直流稳压电源设计报告范文第1篇

【关键词】电子 线路实验 分析

一、电源的应用背景

电源可分为交流电源和直流电源，它是任何电子设备都不可缺少的组成部分。交流电源一般为220V、50HZ电源，但许多家用电器设备的内部电路都要采用直流电源作为供电电源，如收音机、电视机、带微控制处理的家电设备等都离不开这种电源。直流电源又分为两种：一类是能直接供给直流电流或直流电压，如电池、蓄电池、太阳能电池、硅光电池、生物电池等；另一类是将交流电变换成所需的稳定的直流电流或电压，这类变换电路统称为直流稳压电路。现在所使用的大多数电子设备中，几乎都必须用到直流稳压电源来使其正常工作。220V、50HZ的单向交流电源变压器降压后，再经过整流滤波可获得低电压小功率直流电源。然而，由于电网电压可以有+10%变化。为此必须将整流滤波后的直流电压由稳压电路稳定后再提供给负载，使负载上直流电源电压受上述因素的影响程度达到最小。直流电源电压系统一般有四部分组成，他们分别是电源变压器、整流电路，滤波电路、稳压电路。

二、总体设计

（一）设计的目的和任务

1、设计目的

（1）了解整流、电容滤波电路的工作原理；（2）掌握集晶体管稳压电源设计方法；（3）掌握仿真软件EWB使用方法；（4）掌握稳压电源参数测试方法。

2、设计任务

（1）稳压电源的主要技术指标：① 电网供给的交流电压为220V，50Hz；② 输出电压为6～12V；③ 输出电阻《0.4Ω；④ 最大允许输出电流2A； ⑤ 稳压系数S《8*10-?；⑥ 输出纹波电压《10mv（当Io=2A）；⑦ 具有限流保护功能，输出短路电流

（2）设计要求：① 根据设计要求确定直流稳压电源的设计方案，计算和选取元件参数。② 完成各单元电路和总体电路的设计，并用计算机绘制电路图。③ 完成电路的安装、调试、使作品能达到预期的技术指标。④ 给出测试各项技术指标的方法，撰写测试报告。

（二）设计原理

1.设计原理

电子线路在多数情况下需要用直流电源供电，而电力部门所提供的电源为220V、50HZ交流电，故应首先经过变压，整流，然后在经过滤波，和稳压，才能够获得稳定的直流电稳压电路稳定后再提供给负载，框图如下：

2.串联型晶体管稳压电路

晶体管串联稳压电源的组成，220V交流市电经过变压，整流，滤波后得到的是脉动直流电压Vi，他随市电的变化或直流负载的变化而变化，所以，Vi是不稳定的直流电压，为此，必须增加稳压电路。稳压电路取样电路，比较电路，基准并电压，和调整元件等部分组成

（三）总体设计方案

1.变压环节

通电为电压220V，频率为50Hz，为了保证后面可调范围为6～12V，选择初次级线圈匝数比为2000：141的pq4-10

2.整流、滤波环节

实验选择4个IN4002的二极管作为整流电路

因为市电频率是50Hz为低频电路，选择RC滤波电路。本实验选择的电容为1200μF

3.稳压环节

（1）调整元件。作为一个理想的电源，其内阻应该尽量小才能保证具有稳压的效果，根据晶体管放大器的知识可知：共集电极电路的输出阻抗最小。所以选择共集电极电路来实现，且尽量选择β值较大的晶体管，但是后来会发现并不是如此。由于电流和功耗等的影响，所以最好采用复合管来实现该要求，且有一个大功率管就可，本实验该电路选择的晶体管型号为2N3414（早期电压为51V，测试前高电流拐点为4.6A，功率很大），其它两管为小功率管MRF9011

