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直流系统智能高频开关电源系统原理及维护(1)

北极星电力网技术频道    作者:周伟强   2012/6/6 9:32:24   

我 厂350MW超临界供热机组的直流电源由高频开关电源模块、蓄电池等设备组成,智能高频开关电源系统具有体积小、重量轻、效率高、纹波系数小、动态响应 快、控制精度高、模块可叠加输出、N+1冗余等特点,而在发电厂、变电站逐步取代了传统的硅整流型直流操作电源得到了广泛的使用。但调试期间,我厂#2机 组的直流电源模块两次发生了充电电流波动的缺陷,原因为#2机组高频开关电源模块近邻热风口,温度高引起调节特性变化。直流系统设备维护的好坏,不仅关系 到智能高频开关电源系统的可靠性和寿命,而且直接涉及到机组的控制和保护系统能否正常运行。可见,维护和使用好智能高频开关电源系统是非常重要的。

2 高频开关电源的结构和工作原理:

2.1高频开关电源的结构

2.1.1主电路

2.1.1.1输入滤波器:其作用是将电网存在的杂波过滤,同时也阻碍本机产生的杂波反馈到公共电网。

2.1.1.2整流与滤波:将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电,以供下一级变换。

2.1.1.3逆变:将整流后的直流电变为高频交流电,这是高频开关电源的核心部分,频率越高,体积、重量与输出功率之比越小。

2.1.1.4输出整流与滤波:根据负载需要,提供稳定可靠的直流电源。

2.1.2控制电路

控制电路一方面从输出端取样,经与设定标准进行比较,然后去控制逆变器,改变其频率或脉宽,达到输出稳定,另一方面,根据测试电路提供的资料,经保护电路鉴别,提供控制电路对整机进行各种保护措施。

2.1.3检测电路

除了提供保护电路中正在运行中各种参数外,还提供各种显示仪表资料。

2.1.4辅助电源

提供所有单一电路的不同要求电源。

2.2开关控制稳压原理

开关控制电路如图2,开关K以一定的时间间隔重复地接通和断开,在开关K接通时,输入电源E通过开关K和滤波电路提供给负载RL,在整个开关接 通期间,电源E向负载提供能量;当开关K断开时,输入电源E便中断了能量的提供。可见,输入电源向负载提供能量是断续的,为使负载能得到连续的能量提供, 开关稳压电源必须要有一套储能装置,在开关接通时将一部份能量储存起来,在开关断开时,向负载释放。图中,由电感L、电容C2和二极管D组成的电路,就具有这种功能。电感L用以储存能 量,在开关断开时,储存在电感L中的能量通过二极管D释放给负载,使负载得到连续而稳定的能量,因二极管D使负载电流连续不断,所以称为续流二极管。在 AB间的电压平均值EAB可用下式表示:

EAB=TON/T*E

式中TON为开关每次接通的时间,T为开关通断的工作周期(即开关接通时间TON和关断时间TOFF之和)。

来源:电力自动化产品信息
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