在牽引變電所中，直流電源系統(tǒng)作為一、二次設(shè)備的唯一操作電源，其作用是非常重要的。MK-80A型高頻開關(guān)直流電源雖屬于比較先進(jìn)、功能比較齊全的智能型直流電源之一，但在實(shí)際應(yīng)用中存在一些問題，造成直流電源內(nèi)部直流接地、交流自投回路工作不正常等異常現(xiàn)象的發(fā)生，直接影響著一、二次設(shè)備的倒閘操作和正常運(yùn)行。
1、存在的問題
(1) 在井南變電所，當(dāng)向高頻開關(guān)直流電源的主、備交流電源送電后，主、備交流電源之間出現(xiàn)了頻繁投切現(xiàn)象，并且監(jiān)控裝置連續(xù)發(fā)㈩主電源低電壓報(bào)警，使高頻開關(guān)直流電源不能正常工作。
(2) 在高頻開關(guān)直流電源丁作時(shí)，連續(xù)出現(xiàn)母線絕緣不良報(bào)警。利用絕緣監(jiān)察開關(guān)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)為直流負(fù)極接地。即使撤除所有直流電源輸出開關(guān)和蓄電池，直流負(fù)極接地現(xiàn)象依然存在。
(3) 在蓄電池沒有安裝前，我們對主電源進(jìn)行失壓投切試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，在主電源失壓時(shí)，備用電源不能自動(dòng)投入運(yùn)行；在主電源有壓后，主電源也不能自動(dòng)投入運(yùn)行，致使高頻開關(guān)直流電源停止工作。
2、問題的分析
(1) 主、備交流電源頻繁投切的原因
① 實(shí)際測得主電源的波動(dòng)范圍很大，--般二次電壓變化范圍在290V-425V之間，其中二次電壓低于320V的次數(shù)很頻繁。
② 直流電源裝置的交流電壓Z低整定值為323V。主、備交流電源延時(shí)投切時(shí)間為0s。
③ 當(dāng)主電源低于323V時(shí)，直流電源裝置自動(dòng)投入備用電源供電；當(dāng)主電源有電后(高于323V)，直流電源裝置自動(dòng)返回主電源供電。
從上可見，直流電源裝置交流電壓Z低整定值(323V)在主電源電壓變化范圍(290V-425V)之間，根據(jù)主、備交流電源的投切原理，主、備交流電源在主電源電壓波動(dòng)的時(shí)候，必然會(huì)造成頻繁投切的結(jié)果。
(2) 直流接地故障的原因
為了保證在蓄電池故障或撤除的情況下，高頻開關(guān)直流電源能夠正常工作，設(shè)計(jì)中為高頻開關(guān)直流電源裝置的自用電電源設(shè)有兩路供給：一路為交流220V電源，通過整流濾波成220V直流電源，另一路為直流220V電源；然后再通過高頻逆變、整流濾波后得到。經(jīng)多方面的查找，發(fā)現(xiàn)當(dāng)斷開交流電源開關(guān)Q1時(shí)，直流接地現(xiàn)象消失。根據(jù)這一現(xiàn)象，查出直流電源的負(fù)極B點(diǎn)通過整流濾波回路與變壓器T的接地點(diǎn)相連(B點(diǎn)到T的接地點(diǎn)之間沒有任何電氣隔離器件)，造成了永久性接地故障。
(3) 主、備交流電源不能自動(dòng)投入的原因
經(jīng)過查找技術(shù)資料和詳細(xì)分析認(rèn)為，高頻開關(guān)直流電源裝置的自用電電源不能瞬時(shí)停電，若瞬時(shí)停電后再有電，高頻開關(guān)直流電源裝置仍停止工作，只有在人為重新觸摸屏幕上的啟動(dòng)停止切換鍵后，才能恢復(fù)正常工作。在有蓄電池的情況下，自用電電源一直處于有電狀態(tài)，因此不會(huì)出現(xiàn)上述問題。
3、完善的措施
(1) 消除主、備交流電源頻繁投切的方法
根據(jù)電氣化鐵道電壓波動(dòng)范圍大、電壓峰谷值持續(xù)時(shí)間短、瞬間短路電壓降低的特點(diǎn)，將交流電源自動(dòng)投切值整定為270V，交流電源電壓過低報(bào)警值整定為323V，自動(dòng)投切整定時(shí)限增加了5s的延時(shí)。
通過修改軟件程序完成上述兩項(xiàng)措施后，避免了頻繁投切現(xiàn)象，電壓降低到323V時(shí)會(huì)發(fā)出電壓降低報(bào)警信號(hào)。
(2) 消除直流電源裝置直流接地的有效途徑
有三種方法：①在交流輸入回路串聯(lián)隔離變壓器；②在交、直流輸入回路增加雙向開關(guān)；③在交流輸入回路串聯(lián)二極管。經(jīng)過詳細(xì)分析比較，認(rèn)為在交流輸入回路串聯(lián)隔離變壓器的方法Z為實(shí)用，效果Z好。具體方法為：在圖1開關(guān)Q1與整流濾波電路之間增加1：1的隔離變壓器。
(3) 消除主、備交流電源不能自動(dòng)投入的方法
有兩種方法：①改變直流電源裝置自用電電源交流輸入電源的引入位置；②修改直流電源裝置軟件程序和硬件配置。顯然，前一種方法簡單有效。
其實(shí)現(xiàn)手段是，將直流電源裝置的自用電電源的交流輸入電源從主電源回路改接到備用電源回路上。由于備用電源接的是10kY電力電源，不受牽引供電電壓波動(dòng)或短路故障的影響，因此當(dāng)主電源失壓時(shí)(蓄電池已撤除時(shí))，直流電源裝置的自用電電源的交流輸入電源仍然存在，備用電源會(huì)自動(dòng)投入供電運(yùn)行；當(dāng)主電源恢復(fù)供電后，又會(huì)自動(dòng)返回主電源供電。此種方法解決了在撤除蓄電池的情況下，主電源瞬間失壓造成全所直流電源停電現(xiàn)象。 |