（2）取样电路。这部分由两个电阻和电位器来实现，通过调整电位器的使输出电压的可调范围从6V到12V。

4.参数计算

输出电压 V0=5.982～12.15V

最大输出电流2A

R0计算：Ro=ΔVo/ΔIo*Vo

RL=50 Vo=7.177V，Io=143.5mA

RL=100 Vo=7.181V，Io=71.82mA

R0=0.35

稳压系数：s=0.038

Ro=ΔVo/ΔIo*Vi/V0

当vi=23.16v时候，v0=7.176

当vi=20.86v时候，v0=7.146

通过计算可得S=0.038

符合要求

纹波电压20.1mv

输出电流=3.016A

三、结束语

通过这次课程设计，我对于模电知识有了更深的了解，尤其是对串联直流稳压电源方面的知识有了进一步的研究。在电路的仿真过程中也提升了我的动手能力，实践能力得到了一定的锻炼，加深了对模拟电路设计方面的兴趣，理论与实践得到了很好的结合，加深自己对实用价值和理论的统一的了解，但对于理论和实际应用的统一和对于器件在实际中的使用还有很大的不足，不能在使用器件时选择合适的参数的器件，不能根据器件的编号知道器件的基本功能。在这方面需要很大的提高。

直流稳压电源设计报告范文第2篇

2008年11月30日，国家电网公司在京组织召开了北京电力设备总厂承担的“±800kV特高压干式空心平波电抗器研制”科研成果验收会。专家认为，该厂研发的“±800kVPKK-800-4497―75型干式空心平放电抗器”是世界上首台套产品，技术达到国际领先水平。

北京电力设备总厂始建于1952年，隶属华北电网有限公司，是跨地区的企业集团。该厂技术力量雄厚，拥有自主研发能力的电力设备研究所和电力电器研究所：建立了按IS09000：2000版标准运行的质量管理体系及设施完善的中心试验室。该厂是国家商务部批准的具有独立自营进出口权的大型企业之一。

专家听取了该厂研制工作汇报，审查了有关资料，认为：该项目技术文件和资料齐全、完整、正确、规范：通过研制直流特高压平波电抗器，在理论研究，技术分析、制造工艺和试验技术等方面取得了多项创新成果，该产品是世界上第一台额定电流为4000A的用于±800kV直流输电工程的大型平波电抗器，成功地解决了隔声与散热之间的矛盾，为大容量空心电抗器的噪声控制开辟了一条行之有效的技术路线。同时，为提高设备的可靠性和降低谐波损耗所研发的换位导线及绕制工艺、结构设计、试验技术等多项技术具有创新性。

同日，国家电网公司、中国机械工业联合会组织专家对该厂研制的世界上第一批±800kVPKK-800-3125-75型干式空心平波电抗器进行鉴定。鉴定委员会专家认为：该产品技术文件和资料齐全，完整、正确、统一：产品通过了士800kV直流特高压输电工程关于平波电抗器规定的例行试验、型式试验和特殊试验，试验结果符合技术条件规定和相关标准的要求，达到国际领先水平。专家表示，该产品多项技术具有创新性。该厂质量保证体系和环境管理体系健全；工装设备、检测手段完备齐全，可以批量生产并挂网运行。

SCS－500分布式稳定控制装置通过技术鉴定

受中国电机工程学会委托，2008年11月22日，江苏省电机工程学会在南京主持召开“SCS-500分布式稳定控制装置”和”川渝电网输电断面自是用解列装置研究“两项科技成果的技术鉴定会。会议由原国家电网公司科技环保部毛文杰主任担任鉴定委员会主任委员，来自国家电力调度中心、南方电网公司、华东、西北、华中电网调度中心、江苏、广东、安徽、四川电网电力调度中心、中国电力工程顾问集团公司，华北、西南电力设计院的领导和河海大学、上海电力学院的教授共15位电力系统继电保护和自动化专业资深专家担任鉴定委员会委员。国网电力科学研究院副院长吴维宁、总工程师薛禹胜院士、院科技部和稳定技术研究所负责人、技术人员参加鉴定会并作成果报告。

鉴定委员会认真听取了两项成果的研制工作报告、技术报告、查新报告，测试小组提交的测试报告，试运行用户提交的运行情况报告，经认真讨论并审议，鉴定委员会一致同意通过技术鉴定。

