繼電保護用開關電源的故障分析與改進

鄭強

摘 要：隨著現代科學技術的不斷進步，我國的經濟市場有了極大的轉變，各行各業也有了飛躍式的發展。隨之而來的，我國國內對于電力的需求量也就越來越高，這也就為我國的電力運輸安全問題提出了挑戰。繼電保護措施是電力運輸過程中的關鍵性安全措施，其主要是對電網中各輸電線路內的電流量、電壓量等進行監控，保證電力能夠穩定安全的進行輸送，保證用電戶的安全。本文即是對繼電保護用開關電源的故障種類進行的分析，并探討了相應的解決對策，以期能為相關工作提供參考。

關鍵詞：繼電保護；開關電源；故障；改進對策

一、繼電保護用電源開關的工作原理

這種開關主要是由半導體功率器構成的，其在運作過程中就是將電源形態轉化為了另外一個形態，利用閉合電力控制方法，提高對于電路中電流的穩定輸出，同時確保各結構的安全，因此被成為開關電源。在開關電源實際工作過程中，當高壓電流進入到給裝置內，首先通過濾波器對電流進行過濾，然后利用整流電路將高壓交流電轉換為高壓直流電，并同時間這種直流電轉化為脈動直流電。其次，將轉化的電流傳導如變壓器內，降低電流的電壓，使其轉變為低壓直流電，進而保證電流在輸送過程中能夠更加安全和穩定。

二、繼電保護用開關電源的故障分類

（一）電源的輸送波動導致的開關停止工作。在電網的實際運行過程中，當向外部線路輸送的電流量瞬時過大時，就可能會引發繼電保護的開關電源出現瞬時故障，其開關電源停止工作。這種故障一般能夠簡單排除，只要保證將輸送電壓恢復增長，然后手動對電源進行斷電和連接的處理，就可以保證繼電保護用開關電源的正常運行。一般情況下，這種故障出現的情況有3種，其中當輸入的電流突然中斷了100-200毫秒的時間，然后電流輸送恢復正常，同時輸送的電壓沒有任何異常狀況，則繼電保護用開關電源發生故障無法工作；其次，如果運行過程中輸入的電壓無故中斷250毫秒左右，之后恢復正常輸送，則會導致正負24伏和5伏的主回路出現影響，主回路消失，導致繼電保護用開關電源無法進行正確識別，因而無法做出保護措施；另外，當電流和電壓的輸送過程中斷時間小于70毫秒，并且兩個主回路的輸出電壓保持正常，但是由于電路中未出現欠壓保護動作，因而繼電保護用開關電源對這種事故無法進行識別，出現故障。

（二）啟動電流過大引發過載。在我國電網的運行過程中，各輸電線路內的電壓一般保持在220伏特，額定的輸入電流量也不得超過130毫安，其產生的功率一般小于20瓦。在實際工作過程中，如果輸入的電流發生增大情況，則繼電保護用開關電源就會對供電狀態進行警告，并穩定輸入電流。在研究后發現，如果電網在啟動或運行過程中瞬間出現輸入電流量達到200毫安時，其穩定電流量就可以達到600毫安，就會產生較大的瞬間電流，而繼電保護用開關電源的安全輸出電流量為500毫安，使得開關電源在瞬間運行的過程中處于過載的環境中，對開關電源起到了一定的損傷，因而發生了故障。而這也是部分電網在設計和建造過程中的漏洞所在，其對于電網啟動中瞬間電流的控制裝置安裝不足，導致了事故的發生。

三、繼電保護用開關電源事故的處理措施

（一）對輸送波動的處理措施。為了解決輸送過程中電源波動造成的開關電源停止工作的事故，首先就必須要在繼電保護用開關電源上加裝一個電壓檢測裝置，并同時在開關電源的延時電容上加裝電子開關設備。這些裝置都是為了能夠更好地減弱開關電源在接受電壓波動輸送時產生的影響，只要輸入的電壓出現波動或小于一定的數值，電容上的電子開關變回閉合，使得延時電路能夠有效復位。同時，如果輸入輸電線路內的電壓發生升高的情況，則被電子開關保護的電源就會重新開始延時，這樣就使得電源在重啟后所產生的假信號被成功屏蔽，避免了開關電源的誤判，同時也避免了故障的發生。

（二）對過載事故的處理措施。開關電源的過載事故主要是由于輸電線路在啟動過程中所產生的瞬間電流過大，導致開關電源發生過載，損壞了電源的功能，因而發生無法正常工作的情況，對于這種事故的解決措施可以從啟動瞬間的電流和電壓特性入手。在電網輸送過程中，電力輸送的功率是已定的，無法對其進行改變，因此，想要降低過大輸入電流對開關電源造成的損傷，就必須要相對將輸出電壓適當增加，這樣就可以在保證功率的基礎上減小啟動時的瞬間輸入電流，從根本上保護開關電源的穩定工作。一般情況下，在實際工作中都會將開關電源的啟動電壓提高到130-140伏，這樣就能夠有效將啟動時的穩定電流減小到300毫安，而開關電源的允許通過電流量為500毫安，就不會產生過載故障。

結語：電網在運行過程中，對于電力輸送裝置的保護工作是非常重要的，而繼電保護裝置就是其中之一，其開關電源是否會能夠穩定工作關系著電流輸送的穩定性和安全性。因此，在對繼電保護用開關電源進行安裝和設計過程中，需要對每一個環節進行詳細考慮，同時根據可能出現的事故種類，設計相應的解決方案。

參考文獻：

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