Page 110 - 电力与能源2021年第一期

1 0 4 许 震: 对热控系统直流电源可靠性的分析与改进

的, 只有在一段直流电源需要停电检修时才会合
上联络开关, 而二极管就相当于在两段直流电源
上增加了一个联络开关, 并且这个“ 开关” 还一直
处于“ 合闸” 位置, 这对于 110V 直流系统的安全
运行带来很大危害。
2.2 直流接地时引起误报警
图 3 四个二极管的模式下接地
直流系统绝缘不良或接地时, 直流 I , ll母的
绝缘 在 线 监 察 装 置 均 出 现 报 警, 影 响 故 障 点 的

查找。
2.3 违反了相关的反措要求
根据《 防止电力生产事故的二十五项重点要
求》 的相关规定, 110V 及以上蓄电池供电的双路
直流供电电源应防止在热工盘柜合环运行, 采用
双向二极管实现电源 无扰切换的装置应逐步淘
汰, 淘汰前要定期检查二极管压降, 若发现击穿,
应即更换。 图 4 四个二极管的模式下接地简化图
从直流电源的特点分析, 直流电源的最大特 第一路电源负极的电位抬高到 0V ; 第二路正接

点是: 不接地 系 统, 正 负 极 电 压 为 110 V 或 220 地, 相当于把第二路的正电位拉低到0V 。以220
V , 正对地和负对地电压是变动的, 而现场多数的 V 为例, 第一路正负电压220V , 正对地220V , 负
直流电源可以测量出正对地电压, 负对地电压, 目 对地0V 。第二路正对地0V , 负对地 -220V 。在
的是为了便于查找直流接地在正负对地之间人为 正常情况下, 两路分别为正对地 +110V , 负对地
接入了阻值较大的平衡电阻。直流电源的维护工 -110V , 正负之间 220V , 当发生直流接地时, 正
作人员经常需要做的工作就是查找直流接地, 直 负之间电压不变, 只是改变了对地的电位。看第
流一点接地不可怕, 可怕的是两点接地。当出现 一路电源, 正极出发看电流流向, 通过 D1 二极管
一点接地会引起直流接地绝缘监测装置报警, 就 到负载, 理应经过 D2 二极管回到第一路的负极,
需要及时查找到接地点, 将隐患消除, 因此查找直 但现在第一路负极电位抬高到0V , 而负载的另一
流接地就成为直流电源维护人员的经常性工作。 支路 D4 二 极 管 对 第 二 路 电 源 负 极 电 位 是 -220
采用二极管方式做切换的优缺点如下: ① 二 V , 因此低导通高截止, 整个回路就从第一路正极
极管具有电路简单、 可靠性高、 造价低的特点; ② 出发经 D1 二极管到负载。经 D4 二极管到第二
二极管不具备电气隔离, 容易造成绝缘检测装置 路负极, 相当于把第一路电源和第二路电源串联
的误报或乱报, 给查找接地带来困难; ③ 采用二极 施加到负载, 必然造成负载无法承受 2 倍额定电
管切换方式的危害, 由于直流系统可以一点接地 压, 这样的真实案例就发生在了国内某厂, 造成
运行, 双路电源是引自不同的蓄电池组的不同直 DEH 跳闸继电器烧毁引发跳机的事故。
流电源系统, 任何一路单点接地都可以正常工作。
3 热控直流电源配置改进方案
由此可以得到, 采用两个二极管的模式, 直流会造
成正负短路, 引起开关跳闸。 3.1 改进方案
采用 4 个二极管的模式如图 3 所示。下面对 该厂利用检修机会再结合生产现场实际, 将
第一路负接地, 第二路正接地, 对造成的结果进行 直流两路电源由二极管耦合并联供电方式改为采

分析。 用进口大功率直流真空接触器作为转换开关, 同
直流电源的特性就是低导通、 高截止, 也就是 时辅助以大功率 DC / DC 转换电路, 来保证在转
说从电位高的地方向电位低的方向流, 简化图如 换开关开断瞬间输出电压稳定, 满足双路电源之

图 4 所示。 间的隔离要求, 避免直流系统接地故障时的相互
从图 4 中可以看出, 第一路负接地, 相当于把 影响。