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[摘 要]探讨交直流一体化电源应用中出现的问题，提出对应的解决方案。交直流一体化电源目前在常规交流变电站尤其是智能变电站中，结构紧凑、经济可靠的交直流一体化电源已逐渐成为主流配置，但直流母线电压突降的问题影响了其应用效果。在分析交直流一体化电源结构的基础上，针对问题，进行分析，提出对应的解决措施。
[关键词]变电站 交直流一体化电源 电压 突降 分析
中图分类号：TM76 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2015）35-0263-01
前言
站用电是变电站安全运行的基础，随着变电站综合自动化程度的不断提升及大量无人值班变电站投运，相应提高站用电源整体的运行水平具有重要意义。目前，智能变电站大多采用交直流智能一体化电源。但是在应用中，一体化电源系统也出现通信电源失电的问题，这些问题对供电系统的安全存在着潜在威胁，本文基于此，重点在于分析交直流一体化电源在实际应用中问题，通过多项对应解决措施以确保安全，期望能为相关工作提供参考与借鉴。
一、交直流一体化电源
交直流智能一体化电源系统（以下简称一体化电源）是将交流电源、直流电源、UPS、通信用直流变换电源（DC/DC）及事故照明等装置组合为一体，共享直流电源的蓄电池组，并统一监控的成套设备。
一体化电源中的通信电源是利用DC/DC电源变换装置代替原通信专业48 V蓄电池电源系统，将DC/DC装置作为直流系统的一个负荷考虑。它取消了配套的48V蓄电池组，从站内直流控制电源系统的蓄电池组取得直流电，经高频变换输出满足通信设备要求的48V控制电源。
二、某220kV变电站一体化电源直流母线电压突降的经过及原因分析
1、一体化电源配置及运行方式
某220kV变电站采用奥特训公司生产的变电站专用一体化电源系统，直流单元采用双母分段接线方式。系统采用双充双蓄电池独立监控结合信息上传的设计方式。其中充电机组采用奥特迅ACT230M30Ⅲ型充电模块、JKQ3000A集中监控器和山东圣阳生产的GFMD-400C型蓄电池组。
直流系统正常运行方式是：直流I、II段母线分段运行，1号充电机与1号蓄电池并列供I段母线，2号充电机与2号蓄电池并列供II段母线，母联在分闸位置。
2、1号蓄电池组正常充放电时直流母线电压突降
按1号蓄电池组容量测试计划工作将直流系统方式改变为直流I、II段母线并列运行， 2号蓄电池组与2号充电机并列带直流I、II负荷，1号充电机与1号蓄电池组退出运行，10时15分操作完毕，直流母线电压233V、负荷电流35A ，I、II段直流系统运行正常，随即开展1号蓄电池组测试工作。
大约10时55分直流母线电压指示突然降至178V、电流表也急剧下降，瞬间恢复，48V通讯电源下降至43V、造成光纤设备，程控交换机设备异常，4条220KV线路通道异常。现场人员对现场设备进行检查，检查过程中故障现象又发生两次。决定立即恢复直流运行方式，11时15分恢复正常方式，对整个操作过程以及工作内容进行核对检查。
3、直流母线电压突降原因分析
故障后在对2号充电机进行检查中发现3号高频模块输出电流不稳定，对2号蓄电池组进行检查时发现73号电池内阻大有开路现象，随即进行了短接，查看模块参数设置发现4个模块限流均设置为12 A，综合以上信息可知，两段直流负荷共35A，平均分配应带8.8A，3号高频模块带载能力差，其余3个高频模块虽然最大可带36A电流，但由于3号模块输出不稳定，而73号电池开路不能供出电流，造成母线电压急剧下降，瞬间又恢复。
4、应用中出现的变电站GPT数据丢失故障
本次故障直接原因是一体化电源系統存在安全隐患，在正常充放电过程中突然发生电压急剧下降，DC-DC变换后输出直流电压低于43V，导致通信传输设备全部失电。经分析，采用一体化电源系统为通信设备供电存有较大安全隐患。另GPT设备的数据存储机制也存有隐患，正常情况下不会因设备掉电而丢失数据。
三、变电站一体化电源系统运行中应采取的措施
综上所述，针对一体化电源系统运行中出现的直流母线电压突降，导致GPT数据丢失等故障，应采取以下措施：
1、一体化电源验收方面
验收时，严格执行验收作业指导书；进行充电机特性测试，特别是稳流、稳压和及漏电流CT精度测试，进行后台、集控遥测、遥信信息核对；检查UPS交流电源相序和自动切换功能及48电源模块均流模块均流特性试验；进行蓄电池容量测试，如施工单位进行试验时直流验收人员应全程跟踪。
2、运行巡视和倒闸操作
巡视时，母线电压应在230-234V，蓄电池电流在0～0.3 A 范围，母线对地电压正常（107-127V），历次巡视没有明显变化；母线并列前检查两段母线电压差值不超过3V，直流母线绝缘正常，要求用电压表实际测量；严禁把电压不一致的电池组并列，直流母线有接地时严禁并列操作；母线并列前倒闸操作建议先合母联断路器或刀闸。
3、试验和工作
定期进行充电机特性测试，模块均流特性试验，及时发现带载能力差的模块；严格按照反措要求进行蓄电池组容量测试，及时发现不合格电池，保证电池组容量在80%以上；48V电源模块也应进行定期试验，检查48电源模块均流功能；若对1号蓄电池进行容量测试前，必须保证2号充电机及2号蓄电池组无异常；编制集中监控器、高频模块定值单并逐站检查核对、存档。
作者简介
