計，N＋1熱備，可平滑擴容。
2）監控功能完善，高智能化，采取大屏幕液晶漢字顯示，聲光告警。
3）監控係統配有標準RS?232接口，方便接入自動化係統，實施“四遙”及無人值守。
4）對蓄電池自動管理及自動維護保養
，實時監測蓄電池組的端電壓，充
、放電電流，自動控製均、浮充以及定期維護性均充。
5）具有電池溫度補償功能。
6）模塊可帶電插拔，更換安全方便。
7）降壓方式采取新型高頻軟開關無級雙向調壓
，摒棄傳統矽堆降壓方式，輸出電壓精度高，動態響應速度快。
8）采用最新軟開關電源技術，采用進口器件。
   
智能高頻開關電源係統的組成及各部分作用
      　　
智能高頻開關電源係統由交流配電，絕緣檢測，監控模塊、整流模塊
、調壓模塊
，直流饋電等組成。
      　　
交流配電為係統提供三相交流電源，監測三相電壓、電流及接觸器狀態；判斷交流輸入是否滿足係統要求


，在交流輸入出現過壓、欠壓、不平衡時自動切斷有故障的一路，並切換到另一路供電，係統發出聲光告警。裝有每相通流量40kA
、響應速度為25μs的三相避雷器，能有效地防止雷擊對設備造成的損壞。
      　　
絕jue緣yuan監jian測ce采cai用yong進jin口kou非fei接jie觸chu式shi直zhi流liu微wei電dian流liu傳chuan感gan器qi，利li用yong正zheng負fu母mu線xian對dui地di的de接jie地di電dian阻zu產chan生sheng的de漏lou電dian流liu

，來lai測ce量liang母mu線xian對dui地di的de接jie地di電dian阻zu大da小xiao，從cong而er判pan斷duan母mu線xian的de接jie地di故gu障zhang。這zhe一yi技ji術shu無wu須xu在zai母mu線xian上shang疊die加jia任ren何he信xin號hao
，對dui直zhi流liu母mu線xian供gong電dian不bu會hui有you任ren何he不bu良liang影ying響xiang
，徹che底di根gen除chu由you直zhi流liu母mu線xian對dui地di電dian容rong所suo引yin起qi的de誤wu判pan和he漏lou判pan
，對dui於yu微wei機ji接jie地di監jian測ce技ji術shu是shi一yi重zhong要yao突tu破po。
      　　
監控模塊是整個直流係統的控製、管guan理li核he心xin，其qi主zhu要yao任ren務wu是shi對dui係xi統tong中zhong各ge功gong能neng單dan元yuan和he蓄xu電dian池chi進jin行xing長chang期qi自zi動dong監jian測ce，獲huo取qu係xi統tong中zhong的de各ge種zhong運yun行xing參can數shu和he狀zhuang態tai

，根gen據ju測ce量liang數shu據ju及ji運yun行xing狀zhuang態tai實shi時shi進jin行xing處chu理li
，並bing以yi此ci為wei依yi據ju對dui係xi統tong進jin行xing控kong製zhi


，實shi現xian電dian源yuan係xi統tong的de全quan自zi動dong精jing確que管guan理li，從cong而er提ti高gao電dian源yuan係xi統tong的de可ke靠kao性xing
，保bao證zheng其qi工gong作zuo的de連lian續xu性xing、安全性和可靠性。具有“遙測、遙信
、遙控、遙調”四遙功能，配有標準RS?232接口，方便納入電站自動化係統
 
整流模塊為合閘母線
、控製母線提供正常的負荷電流
，本身具有LCD漢字顯示
、操作鍵盤，模塊工作狀態和工作參數一目了然，可以帶電插拔，具有軟件較準
，自主均流、ZVS軟開關技術。
      　　
調壓模塊無論合閘母線電壓如何變化
，輸出電壓都被穩定控製在220（1±0.5％）V
，具有帶電拔插技術、軟開關技術和雙向調壓特性。
      　　
直流饋電設有控製輸出、合閘輸出、電池輸入
、閃光

、事故照明、48V電源輸出等。控製母線有三種途徑供電，確保控製母線供電安全可靠。配有智能直流監控單元
，可測量母線電壓、電流及開關狀態等。
      　　
電池巡檢儀對電池電壓進行實時監測，將信息及時反饋到監控模塊。
      　　
蓄電池全密閉
、免維護、無汙染

、無腐蝕，任何方向可放置使用，使用溫度範圍寬（－40℃～60℃）
；深放電至零伏，24h內充電可恢複
；可大電流放電，起動電流大，自放電率極低，具有安全防爆排氣係統，是理想的操作、控製不間斷電源
 
直流係統設備改造中改進的問題
      　　
1）改進了新設備直流饋出線部分的不合理布置。為節省投資，我們利用原來直流係統的控製、信xin號hao及ji合he閘zha電dian路lu的de出chu線xian
，但dan與yu新xin設she備bei饋kui出chu線xian的de位wei置zhi及ji大da小xiao都dou不bu相xiang適shi應ying
，為wei此ci，我wo們men對dui新xin設she備bei直zhi流liu饋kui出chu線xian部bu分fen按an現xian場chang實shi際ji情qing況kuang進jin行xing了le改gai造zao，使shi安an裝zhuang更geng加jia容rong易yi，布bu線xian更geng為wei合he理li，運yun行xing更geng加jia可ke靠kao
2）添加了蓄電池的放電電路。
3）結合中原油田電網實際，對設備出廠時參數設置的不適應之處進行了改變
，保證設備運行後更加可靠。
4）對閃光繼電器等電氣元件安裝位置進行了調整。原元件安裝位置不盡合理，損壞後不便維護、更換
，改造後的位置便於維護，省時省力。　　
5）對模塊監控單元
、直流監控單元