SCS-500分布式稳定控制装置是国网电力科学研究院

适应国家特高压电网建设的需要，自主开发研制的新一代安全自动装置产品，装置各项性能指标符合有关技术标准，并通过了国家相关检测机构的动模试验、型式试验和电磁兼容性试验，所有判据均通过特高压试验示范工程的动模试验验证，多套试验样机在不同地点的运行现场历经三个多月的试运行考验，运行情况良好，具有广阔的推广应用前景。

我国首套抽能电抗器在西安开发研制成功

鉴定委员会对“SCS-500分布式稳定控制装置”形成鉴定意见如下：SCS-500分布式稳定控制装置装置设计合理、功能全面，技术先进，操作及调试方便，能准确识别各种运行方式和系统故障，动作可靠，适用于特高压电网和大区互联电网安全稳定控制的需要，可与在线分析预决策系统集成，实现电力系统安全稳定的协调控制。装置的主要技术性能指标在国内处于领先水平，并达到国际先进水平，其中基于本地电气量计算测量阻抗的无故障跳闸新判据属国际首创。

国内首套三台500kV、5万kvar抽能电抗器在中国西电集团自主开发研制成功。2008年12月5日，这些产品通过各项实验，主要技术指标达到国际先进水平，填补了我国在抽能电抗器研发生产领域的空白。

作为超高压、远距离交流输电网络中的重要设备，抽能电抗器主要安装在无低压电源的开关站。随着我国电力建设速度的加快，大量开关站将建在杳无人烟的偏远山区，抽能电抗器市场需求量很大。目前只有国外少数公司能够设计、制造抽能电抗器。

为填补国内空白，西电集团从1995年开始进行抽能电抗器关键技术的理论研究和科技攻关。2001年西电集团承担国家“十五”攻关项目“抽能并联电抗器研制”课题研究工作，具备了独立开发研制抽能电抗器的条件和能力。

据介绍，这次研制的首套三台抽能电抗器，是为湖北水布垭500kV开关站研制的新产品。该产品的成功研制，实现了抽能并联电抗器设备国产化目标，改变国内抽能并联电抗器全部依靠进口的局面。

国内首套750kV电力互感器检验装置研制成功

日前，由陕西省电力公司组织实施的《750kV电流互感器检验用大电流升流装置的研制及750kV电流互感器误差现场检验方法的研究》、《750kV电容式电压互感器误差现场检验装置的研制及现场检验方法的研究》两项科技项目，顺利通过专家评审验收。项目有效地解决了750kV电力互感器现场交接试验、预防性试验、周期检测所面临的技术难题，确保了电网电能计量准确、公平、公正，也为即将开展的特高压互感器现场试验奠定了一定的基础。两项研究成果均达到国内领先水平。

本次通过验收的两项科技项目立足于西北地区750kV电网大规模建设，为解决750kV电力互感器现场检测难题而立项。通过项目组一年来的技术攻关和关键设备的研制，在国内首次成功研制了车载、液压升降式0.02级750kV电磁式标准电压互感器，提高了标准装置的稳定性和适用性，有效解决了750kV电容式电压互感器量值溯源和现场大型试验设备的运输和使用问题：在国内首次研制成功了750kV电流互感器检验用组合式大电流升流装置(已申报国家实用新型专利)。建立了750kV站用电流互感器基本误差间接测试数学模型，编制仿真计算程序，并进行现场验证。解决了750kV电压等级电流互感器现场误差检测所面临的升流设备容量无法达到规程要求规定值、升流设备庞大笨重和不便于运输的难题，对于试验难度的降低和试验成本的减少起到了积极的作用。

西电集团八台新产品通过国家机械、电力两行业鉴定

直流稳压电源设计报告范文第3篇

关键词：水电厂；稳控装置；CT断线；装置告警

一 稳控装置相关介绍

糯扎渡水电站位于云南省思茅县与澜沧县交界处的澜沧江下游干流上，电站距昆明公路里程约521km。扎渡水电站是澜沧江上一个以发电为主，同时兼顾防洪、改善下游航运、渔业、旅游和环保作用并对下游电站起补偿作用的特大型水电工程，电站位于云南省思茅县与澜沧县交界处的澜沧江下游干流上，系澜沧江中下游河段规划八个梯级中的第五级。地下厂房内共装设9台单机容量为650MW的水轮发电机组，电站以500kV电压等级接入电力系统，在系统中担任调峰、一次调频和事故备用，电站按无人值班（少人值守）设计。目前4-9号机组已投产发电。