郝建宏，国网山西省电力公司晋中供电公司，女，1975.03.24，山西榆次人，电力系统自动化专科毕业 长期从事变电运维工作
杨爱晟，国网山西省电力公司晋中供电公司，男，1969.3，山西晋中人，电力系统自动化本科，长期从事变电运行技术管理
[关键词]变电站 交直流一体化电源 电压 突降 分析
中图分类号：TM76 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2015）35-0263-01
前言
站用电是变电站安全运行的基础，随着变电站综合自动化程度的不断提升及大量无人值班变电站投运，相应提高站用电源整体的运行水平具有重要意义。目前，智能变电站大多采用交直流智能一体化电源。但是在应用中，一体化电源系统也出现通信电源失电的问题，这些问题对供电系统的安全存在着潜在威胁，本文基于此，重点在于分析交直流一体化电源在实际应用中问题，通过多项对应解决措施以确保安全，期望能为相关工作提供参考与借鉴。
一、交直流一体化电源
交直流智能一体化电源系统（以下简称一体化电源）是将交流电源、直流电源、UPS、通信用直流变换电源（DC/DC）及事故照明等装置组合为一体，共享直流电源的蓄电池组，并统一监控的成套设备。
一体化电源中的通信电源是利用DC/DC电源变换装置代替原通信专业48 V蓄电池电源系统，将DC/DC装置作为直流系统的一个负荷考虑。它取消了配套的48V蓄电池组，从站内直流控制电源系统的蓄电池组取得直流电，经高频变换输出满足通信设备要求的48V控制电源。
二、某220kV变电站一体化电源直流母线电压突降的经过及原因分析
1、一体化电源配置及运行方式
某220kV变电站采用奥特训公司生产的变电站专用一体化电源系统，直流单元采用双母分段接线方式。系统采用双充双蓄电池独立监控结合信息上传的设计方式。其中充电机组采用奥特迅ACT230M30Ⅲ型充电模块、JKQ3000A集中监控器和山东圣阳生产的GFMD-400C型蓄电池组。
直流系统正常运行方式是：直流I、II段母线分段运行，1号充电机与1号蓄电池并列供I段母线，2号充电机与2号蓄电池并列供II段母线，母联在分闸位置。
2、1号蓄电池组正常充放电时直流母线电压突降
按1号蓄电池组容量测试计划工作将直流系统方式改变为直流I、II段母线并列运行， 2号蓄电池组与2号充电机并列带直流I、II负荷，1号充电机与1号蓄电池组退出运行，10时15分操作完毕，直流母线电压233V、负荷电流35A ，I、II段直流系统运行正常，随即开展1号蓄电池组测试工作。
大约10时55分直流母线电压指示突然降至178V、电流表也急剧下降，瞬间恢复，48V通讯电源下降至43V、造成光纤设备，程控交换机设备异常，4条220KV线路通道异常。现场人员对现场设备进行检查，检查过程中故障现象又发生两次。决定立即恢复直流运行方式，11时15分恢复正常方式，对整个操作过程以及工作内容进行核对检查。
3、直流母线电压突降原因分析
故障后在对2号充电机进行检查中发现3号高频模块输出电流不稳定，对2号蓄电池组进行检查时发现73号电池内阻大有开路现象，随即进行了短接，查看模块参数设置发现4个模块限流均设置为12 A，综合以上信息可知，两段直流负荷共35A，平均分配应带8.8A，3号高频模块带载能力差，其余3个高频模块虽然最大可带36A电流，但由于3号模块输出不稳定，而73号电池开路不能供出电流，造成母线电压急剧下降，瞬间又恢复。
4、应用中出现的变电站GPT数据丢失故障
本次故障直接原因是一体化电源系統存在安全隐患，在正常充放电过程中突然发生电压急剧下降，DC-DC变换后输出直流电压低于43V，导致通信传输设备全部失电。经分析，采用一体化电源系统为通信设备供电存有较大安全隐患。另GPT设备的数据存储机制也存有隐患，正常情况下不会因设备掉电而丢失数据。
三、变电站一体化电源系统运行中应采取的措施
综上所述，针对一体化电源系统运行中出现的直流母线电压突降，导致GPT数据丢失等故障，应采取以下措施：
1、一体化电源验收方面
验收时，严格执行验收作业指导书；进行充电机特性测试，特别是稳流、稳压和及漏电流CT精度测试，进行后台、集控遥测、遥信信息核对；检查UPS交流电源相序和自动切换功能及48电源模块均流模块均流特性试验；进行蓄电池容量测试，如施工单位进行试验时直流验收人员应全程跟踪。
2、运行巡视和倒闸操作
巡视时，母线电压应在230-234V，蓄电池电流在0～0.3 A 范围，母线对地电压正常（107-127V），历次巡视没有明显变化；母线并列前检查两段母线电压差值不超过3V，直流母线绝缘正常，要求用电压表实际测量；严禁把电压不一致的电池组并列，直流母线有接地时严禁并列操作；母线并列前倒闸操作建议先合母联断路器或刀闸。
3、试验和工作
定期进行充电机特性测试，模块均流特性试验，及时发现带载能力差的模块；严格按照反措要求进行蓄电池组容量测试，及时发现不合格电池，保证电池组容量在80%以上；48V电源模块也应进行定期试验，检查48电源模块均流功能；若对1号蓄电池进行容量测试前，必须保证2号充电机及2号蓄电池组无异常；编制集中监控器、高频模块定值单并逐站检查核对、存档。
作者简介
郝建宏，国网山西省电力公司晋中供电公司，女，1975.03.24，山西榆次人，电力系统自动化专科毕业 长期从事变电运维工作
杨爱晟，国网山西省电力公司晋中供电公司，男，1969.3，山西晋中人，电力系统自动化本科，长期从事变电运行技术管理