一种直流屏新型全自动稳压电源的研制与应用--中国期刊网

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一种直流屏新型全自动稳压电源的研制与应用

发表时间：2020/1/3 来源：《云南电业》2019年8期作者：乔军唐林峰莫迎冰于鑫王璐秦世旭韦艳

[导读] 针对广西桂林地区当前大规模新能源小水电站并网，因低谷时本地负荷较小，大部分功率通过线路外送，导致无功分配不合理；电压、频率异常造成直流充电模块烧毁，

乔军唐林峰莫迎冰于鑫王璐秦世旭韦艳葛春宏
        （广西桂林兴安供电局广西兴安 541399）
        摘要：针对广西桂林地区当前大规模新能源小水电站并网，因低谷时本地负荷较小，大部分功率通过线路外送，导致无功分配不合理；电压、频率异常造成直流充电模块烧毁，直流失压引起保护、通讯等设备失去相应功能等一系列问题，研制了一种直流屏新型全自动稳压电源，直流屏新型全自动稳压电源解决丰水期直流屏输入电压异常问题，通过自动调压使其稳定在在标准范围值内，减少充电模块等电子元件烧坏，保护电网系统安全运行。
        关键词：小水电站；调压；直流屏；新型全自动稳压电源


        国家正在大力提倡使用清洁新能源发电，保护自然环境。当今，许多区域因地里位置水资源丰富，新能源小水电站的建设首当其冲的成为了焦点，为了合理利用清洁水能源进行发电，各区域进行了集中大规模的小水电站的建设。由于用电低谷时本地负荷相对较小，因此大量功率需要外送，导致无功功率分配不合理，电压、频率异常造成直流充电模块烧毁，直流失压引起保护、通讯等设备失去相应功能等一系列问题。针对上述问题，结合现场的情况，研制了一种直流屏新型全自动稳压电源，通过对电压实时采集、自动调节，保证直流屏输入电压在合格范围。当发生电压频率异常时，保护立即断开低压断路器，从而保证直流系统的安全稳定运行。
        1、研制背景
        兴安位于广西桂北山区，地处亚热带，气候温和，雨量充沛，境内多为山地，且地形地貌复杂而形成沟渠纵横，溪流密布，是我国水资源较丰富的区域之一。目前经兴安供电局管辖小水电达51家，装机容量5.6271MW；其中35kV上网电站19家，装机容量3.5625MW；10kV上网电站32家，装机容量2.0646MW，其中35kV千祥、金石等变电站有大量上网小水电接入，在丰水季节发电时，大部分功率通过线路向外输送，导致无功分配不合理，引起系统电压高、频率异常等一系列问题将会对电网的安全稳定运行造成极大的影响。
        2、现场检查
        2.1故障情况
        根据统计兴安供电局直流屏有三种型号输入电压最高值均为为456V，最低值分别为304V、323V，而在丰水期时直流屏输入电压平均值为480.7V，枯水期时平均电压为414V，其中丰水期直流屏输入电压远远高于厂家直流屏输入电压的最高值456V，极易造成充电模块等电子元件烧坏。据统计每年由电压、频率异常等原因烧毁的直流屏模块多达8台；逆变电源多达4台。
        2.2、直流屏
        直流屏由充电模块、监控模块、蓄电池等部分组成。用于电力系统变电站、发电厂等电气设备场所，作为断路器机构、继电保护、监控后台操作电源。现场检查发现丰水期造成的电压、频率异常会导致直流充电模块烧毁，直流失压引起保护、通讯等设备失去相应功能，危及电网安全运行.
        3、方案设想
        为解决丰水期变电站直流屏电压、频率异常会造成直流充电模块烧毁，直流失压引起保护、通讯等设备失去相应功能，危及电网安全运行等一系列问题，计划研制一种直流屏型全自动稳压电源解决丰水期直流屏输入电压自动调压、稳定在在标准范围值内。
        4、研制方案
        4.1新型全自动稳压电源
        新型全自动稳压电源：由自动稳压电源、保护监控模块、低压断路器等元件组成，见图4-1。通过对电压实时采集、自动调节，保证直流屏输入电压在合格范围。当发生电压频率异常时，保护立即断开低压断路器，从而保证直流系统的安全稳定运行。

        图4-1
        4.2研制方案
        直流屏新型全自动稳压电源：
        （1）屏柜结构采用：专用屏柜式：普通冷板钢材，前后开门，满足安装接线空间要求；
        （2）屏柜规格：500mm×750mm×1150mm；
        （3）设备选择：
        ①、微机式保护装置：由电源板、CPU板、模拟板、液晶板、出口板等板件组成；具有快速性、灵敏性、逻辑性强，具有分析能力。
        ②断路器：手动/电动空开，带电动操作机构。
        ③调压器：采用三相全自动调压器；输入：380V，输出400V；自动调节控制、稳定电压。
        ④转换式开关：采用LW39-16A转换式开关；规格：400V 16A。
        （4）信号灯结构采用LED灯；
        5、使用情况
        经检验，研制一种直流屏新型全自动稳压电源后，输出电压稳定在400V，见下表

        6、结语
        通过对小水电站现场的调研发现，大规模的小水电站接入电力系统，丰水期时容易造成电压、频率异常导致直流屏充电模块烧毁，直流失压引起保护、通讯等设备失去相应功能等一系列问题；研制了一种直流屏新型全自动稳压电源，具有自动调压和保护功能，解决了丰水期直流屏输入电压过高、频率异常等一系列问题，大大减少充电模块等电子元件烧坏，保障了直流设备安全运行。

        作者简介：乔军（1964），男，汉，甘肃泾川人，高级技师，大专学历，从事电力设备检修与维修技术管理工作；
        唐林峰（1977），男，广西兴安人，变电检修技师，大专学历，从事电力设备检修工作；
        莫迎冰（1982），男，广西兴安人，工程师，本科学历，从事电力设备检修与调度工作；
        于鑫（1996），男，广西资源人，本科学历，从事电力设备检修工作；
        王璐（1992），女，广西兴安人，本科学历，从事电力设备检修工作；
        秦世旭（1976），男，广西兴安人，本科学历，从事电力设备检修工作；
        韦艳（1982），女，广西柳州市人，本科学历，从事电力设备计量统计工作；
        葛春宏（1993），男，广西兴安人，本科学历，从事电力设备检修工作；