（一）稳控装置配置

糯扎渡电厂稳控装置按双重化配置，两套系统配置完全相同。在500kV继电保护室布置A、B两套500kV稳控装置，每套由一台RCS-992A主机、两台RCS-990A从机及其他辅助设备组成。在地下厂房机旁盘布置A、B两套机组稳控装置，每套由一台RCS-992A主机（布置在9号机组段）和9台RCS-990A从机（每台机组布置一台）及其他辅助设备组成。1～9号机组的RCS-990A从机利用光纤，通过机组RCS-992A主机与500kV稳控装置的RCS-992A主机进行通信，上传9台机组的实时运行信息。

（二）装置说明

糯扎渡电厂稳控装置采集电厂500kV糯思三回出线以及9台机组的投停、跳闸信息，将采集的运行信息向远方主站思茅站稳控装置发送，接收并执行由远方主站思茅站稳控装置发来的远方切机命令；当系统高频时，稳控装置对运行机组实施八轮高周切机措施。切机出口压板在每台机组的稳控装置盘柜上。

CT断线判据：1.三相电压负序分量（U2）大于0.14Un，装置延时5秒报PT断线；2.三相电压负序分量（U2）小于0.14Un，但最大相电压小于0.2 Un，同时电流大于0.06In，电流大于机组投运电流，装置延时5秒发PT 断线。异常消失后，装置告警延时5秒自动复归。

PT断线判据：三相电压负序分量（U2）大于 0.14 倍额定相电压，延时5 秒发PT 断线异常信号；三相电压负序分量（U2）小于0.14 倍额定相电压，但最大相电压小于0.2 倍额定电压，同时电流大于0.06In，延时5 秒发PT 断线异常信号。异常消失后，延时5 秒自动返回。

二 7号机组停机投电制动过程500kV稳控主机异常告警事件经过

14：57：27 7号机组停机过程中简报窗口报：7号机组稳控从机A柜装置异常，7号机组稳控从机B柜装置异常，500kV稳控主机A/B柜也随之报警15：01：27信号复归。事件发生后，电厂运维部组织人员对500kV稳控主机异常告警原因进行了仔细检查，分析情况如下：

现地查看稳控主机A、B套装置自检报告为：14：57：26 7号机组PT断线01、装置报警01，15：01：27 7号机组PT断线10、装置报警10。

显然，7号机组稳控从机装置异常及500kV稳控主机告警均由7号机组稳控从机报“PT断线”引起，随后我们对PT断线原因进行了仔细分析。查阅装置说明书并向南瑞继保稳控技术人员确认得知PCS-992稳控装置PT断线判据有两条：1.三相电压负序分量（U2）大于0.14Un，装置延时5秒报PT断线；2.三相电压负序分量（U2）小于0.14Un，但最大相电压小于0.2 Un，同时电流大于0.06In，电流大于机组投运电流，装置延时5秒发PT 断线。异常消失后，装置告警延时5秒自动复归。

随后我们将稳控主机上从投产以来所有PT断线报文记录打印出来，并结合运行交接班记录、监控系统历史记录开展了详细分析，6号、7号、8号机组投产调试期间做短路升流试验时，稳控从机都曾报出过“PT断线”、“装置报警”信号。但6号、8号机组之后均未报过此信号，而7号机组在停机投电制动过程中还会继续报出。随后我们对7号机组稳控从机机端电压采样回路进行了检查，没有发现异常，且结合装置正常运行时采样均无异常判断电压回路无异常。随后又将稳控主机及各从机定值及版本号进行了核对，也未发现任何异常。