、交流監控單元進行了改進
，增加了防護蓋以防短路

、灰塵進入等。

智能高頻開關電源係統應用情況
      　　
改造後的直流係統設備經過兩年來的運行，技術指標合理，各項參數顯示正確，操作方便、zhiguan，zidonghuachengdugao
，weihugongzuoliangdafudujianshao，shebeibaohugongnengqiquan，nengkekaodongzuo。fanyingguzhangjishiqiezhunquewuwu
，duidianchinengzidongguanliwuxuzhuanrenweihu

，shebeiyunxingwendingkekao，congweifashengyingxiangzhengchanggongdiandexianxiang。
      　　
改造後的直流係統與原來的直流係統相比較，性能穩定
，精度高，安全
、可靠，保證了油田的油氣生產，居民生活及醫院、道(dao)路(lu)等(deng)的(de)用(yong)電(dian)，降(jiang)低(di)了(le)噪(zao)音(yin)
，改(gai)善(shan)了(le)值(zhi)班(ban)人(ren)員(yuan)的(de)工(gong)作(zuo)環(huan)境(jing)，確(que)保(bao)了(le)變(bian)電(dian)設(she)備(bei)安(an)全(quan)可(ke)靠(kao)運(yun)行(xing)，產(chan)生(sheng)了(le)明(ming)顯(xian)的(de)經(jing)濟(ji)效(xiao)益(yi)和(he)社(she)會(hui)效(xiao)益(yi)，主(zhu)要(yao)體(ti)現(xian)在(zai)以(yi)下(xia)幾(ji)個(ge)方(fang)麵(mian)：
      　　
1）原yuan來lai的de相xiang控kong電dian源yuan紋wen波bo係xi數shu大da，其qi輸shu出chu含han有you的de交jiao流liu成cheng份fen較jiao大da。尤you其qi是shi趙zhao村cun變bian電dian所suo最zui為wei明ming顯xian
，交jiao流liu成cheng份fen含han量liang更geng高gao，對dui二er次ci設she備bei影ying響xiang最zui大da，造zao成cheng二er次ci設she備bei誤wu動dong、損壞、甚至有的設備無法正常工作。而改造後的智能高頻開關電源紋波係數很小，輸出特別穩定。
      　　
2）yuanlaidexiangkongdianyuancaiyongguiduitiaoya
，guijiangyaxiangyingsuduman
，fanyingshijianweijishihaomiao，shurudianyatubianshizaishuchushanghuichanshenghendadechongji，yinchongjibuwendingeryishaohuaiercishebei。ergaizaohoudegaopinkaiguandianyuancaiyongwujitiaoyafangshi
，xiangyingsudukuai，shurudianyatubianshi
，mokuaizai200μs內調整完成
，過衝小於5％。
      　　
3）原來的相控電源充電機、fuchongjidengzaoyinjiaoda，qiewujiangwencuoshi
，youdebiandianzhanfuchongjifareyanzhong。ergaizaohoudezhinenggaopinkaiguandianyuanzaoyinxiao

，mokuaicaiyongyouzhifengjijiangwen，baozhenglemokuaiyuanqijianzhengchanggongzuo，shizhibanrenyuandegongzuohuanjingdadagaishan。
      　　
4）原來用的是鉛酸電池或鎘鎳電池，既需要專門設置蓄電池工進行維護
、保養

，還需要配備維護電池用的有關容器、儀表、原料、蒸餾鍋

、蒸餾水等。而改造後用的是美國“理士”免維護電池，平時不需要進行一係列的維護工作，減少了人力物力。
      　　
5）原來的相控電源功率因數低
，一般在0.7以下，效率在60％左右，而改造後的智能高頻開關電源功率因數達0.9以上
，效率高達94％以上。
      　
6）原來的相控電源經常出現故障，有時因無法操作送電而造成原油生產損失，如1997年9月23日某110kV變電所因直流係統故障造成越級跳閘，全站失電，燒毀35kV線路3公裏，其經濟損失高達400多萬元；近幾年直流係統經常出現各種故障給油氣生產造成了很大的損失
，同時也給居民用戶生活帶來不便、給工業用戶帶來巨大的經濟損失。而改造成智能高頻開關電源後，直流係統至今未發生任何事故
，供電更加可靠
      　　
7）改造後的智能高頻開關電源具有48V電源出口，為變電站的通訊網絡等提供了電源，不必另外購置專門的48V電源，減少了設備的投資和占用空間
      　　
8）改造後的控製母線有下述三種途徑供電
，確保了控製母線供電安全可靠，做到了萬無一失。
—在交流電正常時，控製母線可由整流模塊直接供電；
——在交流失電時
，由降壓模塊供電
；
——從電池90％電壓處通過二極管供電到控製母線。

由於改造後的智能高頻開關電源係統性能穩定，精度高，安全、kekaoxinggengqiang
，chuangxindianduo，shoudaolelianghaodexiaoguo
，qudelemingxiandeshehuihejingjixiaoyi，weizhongyuanyoutiandeyouqishengchanjiqitafuhetigonglekekaodedianlibaozhang。tongshiyeweibiandianzhanshixianzidonghuadiandinglejichu。