變電站智能高頻開關電源系統的維護探討

劉海龍

（洛單集團MCL 電子材料有限公司，河南 洛陽 471000）

0 引言

隨著科學技術的不斷進步，變電站在建成數量和建設規模上都取得了顯著的提升。在這樣的發展背景下，傳統的開關電源系統已經無法滿足現在的變電站運行要求，而是更多地開始運用智能高頻開關電源系統。這是一種集多種先進技術于一身現代化智能產品，在技術層面和操作層面都有著獨特的優勢。

1 智能高頻開關電源系統概述

直流電源系統是傳統變電站工作的重要環節，其主要作用有信號控制、開關分閘、繼電保護以及緊急照明等。近年來，隨著電力技術的飛速發展，智能化高頻開關電源以其更加穩定、可靠的優勢，逐漸取代了直流電源在電力系統中的廣泛應用。智能化高頻電源最大的特點是更加穩定、更加安全，緩解了傳統直流電源在電力工作中存在的種種問題，從而進一步提升了變電站的工作效率。當前市面上所流行的智能化高頻開關電源主要由主電路、控制電路、檢測電路和輔助電源四部分構成。其中，主電路指的是從交流電輸入到直流輸出的全過程，它又可以分為輸入濾波器、整流跟濾波、逆變以及整流跟濾波輸出四個環節，是高頻電源的核心所在。控制電路主要分為兩個層面，一個是對已經輸出的整流跟濾波進行直接取樣，通過比對已經設定好的標準，對逆變器加以控制，從而改變工作的脈寬和頻率，確保穩定輸出；另一個是對現有電路提供的數據進行測試，在保護電路鑒別的基礎上，對設備整體進行系統性的保護。檢測電源和輔助電源則是為電路運行工作提供各種其他方面的數據，或針對電路工作的不同需求，提供不同類別的單一電源[1]。

2 高頻開關電源的使用要求

2.1 適宜的工作環境

高頻開關電源的正常運作需要在干燥、無塵的工作環境中進行。如果出現嚴重的潮濕或灰塵情況，則很有可能導致主機出現工作紊亂的問題。此外，雖然高頻開關電源沒有嚴苛的溫度規定，但蓄電池卻對溫度環境有著明確的要求，需要在25℃或+15～+30℃運行。如果低于標準溫度范圍，其容量會以每下降1℃引起1%下降率的速率降低；如果溫度過高，則會影響電池的使用壽命，同樣會對電池造成一定的耗損。

2.2 采用規定的負載

電源系統的運行狀態是持續進行的，因此不能長期在滿負的狀態下保持運轉，更不能隨意增大或改變運行的負載，如增加大功率的設備等行為，都是非常不可取的。如果電源系統長期在滿載的狀態下運行，或經常突然接入大功率的運行設備，很有可能會導致整流模塊產生運行故障，長此以往，還會對變換器造成嚴重的損壞。

2.3 在規定的電壓、電流下進行運作

是否使用規定的電壓、電流直接影響了電池的使用壽命長短。例如，過低的電壓、電流會使電池出現虧電的問題，而當電壓、電流高于規定要求時，電池又會出現失水、熱失控等現象，對電池的損害更為嚴重。因此，無論是在電池浮充狀態，還是放電狀態，都要注意對電壓、電流的控制，保證在符合規定的前提下開展工作[2]。

3 開關電源常見故障的排查方法

3.1 指示燈正常顯示時

當出現電流、電壓變換異常，而開關電源的指示燈依舊正常顯示時，維修人員首先要對設備的穩壓限流和穩流限壓的操作旋鈕進行排查，確保其數值已經處于最小狀態。緊接著，可以通過調節這兩個按鈕，觀察數據變化的方式進行進一步的故障排查。如果出現指示燈正常顯示而電流卻突然中斷的情況，則需要排查電源輸出時是否發生了短路。一旦確認發生短路，維修人員要立即更換線路，以確保電源的正常運行。

3.2 指示燈顯示異常時

指示燈異常可能由多種原因構成，維修人員首先要對電源的工作狀態進行排查，檢測電源是否處于正常的運行狀態。例如，對電源的閘刀閉合情況進行查看，或確認通電過程中是否存在三相電源的缺相情況。如果出現了電源指示燈顯示正常，但工作顯示燈未正常顯示的情況，則需要先對電源的開關狀態進行檢查。如果電源的工作狀態正常，但設備仍不能運行，則需要對電源進行重啟操作，并在開關電源重新到達工作狀態后，對其開展進一步的排查[3]。

4 智能高頻開關電源系統的維護手段

4.1 保證合理的工作環境

開關電源對工作環境有著很高的要求，因此維護高頻開關電源的首要環節是打造清潔的工作環境，做好基礎的設備防塵工作，避免堆積的灰塵阻礙設備的正常散熱功能，造成對設備的損壞。針對于一些氣候比較干燥、浮塵較多的地區，要進行定期的專業除塵工作，并針對當地的實際情況，制定合理的周期性深度清潔計劃，確保電源設備的合理運行環境。除了灰塵，潮濕的空氣環境同樣會引發主機的工作失常現象，影響電源的工作效率，這同樣需要特別注意。

4.2 定期檢查設備的軟硬件情況

長時間的運轉難免會對設備造成一定程度的損耗，這就需要維修人員針對設備的具體適用情況，對設備的軟硬件耗損程度進行定期的檢查和更換工作。例如，定期檢查設備各個零件、插件的接觸情況和穩固情況，對產生松動的零件進行及時的固定或更換。時刻注意智能高頻開關電源系統的運行參數是否產生變化，防止參數的改變對運行工作和機械設備的使用壽命帶來一定的消極影響。此外，還要注意對電線的接觸情況、主機的內部運行情況進行定期的排查，對已經發現的電線接觸不良或主機機件擊穿、保險熔斷等問題，要進行及時的處理。在確定故障原因后，對設備進行重啟操作，確保維修人員的人身安全，防止造成設備的進一步損壞[4]。

4.3 加強對免維護蓄電池組的維護

現階段，大多智能高頻開關電源系統都采用免維護的蓄電池組，但這并不意味著維修人員可以完全放棄對蓄電池組的維護。“免維護”的含義是指免去了以往維護中一部分機械重復的工作，但其運作方式和故障成因并沒有發生根本上的改變，因此維修人員并不能對此掉以輕心。蓄電池的日常維護工作包括對蓄電池進行定期的放電、觀察電池外形是否完好、檢查電池內部構造是否完整、各配件是否存在松動的問題、連接處有無腐蝕現象等。當發現蓄電池存在的問題時，要根據具體問題進行及時的修理，對于已經老化或無法投入運轉的蓄電池，要盡快地予以更換，防止進一步影響設備的其他部分。

5 結論

電源系統是變電站工作的重要組成部分。作為大型的運轉設備系統，智能高頻開關電源系統自然存在日常耗損、工作故障等一系列不可避免的狀況，如何做好智能高頻開關電源系統的維修工作，成為了當下備受關注的熱點問題。對此，維修人員必須充分熟悉智能高頻開關電源系統的性能，定期發起對電源設備的排查和檢修工作，以確保變電站的正常運行。