7号机组于15日18：11：33经出口开关807解列停机，停机过程中对稳控从机采样值做了详细观察和记录，电制动投入后在机端将产生三相短路电流，机端三相电压相位相同，表现为零序分量特性，所以机端零序电压（U0）等于三相电压之和，正序电压（U1）和负序电压（U2）都为零，满足PT断线判据第二条负序电压（U2）小于0.14 Un要求；投电制动过程中相电压最大值为0.5kV，满足PT断线判据第二条最大相电压小于0.2Un要求（Un为18 kV，0.2Un等于3.6 kV）；此时稳控从机采集到的三相电流均在5000A―12000A之间跳变，满足PT断线判据第二条电流大于0.06In要求（In为30000A，0.06In等于1800A）；整个过程持续了近4min时间，满足PT断线判据第二条的所有条件，所以7号机组稳控从机在电制动投入后延时5 秒发“PT断线，装置报警”应属正常。

三 分析结论

造成500kV稳控主机告警的直接原因为7号机组停机过程中投入电制动造成7号机组稳控从机报“PT断线”报警。

机组本身制造及安装过程形成的阻抗特性造成在电制动投入过程中发电机机端电流、电压存在差异。

四 改进建议

由于稳控主机告警会闭锁装置启动，即在7号机组投电制动过程中会引起糯扎渡稳控系统闭锁，因此建议采取以下措施针对该异常信号：7号机组稳控从机电压电流采样改至7号主变高压侧。或者由南瑞提供特殊软件版本，增加机组停机过程中电制动开入信号闭锁稳控从机PT断线报警，从而不会造成闭锁稳控主机系统。

五 结束语

通过对糯扎渡电厂7号机组停机投电制动过程中500kV稳控主机异常告警事件的现象、检查情况、分析处理过程进行了全面总结，并就此得出了相关结论及解决方案。稳控装置归属南网总调管辖，是整个电网的核心设备，结合电厂可能发生的各类稳控装置异常事件及其可能造成严重危害，就此希望能引起电厂对稳控系统运行状况的重视。做到防患于未然，加强对设备的维护管理。此外，就此次稳控装置异常告警造成的危害能督促电厂维护人员不断加强理论知识学习和实际工作经验的积累，在处理故障时沉着冷静，尽快找到故障的根源，恢复设备的正常运行状态。

参考文献：

直流稳压电源设计报告范文第4篇

关键词：变电站交 直流在线监测系统 应用研究

中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）10（b）-0066-01

在一体化的变电站交直流在线监测技术之前，电力系统的在线监测主要运用充电机状态在线监测系统和独立的蓄电池组在线监测系统等，这些系统既不能很好地利用充电机性能分析技术和直流馈线的在线监测技术，也缺乏成熟的不间断电源系统和交流系统，而一体化的变电站交直流在线监测技术把以上的技术和系统进行了有效的融合，形成了一个分层分布式一体化的监控平台，实现了变电站交直流电源设备的一体化在线监测。该文首先分析了变电站交直流电源设备在线监测系统的功能，然后结合具体的实际的情况来论述交直流电源设备在线监测系统的应用，通过进一步的观察和分析，笔者认为该系统运行可靠、效率高、维护方便，具有很高的应用价值。

1 变电站交直流电源设备在线监测系统的功能

建立一致的通信规约是变电站交直流电源设备在线监测系统所有功能得到实现的基础，只有这样才能实现对交流系统、UPS系统、充电机、蓄电池组等设备的监控[1]，保证及时获得设备运行的实时和历史信息和数据。

其主要功能有：

（1）数据查询。对历史数据的查询和分析可以通过表格数字、图表曲线实现。

（2）实时监控。除了具有告警确认和处理功能外，数字、图形和曲线还能真实客观地反应设备的实时运行状态，并能监控设备的实时遥测和遥信数据、实时告警、厂（站）实时告警。

（3）日志服务。记录用户登录的操作和用户维护的系统应用设备并生成不同类别的日志，通过日志可以实现分时段查询。

（4）充电机性能分析。通过对实时显示的充电机环境温度、电流和电压的分析和计算，能很方便地得到稳流精度、均流系数和稳压精度等，再结合性能分析模型对这些数据和信息进行验证，形成最终的性能分析结果。

