變電站取消逆變電源供電設(shè)備的可行性分析

摘要：電網(wǎng)系統(tǒng)變電站UPS不間斷電源裝置在變電站交流失電并給后臺(tái)監(jiān)控主機(jī)供電的同時(shí)，可能存在諧波干擾、逆變裝置電路故障等問(wèn)題。針對(duì)以上問(wèn)題，作者根據(jù)計(jì)算機(jī)供電特點(diǎn)，提出了新的替代逆變電源裝置的方案。

關(guān)鍵詞：變電站 后臺(tái)監(jiān)控 逆變電源 供電可靠性

中圖分類號(hào)：TM63文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2013）01（b）-00-01

1 電網(wǎng)系統(tǒng)變電站直流供電模式存在的缺點(diǎn)

當(dāng)前電網(wǎng)系統(tǒng)變電站中，普遍設(shè)置UPS不間斷電源裝置或逆變電源給后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)供電，以保障后臺(tái)機(jī)在變電站交流電突然停電時(shí)能夠正常對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，但同時(shí)這種供電模式存在以下缺點(diǎn)：

（1）UPS不間斷電源裝置或逆變電源本身屬于一個(gè)諧波干擾源，在與直流電源系統(tǒng)相連時(shí)，對(duì)于后臺(tái)主機(jī)程序?qū)a(chǎn)生一定的干擾，當(dāng)然，配置高的設(shè)備性能可能符合電網(wǎng)系統(tǒng)抗干擾標(biāo)準(zhǔn)，即諧波干擾量可以降到標(biāo)準(zhǔn)以下，但同時(shí)也增加了運(yùn)營(yíng)成本，且有許多普通生產(chǎn)廠家的設(shè)備無(wú)法滿足相關(guān)的諧波標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)生的干擾量很大。

（2）后臺(tái)監(jiān)控主機(jī)可靠工作的條件是UPS不間斷電源裝置或逆變電源必須完全可靠工作，因?yàn)槟孀冸娫囱b置平時(shí)工作狀態(tài)為交流進(jìn)線供電，即市電供電狀態(tài)，而一旦遇到故障，交流電源突然失電，逆變電源裝置的切換存在一定的時(shí)間，或者在切換狀態(tài)下容易產(chǎn)生故障，不能完全做到不停電供電，若逆變電源長(zhǎng)期工作在逆變狀態(tài)，又會(huì)對(duì)設(shè)備壽命造成極大的影響。

（3）部分主要用戶的變電站采取用逆變電源裝置備份的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)可靠供電，卻無(wú)形中增加了運(yùn)行成本。

2 替換逆變電源模塊的方案

針對(duì)以上問(wèn)題并結(jié)合計(jì)算機(jī)供電的特點(diǎn)，提出了新的替換逆變電源裝置的方案：

（1）計(jì)算機(jī)輸入電源的特點(diǎn)

目前我國(guó)運(yùn)行的計(jì)算機(jī)輸入電源電壓都是交流220 V，50 hz，輸入范圍為-30%～+20%。

其電源電路為如圖所示的開關(guān)電源電路，其基本原理是：交流220 V電源經(jīng)過(guò)橋整流后變?yōu)槊}動(dòng)的直流，再經(jīng)過(guò)電容器濾波后，變?yōu)?64 V的直流電（220×1.2），結(jié)合目前變電站的電壓變化范圍，整流濾波后的電壓的范圍是：184～316 V（264×0.7～264×1.2）。

再經(jīng)進(jìn)一步變換后提供計(jì)算機(jī)工作需要的各種工作電壓（直流±3.3 V，±5 V，±12 V），見圖1。

由以上分析得知，計(jì)算機(jī)的工作電源并不是直接采用的50 hz的交流電，而是將交流電經(jīng)過(guò)整流濾波后得到的直流電。所以在計(jì)算機(jī)中直接輸入直流電，從原理上分析是可行的。

（2）計(jì)算機(jī)直接輸入直流電的可行性

當(dāng)前電網(wǎng)系統(tǒng)變電站直流電源合閘輸出電壓范圍大約是190～254 V，剛好在經(jīng)整流濾波后的直流電源電壓范圍內(nèi)（184～316 V）。所以從變電站直流儲(chǔ)能電源（合閘電源）直接接到計(jì)算機(jī)的輸入端理論上行得通。

（3）在具體實(shí)施時(shí)，可以將直流合閘的正負(fù)輸出兩端任意接到電源插座的兩個(gè)輸入端，并不用考慮正負(fù)極問(wèn)題，原因?yàn)橛?jì)算機(jī)的開關(guān)電源輸入端有二極管，具體道理不在此分析。

實(shí)施方案：作為電網(wǎng)系統(tǒng)變電站，可以從儲(chǔ)能電源（合閘電源）的輸出端直接接到后臺(tái)監(jiān)控主機(jī)的電源輸入端，對(duì)于具有2套直流蓄電池和充電系統(tǒng)的變電站，為了進(jìn)一步保障供電的可靠性可以采用如下方案，如圖2所示。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)連續(xù)6個(gè)月的模擬實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，該方案的使用將節(jié)省大量資金，系統(tǒng)運(yùn)行可靠性也將大大提高，同時(shí)保證了設(shè)備的可靠穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]柯東敏.變電站地網(wǎng)的運(yùn)行、維護(hù)及改造的探討[J].引進(jìn)與咨詢，2005（4）.

[2]涂以銀.山區(qū)老站的耕耘者[J].農(nóng)電管理，2006（8）.