智能高频开关电源在铝冶炼变电站直流系统的应用.pdfVIP

·590· 第五届铝电解专业委员会2005年年会暨学术交流会论文集 智能高频开关电源在铝冶炼变电站直流系统的应用 张继贤 (中铝广西分公司，广西平果531400) 摘要：针对铝冶炼变电站的直流系统设备状况，提出了进行设备升援的必要性，介绍了高频开关电源直流系统的 技术性能和功能特点，指出了高频开关电源直流东统的诸多优点和应用前景。 关键词：高频开关电源；铝冶炼；变电站；直流系统；应用 在铝冶炼的变电站、配电室(以下称变电站) 稳，控制特性不佳，系统纹波电压过高，输出电压精 中，直流系统是电气系统的一个重要组成部分。它 度太低。②充电设备与蓄电池并联运行，浮充电电 主要为断路器分／合闸控制、继电保护与自动装置、 源纹波系数较大，当浮充电压波动或偏低时，会出 以及为变电站故障照明提供直流电源，是变电站的 现蓄电池脉动充电、放电现象，造成蓄电池组或单 神经中枢。随着电力电源技术、电力电子技术、工 体的过早损坏。③体积庞大，效率不高，1+1冗余 控技术、计算机技术的快速发展与有机整合，基于 投资高。④系统运行可靠性低，维护工作量大。⑤ PLC控制器的智能高频开关电源直流系统应运而 无法同计算机系统配接实现监控，自动化程度低， 生，并迅速应用于各类变电站的电气系统，成为衡 满足不了变电自动化管理的要求。 量变电站装备水平的重要标志和实现变电所自动 2 基于PLC控制器的智能高频开关 化的核心基础。 电源直流系统 中铝广西分公司积极推进装备技术换代更新， 2．1智能高频开关电源直流系统的基本组成 自2002年3月开始至2004年底。有计划地对十九 座变电站的传统直流系统，采用基于PLC控制器 智能高频开关电源直流系统，包括交流进线单 的高频开关电源代替传统的硅整流型直流操作电 元、高频开关电源整流设备、阀控式铅酸免维护蓄 源，整体提升直流系统的装备自动化水平。项目实 电池、直流馈电柜等。其中，高频开关电源整流设 施后，分公司所有变电站的可靠性和稳定性明显提 备主要由充电模块、控制及监视单元、降压单元、直 高，为分公司连续超额完成生产经营任务提供了可 流馈电单元、绝缘检测等几大部分组成，是整个系 靠的动力保障。 统的核心。高频开关电源直流系统的系统框图如 图1所示。 1 传统硅整流型直流操作电源的不 交流输入正常时，两路输入经交流切换控制电 足之处 路选择其中一路输入，供给各个充电模块，充电模 传统的硅整流型直流操作电源系统，受变压器 块将输入的三相交流电转为220V的直流，经隔离 和晶闸管自身功能的限制，存在很多不足之处。主 二极管隔离后输出，一方面给电池充电，另一方面 要表现在以下几个方面：①初充电流、浮充电流不 给负载提供正常工作电流。 第五届铝电解专业委员会2005年年会暨学术交流会论文集 ·591· 交流输入停电或异常时，充电模块停止工作， 模块发出欠压告警，模块保护动作。等到交流输入 由电池给负载供电，监控模块测量电池电压、放电 恢复正常后，充电模块恢复对电池充电。 时间，当电池放电到设置的欠压点设置点时，监控