（5）报表管理。可以通过上传报表模板来改变报表内容格式，设定报表计划，输出报表文档，自动生成报表。

（6）系统设置。图模库一体化技术的编辑功能强大，能轻松实现绘制、修改接线图，添加、删除厂（站）及设备，修改关联设备遥测、遥信数据。

（7）实时通信。图形能清晰地反映当前厂（站）通信链路状态。

（8）录波浏览。具有在线浏览录波曲线，下载录波文件的功能。

（9）专家分析。根据对蓄电池组单体内阻、组温度、单体电压和组电压的分析结果，制定蓄电池性能分析报告并提出维护建议。

（10）直流馈线环网告警。通过警示灯和弹出窗口等方式对电源环网和控制保护环网的异状态进行实时告警。

（11）用户管理。通过对用户操作权限和厂（站）权限进行管理和分配，减轻管理数据的压力。

（12）参数管理。维护并管理系统应用的基础信息数据，包括运行参数、数据采集保存周期、设备台帐数据、遥测越限告警值。

2 变电站交直流电源设备在线监测系统的实际应用

为了方便研究和论述，我们以某电网公司供电局为例，来探讨变电站交直流电源设备在线监测系统的实际应用，该供电局的平台配置如图1所示。

其中，MIS是management information system的缩写，中文意思是管理信息系统。

该供电局充分利用调度通信资源，通过变电站内的保信系统的信道对交直流电源系统的运行监测信息进行收集和上传，接着经由物理隔离装置传送至安全区的调度Web服务器。在根据调度Web服务器上的数据建立相应的管理系统。而起配置的1台Web服务器和1台应用服务器，使得变电站交直流电源设备的在线监测和系统的功能更加齐全。

通过ACE/TAO软件该系统建立了实时数据总线，利用Visual 建立Web子系统，采用Qt软件作为人机界面开发工具。而B/S配置界面的应用，使得配置和维护更加的方便[2]。该系统安装于110 kV的变电站上，已安全可靠地运行了四年，在这期间系统很少出现故障，只需要进行日常的维护就能满足工作的需要，很好地实现了交直流电源设备的在线监测、诊断和告警。该交直流在线监测系统通过丰富的图表实现了对交直流设备的远程监控，并能直观地反映设备的运行状况。系统具有定值出错告警、馈线断路器跳闸告警、直流馈线环网智能告警、充电机高级诊断等功能，这些功能使得设备检修更加的简单，减少排查故障所花费的时间，保证能及时发现电源设备缺陷及缺陷点，使得交直流电源设备一直处于良好的工作状态。该系统还能在线对蓄电池内阻进行测试并自动生成蓄电池性能分析报告，极大地方便了工作人员对电源设备维护，节省了测试蓄电池电压及内阻的时间所花费的时间，减少了用工成本。并且，变电站交直流在线监测系统所具有的数据查询、用户管理、报表管理、实时通信、参数管理、录波浏览和系统设置等人性化功能缓解了巡视和维护人员的工作强度，提高了维护的工作效率。

3 结语

总之，建立统一的交直流电源设备在线监测系统平台，整合量表配置、组网和后台画面等技术，在引进智能分析、诊断和预警等高级应用功能同时，也要及时完善信息收集、通信标准，只有这样才能继续推动交直流电源设备在线监测技术向前发展。

参考文献

直流稳压电源设计报告范文第5篇

[关键词] 站用电源；不间断；智能管理；状态监测

[中图分类号] TM910 [文献标识码] A

电源系统为站内的继电保护、服务器、通信等提供稳定可靠电源，是变电站不可缺少的设备。站用电源系统发展至今，逐渐完善，但仍有不足，本文对其进行了阐述。

1 对电源系统的要求

对于站用电源系统的需求是一套或多套，能够为站内的仪器设备以及各种采集装置提供稳定、不间断、可靠的电源。如继电保护、电磁开关操作需要110V或220V的直流电源；数据服务器、后台计算机、打印机等需要220V交流电源，信息通信需要48V直流电源，照明、水泵等需要220V交流电源。一些设备必须在交流失电的情况下继续保持供电，需加入蓄电池组，由于操作电源系统、UPS系统、通信电源系统的负荷均需要持续不间断供电，所以在以前的分立系统中有3套蓄电池系统，这样也就需要加入蓄电池管理系统。为了管理不同的负载，系统还加入了馈线管理单元，为对负载设备正常工作的保护，增加了绝缘管理单元。出于对负载设备正常工作的保护，还加入了绝缘管理单元。

为了实现供电的稳定，电源系统的设计也逐渐完善，交流输入使用ATS或交流接触器实现两路交流备份，充电机模块实现N+1备份，并加入蓄电池保证母线供电的不间断、使用调压装置稳定控母电压、还通过双充双电的双母线系统保证负荷的多路备份。

因此，稳定、不间断、可靠是对站用电源的最大要求。

2 站用电源常见问题及解决措施

问题1：交流切换装置损坏，交流母线失压，导致充电机模块停止工作，直流母线由蓄电池组供电。

措施1：可采用充电机模块分组接入两路交流的办法来降低此故障风险。只要负荷及模块数量选择分配合理，这种方法的效果还是不错的，且可以降低成本。由于有蓄电池组的存在，此故障导致的风险有所降低。

问题2：充电机输出熔断器或断路器故障导致母线失压

措施2：由于负载短路导致充电机输出熔断器熔断或者开关脱扣，导致充电机无法输出，由蓄电池组供电如因为短路输出端短路导致熔断器熔断或断路器跳开，极可能是充电机到电池之间的线路短路，为防止火灾及保护充电机，充电机输出通路断开。使用蓄电池组进行维持供电，可降低母线失压风险。

问题3：所有充电机模块故障导致母线失压，直流母线完全由蓄电池组维持供电。

措施3：充电机模块实现N+1备份。所以同时出现全部模块故障的几率很低，并由于有蓄电池组的存在，此故障导致的风险很低。

问题4：蓄电池组出现故障时，如开路、内阻增大等故障时，一旦出现交流失压或前述故障时，就会导致直流母线失压的严重事故。

措施4：这是站用电源较常见的问题，现在大部分的措施都是增加检测手段，希望定期检测的方式发现故障。还可以采取主动的方式，延长电池使用寿命，分析电池的特性变化，提前预判电池的性能。还可以采取双充双电的方式分摊负荷，降低失电风险，但由于母联开关非自动操作，所以直流母线还是存在失电的风险。

问题5：由于负载或线路短路导致的蓄电池输出通路断开，导致母线失压。

措施5：出现这种情况的几率较小，只要开关极差配合正确，馈线的开关大多会先行切断故障回路。所以一旦出现此种情况，则充电机输出熔断器或空开也会动作，最终导致直流母线完全失压。通过双充双电的方式分摊负荷，可以降低此故障的风险。

问题6：调压装置故障导致母线电压异常或失压。为稳定控制母线电压，硅链调压装置会进行自动调节。如自动调节失效，母线电压异常。如硅链调压装置开路，母线失压。

措施6：可采取硅链并联的方式，这种方式体积较大，且发热量也大。也可采用DCDC降压模块与硅链并联方式解决，体积较小，效率高。由于开路故障现象出现较少，现这两种解决方案均很少使用。

问题7：由于接地故障，母线对地电压压差过大或漏电量偏大，存在继电保护不正确动作的风险。

措施7：使用绝缘检测、偏压检测以及交流串入检测，提早发现故障并实现选线，在发生故障前消除隐患。

问题8：主从式UPS，主机故障导致交流母线失压

措施8：主从式UPS系统，从机输出作为主机的旁路，所有负荷都由其中一台UPS来承担，不满足N+1备份，一旦主机故障，极易造成交流母线失压，建议改为双机并联。

问题9：双机并联UPS，其一UPS故障，其所带交流母线失压。

措施9：使用真正并联的UPS模块，进行N+1备份，所有UPS共同承担负载。或者取消UPS电源系统。经调查，UPS所带负荷大多为服务器、打印机、计算机等后台装置，该类型装置内部大都存在开关电源，其输入范围为AC100～AC240V，DC220V的直流系统合闸母线的输出电压范围在DC192.5V～DC258.5V，正处于开关电源的工作范围内。

从上述论述可以发现，现有站用电源存在的比较重要的问题：

问题1：输出母线存在失压风险

直流系统硅链开路时控制母线失压、电池存在故障时交流停电导致母线失压；UPS系统模块故障时导致交流母线失压。虽然使用了双充双电，但由于母联开关非自动控制开关，且无双系统智能控制单元，所以母线还是存在一定的失压风险。

问题2：系统故障点多，无补救措施

由于系统庞大，存在多点故障，且部分故障点还可能导致母线失压。如输入的交流接触器、硅链等。

问题3：站用电源设备种类多，运行维护繁琐

站用电源有交流、直流、UPS、通信电源、逆变器等，种类比较多，且各种电源内部还有多种辅助设备，所以运行维护的工作量和难度很大。

问题4：站用电源的监控处于低级状态

现有的监控系统大部分仅仅对电源部分的状态进行监测管理，也就是说会对各种输入电压、输入电流、母线电压电流、电池电压电流、馈线开关状态及绝缘等进行监视，但对于电源系统设备的状态监视很少。而且我们的监视大部分是属于事后告警方式，只是在发生故障后进行报警，这样就使得运行维护只能进行事后补救，往往会来个措手不及。

3 站用电源系统发展方向

站用电源还在不断完善，实现稳定、不间断、可靠及运行维护简便的目标。在此也对站用电源的发展进行思考。

3.1 一体化电源

站用电源包含交流电源、直流操作电源、交流不间断电源、逆变电源以及通信电源。在直流操作电源、交流不间断电源和通信电源系统中都存在蓄电池组。多组蓄电池造成资源浪费，且各个系统都要加入蓄电池管理，电池的维护工作量加大。多种电源在安装、调试、维护等均难统一进行。

对于站用电源系统，首先应将系统简化，简化为仅包含交流电源、直流操作电源、通信电源。其次进行负荷分类管理，减少掉电状态下蓄电池组的负荷。最后进行系统整合。在此基础上，电源综合管理、状态监测可更高效、更低成本实施。

3.2 智能状态监测

站用电源为变电站的一次二次侧多种设备提供操作与保护所需的电源，它的安全运行关系到整个变电站的安全。现有的大部分电源监控系统，大都只是对系统运行状态进行监视，对故障状态进行报警。这种检测手段现在已经暴露出越来越多的缺陷。我们希望有一种更加先进更加智能的状态监测系统来对站用电源系统进行监视，它应该实现这样的功能。

3.2.1 全面监测

将站用电源分为电源和设备部分。把交流输入、母线、馈线开关位置与告警以及馈线绝缘等列为电源。把输出与采集这些信号的设备称为设备部分，如充电机、电池、各种采集装置等，实现对所有涉及稳定运行的参数分级进行监视。

3.2.2 专家系统

现有的监控系统采取快照方式，对运行数据进行检测并上报，由于各种门限的存在，如存在故障，大部分模拟量将报警，各种状态量在变化时也将报警。快照方式仅能发现当前故障，无法用于分析。所以需要智能专家评估系统，对电源以及各种设备的运行数据进行比对、趋势分析，从而获知整个系统的运行状况，为运维提供参考。同时该系统具备扩展能力，可将运维经验编制成专家算法嵌入该系统中，形成专家诊断数据。如通过充电机模块电压、合母电压与电池电压的对比分析，可知哪个电压有偏差，进而判断是充电机、电池还是采集装置异常；通过对某一个充电机的通信失败率，分析是通讯线路还是通讯模块存在异常；通过对馈线支路的绝缘电阻变化分析，预报出支路绝缘下降风险等。

通过智能评估系统，可提升运维效率，降低运行风险。

4 结束语